Как увеличить скорость теплоносителя в системе отопления
Обновлено: 18.05.2024
Скорость движения теплоносителя в системе отопления частного дома
Допустим, нужно сделать расчёт для домовладения площадью 150 кв. м. Если принять, что на 1 квадратный метр теряется 100 Ватт тепла, получаем: 150х100=15 кВатт тепловых потерь.
Как соотносится это значение с циркуляционным насосом? При тепловых потерях происходит постоянный расход тепловой энергии. Для поддержания температурного режима в помещении необходимо большее количество энергии, чем для его компенсации.
Для расчёта циркуляционного насоса для системы отопления, следует понимать, какие у него функции. Это устройство выполняет следующие задачи:
- создать напор воды, достаточный для того, чтобы преодолеть гидравлическое сопротивление узлов системы;
- перекачать по трубам и радиаторам такой объем горячей воды, который требуется для эффективного прогрева домовладения.
То есть, для того, чтобы система заработала, нужно подогнать тепловую энергию к радиатору. И эту функцию выполняет циркуляционный насос. Именно он стимулирует подачу теплоносителя к приборам отопления.
Следующая задача: какое количество воды, согретой до нужной температуры, надо доставить к радиаторам за определённый период времени, при этом компенсируя все теплопотери? Ответ выражается в количестве перекачанного теплоносителя в единицу времени. Это и будет называться мощностью, которой обладает циркуляционный насос. И наоборот: можно определить примерный расход теплоносителя по мощности насоса.
Данные, которые для этого нужны:
- Количество тепловой энергии, необходимой для того, чтобы компенсировать теплопотери. Для данного домовладения площадью 150 кв. метров эта цифра 15 кВт.
- Удельная теплоёмкость воды, которая выступает в роли теплоносителя — 4200 Дж на 1 килограмм воды, на каждый градус температуры.
- Дельта температур между водой на подаче из котла и на последнем отрезке трубопровода в обратке.
Считается, что в нормальных условиях это последнее значение не бывает больше 20 градусов. В среднем берут 15 градусов.
Формула для того, чтобы рассчитать насос, следующая: G/(cх(Т1-Т2))= Q
- Q — это расходование теплоносителя в отопительной системе. Столько жидкости при определённой температуре нужно доставить циркуляционному насосу к отопительным приборам в единицу времени, чтобы теплопотери были компенсированы. Нецелесообразно приобретать устройство, у которого мощность больше. Это приведёт только к повышенному расходу электричества.
- G — теплопотери дома;
- Т2 — температура теплоносителя, вытекающая из теплообменника котла. Это именно тот уровень температуры, который нужен для обогрева помещения (примерно 80 градусов);
- Т1 — температура теплоносителя на обратном трубопроводе при входе в котёл (чаще всего 60 градусов);
- с — это удельная теплоёмкость воды (4200 Джоулей на кг).
При вычислении с помощью указанной формулы получается цифра 2,4 кг/с.
Теперь нужно перевести этот показатель на язык производителей циркуляционных насосов.
1 килограмм воды соответствует 1 кубическому дециметру. Один кубический метр равен 1000 кубических дециметров.
Получается, что в секунду насос перекачивает воду следующим объёмом:
2,4/1000=0,0024 куб. м.
Далее нужно перевести секунды в часы:
0,0024х3600=8,64 куб. м/ч.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Скорость — движение — тепловой носитель
Скорости движения тепловых носителей в инновационных аппаратах в большинстве случаев предоставляют турбулентный режим движения потоков, при котором, как все знают, происходит активный обмен количеством движения, энергетикой и массой между участками находящимися по соседству потока за счёт хаотических турбулентных пульсаций. По физической сущности турбулентный перенос теплоты считается конвективным переносом.
Скорости движения носителя тепла в трубопроводах отопительных систем с конвективной циркуляцией в большинстве случаев составляют 0 05 — 0 2 м / с, а при искусственой циркуляции — 0 2 — 1 0 м / с.
Скорость движения носителя тепла оказывает влияние на скорость сушки кирпича. Из приведенных исследований следует, что ускорение сушки кирпича яри увеличении скорости движения носителя тепла более ощутимо, когда эта скорость больше 0 5 м / сек. В первый же период сушки внушительное увеличение скорости движения носителя тепла проявляется губительным для качества кирпича, если тепловой носитель недостаточно мокрый.
Скорость движения носителя тепла в трубках теплоутилизаторов должна быть во всех режимах эксплуатации не меньше 0 35 м / с при теплоносителе воде и не меньше 0 25 м / с при незамерзающем теплоносителе.
Скорости движения носителя тепла в системах отЬпления формируют на гидравлике расчетом и экономическими соображениями.
Скорость движения тепловых носителей , определяемая сечением каналов теплообменника, колеблется в достаточно широких пределах и без большой неточности не может быть принята или поставлена до решения проблемы о типе и размерах теплообменника.
Скорость движения носителя тепла w максимально влияет на отдачу тепла. Чем больше скорость, тем интенсивнее течет теплообмен.
Скорость движения носителя тепла в сушильном канале не должна быть больше 5 — 6 м / мин чтобы не было образования бугристой поверхности слоя для работы и слишком интенсивной структуры. Почти что скорость носителя тепла подбирают в границах 2 — 5 м / мин.
Скорость движения носителя тепла в водяных отопительных системах разрешается до 1 — 1 5 м / с в общественных и жилых зданиях и до трех метров / с в производственных по мещениях.
Увеличение скорости движения носителя тепла выгодно только до конкретного предела. Если эта скорость будет выше подходящей, газы не успеют отдать материалу полностью собственное тепло и уйдут из барабана с большой температурой.
Увеличение скорости движения носителя тепла может быть достигнуто и в элементных ( батарейных) теплообменниках, собой представляет батарею из нескольких постепенно скреплённых между собой теплообменных аппаратов.
С увеличением скорости движения тепловых носителей становятся больше Re w / / v, показатель отдачи тепла но и плотность потока тепла q a At. Однако одновременно со скоростью пропорционально w2 растет гидравлическое сопротивление и расход мощности на насосы, прокачивающие тепловой носитель через теплообменник. Есть подходящее значение скорости, определяемое сопоставлением увеличения интенсивности теплопередачи и более интенсивного роста гидравлических сопротивлений с увеличением скорости.
Для увеличения скорости движения носителя тепла в межтрубном пространстве устраивают поперечные и продольные перегородки.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа Большая Энциклопедия Нефти и Газа Скорость — движение — тепловой носитель Скорости движения тепловых носителей в инновационных аппаратах в большинстве случаев предоставляют турбулентный режим движения потоков, при
Нормы теплоснабжения ПП РФ 354 от 06.05.2011 и ГОСТ
6 мая 2011 года было издано Правительственное Распоряжение, которое действует по сей день. Опираясь на него, отопительный период обуславливается не столько от периода года, сколько от температуры окружающей среды на улице.
Магистральное отопление начинает работать при условиях, что наружный термометр демонстрирует отметку ниже 8 °C, и похолодание продолжается как минимум несколько суток.
На шестой день трубы уже начинают обогрев помещений. Если на протяжении установленного времени наступило потепление, отопительный период откладывается. Во всех частях страны, батареи приносят радость собственным теплом с середины осени и поддерживают оптимальную температуру до конца апреля.
Если морозы наступили, а трубы остаются холодными, это может быть результатом поломок в системе. В случае глобальной неполадки или незавершённых работ по ремонту нужно будет воспользоваться добавочным обогревательным прибором, пока поломка не будет устранена.
Если сложность заключается в заполнивших батареи воздушных пробках, то обращаются в эксплуатирующую компанию. В течении 24 часов после подачи заявки приедет закреплённый за домом сантехник и «продует» проблематичный участок.
Стандарт и нормы возможных значений температуры окружающей среды прописаны в документе «ГОСТ Р 51617-200. Услуги ЖКХ. Общие технические сведения». Диапазон прогрева воздуха в квартире может изменяться от 10 до 25 °C, в зависимости от назначения каждого помещения которое отапливается.
- Комнаты для проживания, к которым относятся гостевые, комнаты для сна кабинеты и аналогичные, обязаны быть нагреты до 22 °C. Возможно колебание этой метки до 20 °C, тем более в холодных угловых помещениях. Максимальное значение термометра не должно быть больше 24 °C.
