Расчет скорости теплоносителя
Исходные данные
|
Тепловая мощностьРасход теплоносителя |
|
| |
| Температура теплоносителя (прямая) | tпр. | oC | |
| Температура теплоносителя (обратка) | tобр. | oC | |
| Абсолютное давление | P | МПа |
Скорость теплоносителя в трубопроводе
| Проходы условные (размеры номинальные) по ГОСТ 3262-75 | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Dn (Ду) | 10х2. 2 | 15х2.8 | 20х2.8 | 25х3.2 | 32х3.2 | 40х3.5 | 50х3.5 | 65х4.0 | 80х4.0 | 90х4.0 | 100х4.5 | Условные обозначения |
| v , м/с | Труба 20 x 2. 8 ГОСТ 3262-75 | |||||||||||
| Oventrop Металлопластиковая труба «Copipe HS» PN 10 (при 95oC), PN 16 (для ХВС) | ||||||||||||
| Dn (Ду) | 14×2.0 | 16×2.0 | 20×2.5 | 26×3.0 | 32×3.0 | 40×3.5 | 50×4.5 | 63×6.0 | — | — | — | Условные обозначения |
| v , м/с | — | — | — | «Copipe HS» Ø20 x 2. 5 | ||||||||
| Rehau Молекулярно сшитый полиэтилен PN 10, t = 90oC | ||||||||||||
| Dn (Ду) | — | 16×2.2 | 20×2.8 | 25×3.5 | 32×4.4 | 40×5.5 | 50×6.9 | 63×8.6 | — | — | — | Условные обозначения |
| v , м/с | — | — | — | — | RAUTITAN flex Ø20 x 2. 8 | |||||||
| Uponor Из сшитого полиэтилена PE-Xa, eval PE-Xa, PN 10, t = 95oC | ||||||||||||
| Dn (Ду) | — | 16×2.2 | 20×2.8 | 25×3.5 | 32×4.4 | 40×5.5 | 50×6.9 | 63×8.7 | 75×10.3 | 90×12.3 | 110×15.1 | Условные обозначения |
| v , м/с | — | Uponor PEX серии S3. 2 Ø20 x 2.8 | ||||||||||
| Valtec труба полипропиленовая, армированная стекловолокном, PP-FIBER PN 9, t = 95oC | ||||||||||||
| Dn (Ду) | — | — | 20×3.4 | 25×4.2 | 32×5.4 | 40×6.7 | 50×8.3 | 63×10.5 | — | — | — | Условные обозначения |
| v , м/с | — | — | — | — | — | Valtec PP-FIBER Ø20 x 3. 4 | ||||||
| Параметр | Усл. обозн. | Значение | Ед. изм. |
|---|---|---|---|
| Тепловая мощность | Q | кВт | |
| Расход теплоносителя | G | кг/ч | |
| Температура теплоносителя (средняя) | T | ⁰C | |
| Сечение трубопровода | ØD | мм | |
| Плотность теплоносителя при t, ⁰C | ρ | кг/м3 | |
| Скорость теплоносителя | v | м/с | |
| Сопротивление трубопровода | ΔP | кПа/м |
Расчет системы отопления — давление, емкость, сопротивление, кпд, программа для расчета
Расчет системы отопления
Рассмотрим подробный расчет системы отопления частного дома.
В нем представлена информация обо всех источниках тепла – как основных, так и вспомогательных, описаны все особенности монтажа.
Нередко еще на начальном этапе строительства частного дома возникает вопрос, касающийся системы отопления. Ведь правильно подобранное оборудование и выполненный монтаж позволят вам на протяжении многих лет наслаждаться теплом и уютом в собственном доме, получая высокий кпд системы отопления. Однако для создания такой качественной системы необходимо провести тщательный предварительный расчет системы отопления.
На сегодняшний день большинство владельцев частных домов, планируя отопительную систему, останавливают свой выбор на водяном отоплении. Рассмотрим, как же правильно производится расчет для нее.
