Расчет воды в системе отопления калькулятор: Калькулятор объема воды в системе отопления

Калькулятор расчёта общего объёма системы отопления

Те, у кого установлено автономное отопление (чаще всего это владельцы частных домов) знают, насколько нужны иногда бывают данные о количестве теплоносителя в системе. Без них невозможно рассчитать даже размер необходимого расширительного бака, не говоря уже о более сложном оборудовании, которое может потребовать замены. Да и более насущные проблемы без этого не решить. Речь идет о замене жидкости в системе. Если залита вода, поменять ее несложно, но когда речь заходит о довольно дорогостоящих теплоносителях, вроде антифриза, здесь уже стоит задуматься. Ведь переплачивать не хочется никому. Для удобства и простоты подобных вычислений ниже представлен калькулятор расчёта общего объёма системы отопления.

Расчет количества теплоносителя иногда бывает необходим

Читайте в статье

Калькулятор расчёта общего объёма системы отопления

Пояснения к работе с онлайн-калькулятором

Для работы с программой понадобятся некоторые данные, которые необходимо ввести в соответствующие поля, а именно:

• Количество жидкости в котле. Этот параметр водится в литрах. Найти его можно в технической документации оборудования;
• Объем расширительного бачка, так же в литрах;
• Тип радиаторов отопления. Если они разборные, то ниже этой позиции выставляем при помощи «бегунка» общее количество секций. Если же это конвекторы или неразборные радиаторы, «бегунок» устанавливается на отметке «0». Тогда в графе ниже необходимо указать объем одного радиатора по паспорту и их общее количество;
• Указываем, есть ли теплый пол. Если есть, то какие использованы трубы, их длина и диаметр;
• Теперь общий контур отопления. Указывается материал труб, диаметр и общая протяженность;
• Отмечаем, есть ли дополнительное оборудование (гидрострелка или теплообменник). Если есть, то суммарную вместимость в литрах.

Самостоятельно просчитать количество жидкости в трубах вряд ли удастся

]]]]]]>]]]]>]]>

Теперь остается нажать на кнопку «рассчитать объем теплоносителя» и получить точный результат объема системы в литрах. Никаких сложностей нет.

Допуски

Если все данные указаны точно, то никаких допусков делать не требуется. Основная задача пользователя – это верная информация, а уж программа ошибок не допустит.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями

Расчет объёма воды в системе отопления дома

Онлайн калькулятор для расчета общего объема воды в системе отопления, введите свои данные в соответствующие поля и нажмите кнопку «Рассчитать». Устройство выгребной ямы изучайте по ссылке.

Укажите запрашиваемые данные и нажмите
«РАССЧИТАТЬ ОБЪЕМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ»

Объем теплообменника котла , литров (паспортная величина)

.

РАСШИРИТЕЛЬНЫЙ БАК

Объем расширительного бака, литров

.

ПРИБОРЫ ИЛИ СИСТЕМЫ ТЕПЛООБМЕНА

.

Разборные, секционные радиаторы

Общее количество секций

.

Неразборные радиаторы и конвекторы

Объем прибора по паспорту

Количество приборов

Тип и диаметр трубы

Общая длина контуров

.

ТРУБЫ КОНТУРА ОТОПЛЕНИЯ (подача + обратка)

Стальные трубы ВГП

Армированные полипропиленовые трубы

Металлопластиковые трубы

.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И УСТРОЙСТВА СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ (теплоаккумулятор, гидрострелка, коллектор, теплобоменник и другие)

Суммарный объем дополнительных элементов системы

Цены на теплоаккумулятор

теплоаккумулятор

Как рассчитать объем воды в системе отопления, радиаторах, трубах.

Расчет объема воды (теплоносителя), заполняющего систему отопления, будет одним из первых при выборе котла.

Это необходимо для понимания какой оптимальный объем может прогреть ваш котел или другой источник тепла. Параметры труб очень сильно влияют на данный показатель: при наличии насоса вы смело можете выбрать трубу меньшего диаметра и установить больше секций отопления.

Если выбрать трубы большого диаметра, то при максимальной мощности котла можно получить недогрев теплоносителя: большой объем воды будет раньше остывать, прежде чем дойдет до крайних точек системы отопления.  Что в свою очередь приведет к дополнительным финансовым расходам.

Приблизительный расчет объема воды в системе отопления производится из соотношения 15 л воды на 1 кВт мощности котла.

Чтобы определить какой объем воды нужен для системы отопления дома, рассмотрим простой пример. 

Мощность котла 4 кВт, тогда объем системы равен 4 кВт*15 литров = 60 литров. Но необходимо учитывать размеры и количество секций радиаторов при этом.

Если у вас дом на 4 комнаты, то это не значит, что надо ставить по 12-15 секций в каждую: у вас будет очень жарко, котел будет работать неэффективно. Если комнат больше, то и экономить на радиаторах не стоит: 1 современная секция эффективно отдает тепло для 2…2,5 м2 площади.

Как просто определить какой мощности нужен котел для системы отопления дома?

Формулы для расчета объема жидкости (воды или другого теплоносителя) в системе отопления

Объем воды в системе отопления можно рассчитать как сумма составляющих:

V =V(радиаторов)+V(труб)+V(котла)

Объем системы должен учитывать объем воды в трубах, котле и радиаторах. В расчет объема теплоносителя не входит объем расширительного бака. Объем бачка учитывается при расчете критических состояний работы системы (когда вода будет поступать в него при нагреве).

Формула для расчета объема жидкости в трубе:

V (объем) = S (площадь сечения трубы) * L (длина трубы)

Важно! Размеры могут отличаться у различных производителей, в зависимости от типа трубы, материала, ее технологии производства. Поэтому расчет удобнее вести по реальному внутреннему диаметру трубы, который проще промерить с помощью инструмента. Как правило, такой расчет необходимо выполнять больше специалисту, когда система отопления разветвленная и сильно протяженная.

Сравнение видов водяного отопления дома (с естественной и принудительной циркуляцией).

Объемы воды для различных элементов системы отопления

Объем воды (литры) в секции радиатора

*ВАЖНО! Габариты в таблице даны ориентировочно.

В большинстве моделей современных производителей они составляют ±20 мм по ширине, высота радиаторов отопления может варьироваться от 200 до 1000 мм.

Объем сильно отличающихся по высоте радиаторов можно приблизительно рассчитать из данной таблицы по правилу пропорции: необходимо объем разделить на высоту и умножить после на высоту выбранной модели. Если система отопления протяженная, то лучше уточнить параметры объема у производителя.

Объем воды в 1 погонном метре трубы

• ø15 (G ½») — 0,177 литра
• ø20 (G ¾») — 0,310 литра
• ø25 (G 1,0″) — 0,490 литра
• ø32 (G 1¼») — 0,800 литра
• ø40 (G 1½») — 1,250 литра
• ø50 (G 2,0″) — 1,960 литра

Также читайте обзор какие трубы лучше всего выбрать.

Основные размеры внутренних диаметров труб (взят ряд значений от 14 до 54 мм), с которыми может столкнуться потребитель.

Расчет расширительного бака

Основные правила:

1. Объем расширительного бака должен быть не менее 10% от объема системы отопления. Данного объема будет достаточно для расширения теплоносителя при нагреве в пределах 45…80 °С.
2. Для больших протяженных систем, с высокой температурой теплоносителя, запас по объему должен быть не менее 80% от объема системы отопления. Это актуально для котлов с максимальной температурой теплоносителя выше 80…90 °С, паровых систем отопления от печей.
3. Объем расширительного бака с предохранительным клапаном может составлять 3-5% от объема системы отопления. Но при этом важно контролировать его работу: при срабатывании клапана необходимо пополнять систему водой.
4. При расчете необходимо учитывать давление в системе. В большинстве случаев для одно и двухэтажных коттеджей оно составляет 1,5…2 атмосферы. Масса готовых баков рассчитаны на данные показатели с запасом. При проектировании системы отопления большого объема, с повышенными характеристиками давления в коммуникациях (для высотных зданий), необходимо учитывать данный параметр.
5. Учитывать вид теплоносителя при выборе – обязательно. Чем легче жидкость в системе – тем больший расширительный бак ей требуется.

Сравнение: Какой котел выбрать для отопления дома? Достоинства и недостатки.

Виды теплоносителей

1. Вода. Самый простой и доступный ресурс. Может использоваться в любых системах отопления. В сочетании с полипропиленовыми трубами – практически вечный теплоноситель.
2. Антифриз. Используется для наполнения систем нерегулярно отапливаемых зданий.
3. Спиртосодержащие жидкости. Дорогой вариант заполнения системы отопления. Качественные препараты содержат не менее 60% спирта, порядка 30% воды, часть объема занимают другие добавки. Смеси воды с этиловым спиртом с различным процентным содержанием. Незамерзающая жидкость (до -30°С при содержании спирта не менее 45%), но опасна: может гореть, сам этил является ядом для человека.
4. Масло. Как теплоноситель сегодня используется в отдельных приборах отопления, но в системах отопления от него отказываются: дорого и тяжело эксплуатировать систему, опасно технологически (необходим долгий разогрев теплоносителя до температуры 120°С и выше). Преимущество – действительно долго остывает, поддерживая температуру в помещении, но основной недостаток – дороговизна теплоносителя.

Расчитать объем воды в трубе

На чтение 9 мин. Просмотров 4.3k. Обновлено 25 ноября, 2020

Трубы настолько широко применяется в народном хозяйстве, что перечислить все направления их использования просто невозможно. И очень часто нужно определить объем трубы, для чего применяется онлайн калькулятор. Используя этот инструмент можно быстро и достаточно точно высчитать объем единичного изделия или цельного трубопровода любой протяжённости.Предлагаем вам воспользоваться нашим бесплатным онлайн калькулятором для определения объема воды в трубе.

При расчете Вы узнаете объем воды или любой другой жидкости в одном метре трубы, так же сможете рассчитать объем во всем трубопроводе и площадь поверхности рассчитываемого участка.

Введите параметры для расчёта в онлайн калькулятор

Предлагаем ввести параметры в для расчета объёма в онлайн калькулятор.

Почему необходимо заранее рассчитать объем жидкости в трубе калькулятором, только после этого приступать к закупкам? Ответ очевиден – для того чтобы определить, сколько надо приобрести теплоносителя, чтобы заполнить систему отопления дома. Особенно это важно для домов периодического посещения, которые на длительное время остаются холодными. Вода внутри такой отопительной системы неминуемо замерзнет, разрывая проводящие элементы и радиаторы. Кроме того, нужно учитывать и моменты которые перечислены в расположенном ниже списке.

• Вместимость расширительного бачка. Этот параметр всегда указывается в паспорте на это изделие, но если такая возможность отсутствует, можно просто заполнить емкость определенным количеством литров воды, после чего использовать эту информацию.
• Емкость нагревательных элементов – радиаторов отопления. Такие данные также можно получить из технического паспорта или инструкции для одной секции. После чего, воспользовавшись проектными данными, умножить емкость одной секции на их общее число.
• Количество жидкости внутри различных узлов, а также системах управления и контроля, например – тепловых насосов, манометрах и тому подобное. Впрочем, эта величина будет небольшой, не выше статистической погрешности, поэтому данные третьего пункта обычно игнорируют.

Если система водоснабжения или отопления выполняется из металлических изделий, нужно учитывать некоторые их особенности. Так, водогазопроводный сортамент по ГОСТ 3262-84 выпускается трех серий:

• легкая;
• средняя;
• тяжелая.

При этом различие состоит именно по толщине стенок, что при равенстве внешнего размера, говорит об уменьшении внутреннего сечения для разных исполнений. Поэтому при закупке следует обращать внимание именно на этот показатель, чтобы внутренний проход был одинаков по всей протяженности водопровода или отопления. Расчет объема жидкости в трубе, с использованием калькулятора можно произвести, воспользовавшись следующей формулой:

1. V – объем метра трубы, см^3.
2. 100 – длина, см.
3. Число «пи», равное 3.14.
4. Радиус внутреннего канала, см. здесь – площадь поперечного сечения внутренней полости.

При расчете нужно руководствоваться не сертификатными данными или вывеской продавца. Желательно тщательно измерить размер внутреннего отверстия, используя штангенциркуль, а при подсчете руководствоваться именно этими данными.

Если конструкция этого измерительного прибора не позволяет производить внутренние замеры, можно мерить наружный диаметр и толщину стенки. Затем первого замера нужно вычесть удвоенный второй, после чего получить достоверный размер проходного отверстия.

Кроме принадлежности к одной серии, о чем упоминалось выше, нужно учитывать возможность использования исходного материала на минусовых допусках, что закономерно повлияет на размер сечения в сторону его увеличения. Если есть возможность воспользоваться при закупке интернетом, можно использовать встроенный программный calculator, рассчитать объем воды в трубе онлайн. Но при этом исходные данные нужно водить реальные. Настоятельно рекомендуем перед использованием калькулятора ознакомиться с инструкцией, в таком случае расчеты будут верными со стопроцентной гарантией.

С их использованием должны рассчитываться также другие параметры системы, включая вес погонного метра и прочее. Широкое применение при выполнении таких операций нашли специально разработанные таблицы. Но они справедливы только для номинальных размеров, любые отклонения они не учитывают. Определяя объем воды в трубе онлайн калькулятором, ошибиться маловероятно.

Как произвести расчет без калькулятора

Трубопроводный транспорт в условиях России играет очень важную роль. По нему перекачиваются огромные количества жидких продуктов. Кроме воды транспортируется сжиженный газ, нефть и продукты её переработки и другие жидкости, в ряде случаев агрессивные.

Алгоритм расчёта вместимости трубы несложен – нужно узнать площадь поперечного сечения и умножить её на длину изделия. Она определяется условиями её транспортировки по железной дороге, база вагона равняется 11,7 метра, поэтому они производятся длиной 11,3-11,7 м.

Вместимость такого изделия определяется диаметром внутреннего пространства, например для размера 820 х 10 миллиметров рабочий диаметр мы можем определить соотношением Д = 820 – 10 х 2 = 800 мм. Однако, лучше сразу перейти к общепринятой единице – метру. При внутреннем диаметре изделия 0,8 метра соотношение для расчёта выглядит следующим образом:

V = П*r²l

где:

• V – объем;
• П – число пи, равное 3,14;
• r – радиус;
• l – её длина.

Однако высчитывать объем одиночного изделия не имеет смысла. Лучше сразу применить это соотношение для определения объёма всего трубопровода.

Этот показатель важен для того чтобы знать количества перекачиваемого продукта, которое останется в трубопроводе по окончании транспортировки нужного объема. Однако трубопроводы не используются в режиме разовой перекачки. Они предназначены для постоянной эксплуатации.

По такой же методике рассчитываются объёмы емкостей цилиндрической формы – цистерн, бочек и прочих подобных.

В трубопроводном транспорте для магистралей используются в основной массе электро сварные одно или двух шовные трубы с различной толщиной стенок. Для повышения производительности трубопровода продукты по нему перекачиваются под большим давлением – до 130 атмосфер.

Поэтому для производства используется листовой металл толщиной до 36 миллиметров. Основной способ соединения в трубопроводах – электросварка, поэтому в качестве материала изготовления используются  стали с низким содержанием углерода, такие, как 09Г2С, 09Г2ФБ и другие подобные.

Основным регламентирующим документом для производства электро сварных прямо шовных труб являются ГОСТы 10804 и 10805, однако применяются также множество технических параметров, предусматривающих определенные условия изготовления труб которые будут эксплуатироваться в агрессивной среде.

Важным направлением применения труб являются вентиляционные системы промышленного и бытового назначения. Для обеспечения прочностных показателей в них чаще всего используются прямоугольные короба, рассчитывать вместимость которых гораздо проще.

Коробчатые трубопроводы для вентиляции производятся, как правило, из оцинкованной стали, имеющей длительный срок эксплуатации. Но в последнее время наметилась тенденция применение для вентиляционных систем из пластиковых материалов, срок службы которых может превышать этот показатель для металлических аналогов.

Это же относится к использованию пластиков для водопроводных напорных и самотёчных систем.

Точное определение объёма труб и трубопроводов из них доступно всем пользователям сети Интернет и это позволяет избежать серьёзных ошибок при проектировании самых различных объектов народного хозяйства.

Расчёт объёма трубы

Для расчёта объёма трубы нужно воспользоваться школьными знаниями по геометрии. Есть несколько способов: 1. Умножив площадь поперечного сечения фигуры на её длину в метрах, полученный результат будет метры в кубе. 2. Возможно, узнать величину водопровода и в литрах. Для этого объём умножается на 1000 — это количество литров воды в 1 кубометре. 3. Третий вариант — сразу считать в литрах. Понадобится измерения делать в дециметрах — длину и площадь фигуры. Этот более сложный и неудобный способ.

Чтобы вычислить в ручную – без калькулятора, потребуется штангенциркуль, линейка и калькулятор. Для облегчения процесса по определению размера объёма трубы можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

Формула для расчёта объёма трубы

Процесс расчёта объёма системы отопления выглядит следующим образом.

Определим площадь сечения трубы

Чтобы узнать точное значение, необходимо сначала рассчитать площадь поперечного сечения. Для этого, следует воспользоваться формулой:

S = R2 х Пи

Где R является радиусом трубы, а число Пи равно 3,14. Так как ёмкости для жидкости,как правило, имеют круглую форму, то R возводится в квадрат.

Рассмотрим, как можно сделать вычисления, имея диаметр изделия 90 мм:

1. Определяем радиус — 90 / 2 = 45 мм, в пересчёте на сантиметры 4,5.
2. Возводим 4,5 в квадрат, получается 2,025 см2.
3. Подставляем данные в формулу — S = 2 х 20,25 = 40, 5 см2.

Если изделие профилированное, то нужно считать по формуле прямоугольника — S = а х b, где а и b — размер сторон (длина). При определении размера сечения профиля с длиной сторон 40 и 50, необходимо 40 мм х 50 мм = 2000 мм2 или 20 см2.

Для вычисления сечения, необходимо знать внутренний диаметр трубы, который измеряется штангенциркулем, но это не всегда возможно. Если известен только наружный диаметр, и не знаем толщину стен, то потребуются более сложные вычисления. Стандартная толщина бывает 1 или 2 мм, у изделий большого диаметра может достигать 5 мм.

Важно! Приступать к расчёту лучше при наличии точных показателей о толщине стен и внутреннем радиусе.

Формула расчёта объёма трубы

Рассчитать объём трубы в м3, можно воспользовавшись формулой:

 V = S х L

То есть, требуется знать всего два значения: площадь сечения (которая была определена заранее) (S) и длина (L).

К примеру, длина трубопровода 2 метра, а площадь сечения пол метра. Для вычисления необходимо взять формулу, по которой определяется площадь круга, и вставить внешний размер поперечины металла:

S = 3,14 х (0,5 / 2) = 0,0625 кв.м.

Итоговый результат будет следующим:

V = HS = 2 х 0,0625 = 0,125 метра куб.

H — толщина стенки

Производя расчёт, важно чтобы во всех показателях была одна единица измерения, иначе результат получится неправильным. Проще брать данные в см2.

Объём водопровода в литрах

Легко посчитать объём жидкости в трубе без калькулятора, если знать внутренний её диаметр, но это не всегда можно сделать, когда радиаторы или отопительные котлы для воды имеют сложную форму. Сегодня такие изделия не редко применяются в строительной сфере, при обустройстве тёплых полов. Поэтому, следует изначально выяснить параметры конструкции, эту информацию можно найти в техпаспорте или сопроводительной документации. Чтобы посчитать размер не стандартной емкости, необходимо залить в неё воду, которая заранее измерена.

Кроме того, кубатура воды будут зависеть и от материала, из которого изготовлен водопровод. К примеру, изделие из стали пропустит на порядок меньше воды, чем равное по размеру полипропиленовое или пластиковое. На это влияет поверхность изнутри, железная более шероховатая, что сказывается на проходимости.

Поэтому, необходимо делать вычисления на каждую ёмкость, если она изготовлена из другого материала, и затем сложить все показатели. Можно воспользоваться специальными сервис-программами или калькуляторами, сегодня их много в интернете, они существенно облегчат процесс установления количества воды в системе.

Объём воды в трубе, таблица, примеры расчёта, формула

Проектирование системы отопления, водопровода и даже канализации часто требует провести точный расчет объема трубы, и как это сделать, а главное, зачем это делать, знают не все. Прежде всего, объём трубы позволяет выбрать нужное отопительное или насосное оборудование, резервуары для воды или теплоносителя, просчитать габариты, которые будет занимать система трубопроводов, что в условиях тесных или подвальных помещений важно. Также объем теплоносителей может сильно отличаться из-за разной плотности жидкостей, поэтому и диаметры труб для води и, например, антифриза, могут быть разными.

Калькулятор

Расчет объема

К тому же, антифриз может поступать в продажу разбавленным или концентрированным, что также влияет на расчеты и конечный результат. Разбавленный антифриз замерзает при -30⁰С, неразбавленный будет работать и при -65⁰С.

Формулы расчетов

Самый простой способ рассчитать объем трубы – воспользоваться онлайн сервисом или специальной десктопной (настольной) программой. Второй способ – вручную, и для этого понадобится обычный калькулятор, линейка и штангенциркуль, которым измеряют внутренний и наружный радиусы трубы (на всех чертежах и схемах радиус обозначается символом R или r). Можно воспользоваться значением диаметра (D или d), который вычисляется по простой формуле: R x 2 или R². Чтобы вычислить объем воды в трубе в кубах, также понадобится узнать длину цилиндра L (или l).

Измерение внутреннего радиуса позволит узнать, сколько воды или другой жидкости в цилиндре. Результат отражается в кубических метрах. Знать наружный диаметр трубы необходимо для расчета габаритов того места, где будет прокладываться трубопровод.

Последовательность расчетов такова: сначала узнаю́т площадь сечения трубы:

1. S = R x ∏;
2. Площадь цилиндра – S;
3. Радиус цилиндра – R;
4. ∏ – 3,14159265.

Результат S умножают на длину L трубы – это и будет полный рассчитанный объем. Расчет объема по сечению и длине цилиндра выглядит так:

1. V_тр = S_тр x L_тр;
2. Объем цилиндра – V_тр;
3. Площадь цилиндра – S_тр;
4. Длина цилиндра – L_тр.

Пример:

1. Стальная труба Ø = 0,5 м, L = 2 м;
2. S_тр = (D_тр / 2) = ∏ х (0,5 / 2) = 0,0625 м².

Конечная формула, как рассчитать объем трубы, будет выглядеть следующим образом:

V = H х S = 2 х 0,0625 = 0,125 м³;

Где:

H – толщина стенки трубы.
Толщина стенок любой трубы

Эта формула позволяет узнать, как посчитать объем трубы с любыми заданными параметрами и из любого материала, а также отдельные участки составного трубопровода. Чтобы не путаться в параметрах результатов, необходимо сразу выражать их в одних и тех же единицах, например, в метрах и кубических метрах, или в сантиметрах и кубических сантиметрах. Из компьютерных программ для начинающих пользователей или для тех, кто предполагает проводить одноразовые расчеты, можно предложить VALTEC.PRG, Unitconverter, Pipecalc и другие.

Как вычислить площадь поперечного сечения трубы

Для круглой трубы площадь поперечного сечения рассчитывается с использованием площади круга по следующей формуле:

S^тр = ∏ х R²;

Где:

1. R – внутренние радиус трубы;
2. ∏ – постоянная величина 3,14.

Пример:

S_тр Ø = 90 мм, или R = 90 / 2 = 45 мм или 4,5 см. Согласно формуле, S_тр = 2 х 20,25 см² = 40,5 см², где 20,25 – это 4,5 см в квадрате.

Параметры трубопровода

Площадь сечения профилированной трубы S_пр нужно рассчитывать по формуле, применяемой для вычисления площади прямоугольной фигуры:

S_пр = a х b;

Где:

a и b – стороны прямоугольной профилированной трубы. При сечении трубопровода 40 х 60 мм параметр S_пр = 40 мм х 60 мм = 2400 мм² (20 см₂, или 0,002 м₂).

Как рассчитать объем воды в водопроводной системе

Для расчета объема трубы в литрах в формулу следует подставлять внутренний радиус, но это не всегда возможно, например, для радиаторов сложной формы или расширительной емкости с перегородками, для отопительного котла. Котел отопления.

Поэтому сначала нужно узнать объем изделия (обычно из технического паспорта или другой сопроводительной документации). Так, у чугунного стандартного радиатора объем одной секции равен 1,5 л, для алюминиевых – в зависимости от конструкции, вариантов которых может быть достаточно много.
Геометрические параметры алюминиевых радиаторов

Узнать объем расширительного бачка (как и других нестандартных емкостей любого назначения) можно, залив в него заранее измеренный объем жидкости. Для подсчетов объема любой трубы нужно измерить ее диаметр, затем вычислить объем одного погонного метра, и умножить результат на длину трубопровода.

В справочной литературе, предназначенной для регламентирования параметров труб, приведены таблицы со значениями, которые нужны для расчетов объемов труб и других изделий. Эта информация является ориентировочной, но достаточно точной для того, чтобы использовать ее на практике. Выдержка из такой таблицы приведена ниже, и она пригодится для домашних расчетов:

Параметры пластиковых труб

Материал, из которого изготавливаются трубы для водопровода или канализации, может быть разным, соответственно, характеристики труб тоже будут отличаться. Стальные трубы, например, которые имеют большой внутренний диаметр, пропустят намного меньшее количество воды, чем аналогичные трубы из пластика или пропилена.

Это происходит из-за разной гладкости внутренней поверхности трубы – у железных изделий она намного меньше, а ППР и ПВХ трубы не имеют шероховатостей на внутренних поверхностях. Но металлические трубы помещают в себя больший объем жидкости, чем изделия из других материалов с одинаковым внутренним сечением. Поэтому все расчеты для труб из разных материалов необходимо проверять, и сделать это можно как в онлайн калькуляторе, так и в настольной компьютерной программе, специально для этого предназначенной.
Десктопная программа для расчетов объема

Если схема вашего трубопровода имеет свою специфику, рассчитать точные параметры для требуемого расхода жидкости можно по формулам, которые приведены выше.

Расчет теплоносителя в системе отопления

Содержание:

1. Расчет объема теплоносителя – что нужно знать перед началом

2. Количество теплоносителя в системе отопления

3. Расход теплоносителя в системе отопления

По совокупности признаков бесспорным лидером среди теплоносителей является обыкновенная вода. Лучше всего использовать дистиллированную воду, хотя подойдет и кипячёная или химически обработанная – для осаждения растворённых в воде солей и кислорода.

Однако если существует вероятность того, что температура в помещении с системой отопления на некоторое время опустится ниже нуля, то вода в качестве теплоносителя не подойдёт. Если она замёрзнет, то при увеличении объёма велика вероятность необратимого повреждения системы отопления. В таких случаях используют теплоноситель на базе антифриза.

Расчет объема теплоносителя – что нужно знать перед началом

Что требуется от идеального переносчика тепла:

• Хорошая передача тепла
• Небольшая вязкость
• Низкая расширяемость при замерзании
• Небольшая текучесть
• Нетоксичность
• Дешевизна 

Количество теплоносителя в системе отопления

Теплоноситель нужен после монтажа новой отопительной системы, после её ремонта или реконструкции.

Перед заполнением отопительной системы требуется определить точное количество теплоносителя, для того чтобы заранее купить или подготовить необходимый объём. Нужно собрать информацию про паспортный объем всех отопительных приборов и трубопроводов (детальнее: «Расчет объема системы отопления, включая радиаторы»). Обычно такие данные содержатся на упаковке или в справочной литературе. Объём труб легко высчитывается по их длине и известному сечению.

Для наиболее распространённых элементов теплосетей объёмы теплоносителя таковы:

• Секция современного радиатора (алюминиевого, стального или биметаллического) — 0,45 литра
• Секция радиатора старого типа (чугунного, МС 140-500, ГОСТ 8690-94) – 1.45 литра
• Погонный метр трубы (15 миллиметров внутренний диаметр) — 0,177 литра
• Погонный метр трубы (32 миллиметров внутренний диаметр) — 0,8 литра

Расход теплоносителя в системе отопления можно примерно подсчитать и без суммирования. Можно просто исходить из мощности отопительной системы. Для расчёта используют соотношение, что отопительной системе для передачи одного килоВатта тепла понадобится 15 литров неплоносителя. Нетрудно подсчитать, что для отопительной системы мощностью 75 килоВатт понадобится 75х15=1125 литров теплоносителя. Ещё раз – этот метод приблизительный и не даёт точного объёма. Читайте также: «Как рассчитать систему отопления».

Нам недостаточно подсчитать расход теплоносителя – формула для вычисления объёма расширительного бака также совершенно необходима.

Мало просто просуммировать объёмы составляющих теплосети (радиаторов, котла и трубопроводов). Дело в том, что в процессе нагревания исходной объём жидкости существенно изменяется, а следовательно возрастает давление. Для того, чтобы его скомпенсировать, применяют так называемые расширительные баки.

Их объём вычисляется с использованием следующих показателей и коэффициентов:

Е — так называемый коэффициент расширения жидкости (исчисляется в процентах). Для разных теплоносителей он разный. Для воды он составляет 4%, для антифриза на базе этиленгликоля — 4,4 %.

d — коэффициент эффективности расширительного бака

VS – расчетный расход теплоносителя (просуммированный объём всех составляющих системы теплоснабжения)

V – результат вычисления. Объём расширительного бака.

Формула для расчета — V = (VS x E)/d

Расчет теплоносителя в системе отопления выполнен – пора заливать!

Существуют два варианта заполнения системы, в зависимости от её конструкции:

• Заливка «самотёком» — в высшей точке системы в отверстие вставляется воронка, через которую постепенно заливается теплоноситель. Нужно не забыть в нижней точке системы открыть кран и подставить какую-то ёмкость.
• Принудительная закачка с помощью насоса. Подойдет практически любой электрический насос малой мощности. В процессе заполнения следует контролировать показания манометра, дабы не переборщить с давлением. Очень желательно не забыть открыть воздушные клапаны на батареях.

Расход теплоносителя в системе отопления

Расход в системе теплоносителя подразумевает массовое количество теплоносителя (кг/с), предназначаемое для подачи нужного количества тепла в обогреваемое помещение. Расчет теплоносителя в отопительной системе определяется как частное от деления расчетной тепловой потребности (Вт) помещения (помещений) на теплоотдачу 1 кг теплоносителя для обогрева (Дж/кг). Читайте также: «Как сделать расчет расхода теплоносителя для системы отопления – теория и практика».

Некоторые советы по наполнению системы отопления теплоносителем на видео:

Расход теплоносителя в системе в продолжение отопительного сезона в вертикальных системах центрального отопления изменяется, поскольку они регулируются (особенно это касается гравитационной циркуляции теплоносителя — детальнее: «Расчет гравитационной системы отопления частного дома — схема»). На практике в расчетах обычно расход теплоносителя измеряют в кг/ч.

Калькулятор расчета объема расширительного бака в режиме онлайн

Расширительный бак в отопительной системе является балансировочным элементом. Его основная функция заключается в выравнивании объёма теплоносителя в случае его расширения под воздействием повышенного нагрева, а также поддержании требуемого в системе давления. Однако всегда актуален вопрос: как рассчитать объём расширительного бака отопления. Ведь от этого зависит правильный выбор устройства. Для расчёта лучше использовать калькулятор, который быстро справится с поставленной задачей.

Как пользоваться калькулятором расчёта

Всё же объём является основой выбора. Объёмный параметр устройства зависит от некоторых показателей, влияющих на его изменения. А именно:

• чем больше объём теплового носителя в системе обогрева закрытого типа, тем больших габаритов стоит покупать бак;
• чем нагрев теплового носителя выше, тем больше вместимость устройства;
• чем давление теплового носителя выше (берётся возможный коэффициент), тем меньших габаритов ёмкость возможно покупать.

Это главные особенности. Теперь самое время совершить расчёт объёма расширительного бака отопления. Удобнее всего сделать это в режиме онлайн при помощи калькулятора. Всё, что от вас требуется – это заполнить форму в электронном калькуляторе и нажать расчёт.

Немного о типах расширительных баков

Эти устройства, как и сами системы отопления, разделяют на открытые и закрытые. Баки открытого типа отличаются большими габаритами и относительно низкой эффективностью, поэтому они не очень востребованы на рынке на сегодняшний день.

Устройства закрытого типа – это непроницаемые баки, разделённые внутри резиновой мембраной. Внизу циркулирует тепловой носитель, который изменяется в объёме за счёт повышения градуса. Вверху находится воздух, который закачивается туда на самом производстве. Давление воздуха изнутри равно 1,5 атмосфер.

По законам физики вода при нагревании увеличивает объём, её излишки заполняют нижнюю часть расширительного бака. При всём вода давит на мембрану, что поднимается до определённой отметки. Воздушные массы, которые давят сверху, создают в закрытой отопительной системе давление в 1,5 атмосфер, а это – необходимое условие качественной её работы.

При выборе расширительного бака обращаем внимание на следующие моменты:

1. Форма бачка может быть округлой (баллонного типа) либо плоской.
2. В нём применяется стойкая к температурам резина как мембрана. Она может быть диафрагмовая либо плоская.
3. Выбор расширительного бака стоит делать, взяв за основу мембрану, а именно срок её службы и устойчивость к нужному давлению. Помните и о температурном нагреве теплоносителя, что будет контактировать с мембраной.
4. Процессы диффузии тоже не самым лучшим образом могут сказываться на её качестве.

Если вам помог калькулятор, то добавьте его в закладки, чтобы не потерять! Сочетание клавиш CTRL+D вам в этом поможет.

Калькулятор удельной теплоемкости

Этот калькулятор удельной теплоемкости представляет собой инструмент, который определяет теплоемкость нагретого или охлажденного образца. Удельная теплоемкость — это количество тепловой энергии, которое необходимо подвести к образцу весом 1 кг, чтобы повысить его температуру на 1 K . Прочтите, чтобы узнать, как правильно применить формулу теплоемкости для получения достоверного результата.

Как рассчитать удельную теплоемкость

1. Определите, хотите ли вы нагреть образец (дать ему некоторую тепловую энергию) или охладить (отнять некоторую тепловую энергию).
2. Укажите количество подаваемой энергии как положительное значение. Если вы хотите охладить образец, введите вычтенную энергию как отрицательное значение. Например, предположим, что мы хотим уменьшить тепловую энергию образца на 63 000 Дж. Тогда Q = -63 000 Дж .
3. Определите разницу температур между начальным и конечным состоянием образца и введите ее в калькулятор теплоемкости. Если образец остынет, разница будет отрицательной, а если нагретой — положительной.Допустим, мы хотим охладить образец на 3 градуса. Тогда ΔT = -3 K . Вы также можете перейти в расширенный режим , чтобы ввести начальное и конечное значения температуры вручную.
4. Определите массу образца. Примем м = 5 кг .
5. Рассчитайте удельную теплоемкость как c = Q / (мΔT) . В нашем примере это будет равно c = -63,000 Дж / (5 кг * -3 K) = 4200 Дж / (кг · K) . Это типичная теплоемкость воды.

Если у вас возникли проблемы с единицами измерения, воспользуйтесь нашими калькуляторами преобразования температуры или веса.

Формула теплоемкости

Формула для определения теплоемкости выглядит так:

c = Q / (мΔT)

Q — количество подводимого или отведенного тепла (в джоулях), м — масса образца, а ΔT — разница между начальной и конечной температурами. Теплоемкость измеряется в Дж / (кг · К).

Типовые значения удельной теплоемкости

Вам не нужно использовать калькулятор теплоемкости для большинства обычных веществ.Ниже приведены значения удельной теплоемкости некоторых из самых популярных.

