Za učinkovito delovanje ogrevalnega sistema mora biti izpolnjenih več pogojev - izberite pravilne komponente in naredite izračune. Njegova učinkovitost in enakomerna porazdelitev toplote sta odvisna od pravilnega izračuna parametrov sistema. Kako narediti hidravlični izračun ogrevalnega sistema - primeri, programi vam bodo pomagali pri izvedbi teh izračunov.
Namen izračuna hidravličnega ogrevanja
Ko deluje kateri koli sistem za oskrbo s toploto, se pri premikanju hladilne tekočine neizogibno pojavi hidravlični upor. Za upoštevanje tega parametra je potreben hidravlični izračun dvocevnega ogrevalnega sistema. Njegovo bistvo je v pravilni izbiri komponent sistema ob upoštevanju njihovih značilnosti delovanja.
Pravzaprav je hidravlični izračun sistemov za ogrevanje vode kompleksen postopek, med katerim se upoštevajo vse podrobnosti in nianse. Na prvi stopnji je treba določiti zahtevano moč ogrevanja, izbrati optimalno postavitev cevovoda in toplotni način delovanja.Na podlagi teh podatkov se v Excelu ali specializiranem programu naredi hidravlični izračun ogrevalnega sistema. Rezultat izračunov bi morali biti naslednji parametri oskrbe s toploto vode:
- Optimalni premer cevovoda. Na podlagi tega lahko ugotovite njihovo pretočnost in toplotne izgube. Ob upoštevanju izbire materiala izdelave bo znana odpornost vode na notranji površini linije;
- Izgube tlaka in višine v določenih delih sistema. Primer hidravličnega izračuna ogrevalnega sistema vam bo omogočil, da vnaprej razmislite o mehanizmih za njihovo kompenzacijo;
- Poraba vode;
- Zahtevana moč črpalne opreme. Primerno za zaprte sisteme s prisilnim kroženjem.
Na prvi pogled je hidravlični upor ogrevalnega sistema zapleten. Vendar je dovolj, da se malo poglobite v bistvo izračunov in potem jih lahko naredite sami.
Za oskrbo s toploto majhne hiše ali stanovanja je priporočljivo izračunati tudi hidravlični upor ogrevalnega sistema.
Postopek za izračun parametrov hidravličnega ogrevanja
Na prvi stopnji izračuna parametrov ogrevalnega sistema je treba sestaviti predhodni diagram, ki prikazuje lokacijo vseh komponent. Na ta način se določi skupna dolžina vodov, izračuna število radiatorjev, prostornina vode, pa tudi značilnosti grelnih naprav.
Kako narediti izračun hidravličnega ogrevanja brez izkušenj s takimi izračuni? Ne smemo pozabiti, da je za avtonomno oskrbo s toploto pomembno izbrati pravilen premer cevi. Na tej stopnji je treba začeti izračune.
Najbolje je narediti shemo ogrevanja na že pripravljenem načrtu hiše.To vam bo omogočilo pravilen izračun porabe materiala in določitev njegove količine za ureditev sistema.
Določanje optimalnega premera cevi
Najbolj poenostavljen hidravlični izračun ogrevalnega sistema vključuje samo izračun prečnega prereza cevovodov. Pogosto pri načrtovanju majhnih sistemov lahko brez njega. Če želite to narediti, upoštevajte naslednje parametre za premer cevi glede na vrsto oskrbe s toploto:
- Odprto vezje z gravitacijskim kroženjem. Cevi s premerom od 30 do 40 mm. Tako večji prerez je nujen za zmanjšanje izgub zaradi trenja vode na notranji površini vodov;
- Zaprti sistem s prisilnim kroženjem. Prečni prerez cevovodov se giblje od 8 do 24 mm. Nižji kot je, večji bo tlak v sistemu in s tem se bo skupna prostornina hladilne tekočine zmanjšala. Toda hkrati se bodo povečale hidravlične izgube.
Če obstaja specializiran program za hidravlični izračun ogrevalnega sistema, samo izpolnite podatke o tehničnih značilnostih kotla in prenesite ogrevalni krog. Programski paket bo določil optimalen premer cevi.
Pridobljene podatke lahko preverite sami. Postopek za izvedbo ročnega hidravličnega izračuna dvocevnega ogrevalnega sistema pri izračunu premera cevovodov je izračun naslednjih parametrov:
- V – hitrost gibanja vode. Biti mora v območju od 0,3 do 0,6 m/s. Določeno z zmogljivostjo črpalne opreme;
- Q – toplotni tok. To je razmerje količine toplote, ki prehaja v določenem časovnem obdobju - 1 sekunda;
- G – poraba vode. Merjeno v kg/uro.Neposredno je odvisno od premera cevovoda.