- Современные отопительные элементы
- Что следует учитывать при планировании отопления
- Расчет отопительной системы
- Двухтрубная отопительная система
- Вертикальная отопительная система
- Однотрубная отопительная система
Современные отопительные элементы
Крайне редко можно сегодня увидеть дом, в котором отопление выполняется исключительно воздушными источниками.
К ним можно отнести электрические отопительные приборы: тепловентиляторы, радиаторы, УФО, тепловые пушки, электрические камины, печи. Рациональнее всего использовать их в качестве вспомогательных элементов при стабильно работающей основной отопительной системе. Причина их «второстепенности» — достаточно высокая себестоимость электроэнергии.
Основные элементы системы отопления
При планировании отопительной системы любого типа важно знать, что есть общепринятые рекомендации, касающиеся удельной мощности используемого нагревательного котла. В частности, для северных регионов страны она составляет примерно 1,5 – 2,0 кВт, в центральных — 1,2 – 1,5 кВт, в южных — 0,7 – 0,9 кВт.
При этом перед тем, как рассчитать систему отопления, для вычисления оптимальной мощности котла следует воспользоваться формулой:
W кот. = S*W / 10.
Расчет системы отопления зданий, а именно – мощности котла – важный этап при планировании создания отопительной системы. При этом важно обратить особенное внимание на следующие параметры:
- суммарная площадь всех помещений, которые будут подключены к отопительной системе – S;
- рекомендованная удельная мощность котла (параметр, зависящий от региона).
Для того чтобы максимально упростить расчет системы отопления онлайн, в некоторых случаях в качестве рекомендованной мощности котла можно брать 1.
Допустим, что необходимо рассчитать емкость системы отопления и мощность котла для дома, в котором суммарная площадь помещений, которые необходимо отапливать S = 100 м2. При этом возьмем рекомендованную удельную мощность для центральных регионов страны и подставим данные в формулу. Получим:
W кот. = 100*1,2/10=12 кВт.
Что следует учитывать при планировании отопления
Подбирая наиболее подходящий тип отопительной системы, непременно следует учитывать площадь дома. Это важно, поскольку, например, однотрубная система с естественной циркуляцией прекрасно себя показывает только в домах, площадь которых не превышает 100 м2. А вот в доме, площадь которого значительно больше, она функционировать не сможет по причине довольно большой инертности.
Система отопления частного дома
Таким образом, предварительный расчет давления в системе отопления и планирование отопительной системы необходимы для того чтобы найти и спроектировать систему, использование которой в доме будет наиболее эффективным.
На стадии предварительного планирования необходимо постараться учесть все особенности архитектуры строения. В частности, если здание достаточно большое и, соответственно, – площадь помещений, которые подлежат отапливанию, тоже большая, наиболее целесообразным является внедрение отопительной системы с насосом, который будет осуществлять циркуляцию теплоносителя.
При выборе места для установки циркуляционного насоса важно помнить одну особенность – при постоянном контакте с горячим теплоносителем отдельные элементы насоса значительно быстрее выходят из строя.
То есть, для более длительной работы оборудования такого типа его следует устанавливать на контур обрата, по которому уже остывший теплоноситель возвращается для повторного нагрева к котлу.
Система отопления с циркуляционным насосом
При этом есть определенные параметры, которым должен соответствовать циркуляционный насос:
- продолжительный срок эксплуатации;
- низкий уровень энергопотребления;
- высокая мощность;
- надежность;
- простота эксплуатации;
- бесшумность и отсутствие вибрации во время работы.
Расчет отопительной системы
При планировании отопительной системы для частного дома наиболее сложным и ответственным этапом является проведение гидравлических расчетов – нужно определить сопротивление системы отопления.
Тем, кто никогда прежде не сталкивался с подобным, не рекомендуется производить объем системы отопления расчет самостоятельно. Гораздо лучше – обратится к специалистам, которые выполнят данную работу максимально качественно и быстро.
Ведь, берясь самостоятельно как рассчитать объем системы отопления, так и далее планировать систему, мало кто знает, что предварительно необходимо произвести некоторые графически-проектные работы. В частности, следует определить и отобразить на плане отопительной системы такие параметры:
- тепловой баланс помещений, в которых будут расположены отопительные приборы;
- тип наиболее подходящих отопительных приборов и теплообменных поверхностей, указать их на предварительном плане отопительной системы;
- наиболее подходящий тип отопительной системы, подобрать наиболее подходящую конфигурацию. Также следует создать подробную схему расположения нагревательного котла, трубопровода.
- выбрать тип трубопровода, определить необходимые для качественной работы дополнительные элементы (вентили, клапаны, датчики). Указать на предварительной схеме системы их расположение.
- создать полную аксонометричную схему. В ней следует указать номера участков, их продолжительность и уровень тепловой нагрузки.
- спланировать и отобразить на схеме основной отопительный контур. При этом важно учесть максимальный расход теплоносителя.
Также следует создать подробную схему расположения нагревательного котла, трубопровода.Принципиальная схема отопления
Двухтрубная отопительная система
Для любой отопительной системы расчетным участком трубопровода является тот сегмент, диаметр на котором не изменяется и где происходит стабильный расход теплоносителя. Последний параметр вычисляется из теплового баланса помещения.
Для расчета двухтрубной системы отопления следует провести предварительную нумерацию участков. Начинается она с нагревательного элемента (котла).
Все узловые точки подающей магистрали, в которых происходит разветвление системы, необходимо отмечать заглавными буквами.
Двухтрубная отопительная система
Соответственные узлы, расположенные на сборных магистральных трубопроводах, следует обозначать черточками. Места ответвления приборных веток (на узловом стояке) чаще всего обозначаются арабскими цифрами. Эти обозначения соответствуют номеру этажа (в случае, если внедрена горизонтальная отопительная система) или номеру стояка (вертикальная система). При этом в месте соединения потока теплоносителя данный номер обозначается дополнительным штрихом.
Для максимально качественного выполнения работы следует нумеровать каждый участок. При этом важно учитывать, что номер должен состоять из двух значений – начала и конца участка.
Вертикальная отопительная система
При разработке предварительной план-схемы вертикальной отопительной системы для нумерации стояков следует использовать арабские цифры.
При этом начало нумерации следует проводить от квартиры, которая на схеме изображена в верхнем левом углу, и постепенно перемещаться по часовой стрелке. Предварительный план со строгим соблюдением масштабности позволяет определить продолжительность отдельного участка отопительной системы с точностью до 0,1 м.
Вертикальная отопительная система
При планировании отопительной системы дома особое внимание программа для расчета системы отопления должна уделить определению тепловой нагрузки участков. Для этого следует вычислить плотность теплового потока, который отдается теплоносителем. При этом изначально выясняется уровень распределения тепловой нагрузки для всех отопительных элементов, присутствующих в сети, а уже после этого определяют и тепловую нагрузку отдельных участков системы.
При отображении тепловой нагрузки участка (Qi-j) на плане ее показывают над выносной линией. А под этой чертой обозначена продолжительность данного отрезка системы.
Однотрубная отопительная система
Пример расчета системы отопления, выполняемый при планировании однотрубной системы, является несколько более простым по сравнению с системой двухтрубной.
Прежде всего, он содержит меньше особенностей, которые проявляются при определении необходимой для качественного отопления площади поверхности нагревательного элемента. Кроме того, в такой системе возникает сравнительно меньше сложностей при определении продолжительности и диаметра участков замыкающих.
Первым этапом расчетов для однотрубной отопительной системы является определение наиболее подходящего диаметра стояков.
При этом важным фактором является уровень давления в трубе. С другой стороны, расчеты можно производить и несколько по-иному – изначально определить диаметры трубы, используемой для основного контура, и только после этого – для замыкающих сегментов системы. При этом важно отобразить результаты исследований на графике – ведь в его помощью в дальнейшем будет производиться расчет коэффициента затекания.
Следует помнить, что количество воды, циркулирующей в системе, может изменяться под количеством многочисленных факторов.
По этому, не следует относиться к количеству воды в системе, как к постоянной величине.
Расчет необходимой массы теплоносителя с учетом динамики тепловой нагрузки объекта и технических характеристик чиллера | Материалы конференции AIP
Пропустить пункт назначения
Исследовательская статья|
16 ноября 2020 г.
Тимофеевский А.Л.;
Сулин А.Б.;
Рубцов А.К.
Информация об авторе и статье
а) Автор, ответственный за переписку: [email protected]
Материалы конференции AIP 2285, 030001 (2020)
https://doi.org/10.1063/5.0027418
Взгляды
- Содержание артикула
- Рисунки и таблицы
- Видео
- Аудио
- Дополнительные данные
- Экспертная оценка
Делиться
- Твиттер
- Фейсбук
- Реддит
Инструменты
Перепечатки и разрешения
Иконка Цитировать
Цитировать
Поиск по сайту
Цитирование
А.
Л. Тимофеевский, А. Б. Сулин, А. К. Рубцов; Расчет необходимой массы теплоносителя с учетом динамики тепловой нагрузки объекта и технических характеристик чиллера. Материалы конференции AIP 16 ноября 2020 г .; 2285 (1): 030001. https://doi.org/10.1063/5.0027418
Скачать файл цитаты:
- Рис (Зотеро)
- Менеджер ссылок
- EasyBib
- Подставки для книг
- Менделей
- Бумаги
- КонецПримечание
- РефВоркс
- Бибтекс
панель инструментов поиска
Расширенный поиск
|Поиск по цитированию
Одним из условий безаварийной работы компрессорных чиллеров и снижения затрат на систему охлаждения является правильный выбор количества промежуточного хладагента, но в рекомендациях производителя по определению этого параметра есть некоторые противоречия.
Авторы вывели формулу расчета необходимой массы жидкости в системе с компрессорным чиллером и показали, что она имеет максимум, когда минимальная холодопроизводительность чиллера в два раза превышает подводимую тепловую нагрузку. Предложенная зависимость позволяет предотвратить работу компрессоров в коротких циклах и снизить стоимость системы охлаждения за счет минимизации количества теплоносителя.
Темы
Холодопроизводительность
Этот контент доступен только в формате PDF.
В настоящее время у вас нет доступа к этому содержимому.
У вас еще нет аккаунта? регистр
Расчет необходимой массы теплоносителя с учетом динамики тепловой нагрузки объекта и технических характеристик чиллера | Материалы конференции AIP
Пропустить пункт назначения Nav
Исследовательская статья|
16 ноября 2020 г.
Тимофеевский А.Л.;
Сулин А.Б.;
Рубцов А.
К.
Информация об авторе и статье
а) Автор, ответственный за переписку: [email protected]
Материалы конференции AIP 2285, 030001 (2020)
https://doi.org/10.1063/5.0027418
Взгляды
- Содержание артикула
- Рисунки и таблицы
- Видео
- Аудио
- Дополнительные данные
- Экспертная оценка
Делиться
- Твиттер
- Фейсбук
- Реддит
Инструменты
Перепечатки и разрешения
Иконка Цитировать
Цитировать
Поиск по сайту
Цитирование
А.
Л. Тимофеевский, А. Б. Сулин, А. К. Рубцов; Расчет необходимой массы теплоносителя с учетом динамики тепловой нагрузки объекта и технических характеристик чиллера. Материалы конференции AIP 16 ноября 2020 г.; 2285 (1): 030001. https://doi.org/10.1063/5.0027418
Скачать файл цитаты:
- Ris (Zotero)
- Менеджер ссылок
- EasyBib
- Подставки для книг
- Менделей
- Бумаги
- КонецПримечание
- РефВоркс
- Бибтекс
панель инструментов поиска
Расширенный поиск
|Поиск по цитированию
Одним из условий безаварийной работы компрессорных чиллеров и снижения затрат на систему охлаждения является правильный выбор количества промежуточного хладагента, но в рекомендациях производителя по определению этого параметра есть некоторые противоречия.