• лед: 2,100 Дж / (кг · К)
• вода: 4,200 Дж / (кг · К)
• водяной пар: 2,000 Дж / (кг · К)
• базальт: 840 Дж / (кг · К)
• гранит: 790 Дж / (кг · К)
• алюминий: 890 Дж / (кг · К)
• железо: 450 Дж / (кг · К)
• медь: 380 Дж / (кг · К)
• свинец: 130 Дж / (кг · К)

Имея эту информацию, вы также можете рассчитать, сколько энергии вам нужно подать на образец, чтобы повысить или понизить его температуру.Например, вы можете проверить, сколько тепла вам нужно, чтобы довести до кипения воду, чтобы приготовить макароны.

Хотите знать, что на самом деле означает результат? Воспользуйтесь нашим калькулятором потенциальной энергии, чтобы проверить, насколько высоко вы поднимете образец с таким количеством энергии. Или проверьте, насколько быстро может двигаться образец, с помощью этого калькулятора кинетической энергии.

Что такое удельная теплоемкость при постоянном объеме?

Удельная теплоемкость — это количество тепла или энергии, необходимое для изменения одной единицы массы вещества постоянного объема на 1 ° C .Формула: Cv = Q / (ΔT ⨉ m) .

Какова формула удельной теплоемкости?

Формула для удельной теплоемкости C вещества с массой м равна C = Q / (м ⨉ ΔT) . Где Q — добавленная энергия, а ΔT — изменение температуры. Удельная теплоемкость во время различных процессов, таких как постоянный объем Cv и постоянное давление Cp , связаны друг с другом отношением удельной теплоемкости ɣ = Cp / Cv или газовой постоянной R = ЦП - ЦВ .

В каких единицах указывается удельная теплоемкость?

Удельная теплоемкость измеряется в Дж / кг K или Дж / кг C , поскольку это тепло или энергия, необходимая во время процесса постоянного объема для изменения температуры вещества единицы массы на 1 ° C или 1 ° K. .

Какое значение удельной теплоемкости воды?

Удельная теплоемкость воды составляет 4179 Дж / кг K , количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 г воды на 1 градус Кельвина.

Какие британские единицы измерения удельной теплоемкости?

Удельная теплоемкость измеряется в БТЕ / фунт ° F в британских единицах и в Дж / кг K в единицах СИ.

Какое значение удельной теплоемкости меди?

Удельная теплоемкость меди 385 Дж / кг K . Вы можете использовать это значение для оценки энергии, необходимой для нагрева 100 г меди на 5 ° C, то есть Q = m x Cp x ΔT = 0,1 * 385 * 5 = 192,5 Дж.

Какова удельная теплоемкость алюминия?

Удельная теплоемкость алюминия 897 Дж / кг K .Это значение почти в 2,3 раза больше теплоемкости меди. Вы можете использовать это значение для оценки энергии, необходимой для нагрева 500 г алюминия на 5 ° C, то есть Q = m x Cp x ΔT = 0,5 * 897 * 5 = 2242,5 Дж.

Определение размеров нового водонагревателя

Водонагреватель подходящего размера удовлетворит потребности вашего дома в горячей воде, работая при этом более эффективно. Поэтому перед покупкой водонагревателя убедитесь, что он подходящего размера.

Здесь вы найдете информацию о том, как определить размеры этих систем:

• Бесконтактные водонагреватели или водонагреватели по запросу
• Солнечная водонагревательная система
• Накопительные водонагреватели и водонагреватели с тепловым насосом (с баком).

Для определения размеров комбинированных систем водяного отопления и отопления помещений, в том числе некоторых систем с тепловыми насосами, а также водонагревателей без резервуара и косвенного нагрева воды, проконсультируйтесь с квалифицированным подрядчиком.

Если вы еще не решили, какой тип водонагревателя лучше всего подходит для вашего дома, узнайте больше о выборе нового водонагревателя.

Определение размеров водонагревателей без резервуаров или по запросу

Водонагреватели без резервуаров или по запросу рассчитаны на максимальное повышение температуры, возможное при заданном расходе.Следовательно, чтобы определить размер водонагревателя по запросу, вам необходимо определить скорость потока и повышение температуры, необходимое для его применения (весь дом или удаленное приложение, например, просто ванная) в вашем доме.

Сначала укажите количество устройств для горячей воды, которые вы планируете использовать одновременно. Затем сложите их скорости потока (галлонов в минуту). Это желаемый расход для водонагревателя по запросу. Например, предположим, что вы ожидаете одновременного использования крана горячей воды с расходом 0.75 галлонов (2,84 литра) в минуту и ​​насадка для душа с расходом 2,5 галлона (9,46 литра) в минуту. Скорость потока через водонагреватель по запросу должна быть не менее 3,25 галлона (12,3 литра) в минуту. Для уменьшения расхода установите арматуру на слабый расход воды.

Чтобы определить повышение температуры, вычтите температуру поступающей воды из заданной температуры на выходе. Если вы не знаете иначе, предположите, что температура поступающей воды составляет 50ºF (10ºC). В большинстве случаев вам нужно нагреть воду до 120ºF (49ºC).В этом примере вам понадобится водонагреватель по запросу, который повышает температуру на 70ºF (39ºC) для большинства применений. В посудомоечных машинах без внутреннего нагревателя и в других подобных устройствах вам может потребоваться нагреть воду до 140ºF (60ºC). В этом случае вам потребуется повышение температуры на 90ºF (50ºC).

Водонагреватели, пользующиеся наибольшим спросом, рассчитаны на различные температуры на входе. Как правило, повышение температуры воды на 70ºF (39ºC) возможно при расходе 5 галлонов в минуту через газовые водонагреватели и 2 галлона в минуту через электрические.Более высокая скорость потока или более низкая температура на входе иногда могут снизить температуру воды в самом дальнем кране. Некоторые типы безбаквальных водонагревателей имеют термостатическое управление; они могут изменять свою температуру на выходе в зависимости от расхода воды и температуры на входе.

Расчет солнечной системы водяного отопления

Определение размера солнечной водонагревательной системы в основном включает определение общей площади коллектора и объема хранилища, которые вам понадобятся для удовлетворения 90–100% потребностей вашего домохозяйства в горячей воде в летний период.Подрядчики солнечной системы используют рабочие листы и компьютерные программы для определения системных требований и размеров коллектора.

Коллекторная площадь

Подрядчики обычно следуют нормативам примерно 20 квадратных футов (2 квадратных метра) коллекторной площади для каждого из первых двух членов семьи. На каждого дополнительного человека добавляйте 8 квадратных футов (0,7 квадратных метра), если вы живете в районе Солнечного пояса США, или 12–14 квадратных футов, если вы живете на севере Соединенных Штатов.

Объем хранения

Небольшого (от 50 до 60 галлонов) резервуара для хранения обычно достаточно для одного-двух-трех человек.Средний (80 галлонов) резервуар для хранения хорошо подходит для трех-четырех человек. Большой резервуар подходит для четырех-шести человек.

Для активных систем размер солнечного накопителя увеличивается с размером коллектора — обычно 1,5 галлона на квадратный фут коллектора. Это помогает предотвратить перегрев системы при низкой потребности в горячей воде. В очень теплом, солнечном климате некоторые эксперты предлагают увеличить это соотношение до 2 галлонов хранилища на 1 квадратный фут площади коллектора.

Другие расчеты

Дополнительные расчеты, связанные с определением размеров вашей солнечной системы водяного отопления, включают оценку солнечного ресурса вашей строительной площадки и определение правильной ориентации и наклона солнечного коллектора. Посетите страницу солнечных водонагревателей, чтобы узнать больше об этих расчетах.

Определение размеров водонагревателей с накопительным и тепловым насосом (с баком)

Для правильного определения размеров накопительного водонагревателя для вашего дома, включая водонагреватель с тепловым насосом с баком, используйте номинал первого часа водонагревателя.Рейтинг за первый час — это количество галлонов горячей воды, которое водонагреватель может подавать в час (начиная с бака, полного горячей воды). Это зависит от емкости бака, источника тепла (горелка или элемент) и размера горелки или элемента.

На этикетке EnergyGuide рейтинг первого часа указан в верхнем левом углу как «Емкость (оценка за первый час)». Федеральная торговая комиссия требует наличия этикетки EnergyGuide на всех новых обычных водонагревателях, но не на водонагревателях с тепловым насосом.В документации по продукту от производителя также может быть указана оценка за первый час. Ищите модели водонагревателей с рейтингом в первый час, который соответствует в пределах 1 или 2 галлона вашей потребности в час пик — дневной пиковой потребности в горячей воде для вашего дома за 1 час.

Чтобы оценить вашу потребность в час пик:

• Определите, в какое время дня (утро, полдень, вечер) вы используете больше всего горячей воды в своем доме. Помните о количестве людей, живущих в вашем доме.
• Используйте таблицу ниже, чтобы оценить максимальное использование горячей воды в течение этого одного часа дня — это ваша потребность в час пик.Примечание: таблица не оценивает общее ежедневное потребление горячей воды.

Пример рабочего листа показывает общую потребность в 36 галлонов в час пик. Следовательно, этому домашнему хозяйству потребуется модель водонагревателя с мощностью от 34 до 38 галлонов в первый час.

Энергетический расчет адаптирован на основе информации из Федеральной программы управления энергопотреблением.
* Приведенная выше таблица основана на стандартном использовании без каких-либо мер по экономии воды.

Расход систем отопления

Объемный расход в системе отопления можно выразить как

q = h / (c _p ρ dt) (1)

, где

q = объемный расход (м ³ / с )

h = тепловой поток (кДж / с, кВт)

c 06 p = удельная теплоемкость (кДж / кг ^o C )

ρ = плотность (кг / м ³ )

9040 dt = разница температур ( ^o C)

Это общее уравнение может быть изменено для реальных единиц — СИ или британских единиц — и используемых жидкостей.

Объемный расход воды в имперских единицах

Для воды с температурой 60 ^o F расход можно выразить как

q = h (7,48 гал / фут ³ ) / ((1 БТЕ / фунт _м ^o F) (62,34 фунта / фут ³ ) (60 мин / час) dt)

= h / (500 dt) (2)

где

q = расход воды (гал / мин)

ч = тепловой поток (БТЕ / ч)

ρ = плотность ( фунт / фут 904 3 )

dt = разница температур ( ^o F)

Для более точного объемного расхода следует использовать свойства горячей воды.

Массовый расход воды в британских единицах измерения

Массовый расход воды можно выразить как:

м = h / ((1,2 Btu / lbm. ^o F) dt)

= ч / (1,2 дт) (3)

где

м = массовый расход (фунт _м / ч)

Объемный расход воды в единицах СИ

Объемный расход воды расход в системе отопления можно выразить в единицах СИ как

q = h / ((4.2 кДж / кг ^o C) (1000 кг / м ³ ) dt)

= h / (4200 dt) (4)

, где

q = вода расход (м ³ / с)

h = расход тепла (кВт или кДж / с)

dt = разница температур ( ^o C)

Для более При точном объемном расходе следует использовать свойства горячей воды.

Массовый расход воды в единицах СИ

Массовый расход воды можно выразить как:

м = h / ((4,2 кДж / кг ^o C) dt)

= h / (4,2 dt) (5)

, где

м = массовый расход (кг / с)

Пример — расход в системе отопления

Циркуляция воды системы отопления выдает 230 кВт с разницей температур 20 ^o C .

Объемный расход можно рассчитать как:

q = (230 кВт) / ((4,2 кДж / кг ^o C) (1000 кг / м ³ ) (20 ^o C) )

= 2,7 10 ^-3 м ³ / с

Массовый расход можно выразить как:

м = (230 кВт) / (4,2 кДж / кг ^o C) (20 ^o C))

= 2.7 кг / с. Расход тепла можно рассчитать как

h = (4,2 кДж / кг ^o C) (1000 кг / м ³ ) (10 литров) (1/1000 м ³ / литр) ( (100 ^o C) — (10 ^o C)) / ((30 мин) (60 с / мин))

= 2.1 кДж / с (кВт)

Электрический ток 24 В постоянного тока , необходимый для обогрева, можно рассчитать как

I = (2,1 кВт) (1000 Вт / кВт) / (24 В)

= 87,5 ампер

Процесс нагрева пара — расчет нагрузки

Обычно паровой нагрев используется для

• изменения температуры продукта или жидкости
• поддержания температуры продукта или жидкости

Преимущество использования пара заключается в большое количество тепловой энергии, которую можно передать.Энергия, выделяемая при конденсации пара в воду, находится в диапазоне 2000-2250 кДж / кг (в зависимости от давления) — по сравнению с водой с 80-120 кДж / кг (с разницей температур 20-30 ^o С ).

Изменение температуры продукта — нагрев продукта паром

Количество тепла, необходимое для повышения температуры вещества, может быть выражено как:

Q = mc _p dT (1)

где

Q = количество энергии или тепла (кДж)

м = масса вещества (кг)

c _p = удельная теплоемкость вещества (кДж / кг ^o C) — Свойства материалов и теплоемкость обычных материалов

dT = повышение температуры вещества ( ^o C)

Имперские единицы? — Проверьте конвертер единиц!

Это уравнение можно использовать для определения общего количества тепловой энергии для всего процесса, но оно не принимает во внимание скорость передачи тепла , которая составляет:

• количество тепловой энергии, переданной в единицу времени

В приложениях без проточного типа нагревается фиксированная масса или единичная партия продукта.В приложениях проточного типа продукт или жидкость нагревается, когда она постоянно течет по поверхности теплопередачи.

Непоточный или периодический нагрев

В приложениях без проточного типа технологическая жидкость хранится в виде одной партии в резервуаре или емкости. Паровой змеевик или паровая рубашка нагревают жидкость от низкой до высокой температуры.

Средняя скорость теплопередачи для таких приложений может быть выражена как:

P = mc _p dT / t (2)

, где

P = средняя скорость теплопередачи или мощность (кВт (кДж / с))

м = масса продукта (кг)

c _p = удельная теплоемкость продукта (кДж / кг. ^o C) — Свойства материалов и теплоемкость обычных материалов

dT = Изменение температуры жидкости ( ^o C)

t = общее время, в течение которого процесс нагрева происходит (секунды)

Пример — Время, необходимое для нагрева воды с прямым впрыском пара

Время, необходимое для нагрева 75 кг воды (c _p = 4,2 кДж / кг ^o C) от температуры 20 ^o C до 75 ^o C с паром, произведенным из котла мощностью 200 кВт (кДж / с) можно рассчитать путем преобразования уравнения.2 до

t = mc _p dT / P

= (75 кг) (4,2 кДж / кг ^o C) ((75 ^o C) — (20 ^o C) ) / (200 кДж / с)

= 86 с

Примечание! — когда пар впрыскивается непосредственно в воду, весь пар конденсируется в воду, и вся энергия пара передается мгновенно.

При нагреве через теплообменник имеет значение коэффициент теплопередачи и разница температур между паром и нагретой жидкостью.Повышение давления пара увеличивает температуру и увеличивает теплопередачу. Время нагрева уменьшено.

Общее потребление пара может увеличиваться — из-за более высоких тепловых потерь или уменьшаться — из-за более короткого времени нагрева, в зависимости от конфигурации реальной системы.

Процессы проточного или непрерывного нагрева

В теплообменниках поток продукта или жидкости непрерывно нагревается.

Преимущество пара — это однородная температура поверхности нагрева, поскольку температура поверхностей нагрева зависит от давления пара.

Среднюю теплопередачу можно выразить как

P = c _p dT m / t (3)

где

P = средняя скорость теплопередачи (кВт (кДж / с) ))

м / т = массовый расход продукта (кг / с)

c _p = удельная теплоемкость продукта (кДж / кг. ^o C)

dT = изменение температуры жидкости ( ^o C)

Расчет количества пара

Если мы знаем скорость теплопередачи — количество пара можно рассчитать:

м _с = P / h _e (4)

где

м _с = масса пара (кг / с)

P = расчетная теплопередача (кВт)

h _e = энергия испарения пара (кДж / кг)

Энергию испарения при различных давлениях пара можно найти в таблице пара с единицами СИ или в таблице Steam с британскими единицами измерения.

Пример — периодический нагрев паром

Количество воды нагревается паром 5 бар (6 бар абс.) от температуры 35 ^o C до 100 ^o C за период 20 минут (1200 секунд) . Масса воды 50 кг, и удельная теплоемкость воды 4,19 кДж / кг. ^o С .

Скорость теплопередачи:

P = (50 кг) (4,19 кДж / кг ^o C) ((100 ^o C) — (35 ^o C)) / (1200 с)

= 11.35 кВт

Количество пара:

м _с = (11,35 кВт) / (2085 кДж / кг)

= 0,0055 кг / с

= 19,6 кг / ч

Пример — Непрерывный нагрев паром

Вода течет с постоянной скоростью 3 л / с нагревается от 10 ^o C до 60 ^o C паром при 8 бар (9 бар абс) .

Расход тепла можно выразить как:

P = (4.19 кДж / кг. ^o C) ((60 ^o C) — (10 ^o C)) (3 л / с) (1 кг / л)

= 628,5 кВт

Расход пара может можно выразить как:

м _с = (628,5 кВт) / (2030 кДж / кг)

= 0,31 кг / с

= 1115 кг / ч

Основные диаграммы нагрева воды | Сантехника Перспектива

КЛЮЧЕВЫЕ ТАБЛИЦЫ И ФОРМУЛЫ НАГРЕВА ВОДЫ
Rich Grimes

Уже 2012 год, и в этом выпуске мы постараемся дать вам много информации и полезных схем, связанных с нагревом воды.Я не получаю много запросов, поэтому я рад удовлетворить такую ​​актуальную тему. Самое приятное, что вам не придется слишком много читать от меня, поскольку эти диаграммы и формулы говорят сами за себя! Итак, поехали…

БТЕ

Британская тепловая единица (BTU) — это единица измерения тепловой энергии. Одна БТЕ — это количество тепловой энергии, необходимое для подъема одного фунта воды на 1 ° F. Вода весит 8,33 фунта на галлон, поэтому мы можем рассчитать, что один галлон воды требует 8,33 БТЕ для повышения температуры на 1 ° F.

БТЕ СОДЕРЖАНИЕ ТОПЛИВА

ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ В ЧАС

УГОЛЬ

1 фунт = 10,000 — 15,000

1 тонна = 25 миллионов (приблизительно)

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

1 кВт = 3,412

МАСЛО

1 галлон топлива # 1 = 136,000

1 галлон # 2 топлива = 138,500

1 галлон # 3 топлива = 141,000

1 галлон # 5 Топливо = 148,500

1 галлон топлива # 6 = 152000

ГАЗ

1 фунт бутана = 21 300

1 галлон бутана = 102,800

1 куб. Фут.бутана = 3,280

1 куб. Фут. произведенного газа = 530

1 куб. Фут. смешанных = 850

1 куб. Фут. натуральных = 1,075

1 куб. Фут. пропана = 2,570

1 фунт пропана = 21,800

1 галлон пропана =

ПОДСТАВКА

1 котельная мощность (л. С.) = 33 475 БТЕ

1 Мощность котла (л. С.) = 34.5 фунтов пара при 212ºF,

1 котельная мощность (л. С.) = 9,81 кВт

ОХЛАЖДЕНИЕ

1 тонна охлаждения = 12000

ИНФОРМАЦИЯ О ГАЗЕ

ПРИРОДНЫЙ ПРОПАН

Удельный вес = 0,62 1,52

Пределы воспламеняемости (смесь ГАЗ / ВОЗДУХ) = 4% -14% 2.4% -9,6%

Максимальное распространение пламени (смесь ГАЗ / ВОЗДУХ) = 10% 5%

Температура возгорания = 1200ºF 950ºF

1 фунт газа (1 фунт / кв. Дюйм) = 28 дюймов водяного столба (водяного столба)

1 фунт газа (1 фунт / кв. Дюйм) = 16 унций (унций)

1 терм. = 100 000 БТЕ

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

1 Киловатт (кВт) = 3412 БТЕ в час

1 киловатт (кВт) = 1000 Вт в час

Испарится 1 киловатт-час (кВтч) 3.5 фунтов воды при температуре 212ºF

Ампер — однофазный (1 Ø) = кВт x 1000 или ВАТТА
НАПРЯЖЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЕ

Ампер — трехфазный (3 Ø) = кВт x 1000 или ВАТТА
НАПРЯЖЕНИЕ x 1,732 НАПРЯЖЕНИЕ x 1.732

ВОДЯНЫЕ ФОРМУЛЫ

БТЕ в час Требование

ВЫХОД

БТЕ = галлонов в минуту x повышение температуры x 8,33 фунта / галлон x 60 минут

ВХОД

БТЕ = (галлонов в минуту x повышение температуры x 8,33 фунта / галлон x 60 минут)

% КПД

Эффективность теплопередачи

КПД

% = (галлонов в час x повышение температуры x 8.33 фунта / галлон)
БТЕ / час ВХОД

Время нагрева

Время в часах = (галлонов в час x повышение температуры x 8,33 фунта / галлон)
(ВВОД БТЕ / час x% КПД)

Повышение температуры

Темп. Рост (∆T) = (ВХОДНАЯ БТЕ / час x% КПД)

(галлонов в минуту x 60 минут x 8,33 фунта / галлон)

GPH Восстановление

Электрический = (ВХОДНОЙ кВт x 3412 БТЕ / кВт x% КПД)

(Повышение температуры x 8.33 фунта / галлон)

Газ = (ВВОД БТЕ / час x% КПД)

(повышение температуры x 8,33 фунта / галлон)

ФОРМУЛА СМЕШАННОЙ ВОДЫ

% требуемой горячей воды = (смешанная вода ºF — холодная вода ºF)

(горячая вода ºF — холодная вода ºF)

ВОДНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

1 галлон = 8,33 фунта

1 галлон = 231 кубических дюймов

1 кубический фут = 7.48 галлонов

1 кубический фут = 62,428 фунта (при 39,2 ° F — максимальная плотность)

1 кубический фут = 59,83 фунта (при 212ºF — точка кипения)

1 фут водяного столба (вод. Ст.) = 0,4333 фунт / кв. Дюйм

Вода расширяется на 4,34% при нагревании от 40 ° F до 212 ° F

Вода расширяется на 8% при замерзании

СУДНО ОТКРЫТОЕ

ТОЧКА КИПЕНИЯ ПРИ ВЫСОТЕ 0 PSI

212ºF 0 футов (уровень моря)

210ºF 1000 футов

208ºF 2000 футов

207ºF 3000 футов

205ºF 4000 футов

203ºF 5000 футов

201ºF 6000 футов

199ºF 7000 футов

ТОЧКА КИПЕНИЯ ЗАКРЫТОГО СУДНА @ PSI @ Уровень моря

МАНОМЕТР ТОЧКИ КИПЕНИЯ

212ºF 0 фунтов на кв. Дюйм

240ºF 10 фунтов / кв. Дюйм

259ºF 20 фунтов на кв. Дюйм

274ºF 30 фунтов / кв. Дюйм

287ºF 40 фунтов / кв. Дюйм

298ºF 50 фунтов / кв. Дюйм

316ºF 70 фунтов на кв. Дюйм

331ºF 90 фунтов на кв. Дюйм

ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ

Существует неограниченное количество онлайн-инструментов и калькуляторов для каждой математической формулы.В Интернете полно полезных ресурсов, позволяющих выполнить работу быстрее. Вот несколько ссылок на полезные сайты:

ВЕБ-АДРЕС ВЕБ-САЙТА / ПРОГРАММЫ

Расчет размера расширительного бака Amtrol https://amtrol.com/support/sizing.html

Калькуляторы

Engineering Toolbox https://www.engineeringtoolbox.com/

Определение размеров водонагревателя штата

(онлайн) https: // www.statewaterheatersizing.com/

Расчет размеров водонагревателя AO Smith (онлайн) https://www.hotwatersizing.com/

Размеры водонагревателя Lochinvar (Загрузить) https://www.lochinvar.com/sizingguide.aspx

Калькулятор цилиндров

(резервуары для хранения) / Другие математические калькуляторы https://www.calculatorfreeonline.com/calculators/geometry-solids/cylinder.php

Электрические / механические / промышленные / гражданские / химические / авиационные калькуляторы https: //www.ifigure.com / инженер / электрик / electric.htm

B&G System Syzer (Загрузить инструмент для трубопроводов / перепада давления) https://completewatersystems.com/brand/bell-gossett/selection-sizing-tools/system-syzer/

Инструменты для выбора и определения размеров B&G (насосы, регуляторы, пар и конденсат) https://completewatersystems.com/brand/bell-gossett/selection-sizing-tools/

Мастер выбора помпы для тако (онлайн-выбор помпы) https://www.taco-hvac.com/en/wizard_pumps.html

Выбор размера смесительного клапана

Lawler (онлайн — настройка учетной записи) https://www.lawlervalve.com/index.php?p=page&page_id=Sizing_Program

База данных DSIRE о государственных / федеральных скидках на возобновляемые источники энергии https://www.dsireusa.org/

Онлайн-выбор клапана ASCO (клапаны — соленоидные, пилотные, пневматические и т. Д.) Https://www.ascovalve.com/Applications/ProductSearch/ProductSearch.aspx?ascowiz=yes

РЕЗЮМЕ

Есть много другой информации, которую мы могли бы добавить, например, Steam.Это надежный источник тепла, и необходимо учитывать несколько факторов, таких как рабочее давление, размер конденсатоотводчика и конденсатопровода и т. Д. В следующем выпуске нам нужно будет сделать отдельную статью о Steam.

Приведенные выше диаграммы и информация необходимы для нагрева воды. Это проверенные математические формулы алгебры и геометрии. Если вы введете точную информацию, результаты будут правильными. Также хорошо использовать онлайн-инструменты и калькуляторы.Они настоящие экономят время.

Спасибо, до встречи в следующей статье!

Как рассчитать правильный расход для любой гидравлической системы —

В сфере водяного отопления и охлаждения регулярно используются определенные формулы. Важный из них касается системы, которая использует воду как средство обеспечения комфорта в галлонах в минуту. Вода — это путь, по которому тепло распределяется из котельной туда, где находятся люди.t ° F

Формула указывает на температуру воды 60 ° F. Однако, поскольку вода 60 ° F слишком холодная для системы водяного отопления и слишком теплая для системы охлажденной воды, для расчета правильного расхода формула должна основываться на более подходящих температурах воды для каждого типа системы, например удельная теплоемкость воды или изменения плотности, возникающие при изменении температуры воды. Кроме того, объем воды меняется, когда она становится горячее или остывает. Как видно из следующего примера, различия настолько минимальны, что стандартная формула отлично работает для всех наших систем отопления и охлаждения.Тогда T будет:

8,04 x 60 x 1,003 x 20 = 9677 BTUH

Чистый эффект незначителен, но есть еще один фактор, который необходимо учитывать для полной оценки. При повышении температуры воды она становится менее вязкой, и поэтому падение давления в ней уменьшается. Когда вода циркулирует при температуре 200 ° F, соответствующее падение давления или «потеря напора» составляет около 80% воды при температуре 60 ° F для типичных небольших гидравлических систем. При расчете с использованием системной кривой расход увеличивается примерно в 10 раз.5%. Теперь вы можете умножить новую рассчитанную теплопередачу на процент увеличения потока:

1,105 x 9677 = 10 693 BTUH

Как вы можете видеть, что касается теплопередачи, простой подход «круглого числа» приведет к расчетным потокам, очень близким к потокам «с поправкой на температуру», при условии, что результаты подхода «круглого числа» не будут скорректированы из исходная основа 60 ° F как для теплопередачи, так и для перепада давления в трубопроводе. Факторы «плюс» и «минус» очень сильно компенсируют друг друга.

В этой статье представлена ​​точная формула для расчета расхода
в галлонах в минуту (галлонов в минуту) для систем водяного отопления
и систем охлаждения.

Выбор правильного циркуляционного насоса
галлонов в минуту играет важную роль в обеспечении ожидаемой работы вашей системы отопления. Вам нужен циркуляционный насос подходящего размера, чтобы иметь возможность отводить тепло от котла и доставлять его в систему, где находятся люди.При выборе подходящего циркуляционного насоса вам необходимо не только знать правильный галлон в минуту, но также необходимо знать необходимое падение давления для циркуляции необходимого количества галлонов в минуту.

Когда вода течет по трубам и излучению, она «трется» о стенку трубы, вызывая сопротивление трения. Это сопротивление может повлиять на производительность системы обогрева за счет уменьшения желаемой скорости циркулирующего потока, тем самым уменьшая теплопроизводительность системы. Зная, каким будет это сопротивление, вы можете выбрать циркуляционный насос, который сможет преодолеть падение давления в системе.

Обычно в современных системах мы используем «футы на голову», чтобы описать количество энергии, необходимое для того, чтобы требуемый галлон в минуту был доставлен в систему. Существуют таблицы размеров труб, в которых рассчитывается падение давления в футах потери энергии для любого расхода через трубу любого размера. Существуют стандартные методы работы с трубопроводами, в которых промышленность ссылается на ограничение количества галлонов в минуту для данного размера трубы. Это основано на двух причинах:

1. Проблемы скорости (насколько быстро вода движется внутри трубы), которые могут создавать проблемы с шумом, а в экстремальных условиях — проблемы с эрозией.

2. Требуемая потеря напора может стать настолько большой, что требуемая производительность НАПОРА циркулятора делает выбор системы очень «недружественным», что может привести к проблемам регулирующего клапана и шума скорости. Промышленным стандартом является выбор трубы с сопротивлением трению от 1 до 4 на каждые 100 футов трубы.

Bell & Gossett’s System Syzer помогает определять
галлонов в минуту (галлонов в минуту).

Кстати, Bell & Gossett уже более 50 лет предоставляет инструмент для индустрии гидроники под названием System Syzer.Этот инструмент очень полезен для расчета галлонов в минуту, правильного размера трубы для поддержки галлонов в минуту и ​​соответствующих потерь давления и скорости для любого применения.
Если у вас есть какие-либо вопросы или комментарии, напишите мне по адресу [адрес электронной почты защищен], подпишитесь на меня в Twitter по адресу @Ask_Gcarey или позвоните мне по телефону FIA 1-800-423-7187. ICM

Как определить, какого размера вам нужен нагреватель для бассейна

Владельцы и строители бассейнов принимают множество решений в процессе покупки обогревателя. Покупатели должны знать, какого размера должен быть их обогреватель.По моему опыту, это та область, где у большинства владельцев бассейнов возникает масса вопросов.

Старое утверждение «больше — лучше». Это правда, что более крупные обогреватели нагревают ваш бассейн быстрее, чем более мелкие. Нагреватель на 400 тыс. БТЕ нагревает бассейн в два раза быстрее, чем обогреватель на 200 тыс. БТЕ, и сжигает газ в два раза быстрее. Для обогрева бассейна по сравнению с комбинацией бассейн / спа требуется меньше мощности BTU. Обычно, если у вас есть комбинация бассейна и спа, я рекомендую покупать на 30% больше BTU, например, с 300k до 400k.Если вы хотите выполнить расчеты для определения размеров нагревателя для бассейна, вы также можете это сделать.

Шаг 1. Рассчитайте площадь вашей поверхности (длина бассейна x ширина бассейна)

Когда вы определяете, какого размера нагреватель для бассейна купить, первым шагом является расчет площади поверхности вашего бассейна. Многие владельцы бассейнов предполагают, что вы используете размер вашего бассейна в галлонах, чтобы определить размер нагревателя. Фактически, есть некоторые веб-сайты, которые ДЕЙСТВИТЕЛЬНО используют количество галлонов. Если у вас бассейн с большой площадью поверхности, у тепла будет больше места для выхода и, следовательно, больше воды для нагрева.В результате нагреватель должен быть достаточно большим, чтобы компенсировать площадь поверхности и размер бассейна.

Чтобы рассчитать площадь вашего бассейна, умножьте длину на ширину.

Например: если ваш бассейн 15 x 30, то ваша площадь поверхности составляет 450 квадратных футов.

Связано: Калькулятор объема бассейна.

Шаг 2. Разделите площадь бассейна на 3

Площадь поверхности бассейна, разделенная на три, дает минимальный размер БТЕ, рекомендованный для этой конкретной площади.Продолжая приведенный выше пример с бассейном 15 x 30, после деления на 3 вы получите 150. Следовательно, минимальный размер нагревателя, рекомендуемый для бассейна 15 x 30, составляет 150 000 БТЕ.

Это просто рекомендуемый минимальный размер. Я всегда поднимаюсь выше. Особенно если речь идет о газовых обогревателях, всегда хочется увеличить размер устройства. Работа нагревателя бассейна — восполнить потерю тепла на поверхности вашего бассейна. Большая часть потери тепла происходит за ночь. Без солнечного укрытия невозможно восполнить потерю.Вот тогда и пригодится более высокий размер БТЕ.

Шаг 3. Рассмотрите свои переменные

Прежде чем принять решение, рассмотрите все переменные, которые могут повлиять на эффективность вашего обогревателя, такие как наличие солнечного покрова, климат и частота использования бассейна.

Для бассейна 15 x 30 без солнечного покрытия я мог бы порекомендовать модель 250 или 300 000 БТЕ, в зависимости от предпочтений клиента. Таким образом, он учитывает потерю тепла, испарение и неожиданные ветреные условия.Это также относится к владельцам бассейнов, которые предпочитают плавать ночью.

Добавляя солнечную крышку, вы меняете правила игры. Использование солнечного одеяла в сочетании с вашим обогревателем — лучшая команда с точки зрения обеспечения наилучшего тепла в кратчайшие сроки. С солнечным одеялом вам может не понадобиться нагреватель на 300 КБТЕ. Вы можете остановиться на обогревателе 200K или 250K. Иногда дешевле просто купить солнечное одеяло, чем платить за обогреватель большего размера.

Калькулятор размеров газового обогревателя для жилых помещений

Raypak имеет калькулятор газового обогревателя, который настраивает ваш город и штат в соответствии с желаемой температурой воды, средней температурой воздуха и желаемым повышением температуры.Онлайн-калькулятор Raypak позволяет владельцам бассейнов вводить конкретную информацию о своем бассейне и местонахождении и настраивать обогреватель того размера, который лучше всего подходит не только для их бассейна, но и с учетом вашего физического местоположения.

Посмотреть калькулятор можно здесь.

Калькулятор также может рассчитать стоимость электрического теплового насоса по сравнению с нагревателями, работающими на пропане или природном газе с прямым пламенем. Этот инструмент позволяет клиентам сравнивать затраты на электроэнергию, показывая средние температуры в их регионах и стоимость нагрева воды до желаемой температуры с разбивкой по каждому месяцу года.Это действительно полезный инструмент, который я использую, чтобы объяснить владельцам бассейнов стоимость нагрева воды и реалистичный план, на какие месяцы они могут захотеть закрыть бассейн, если вообще захотят. Изучив различные варианты, вы поймете, что тепловые насосы более эффективны в более мягком климате, где требуется меньшее повышение температуры. А пропан дороже природного газа. Я рассмотрю солнечные и геотермальные варианты в другой статье. Если вы предпочитаете смотреть на средние значения по сравнению с использованием этого калькулятора, я написал руководство по средней стоимости нагревателя для бассейна по типу, которое должно помочь.А если у вас возникли проблемы с текущим нагревателем, прочтите мое руководство по устранению неисправностей нагревателя для бассейна. Надеюсь, это поможет, обращайтесь к нам с любыми вопросами!

Необходимо установить подогреватель бассейна?

Мы сотрудничаем с HomeAdvisor, чтобы помочь вам найти лучших установщиков нагревателей для бассейнов в вашем районе.