V prihodnosti boste morali za izvedbo hidravličnega izračuna sistemov za ogrevanje vode ugotoviti skupno prostornino ogrevanega prostora - m³. Predpostavimo, da je ta vrednost za eno sobo 50 m³. Če poznamo moč ogrevalnega kotla (24 kW), izračunamo končni toplotni tok:
Q=50/24=2,083 kW
Nato morate za izbiro optimalnega premera cevi uporabiti podatke tabele, zbrane pri izvajanju hidravličnega izračuna ogrevalnega sistema v Excelu.
V tem primeru bo optimalni notranji premer cevi v določenem delu sistema 10 mm.
V prihodnosti lahko za izvedbo primera hidravličnega izračuna ogrevalnega sistema ugotovite približen pretok vode, ki je odvisen od premera cevi.
Proizvajalci polimernih cevi navedejo zunanji premer. Zato je treba za pravilen izračun hidravličnega upora ogrevalnega sistema odšteti dve debelini sten vodnikov.
Upoštevanje lokalnih uporov v glavni črti
Enako pomemben korak je izračun hidravličnega upora ogrevalnega sistema na vsakem odseku cevovoda. Da bi to naredili, je celotna shema oskrbe s toploto pogojno razdeljena na več con. Najbolje je, da naredite izračune za vsako sobo v hiši.
Kot začetni podatki za vnos v program za hidravlični izračun ogrevalnega sistema bodo potrebne naslednje vrednosti:
- Dolžina cevi na mestu, m.p.;
- Premer črte. Postopek izračuna je opisan zgoraj;
- Zahtevana hitrost hladilne tekočine. Odvisno je tudi od premera cevi in moči obtočne črpalke;
- Referenčni podatki, specifični za posamezno vrsto proizvodnega materiala – koeficient trenja (λ), izgube zaradi trenja (ΔР);
- Gostota vode pri temperaturi +80°C bo 971,8 kg/m³.
Če poznate te podatke, lahko naredite poenostavljen hidravlični izračun ogrevalnega sistema. Rezultat takih izračunov je viden v tabeli.
Pri izvajanju tega dela se morate zavedati, da manjša kot je izbrana ogrevalna površina, natančnejši bodo podatki o splošnih parametrih sistema. Ker bo težko prvič narediti hidravlični izračun oskrbe s toploto, je priporočljivo izvesti vrsto izračunov za določen razpon cevovoda. Zaželeno je, da vsebuje čim manj dodatnih naprav - radiatorjev, zapornih ventilov itd.
Če želite preveriti hidravlični izračun dvocevnega ogrevalnega sistema, ga morate opraviti v več različnih programih ali dodatno ročno sami.
Pregled programov za hidravlične izračune
Pravzaprav je vsak hidravlični izračun sistemov za ogrevanje vode kompleksna inženirska naloga. Za rešitev tega problema so bili razviti številni programski paketi, ki poenostavljajo ta postopek.
Lahko poskusite narediti hidravlični izračun ogrevalnega sistema v Excelu z uporabo že pripravljenih formul. Lahko pa se pojavijo naslednje težave:
- Velika napaka. V večini primerov se kot primer hidravličnega izračuna ogrevalnega sistema vzamejo enocevne ali dvocevne sheme. Iskanje podobnih izračunov za zbiralnik je problematično;
- Za pravilno upoštevanje hidravličnega upora cevovoda so potrebni referenčni podatki, ki niso vključeni v obrazec.Potrebno jih je dodatno poiskati in vnesti.
Glede na te dejavnike strokovnjaki priporočajo uporabo programov za izračun. Večina jih je plačljivih, nekateri pa imajo demo različico z omejenimi funkcijami.
Oventrop CO
Najenostavnejši in najbolj razumljiv program za hidravlične izračune ogrevalnega sistema. Intuitiven vmesnik in prilagodljive nastavitve vam bodo pomagale hitro razumeti nianse vnosa podatkov. Med začetno nastavitvijo kompleksa se lahko pojavijo manjše težave. Vnesti bo treba vse parametre sistema, od materiala cevi do lokacije grelnih elementov.
HERZ C.O.
Odlikuje ga prilagodljivost nastavitev, možnost poenostavljenih izračunov hidravličnega ogrevanja tako za nov ogrevalni sistem kot za posodobitev starega. Od analogov se razlikuje po priročnem grafičnem vmesniku.
Instal-Therm HCR
Programski paket je zasnovan za profesionalno hidravlično upornost ogrevalnega sistema. Brezplačna različica ima številne omejitve. Področje uporabe: projektiranje ogrevanja v velikih javnih in industrijskih zgradbah.
V praksi se za avtonomno oskrbo s toploto zasebnih hiš in stanovanj hidravlični izračuni ne izvajajo vedno. Vendar pa lahko to povzroči poslabšanje ogrevalnega sistema in hitro odpoved njegovih elementov - radiatorjev, cevi in kotla. Da bi se temu izognili, morate pravočasno izračunati parametre sistema in jih primerjati z dejanskimi, da dodatno optimizirate delovanje ogrevanja.
Primer hidravličnega izračuna ogrevalnega sistema:
