Hidraulički proračun sustava grijanja privatne kuće - postupak izračuna + pregled korisnih programa

Sustav prisilne cirkulacije

Oprema ove vrste za dvokatne vikendice smatra se poželjnijom. U ovom slučaju, cirkulacijska pumpa je odgovorna za neprekinuto kretanje rashladnih tekućina duž mreže. U takvim sustavima dopušteno je koristiti cijevi manjeg promjera i kotao ne prevelike snage. To je, u ovom slučaju, mnogo učinkovitije jednocijevni sustav grijanja dvokatnica. Krug crpke ima samo jedan ozbiljan nedostatak - ovisnost o električnim mrežama. Stoga, gdje je struja vrlo često isključena, vrijedi instalirati opremu prema izračunima napravljenim za sustav s prirodnom strujom rashladne tekućine.Dopunom ovog dizajna cirkulacijskom pumpom možete postići najučinkovitije grijanje kuće.

Plinski kotao bez struje tradicionalni je model podnog uređaja koji ne zahtijeva dodatne izvore energije za rad. Preporučljivo je instalirati uređaje ove vrste ako postoje redoviti nestanci struje. Na primjer, to je istina u ruralnim područjima ili ljetnim vikendicama. Proizvodne tvrtke proizvode moderne modele kotlova s ​​dvostrukim krugom.

Mnogi popularni proizvođači proizvode različite modele neisparljivi plinski kotlovi, a dosta su učinkoviti i kvalitetni. Nedavno su se pojavili zidni modeli takvih uređaja. Dizajn sustava grijanja mora biti takav da rashladna tekućina cirkulira prema principu konvekcije.

To znači da se zagrijana voda diže i ulazi u sustav kroz cijev. Kako se cirkulacija ne bi zaustavila, potrebno je cijevi postaviti pod kutom, a moraju biti i velikog promjera.

I, naravno, vrlo je važno da se sam plinski kotao nalazi na najnižoj točki sustava grijanja.

Moguće je zasebno spojiti pumpu na takvu opremu za grijanje, koja se napaja iz mreže. Spajanjem na sustav grijanja, pumpat će rashladnu tekućinu, čime se poboljšava rad kotla. A ako isključite crpku, rashladna tekućina će ponovno početi kružiti gravitacijom.

Značajke dizajna

Da bi gravitacijski sustav djelovao učinkovito, moraju biti ispunjeni sljedeći zahtjevi:

• izvor topline je bilo koji nehlapljivi generator topline s izlaznim cijevima promjera 40-50 mm;
• na izlazu iz kotla ili peći s vodenim krugom odmah se montira ubrzavajući uspon - okomita cijev kroz koju se zagrijana rashladna tekućina diže;
• uspon završava ekspanzijskim spremnikom otvorenog tipa instaliranim u potkrovlju ili ispod stropa gornjeg kata (ovisno o vrsti ožičenja i dizajnu privatne kuće);
• kapacitet spremnika - 10% volumena rashladne tekućine;
• pod gravitacijom, poželjno je odabrati uređaje za grijanje s velikim dimenzijama unutarnjih kanala - lijevano željezo, aluminij, bimetalni;
• za bolji prijenos topline, radijatori grijanja su povezani prema svestranoj shemi - niže ili dijagonalno;
• na priključcima radijatora ugrađuju se posebni ventili s punim provrtom s toplinskim glavama (dovod) i balansni ventili (povratni);
• bolje je opremiti baterije ručnim ventilacijskim otvorima - dizalicama Mayevsky;
• nadopunjavanje mreže grijanja organizirano je na najnižoj točki - u blizini kotla;
• svi vodoravni dijelovi cijevi položeni su s nagibima, minimalno je 2 mm po linearnom metru, prosjek je 5 mm / 1 m.

