Càlcul hidràulic del sistema de calefacció d'una casa privada - procediment de càlcul + visió general dels programes útils

Sistema de circulació forçada

Es considera més preferible equipament d'aquest tipus per a cases de camp de dos pisos. En aquest cas, la bomba de circulació és responsable del moviment ininterromput dels refrigerants al llarg de la xarxa. En aquests sistemes, es permet utilitzar canonades de menor diàmetre i una caldera de potència no massa alta. És a dir, en aquest cas, una manera molt més eficient sistema de calefacció d'un sol tub casa de dues plantes. El circuit de la bomba només té un greu inconvenient: la dependència de les xarxes elèctriques. Per tant, quan el corrent s'apaga molt sovint, val la pena instal·lar l'equip segons els càlculs fets per a un sistema amb un corrent de refrigerant natural.Complementant aquest disseny amb una bomba de circulació, podeu aconseguir la calefacció més eficient de la casa.

Una caldera de gas sense electricitat és un model tradicional d'aparell de terra que no requereix fonts d'energia addicionals per funcionar. S'aconsella instal·lar aparells d'aquest tipus si hi ha talls de corrent periòdics. Per exemple, això és cert a les zones rurals o les cases d'estiueig. Les empreses fabricants produeixen models moderns de calderes de doble circuit.

Molts fabricants populars produeixen models diferents calderes de gas no volàtil, i són bastant efectius i d'alta qualitat. Recentment, han aparegut models de paret d'aquests dispositius. El disseny del sistema de calefacció ha de ser tal que el refrigerant circuli segons el principi de convecció.

Això significa que l'aigua escalfada puja i entra al sistema per la canonada. Perquè la circulació no s'aturi, cal col·locar les canonades en angle, i també han de ser de gran diàmetre.

I, per descomptat, és molt important que la pròpia caldera de gas estigui situada al punt més baix del sistema de calefacció.

És possible connectar una bomba per separat a aquests equips de calefacció, que s'alimenten de la xarxa elèctrica. En connectar-lo al sistema de calefacció, bombarà el refrigerant, millorant així el funcionament de la caldera. I si apagueu la bomba, el refrigerant tornarà a començar a circular per gravetat.

Característiques de disseny

Perquè el sistema de gravetat funcioni eficaçment, s'han de complir els requisits següents:

• la font de calor és qualsevol generador de calor no volàtil amb tubs de sortida amb un diàmetre de 40-50 mm;
• a la sortida de la caldera o de l'estufa amb un circuit d'aigua, s'instal·la immediatament una rampa d'acceleració: un tub vertical per on puja el refrigerant escalfat;
• l'elevador acaba amb un dipòsit d'expansió de tipus obert instal·lat a l'àtic o sota el sostre del pis superior (segons el tipus de cablejat i el disseny d'una casa privada);
• capacitat del dipòsit - 10% del volum del refrigerant;
• sota la gravetat, és desitjable triar dispositius de calefacció amb grans dimensions de canals interns: ferro colat, alumini, bimetàl·lic;
• per a una millor transferència de calor, els radiadors de calefacció es connecten segons un esquema versàtil: inferior o diagonal;
• a les connexions del radiador, s'instal·len vàlvules especials de pas total amb capçals tèrmics (subministrament) i vàlvules d'equilibri (retorn);
• és millor equipar les bateries amb sortides d'aire manuals - grues Mayevsky;
• la reposició de la xarxa de calefacció s'organitza al punt més baix, a prop de la caldera;
• totes les seccions horitzontals de canonades es col·loquen amb pendents, el mínim és de 2 mm per metre lineal, la mitjana és de 5 mm / 1 m.

A l'esquerra de la foto: l'elevador de subministrament del portador de calor de la caldera de terra amb una bomba al bypass, a la dreta, la connexió de la línia de retorn

Els sistemes de calefacció per gravetat es fan oberts, funcionen a pressió atmosfèrica. Però funcionarà el flux per gravetat en un circuit tancat amb un dipòsit de membrana? Contestem: sí, la circulació natural continuarà, però la velocitat del refrigerant disminuirà, l'eficiència baixarà.

No és difícil justificar la resposta, n'hi ha prou amb esmentar el canvi en les propietats físiques dels líquids sota pressió excessiva. Amb una pressió al sistema d'1,5 bar, el punt d'ebullició de l'aigua es desplaçarà a 110 ° C, la seva densitat també augmentarà. La circulació s'alentirà a causa de la petita diferència de masses del corrent calent i refredat.

Diagrames de flux de gravetat simplificats amb un tanc d'expansió obert i de membrana

Càlcul de la pèrdua de calor a casa

Aquestes dades seran necessàries per determinar la potència necessària del sistema de calefacció, és a dir, la caldera, i la potència calorífica de cada radiador per separat. Per fer-ho, podeu utilitzar la nostra calculadora de pèrdues de calor en línia. S'han de calcular per a cada habitació de la casa que té una paret exterior.

Examen. La pèrdua de calor calculada de cada habitació es divideix per la seva quadratura i obtenim la pèrdua de calor específica en W/m². Normalment oscil·len entre 50 fins a 150 W/kv. m. Si les vostres xifres són molt diferents de les que es donen, potser s'ha comès un error. Les pèrdues de calor de les habitacions de la planta superior són les més grans, seguides de les pèrdues de calor de la primera planta i les mínimes són a les habitacions de les plantes mitjanes.

Càlcul de la hidràulica del sistema d'escalfament d'aigua

El refrigerant circula pel sistema a pressió, que no és un valor constant. Disminueix a causa de la presència de forces de fricció de l'aigua a les parets de les canonades, la resistència a les connexions de canonades i accessoris. El propietari també contribueix ajustant la distribució de la calor a les habitacions individuals.

La pressió augmenta si la temperatura del medi de calefacció augmenta i viceversa: baixa quan disminueix.

Per evitar desequilibrar el sistema de calefacció, cal crear condicions en què cada radiador rep tant de refrigerantsempre que sigui necessari per mantenir la temperatura establerta i compensar les inevitables pèrdues de calor.

L'objectiu principal del càlcul hidràulic és alinear els costos de xarxa calculats amb els costos reals o operatius.

En aquesta fase de disseny es determina el següent:

• diàmetre i capacitat del tub;
• pèrdues de pressió locals en seccions individuals del sistema de calefacció;
• requisits d'equilibri hidràulic;
• pèrdues de pressió a tot el sistema (general);
• cabal òptim.

Per a la producció de càlcul hidràulic, cal fer una mica de preparació:

1. Recollir dades i organitzar-les.
2. Seleccioneu un mètode de càlcul.

En primer lloc, el dissenyador estudia els paràmetres tèrmics de l'objecte i realitza un càlcul tèrmic. Com a resultat, té informació sobre la quantitat de calor necessària per a cada habitació. Després d'això, es seleccionen els dispositius de calefacció i una font de calor.

Representació esquemàtica del sistema de calefacció en una casa particular

En l'etapa de desenvolupament, es pren una decisió sobre el tipus de sistema de calefacció i es seleccionen les característiques del seu equilibri, canonades i accessoris. En finalitzar, s'elabora un esquema de cablejat axonomètric, es desenvolupen plànols indicant:

• potència del radiador;
• cabal de refrigerant;
• disposició dels equips tèrmics, etc.

Totes les seccions del sistema, els punts nodals es marquen, es compten i s'apliquen al dibuix, la longitud dels anells.

Ordre de muntatge

Un sistema d'un sol tub es munta de la següent manera:

• Al safareig, la caldera s'instal·la al terra o es penja a la paret. Amb l'ajuda d'equips de gas, es pot organitzar el sistema de calefacció d'una sola canonada més fiable i eficient d'una casa de dos pisos. El diagrama de connexió en aquest cas serà estàndard i us permetrà fer tot el treball, si ho desitja, fins i tot pel vostre compte.
• Els radiadors de calefacció estan penjats a les parets.
• A la següent etapa, les elevacions de "subministrament" i "inversos" es munten al segon pis. Es troben a les proximitats immediates de la caldera. A la part inferior, el contorn del primer pis s'uneix a les alçanes, a la part superior - el segon.
• El següent és la connexió a les línies de la bateria. S'ha d'instal·lar una vàlvula de tancament (a la secció d'entrada del bypass) i una vàlvula Mayevsky a cada radiador.
• A les proximitats immediates de la caldera, hi ha un dipòsit d'expansió muntat a la canonada de "retorn".
• També a la canonada de "retorn" a prop de la caldera a la derivació amb tres aixetes, es connecta una bomba de circulació. Un filtre especial talla davant seu al bypass.

En l'etapa final, el sistema es prova de pressió per identificar mal funcionament i fuites de l'equip.

Com podeu veure, el sistema de calefacció d'un sol tub d'una casa de dos pisos, l'esquema de la qual és el més senzill possible, pot ser un equip molt còmode i pràctic.

Tanmateix, si voleu utilitzar un disseny tan senzill, en la primera etapa és important fer tots els càlculs necessaris amb la màxima precisió.

Pensant en la instal·lació de la calefacció, inicialment es determina quin tipus de combustible s'utilitzarà

Però, juntament amb això, és extremadament important decidir com d'independent serà la calefacció prevista. Per tant, un sistema de calefacció sense bomba, que no necessita electricitat per funcionar, serà realment autònom. Tot el que necessiteu és una font de calor i una canonada ben col·locada per a un funcionament eficient.

Per a un funcionament eficient, només necessiteu una font de calor i canonades ben ubicades.

El circuit de calefacció és un conjunt d'elements dissenyats per escalfar l'habitatge mitjançant la transferència de calor a l'aire. El tipus de calefacció més habitual és un sistema que utilitza calderes o calderes connectades al subministrament d'aigua com a font de calefacció. L'aigua, que passa per l'escalfador, arriba a una determinada temperatura i després passa al circuit de calefacció.

En sistemes amb refrigerant, que s'utilitza com a aigua, la circulació es pot organitzar de dues maneres:

Les calderes (calderes) s'utilitzen com a font de calor per escalfar aigua. El seu principi de funcionament es basa en la transformació del tipus d'energia determinat per a ells en calor, seguida de la seva transferència al refrigerant. Segons el tipus de font de calefacció, l'equip de la caldera pot ser de gas, combustible sòlid, elèctric o fuel.

Segons el tipus de connexió dels elements del circuit, el sistema de calefacció pot ser d'un tub o de dos tubs. Si tots els dispositius de circuit estan connectats en sèrie entre si, és a dir, el refrigerant passa per tots els elements en ordre i torna a la caldera, aquest sistema s'anomena sistema d'un sol tub. El seu principal inconvenient és la calefacció desigual. Això es deu al fet que cada element perd una mica de calor, de manera que la diferència de temperatures de la caldera pot ser significativa.

Un sistema de tipus de dos tubs implica una connexió paral·lela de radiadors a una columna. Els desavantatges d'aquesta connexió inclouen una complicació de disseny i un consum de material duplicat en comparació amb un sistema d'un sol tub. Però la construcció d'un circuit de calefacció per a grans locals de diverses plantes només es realitza mitjançant aquesta connexió.

Un sistema de circulació per gravetat és sensible als errors comesos durant la instal·lació de calefacció.

Què vol dir el càlcul de la hidràulica i per què és necessari

Fer un càlcul hidràulic de la calefacció significa seleccionar correctament els paràmetres de determinades seccions de la xarxa, tenint en compte la pressió, de manera que es realitzi un determinat flux de refrigerant a través d'ells.

Aquest càlcul permet determinar:

• Pèrdues de pressió en diverses parts de la xarxa;
• rendiment de la canonada;
• Flux de fluid òptim;
• Indicadors necessaris per a l'equilibri hidràulic.

Combinant totes les dades obtingudes, podeu seleccionar bombes de calefacció.

La quantitat de font de calor que entra als radiadors ha de ser tal que s'aconsegueixi un balanç de calefacció a l'interior de l'edifici, tenint en compte la temperatura del carrer i la temperatura fixada per l'usuari per a cada habitació per separat.

Si la calefacció és autònoma, podeu utilitzar els mètodes de càlcul següents:

• Utilitzant les característiques de resistència i conductivitat;
• Segons costos unitaris;
• Comparant la pressió dinàmica;
• Per a diferents longituds, reduït a un indicador.

El càlcul de la hidràulica és una de les etapes més importants en el desenvolupament de sistemes de calefacció amb un transportador de calor líquid.

Abans de procedir a la seva implementació, heu de:

• Determinar el balanç de calor a les instal·lacions necessàries;
• Seleccioneu el tipus d'aparells de calefacció i col·loqueu-los als dibuixos de l'edifici;
• Resoldre preguntes sobre la configuració del sistema de calefacció, així com sobre els tipus de canonades i accessoris utilitzats;
• Dibuixa un esquema del sistema de calefacció, on seran visibles els números, càrregues i longituds de les seccions requerides;
• Determineu l'anell de circulació principal al llarg del qual es mou el refrigerant.

Normalment, per a edificis amb un nombre reduït de pisos, s'utilitza un sistema de calefacció de dues canonades, i per a edificis amb un gran nombre de plantes, s'utilitza un sistema de calefacció d'un sol tub.

Com es fan els càlculs hidràulics

Hi ha algunes tasques que cal resoldre per fer un càlcul hidràulic del sistema de calefacció:

1. Determineu el diàmetre de les canonades a totes les seccions del sistema (no us oblideu de tenir en compte la velocitat de moviment del transportador de calor).
2. Calcula la pèrdua de pressió.
3. Resoldre l'equilibri hidràulic.
4. I, per descomptat, el cabal del refrigerant.

Quins programes gratuïts existeixen per a això?

Com podeu endevinar, aquest programa està dissenyat per realitzar ràpidament els càlculs necessaris. En primer lloc, heu de fer tots els paràmetres adequats i seleccionar els elements d'equip més adequats. Així, és possible crear esquemes completament nous. A més, un esquema ja fet es pot ajustar segons sigui necessari.

Aquest programari combina harmoniosament ambdues opcions, la qual cosa us permet crear dissenys originals i ajustar-ne els antics. El programa té les més àmplies possibilitats pel que fa als càlculs hidràulics, des del cabal del refrigerant fins a la selecció de canonades del diàmetre requerit. Tots els resultats del vostre treball es poden importar al sistema operatiu de qualsevol forma.

Aquest programa està disponible gratuïtament. Permet calcular tot el que necessiteu per als sistemes, independentment del nombre de canonades. La diferència essencial de "Hertz", que el distingeix favorablement d'altres anàlegs, és que podeu crear diversos projectes, tant en edificis nous com en edificis reconstruïts, en què la barreja de glicol és el refrigerant. El programa va ser certificat per OOO TsSPS.

L'entrada de dades és molt convenient, ja que es realitza gràficament. Els resultats dels càlculs es visualitzen en forma de diagrames.

Amb ell, calcularàs la superfície o radiador. Consisteix en un conjunt especial de quatre programes similars. Així doncs, mirem les possibilitats del programa:

1. Selecció de la canonada en funció del diàmetre.
2. Selecció de radiadors adequats.
3. Determina l'alçada a la qual s'han de col·locar les bombes.
4. Diversos tipus de càlculs de superfícies de calefacció.
5. Determinació de la temperatura més adequada.

A diferència de les opcions anteriors, només podeu descarregar gratuïtament una versió de prova del programa, que, per descomptat, té algunes limitacions. En primer lloc, a la gran majoria d'opcions, no només podreu importar una imatge al sistema operatiu, sinó fins i tot imprimir-la. A més, en cada aplicació individual hi ha una mena de límit: tres projectes finalitzats per un. Tanmateix, podeu modificar-lo un nombre infinit de vegades, això no està prohibit. I, finalment, els projectes acabats es desaran en un format especial, cap altra versió podrà llegir aquesta extensió.

Com a resultat, m'agradaria assenyalar que el càlcul hidràulic del sistema de calefacció és una part integral del sistema de control modern. Per triar vàlvules de control sense tenir una idea del que està passant al mercat en aquest moment, haureu de fer càlculs sobre tota l'àrea de l'estructura, s'aconsella utilitzar el més ric possible. biblioteca. El funcionament de tot el sistema dependrà de com de correctes siguin les teves dades.

Circuit de dues canonades en un pis de gran alçada

Per tal de fer la calefacció correctament en un apartament d'un edifici de diverses plantes, cal planificar-ho tot des del principi. Un dels punts clau en la planificació és el càlcul del diàmetre de la canonada per a la calefacció.

La part tècnica del cas s'anomena càlcul hidràulic. Al mateix temps, els factors següents influeixen en l'elecció del diàmetre de les canonades per a la calefacció:

• la longitud del sistema;
• temperatura de subministrament del refrigerant;
• temperatura de retorn;
• materials i accessoris;
• zona de l'habitació;
• el grau de fatiga a l'habitació.

En altres paraules, abans de calcular el diàmetre de la canonada per a la calefacció, cal determinar el rendiment hidràulic del sistema.Només podeu fer càlculs aproximats pel vostre compte, que també es poden utilitzar a la pràctica.

El diàmetre de les canonades per a un sistema de calefacció de dues canonades determina directament la rapidesa amb què la calor de la caldera arribarà al punt final del circuit. Com més petit sigui el pas condicional, més gran serà la velocitat del refrigerant.

Després de tot, l'aigua durant un període de temps més llarg tindrà temps per emetre una major quantitat de calor.

La solució més senzilla per calcular el diàmetre d'una canonada per a la calefacció és adherir-se al mateix pas condicionat que a la canonada de branca que entra al vostre apartament des de la columna vertical.

Això us estalviarà temps i nervis, perquè no va ser casual que el desenvolupador instal·lés un circuit amb aquesta secció. Abans que l'objecte comencés a construir, es van realitzar tots els càlculs, inclòs els hidràulics.

Si voleu calcular-ho tot segons la fórmula, aleshores utilitzar la informació del bloc següent.

El diàmetre òptim d'una canonada per a la calefacció en un apartament i en una casa privada de fins a 100 metres quadrats és de 25 mm. Es refereix a productes de polipropilè.

Dades de com calcular el diàmetre de la canonada per a la calefacció

Per calcular el diàmetre de la canonada, necessitareu les dades següents: aquestes són la pèrdua total de calor de l'habitatge, la longitud de la canonada i el càlcul de la potència dels radiadors de cada habitació, així com el cablejat. mètode. El divorci pot ser d'un sol tub, de dos tubs, amb ventilació forçada o natural.

Malauradament, és impossible calcular amb precisió la secció transversal de les canonades. D'una manera o altra, hauràs de triar entre un parell d'opcions. Cal aclarir aquest punt: s'ha de lliurar una certa quantitat de calor als radiadors, alhora que s'aconsegueix un escalfament uniforme de les bateries. Si parlem de sistemes amb ventilació forçada, això es fa mitjançant canonades, una bomba i el propi refrigerant.Tot el que es necessita és conduir la quantitat necessària de refrigerant durant un període de temps determinat.

Resulta que podeu triar canonades de menor diàmetre i subministrar el refrigerant a una velocitat més alta. També podeu triar a favor de canonades de secció transversal més gran, però reduïu la intensitat del subministrament de refrigerant. Es prefereix la primera opció.

Visió general dels programes per a càlculs hidràulics

Programa de mostra per al càlcul de la calefacció

De fet, qualsevol càlcul hidràulic dels sistemes de calefacció d'aigua és una tasca d'enginyeria complexa. Per solucionar-ho, s'han desenvolupat una sèrie de paquets de programari que simplifiquen la implementació d'aquest procediment.

Podeu provar de fer un càlcul hidràulic del sistema de calefacció a la carcassa d'Excel, utilitzant fórmules ja fetes. Tanmateix, es poden produir els problemes següents:

• Gran error. En la majoria dels casos, els esquemes d'una o dues canonades es prenen com a exemple de càlcul hidràulic d'un sistema de calefacció. Trobar aquests càlculs per al col·leccionista és problemàtic;
• Per tenir en compte correctament la resistència hidràulica de la canonada, calen dades de referència, que no estan disponibles al formulari. Cal cercar-los i introduir-los addicionalment.

Tenint en compte aquests factors, els experts recomanen utilitzar programes per al càlcul. La majoria són de pagament, però alguns tenen una versió de demostració amb funcions limitades.

Oventrop CO

Programa de càlcul hidràulic

El programa més senzill i entenedor per al càlcul hidràulic del sistema de subministrament de calor. Una interfície intuïtiva i una configuració flexible us ajudaran a gestionar ràpidament els matisos de l'entrada de dades. Poden sorgir problemes menors durant la configuració inicial del complex.Caldrà introduir tots els paràmetres del sistema, començant pel material de la canonada i acabant amb la ubicació dels elements de calefacció.

HERZ C.O.

Es caracteritza per la flexibilitat de la configuració, la capacitat de fer un càlcul hidràulic simplificat de la calefacció tant per a un nou sistema de subministrament de calor com per actualitzar un d'antic. Es diferencia dels analògics en una interfície gràfica convenient.

Instal-Therm HCR

El paquet de programari està dissenyat per a la resistència hidràulica professional del sistema de subministrament de calor. La versió gratuïta té moltes limitacions. Àmbit: disseny de calefacció en grans edificis públics i industrials.

Exemple de càlcul hidràulic sistemes de calefacció:

Definició de resistència

Sovint, els enginyers s'enfronten a càlculs de sistemes de subministrament de calor per a grans instal·lacions. Aquests sistemes requereixen un gran nombre de dispositius de calefacció i centenars de metres corrents de canonades. Podeu calcular la resistència hidràulica del sistema de calefacció mitjançant equacions o programes automatitzats especials.

Per determinar la pèrdua de calor relativa deguda a l'adhesió a la línia, s'utilitza la següent equació aproximada: R = 510 4 v 1,9 / d 1,32 (Pa / m). L'aplicació d'aquesta equació es justifica per a velocitats no superiors a 1,25 m/s.

Si es coneix el valor del consum d'aigua calenta, s'utilitza una equació aproximada per trobar la secció transversal dins de la canonada: d = 0,75 √G (mm). Després de rebre el resultat, haureu de consultar una taula especial per obtenir la secció transversal del passatge condicional.

El principi de funcionament d'un sistema de calefacció obert amb una bomba de circulació

Càlcul dels paràmetres del refrigerant

El càlcul del refrigerant es redueix a la determinació dels següents indicadors:

• la velocitat de moviment de les masses d'aigua a través de la canonada amb els paràmetres donats;
• la seva temperatura mitjana;
• consum del portador associat amb els requisits de rendiment dels equips de calefacció.

Les fórmules conegudes per calcular els paràmetres del refrigerant (tenint en compte la hidràulica) són força complexes i incòmodes en l'aplicació pràctica. Les calculadores en línia utilitzen un enfocament simplificat que us permet obtenir un resultat amb un error permès per aquest mètode.

No obstant això, abans de començar la instal·lació, és important tenir cura de comprar una bomba amb indicadors no inferiors als calculats. Només en aquest cas, hi ha confiança que els requisits del sistema segons aquest criteri es compleixen totalment i que és capaç d'escalfar l'habitació a temperatures còmodes.