S lijeve strane na fotografiji - uspon za dovod topline iz podnog kotla s pumpom na zaobilaznici, desno - priključak povratnog voda

Gravitacijski sustavi grijanja su otvoreni, rade na atmosferskom tlaku. Ali hoće li gravitacijski tok raditi u zatvorenom krugu s membranskim spremnikom? Odgovaramo: da, prirodna cirkulacija će se nastaviti, ali će se brzina rashladne tekućine smanjiti, učinkovitost će pasti.

Odgovor nije teško potkrijepiti, dovoljno je spomenuti promjenu fizikalnih svojstava tekućina pod suvišnim tlakom. S tlakom u sustavu od 1,5 bara, točka vrelišta vode će se pomaknuti na 110 ° C, a njezina gustoća će se također povećati. Cirkulacija će se usporiti zbog male razlike u masama vruće i ohlađene struje.

Pojednostavljeni gravitacijski dijagrami toka s otvorenim i membranskim ekspanzijskim spremnikom

Izračun gubitka topline kod kuće

Ovi podaci bit će potrebni za određivanje potrebne snage sustava grijanja, odnosno kotla, i toplinske snage svakog radijatora zasebno. Da biste to učinili, možete koristiti naš online kalkulator gubitka topline. Potrebno ih je izračunati za svaku prostoriju u kući koja ima vanjski zid.

Ispitivanje. Izračunati toplinski gubitak svake prostorije podijelimo s njezinom kvadraturom i dobijemo specifični toplinski gubitak u W/m2. Obično se kreću od 50 do 150 W/kv. m. Ako se vaše brojke jako razlikuju od navedenih, možda je napravljena pogreška. Toplinski gubici prostorija gornjeg kata najveći su, slijede toplinski gubici prvog kata, a najmanji su u prostorijama srednjih etaža.

Proračun hidraulike sustava grijanja vode

Rashladna tekućina cirkulira kroz sustav pod pritiskom, što nije konstantna vrijednost. Smanjuje se zbog prisutnosti sila trenja vode na stijenkama cijevi, otpora na cijevnim spojevima i spojevima. Vlasnik kuće također doprinosi prilagođavanjem raspodjele topline u pojedinim prostorijama.

Tlak raste ako temperatura medija za grijanje raste i obrnuto - pada kada se smanjuje.

Kako bi se izbjeglo debalansiranje sustava grijanja, potrebno je stvoriti uvjete pod kojima svaki radijator prima toliko rashladne tekućineonoliko dugo koliko je potrebno za održavanje zadane temperature i nadoknadu neizbježnih gubitaka topline.

Glavna svrha hidrauličkog proračuna je uskladiti izračunate troškove mreže sa stvarnim ili operativnim troškovima.

U ovoj fazi projektiranja određuje se sljedeće:

• promjer i kapacitet cijevi;
• lokalni gubici tlaka u pojedinim dijelovima sustava grijanja;
• zahtjevi za hidrauličko balansiranje;
• gubici tlaka u cijelom sustavu (općenito);
• optimalna brzina protoka.

Za izradu hidrauličkog proračuna potrebno je izvršiti određene pripreme:

1. Prikupite podatke i organizirajte ih.
2. Odaberite metodu izračuna.

Prije svega, projektant proučava toplinske parametre objekta i vrši toplinski proračun. Kao rezultat, ima informacije o količini topline potrebne za svaku prostoriju. Nakon toga odabiru se uređaji za grijanje i izvor topline.

Shematski prikaz sustava grijanja u privatnoj kući

U fazi razvoja donosi se odluka o vrsti sustava grijanja i odabiru se značajke njegovog balansiranja, cijevi i armature. Po završetku izrađuje se aksonometrijski dijagram ožičenja, razvijaju se tlocrti koji pokazuju:

• snaga radijatora;
• brzina protoka rashladne tekućine;
• uređenje toplinske opreme itd.

Svi dijelovi sustava, čvorne točke su označene, prebrojane i primijenjene na crtež, duljina prstenova.

Redoslijed montaže

Jednocijevni sustav sastavlja se na sljedeći način:

• U pomoćnoj prostoriji kotao je postavljen na pod ili obješen na zid. Uz pomoć plinske opreme može se urediti najpouzdaniji i najučinkovitiji jednocijevni sustav grijanja dvokatne kuće. Dijagram povezivanja u ovom slučaju bit će standardni i omogućit će vam da obavite sav posao, ako želite, čak i sami.
• Radijatori grijanja su obješeni na zidove.
• U sljedećoj fazi, "opskrbni" i "obrnuti" usponi montirani su na drugi kat. Nalaze se u neposrednoj blizini kotla. Na dnu se kontura prvog kata spaja s usponima, na vrhu - drugom.
• Sljedeće je spajanje na vodove baterije. Na svaki radijator treba postaviti ventil za zatvaranje (na ulaznom dijelu obilaznice) i ventil Mayevsky.
• U neposrednoj blizini kotla, na "povratnu" cijev je montiran ekspanzijski spremnik.
• Također na "povratnoj" cijevi u blizini kotla na obilaznici s tri slavine spojena je cirkulacijska pumpa. Poseban filter reže ispred njega na zaobilaznici.

U završnoj fazi, sustav se ispituje tlakom kako bi se identificirali kvarovi i curenja opreme.

Kao što vidite, jednocijevni sustav grijanja dvokatne kuće, čija je shema što jednostavnija, može biti vrlo prikladna i praktična oprema.

Međutim, ako želite koristiti tako jednostavan dizajn, u prvoj fazi važno je napraviti sve potrebne izračune s maksimalnom točnošću.

Razmišljajući o instalaciji grijanja, u početku se određuje koja će se vrsta goriva koristiti

No, uz to je iznimno važno odlučiti koliko će planirano grijanje biti neovisno. Dakle, sustav grijanja bez pumpe, koji ne treba struju za rad, bit će uistinu autonoman. Sve što trebate je izvor topline i dobro postavljen cjevovod za učinkovit rad.

Za učinkovit rad potreban vam je samo izvor topline i pravilno postavljeni cjevovodi.

Krug grijanja je skup elemenata dizajniranih za zagrijavanje doma prijenosom topline u zrak. Najčešći tip grijanja je sustav koji kao izvor grijanja koristi bojlere ili kotlove priključene na vodovod. Voda, prolazeći kroz grijač, dosegne određenu temperaturu, a zatim ide u krug grijanja.

U sustavima s rashladnom tekućinom, koja se koristi kao voda, cirkulacija se može organizirati na dva načina:

Kotlovi (bojleri) se koriste kao izvor topline za grijanje vode. Njihov princip rada temelji se na transformaciji vrste energije koja im je određena u toplinu, nakon čega slijedi njezin prijenos na rashladnu tekućinu. Prema vrsti izvora grijanja, kotlovska oprema može biti plinska, kruta goriva, električna ili loživo ulje.

Prema vrsti spajanja elemenata kruga, sustav grijanja može biti jednocijevni ili dvocijevni. Ako su svi uređaji kruga međusobno povezani u seriji, odnosno rashladna tekućina prolazi kroz sve elemente redom i vraća se u kotao, tada se takav sustav naziva jednocijevni sustav. Njegov glavni nedostatak je neravnomjerno zagrijavanje. To je zbog činjenice da svaki element gubi određenu količinu topline, pa razlika u temperaturama kotla može biti značajna.

Dvocijevni sustav podrazumijeva paralelno spajanje radijatora na uspon. Nedostaci takvog spoja uključuju komplikaciju dizajna i udvostručenu potrošnju materijala u odnosu na jednocijevni sustav. Ali izgradnja kruga grijanja za velike višekatne prostorije provodi se samo takvom vezom.

Gravitacijski cirkulacijski sustav osjetljiv je na greške nastale tijekom instalacije grijanja.

Što znači izračun hidraulike i zašto je potreban

Izraditi hidraulički proračun grijanja znači ispravno odabrati parametre određenih dijelova mreže, uzimajući u obzir tlak, tako da se kroz njih provodi određeni protok rashladne tekućine.

Ovaj izračun omogućuje određivanje:

• Gubici tlaka u različitim dijelovima mreže;
• propusnost cjevovoda;
• Optimalni protok tekućine;
• Potrebni indikatori za hidrauličko balansiranje.

Kombinirajući sve dobivene podatke, možete odabrati crpke za grijanje.

Količina izvora topline koja ulazi u radijatore mora biti takva da se unutar zgrade postigne toplinska ravnoteža, uzimajući u obzir temperaturu na ulici i temperaturu koju postavlja korisnik za svaku prostoriju posebno.

Ako je grijanje autonomno, možete koristiti sljedeće metode izračuna:

• Korištenje karakteristika otpora i vodljivosti;
• Prema jediničnim troškovima;
• Usporedbom dinamičkog tlaka;
• Za različite duljine, svedeno na jedan pokazatelj.

Proračun hidraulike jedna je od najvažnijih faza u razvoju sustava grijanja s tekućim nosačem topline.

Prije nego što nastavite s njegovom provedbom, morate:

• Odrediti ravnotežu topline u potrebnim prostorijama;
• Odaberite vrstu uređaja za grijanje i postavite ih na crteže zgrade;
• Riješite pitanja o konfiguraciji sustava grijanja, kao io vrstama cijevi i spojeva koji se koriste;
• Nacrtajte dijagram sustava grijanja, gdje će biti vidljivi brojevi, opterećenja i duljine potrebnih dijelova;
• Odredite glavni cirkulacijski prsten duž kojeg se rashladna tekućina kreće.

Obično se za zgrade s malim brojem katova koristi dvocijevni sustav grijanja, a za zgrade s velikim brojem katova koristi se jednocijevni sustav grijanja.

Kako se izvode hidraulički proračuni

Postoje neki zadaci koje je potrebno riješiti kako bi se napravio hidraulički proračun sustava grijanja:

1. Odredite promjer cijevi u svim dijelovima sustava (ne zaboravite uzeti u obzir brzinu kretanja nosača topline).
2. Izračunajte gubitak tlaka.
3. Riješite hidrauličko balansiranje.
4. I, naravno, protok rashladne tekućine.

Koji besplatni programi postoje za to?

Kao što možete pretpostaviti, ovaj je program dizajniran za brzo izvođenje potrebnih izračuna. Prvo morate izvršiti sve odgovarajuće postavke i odabrati najprikladnije elemente opreme. Tako je moguće stvoriti potpuno nove sheme. Štoviše, gotova shema može se prilagoditi prema potrebi.

Ovaj softver skladno kombinira obje opcije, omogućujući vam stvaranje originalnih dizajna i prilagođavanje starih. Program ima najšire mogućnosti u pogledu hidrauličkih proračuna, od protoka rashladne tekućine do odabira cijevi potrebnog promjera. Svi rezultati vašeg rada mogu se uvesti u operativni sustav u bilo kojem obliku.

Ovaj program je besplatno dostupan. Omogućuje vam da izračunate sve što vam je potrebno za sustave, bez obzira na broj cijevi. Bitna razlika "Hertza", koja ga povoljno razlikuje od ostalih analoga, je u tome što možete izraditi različite projekte, kako u novim zgradama tako iu rekonstruiranim zgradama, u kojima je smjesa glikola rashladna tekućina. Program je certificirao OOO TsSPS.

Unos podataka je vrlo zgodan, jer se izvodi grafički. Rezultati proračuna vizualizirani su u obliku dijagrama.

Pomoću njega ćete izračunati površinu ili radijator. Sastoji se od posebnog skupa od četiri slična programa. Dakle, pogledajmo mogućnosti programa:

1. Odabir cjevovoda ovisno o promjeru.
2. Odabir prikladnih radijatora.
3. Određuje visinu na kojoj se pumpe moraju postaviti.
4. Različite vrste proračuna grijaćih površina.
5. Određivanje najprikladnije temperature.

Za razliku od prethodnih opcija, besplatno možete preuzeti samo probnu verziju programa, koja, naravno, ima neka ograničenja. Prije svega, u velikoj većini opcija ne samo da ćete moći uvesti sliku u operativni sustav, već je čak i ispisati. Osim toga, u svakoj pojedinačnoj prijavi postoji svojevrsno ograničenje: tri završena projekta po jednom. Međutim, možete ga mijenjati beskonačan broj puta, to nije zabranjeno. I, konačno, gotovi projekti bit će spremljeni u posebnom formatu, niti jedna druga verzija neće moći pročitati takvo proširenje.

Kao rezultat toga, želio bih napomenuti da je hidraulički proračun sustava grijanja sastavni dio modernog upravljačkog sustava. Da biste odabrali regulacijske ventile, a da niste imali pojma što se trenutno događa na tržištu, morat ćete napraviti izračune na cijelom području konstrukcije, preporučljivo je koristiti najbogatije moguće knjižnica. Rad cijelog sustava ovisit će o tome koliko će vaši podaci biti točni.

Dvocijevni krug u visokom stanu

Da biste pravilno napravili grijanje u stanu višekatnice, morate sve planirati od samog početka. Jedna od ključnih točaka u planiranju je izračun promjera cijevi za grijanje.

Tehnički dio kućišta naziva se hidraulički proračun. Istodobno, sljedeći čimbenici utječu na izbor promjera cijevi za grijanje:

• duljina sustava;
• temperatura dovodnog rashladnog sredstva;
• povratna temperatura;
• materijali i pribor;
• površina sobe;
• stupanj umora u prostoriji.

Drugim riječima, prije izračuna promjera cijevi za grijanje, potrebno je odrediti hidraulički učinak sustava.Sami možete napraviti samo približne izračune, koji se također mogu koristiti u praksi.

Promjer cijevi za dvocijevni sustav grijanja izravno određuje koliko će brzo toplina iz kotla doći do krajnje točke kruga. Što je manji uvjetni prolaz, to je veća brzina rashladne tekućine.

Uostalom, voda će tijekom duljeg vremena imati vremena dati veću količinu topline.

Najjednostavnije rješenje kako izračunati promjer cijevi za grijanje je pridržavati se istog uvjetnog prolaza kao u ogranku koji ulazi u vaš stan iz središnjeg uspona.

To će vam uštedjeti vrijeme i živce, jer nije bilo slučajno što je programer instalirao krug s upravo takvim dijelom. Prije nego što je objekt počeo graditi, obavljeni su svi proračuni, uključujući hidraulički.

Ako želite sve izračunati prema formuli, onda koristiti informacije iz sljedećeg bloka.

Optimalni promjer cijevi za grijanje u stanu iu privatnoj kući do 100 četvornih metara je 25 mm. Odnosi se na proizvodi od polipropilena.

Podaci kako izračunati promjer cijevi za grijanje

Da biste izračunali promjer cjevovoda, trebat će vam sljedeći podaci: to su ukupni gubici topline u stanu, duljina cjevovoda i izračun snage radijatora svake prostorije, kao i ožičenje metoda. Razvod može biti jednocijevni, dvocijevni, imati prisilnu ili prirodnu ventilaciju.

Nažalost, nemoguće je točno izračunati presjek cijevi. Na ovaj ili onaj način, morat ćete birati između nekoliko opcija. Ovu točku treba pojasniti: određena količina topline mora se isporučiti radijatorima, uz postizanje ravnomjernog zagrijavanja baterija. Ako govorimo o sustavima s prisilnom ventilacijom, onda se to radi pomoću cijevi, pumpe i same rashladne tekućine.Sve što je potrebno je voziti potrebnu količinu rashladne tekućine za određeno vremensko razdoblje.

Ispada da možete odabrati cijevi manjeg promjera i opskrbiti rashladnu tekućinu većom brzinom. Također možete napraviti izbor u korist cijevi većeg presjeka, ali smanjite intenzitet dovoda rashladne tekućine. Prva opcija je poželjna.

Pregled programa za hidraulične proračune

Primjer programa za proračun grijanja

Zapravo, svaki hidraulički proračun sustava grijanja vode složen je inženjerski zadatak. Kako bi se to riješilo, razvijen je niz softverskih paketa koji pojednostavljuju provedbu ovog postupka.

Možete pokušati napraviti hidraulički izračun sustava grijanja u ljusci Excel, koristeći gotove formule. Međutim, mogu se pojaviti sljedeći problemi:

• Velika greška. U većini slučajeva, jednocijevne ili dvocijevne sheme uzimaju se kao primjer hidrauličkog proračuna sustava grijanja. Pronalaženje takvih izračuna za kolektora je problematično;
• Za ispravan obračun hidrauličkog otpora cjevovoda potrebni su referentni podaci, koji nisu dostupni u obrascu. Potrebno ih je dodatno pretražiti i unijeti.

S obzirom na ove čimbenike, stručnjaci preporučuju korištenje programa za izračun. Većina njih se plaća, ali neki imaju demo verziju s ograničenim značajkama.

Oventrop CO

Program za hidraulički proračun

Najjednostavniji i najrazumljiviji program za hidraulički proračun sustava opskrbe toplinom. Intuitivno sučelje i fleksibilne postavke pomoći će vam da se brzo nosite s nijansama unosa podataka. Tijekom početnog postavljanja kompleksa mogu se pojaviti manji problemi.Bit će potrebno unijeti sve parametre sustava, počevši od materijala cijevi i završavajući s mjestom grijaćih elemenata.

HERZ C.O.

Karakterizira ga fleksibilnost postavki, mogućnost izrade pojednostavljenog hidrauličkog proračuna grijanja kako za novi sustav opskrbe toplinom tako i za nadogradnju starog. Razlikuje se od analoga u prikladnom grafičkom sučelju.

Instal-Therm HCR

Programski paket je dizajniran za profesionalni hidraulički otpor sustava opskrbe toplinom. Besplatna verzija ima mnoga ograničenja. Opseg - projektiranje grijanja u velikim javnim i industrijskim zgradama.

Primjer hidrauličkog proračuna sustavi grijanja:

Definicija otpora

Često se inženjeri suočavaju s izračunima sustava opskrbe toplinom za velike objekte. Takvi sustavi zahtijevaju veliki broj uređaja za grijanje i stotine tekućih metara cijevi. Hidraulički otpor sustava grijanja možete izračunati pomoću jednadžbi ili posebnih automatiziranih programa.

Za određivanje relativnog gubitka topline zbog prianjanja u liniji, koristi se sljedeća približna jednadžba: R = 510 4 v 1,9 / d 1,32 (Pa / m). Primjena ove jednadžbe opravdana je za brzine koje ne prelaze 1,25 m/s.

Ako je poznata vrijednost potrošnje tople vode, tada se koristi približna jednadžba za pronalaženje poprečnog presjeka unutar cijevi: d = 0,75 √G (mm). Nakon primitka rezultata, morat ćete se obratiti na posebnu tablicu da biste dobili presjek uvjetnog prolaza.

Princip rada otvorenog sustava grijanja s cirkulacijskom pumpom

Proračun parametara rashladne tekućine

Izračun rashladne tekućine svodi se na određivanje sljedećih pokazatelja:

• brzina kretanja vodenih masa kroz cjevovod s zadanim parametrima;
• njihova prosječna temperatura;
• potrošnja nosača povezana sa zahtjevima izvedbe opreme za grijanje.

Poznate formule za izračun parametara rashladne tekućine (uzimajući u obzir hidrauliku) prilično su složene i nezgodne u praktičnoj primjeni. Online kalkulatori koriste pojednostavljeni pristup koji vam omogućuje da dobijete rezultat s pogreškom dopuštenom za ovu metodu.

Ipak, prije početka instalacije važno je paziti na kupnju crpke s pokazateljima koji nisu niži od izračunatih. Samo u ovom slučaju postoji povjerenje da su zahtjevi za sustav prema ovom kriteriju u potpunosti ispunjeni i da je u stanju zagrijati prostoriju na ugodne temperature.