Подходящей считается температура от 19 до 21 °C, но разрешается охлаждение зоны до 18 °C или активный нагрев до 26 °C.
- Санузел повторяет диапазон температуры кухни. Но, комната где установлена ванна, или соседний сантехнический узел, считаются помещениями с очень высоким уровнем влаги. Разогреваться эта часть жилой площади может до 26 °C, а охлаждаться до 18 °C. Хотя, даже при приемлемо допустимом значении в 20 °C задействовать ванную по назначению некомфортно.
- Удобным диапазоном температуры для коридоров считается 18–20 °C. Но, уменьшение метки до 16 °C признано вполне терпимым.
- Показатели в кладовых могут быть ещё ниже. Хотя хорошие пределы — от 16 до 18 °C, метки 12 или 22 °C не выходят за границы нормы.
- Войдя в подъезд, житель дома вправе надеяться на температуру воздуха не ниже 16 °C.
- В лифте человек находится совсем непродолжительное время, отсюда и комфортная температура всего в 5 °C.
- Самые холодные места высотные дома — подвальное помещение и чердачный этаж. Температура тут может уменьшаться до 4 °C.
Домашнее тепло зависит и от времени суток. Официально признано, что во время сна человек нуждается в небольшом количестве тепла. Если из этого исходить, температурное уменьшение в помещениях на 3 градуса с 00.00 часов до 05.00 утра не считается нарушением.
Скорость воды в системе обогрева
Для того, чтобы система водяной системы отопления правильно фунциклировала требуется обеспечить необходимую скорость носителя тепла в системе. Если скорость будет небольшая, обогрев помещения будет очень медлительный и дальние отопительные приборы будут существенно холоднее ближних. Наоборот, если же скорость носителя тепла будет очень большой, то сам тепловой носитель не будет успевать разогреваться в котле, температура всей системы обогрева окажется ниже. Добавится и параметр шума. Как можно заметить скорость носителя тепла в системе обогрева – очень основной параметр. Разберёмся же детальнее – какая должна быть самая подходящая скорость.
Системы обогрева где происходит конвективная циркуляция, в основном, имеют сравнительно невысокую скорость носителя тепла. Перепад давления в трубах достигается правильным размещением котла, бака расширительного и самих труб – прямых и обратки. Только хороший расчёт перед монтажными работами, дает возможность добиться правильного, одинакового движения носителя тепла. Но все равно инерционность систем отопления с конвективной циркуляцией жидкости довольно высокая. Результат – медлительный прогрев помещений, маленький КПД. Основной плюс подобной системы – это самая большая независимость от электрической энергии, нет электрических насосов.
Очень часто в домах применяется система обогрева с циркуляцией принудительного типа носителя тепла. Важным элементом подобной системы считается циркулярный насос. Конкретно он убыстряет движение носителя тепла, от его параметров зависит скорость жидкости в системе обогрева.
Что оказывает влияние на скорость носителя тепла в системе обогрева:
— схематика отопительной системы, — вид носителя тепла, — мощность, продуктивность насоса циркуляционного, — из какого материала сделаны трубы и их диаметр, — отсутствие воздушных пробок и забивов в трубах и батареях.
Для приватного дома более правильным будет скорость носителя тепла в границах 0,5 – 1,5 м/с. Для административно-бытовых зданиях – не более двух метров/с. Для помещений на производстве – не более трех метров/с. Верхний предел скорости носителя тепла подбирается, по большей части, из-за шумового уровня в трубах.
Многие циркулярные насосы имеют регулятор скорости потока жидкости, так что может быть выбрать наиболее хорошую конкретно для Вашей системы. Правильно необходимо подбирать и сам насос. Не нужно брать с большим мощностным запасом, так как будет большее электропотребление. При большой протяжённости системы обогрева, большом количестве контуров, этажности и так дальше лучше ставить несколько насосов меньшей продуктивности. К примеру, отдельно установить насос на пол с подогревом, на второй этаж.
Скорость воды в системе обогрева Скорость воды в системе обогрева Для того, чтобы система водяной системы отопления правильно фунциклировала требуется обеспечить необходимую скорость носителя тепла в системе. Если скорость будет небольшая,
Скорость теплоносителя
Если необходимо провести точный подсчет скорости движения воды, то придется принять во внимание параметры материала, из которого изготовлены трубы. Особенно в этом случае учитывается шероховатость внутренних поверхностей труб
К примеру, по стальным трубам горячая вода движется со скоростью 0,25-0.5 м/с, по медным 0,25-0,7 м/с, по пластиковым 0,3-0,7 м/с.
Выбор ключевого контура
Гидравлическая стрелка разделяет котловые и отопительные контура
Тут нужно рассматривать отдельно две схемы — однотрубную и двухтрубную. В первом варианте расчет необходимо вести через самый нагруженный стояк, где установлено приличное количество радиаторов и арматуры запорной.
В другом варианте подбирается самый загруженный контур. Собственно на его основе и необходимо делать подсчет. Все другие контуры станет иметь гидравлическое сопротивление намного меньше.
К примеру, если рассматривается горизонтальная развязка труб, то подбирается самое загруженное кольцо цокольного этажа. Под загруженностью знают нагрузку тепла.
Расход теплоносителя
Чтобы показать, как производится гидравлический расчет отопления, возьмем для примера простую отопительную схему, в которую входят отопительный котел и радиаторы отопления с киловаттным потреблением тепла. И таких радиаторов в системе 10 штук.
Как происходит теплоотдача, и каким образом понижается температура теплоносителя? Попадая в первый радиатор, теплоноситель отдает часть тепла, которое снижается на 1 киловатт. Именно на первом участке гидравлический расчет производится под 10 киловатт. А вот на втором участке уже под 9. И так далее с понижением.
Существует формула, по которой можно рассчитать расход теплоносителя:
G = (3,6 х Qуч) / (с х (tr-to))
Выбор подходящей скорости носителя тепла в системе квартирного отопления
Есть одноуровневая квартира изнутри пятиэтажного коттеджного дома. Вся площадь 113 кв. м. Стены с внешней стороны утеплены. Теплоснабжение газовое, от двухступенчатого котла «Ariston UNO». Разводка теплоснабжения коллекторная (звездой). Полов с подогревом нет, в каждом помещении отопительные приборы. Котел управляется комнатным термостатическим клапаном — недельным программатором, расположенном в самом холодном помещении.
На насосе котла есть трехуровневая регулировка скорости носителя тепла в системе.
Вопрос! Как подобрать самую хорошую установку скорости носителя тепла, чтобы система работала с самой большой экономией ?
PS Эксперименты с разной скоростью носителя тепла в этой квартире показывают, что при любом из трех предоставленных вариантов все отопительные приборы работают хорошо. На большой скорости каких-нибудь видимых шумовых эффектов не наблюдалось.
Ежачок , с уменьшением скорости падает тепоотдача отопительных приборов, и растёт разница подача/обратка. Подходящее значение этой разности для котла 20 градусов. Померяйте эту температурную разницу на различных скоростях.
Увеличиваем скорость — увеличиваем шумовой фон
Ежачок написал: Вопрос! Как подобрать самую хорошую установку скорости носителя тепла, чтобы система работала с самой большой экономией ?
Котел конденсационный или неконденсационный? Трубы полимерные или железные? От этого может зависеть ответ на Ваш вопрос.
Гидравлический расчёт отопительных систем. Теплорасчёт (расчёт утепления) квартир и домов.
Ежачок написал: Вопрос! Как подобрать самую хорошую установку скорости носителя тепла, чтобы система работала с самой большой экономией ?
Скорость — это уже производная от расхода носителя тепла и трубного диаметра. Т.е. первичен по важным условиям собственно глобальный расход носителя тепла.
Для оснащения самого большого Коэффициент полезного действия котла, необходимо обеспечить расход носителя тепла таким, чтобы режим тепла котла был:
Касательно к навесным котлам и напольным со встречным направлением потоков (энергозависимые).
Для неконденсационного котла: 1а) Подача/обратка — 80/60 градусов для труб сделанных из металла в системе. 1б) 70/60 — для полипропиленовых труб.
Для котла конденсационного типа: 2а) Максимум 80/60 для труб сделанных из металла с уменьшением режима под управлением погодозависимой автоматики котла до 50/30. Чем ниже обратка для холодной пятидневки — тем больше экономии газа. К примеру, для экономии газа можно спроектировать режим котла для холодной пятидневки 70/50 с уменьшением режима в межсезонье до 40/30. 2б) Максимум 70/50 — для полипропиленовых труб. Понижение графика как и в предыдущем пункте будет давать возможность экономить газ.
П.С. А чтобы не было шума в трубах и арматуре, необходимо не превосходить максимально возможные скорости носителя тепла в трубах (можно смотреть на линейное сопротивление не больше 150-200 Па/метр), и не превосходить максимально возможные перепады давлений на арматуре (для термоклапанов не выше 30-60 кПа в зависимости от изготовителя и марки).
Гидравлический расчёт отопительных систем. Теплорасчёт (расчёт утепления) квартир и домов.
Выбор подходящей скорости носителя тепла в системе квартирного отопления Есть одноуровневая квартира изнутри пятиэтажного коттеджного дома. Вся площадь 113 кв. м. Стены с внешней стороны утеплены. Теплоснабжение газовое, от двухступенчатого котла ",Ariston UNO",.- Форум Mastergrad
Скорость движения воды в трубах системы обогрева.
Однако в методичке сказано принимать потери на погонный метр и скорости — по приложению в методичке. Там скорости ну полностью другие, самая большая, что есть в табличке — как раз 0,8 м/с.
И в учебнике повстречал пример расчета, где скорости не превышают 0,3-0,4 м/с.
Дак в чем же сущность? Как вообще принимать (и как в реальности, в работе)?
Скрин таблички из методички прилагаю.
За ответы всем заблаговременно благодарю!
Ты чего хочешь-то? «Военную тайну» (как в действительности необходимо делать) узнать, или курсовик сдать? Если только курсовик — то по методичке, которую учитель и написал и ничего другого не знает и знать не желает. И если сделаешь как нужно, так же и не примет.
0.036*G^0.53 — для стояков теплоснабжения
0.034*G^0.49 — для ммагистралей ветви, пока нагрузка не станет меньше до 1/3
0.022*G^0.49 — для концевых участков ветви с нагрузкой в 1/3 от всей ветви
В курсовике то я посчитал как по методичке. Но хотел выяснить, как по делу атмосфера.
Говоря иначе выходит в учебнике (Староверов, М. Стройиздат) тоже не правильно (скорости от 0,08 до 0,3-0,4). Но можеть быть там только пример расчета.
Offtop: Говоря иначе вы тоже подтверждайте, что по существу старые (относительно) СНиПы вполне совсем не уступают новым, а где то намного лучше. (нам про это многие преподаватели говорят. По ПСП вообще декан говорит, что их новый СНиП в большинстве случаев противоречит и законам и самому себе).
Но как правило все пояснили.
а расчет на уменьшение диаметров по ходу потока вроде экономит материалы. но повышает затраты труда на процесс установки. если труд дешевый-возможно есть смысл. если труд дорогостоящий — никакого смысла нет. И если на большои длине (теплотрасса) изменение диаметра выгодно -в пределах дома возня с данными диаметрами бессмысленно.
и еще есть понятие гидравлическои стойкости системы обогрева — и тут выигрывают схемы ShaggyDoc
Каждый стояк (верхняя разводка) отключаем вентилем от магистрали. Дак вот встречал, что сразу же после вентиля ставят краны двойной регулировки. Лучше?
И чем отключать сами отопительные приборы от подводок: вентилями, или устанавливать кран двойной регулировки, или и то и то? (говоря иначе если бы такой кран мог полностью закрывать трупровод — то вентиль тогда вообще не требуется?)
И для какой цели изолируют трубопроводные части? (обозначение — спиралью)
Система обогрева двухтрубная.
Мне именно по подающему трубопроводу узнать, вопрос выше.
У нас есть показатель местного сопротивления на вход потока с поворотом. Именно используем на вход через жалюзийную решётку в вертикальный канал. И показатель этот равён 2,5 — что есть много.
Говоря иначе как бы так выдумать, чтобы освободится от этого. Один из выходов — если решётка будет «в потолке», и вот тогда входа с поворотом не будет (хотя маленькой все же будет, так как воздух будет стягиваться по потолку, двигаясь в горизонтальном положении, и перемещаться к данной решётке, поворачивать на вертикальное направление, однако по логике это должно быть меньше, чем 2,5).
В многоквартирном дме решётку в потолке не сделаешь, соседи. а в одноквартирном — потолок не привлекательный с решёткой будет, да и мусор может попасть. говоря иначе проблематику так не решить.
часто сверлю, потом затыкаю
Берите теплопроизводительность и начальную с конечной температуры. Согласно этой информации Вы совсем достоверно посчитаете
скорость. Она, быстрее всего, будет максимум 0.2 м\С. Высокие скорости — необходим насос.
Заключение
Итак, подытожим. Как можно заметить, чтобы выполнить гидравлический анализ системы для отопления дома, следует предусмотреть многое. Пример именно был простым, потому как разобраться, скажем, с отопительной системой с двумя трубами дома в три или более этажей не так просто. Для проведения подобного анализа придется обратиться в специальное бюро, где специалисты разберут весь проект теплоснабжения «по косточкам».
Потребуется взять во внимание не только описанные выше показатели. Сюда будет нужно включить потерю давления, уменьшение температуры, мощность насоса циркуляционного, рабочий режим системы и так дальше
Показателей много, но они все присутствуют в ГОСТах, и мастер быстро разберется, что к чему.
Одно, что нужно предъявить для расчета — это мощность котла отопления, трубный диаметр, наличие и кол-во арматуры запорной и мощность насоса.
Скорость теплоносителя в системе отопления
Гидравлический расчет отопления с учетом трубопровода
Индивидуальные системы гидравлического отопления
Чтобы правильно провести гидравлический расчет системы отопления, необходимо принять во внимание некоторые эксплуатационные параметры самой системы. Сюда входят скорость теплоносителя, его расход, гидравлическое сопротивление запорной арматуры и трубопровода, инертность и так далее.
Может показаться, что эти параметры никак друг с другом не связаны. Но это ошибка. Связь между ними прямая, поэтому нужно при анализе опираться именно на них.
Приведем пример этой взаимосвязи. Если увеличить скорость теплоносителя, то сразу же возрастет сопротивление трубопровода. Если увеличить расход, то увеличивается скорость горячей воды в системе, а, соответственно, и сопротивление. Если увеличить диаметр труб, то снижается скорость движения теплоносителя, а значит, снижается сопротивление трубопровода.
О чем это говорит? Можно все рассчитать таким образом, что сократятся расходы на приобретаемые материалы. А это уже экономическая сторона дела.
Система отопления включает в себя 4 основных компонента:
- Отопительный котел.
- Трубы.
- Приборы отопления.
- Запорная и регулирующая арматура.
Каждый из этих компонентов имеет свои параметры сопротивления. Ведущие производители обязательно их указывают, потому что гидравлические характеристики могут изменяться. Они во многом зависят от формы, конструкции и даже от материала, из которого изготовлены составляющие отопительной системы. И именно эти характеристики являются самыми важными при проведении гидравлического анализа отопления.
Что же такое гидравлические характеристики? Это удельные потери давления. То есть, в каждом виде отопительного элемента, будь то труба, вентиль, котел или радиатор, всегда присутствует сопротивление со стороны конструкции прибора или со стороны стенок. Поэтому, проходя по ним, теплоноситель теряет свое давление, а, соответственно, и скорость.
Расход теплоносителя
Чтобы показать, как производится гидравлический расчет отопления, возьмем для примера простую отопительную схему, в которую входят отопительный котел и радиаторы отопления с киловаттным потреблением тепла. И таких радиаторов в системе 10 штук.
Здесь важно правильно разбить всю схему на участки, и при этом точно придерживаться одного правила — на каждом участке диаметр труб не должен меняться.
Итак, первый участок — это трубопровод от котла до первого отопительного прибора. Второй участок — это трубопровод между первым и вторым радиатором. И так далее.
Как происходит теплоотдача, и каким образом понижается температура теплоносителя? Попадая в первый радиатор, теплоноситель отдает часть тепла, которое снижается на 1 киловатт. Именно на первом участке гидравлический расчет производится под 10 киловатт. А вот на втором участке уже под 9. И так далее с понижением.
Обратите внимание, что для подающего контура и для обратки данный анализ выполняется отдельно.
Существует формула, по которой можно рассчитать расход теплоносителя:
G = (3,6 х Qуч) / (с х (tr-to))
Qуч — это расчетная тепловая нагрузка участка. В нашем примере для первого участка она равна 10 кВт, для второго 9.
с — удельная теплоемкость воды, показатель постоянный и равный 4,2 кДж/кг х С;
tr — температура теплоносителя при входе на участок;
to — температура теплоносителя при выходе с участка.
Скорость теплоносителя
Существует минимальная скорость горячей воды внутри отопительной системы, при которой само отопление работает в оптимальном режиме. Это 0,2-0,25 м/с. Если она уменьшается, то из воды начинает выделяться воздух, что ведет к образованию воздушных пробок. Последствия — отопление не будет работать, и котел закипит.
Это нижний порог, а что касается верхнего уровня, то он не должен превышать 1,5 м/с. Превышение грозит появлением шумов внутри трубопровода. Наиболее приемлемый показатель — 0,3-0,7 м/с.
Если необходимо провести точный подсчет скорости движения воды, то придется принять во внимание параметры материала, из которого изготовлены трубы. Особенно в этом случае учитывается шероховатость внутренних поверхностей труб. К примеру, по стальным трубам горячая вода движется со скоростью 0,25-0.5 м/с, по медным 0,25-0,7 м/с, по пластиковым 0,3-0,7 м/с.
Выбор основного контура
Гидравлическая стрелка отделяет котловые и отопительные контура
Здесь необходимо рассматривать отдельно две схемы — однотрубную и двухтрубную. В первом случае расчет нужно вести через самый нагруженный стояк, где установлено большое количество отопительных приборов и запорной арматуры.
Во втором случае выбирается самый загруженный контур. Именно на его основе и нужно делать подсчет. Все остальные контуры будет иметь гидравлическое сопротивление гораздо ниже.
В том случае, если рассматривается горизонтальная развязка труб, то выбирается самое загруженное кольцо нижнего этажа. Под загруженностью понимают тепловую нагрузку.
Заключение
Отопление в доме
Итак, подведем итог. Как видите, чтобы сделать гидравлический анализ отопительной системы дома, необходимо учесть многое. Пример специально был простым, поскольку разобраться, скажем, с двухтрубной системой отопления дома в три или более этажей очень сложно. Для проведения такого анализа придется обратиться в специализированное бюро, где профессионалы разберут весь проект отопления «по косточкам».
Необходимо будет учесть не только вышеописанные показатели. Сюда придется включить потерю давления, снижение температуры, мощность циркуляционного насоса, режим работы системы и так далее. Показателей много, но все они присутствуют в ГОСТах, и специалист быстро разберется, что к чему.
Единственное, что необходимо предоставить для расчета — это мощность отопительного котла, диаметр труб, наличие и количество запорной арматуры и мощность насоса.
Гидравлический расчёт системы отопления с учетом трубопроводов.
Гидравлический расчёт системы отопления с учетом трубопроводов.
При проведении дальнейших расчетов мы будем использовать все основные гидравлические параметры, в том числе расход теплоносителя, гидравлическое сопротивление арматуры и трубопроводов, скорость теплоносителя и т.д. Между данными параметрами есть полная взаимосвязь, на что и нужно опираться при расчетах.
К примеру, если повысить скорость теплоносителя, одновременно будет повышаться гидравлическое сопротивление у трубопровода. Если повысить расход теплоносителя, с учетом трубопровода заданного диаметра, одновременно возрастет скорость теплоносителя, а также гидравлическое сопротивление. И чем больше будет диаметр трубопровода, тем меньше будет скорость теплоносителя и гидравлическое сопротивление. На основе анализа данных взаимосвязей, можно превратить гидравлический расчет системы отопления (программа расчета есть в сети) в анализ параметров эффективности и надежности работы всей системы, что, в свою очередь, поможет снизить расходы на использующиеся материалы.
Отопительная система включает в себя четыре базовых компонента: теплогенератор, отопительные приборы, трубопровод, запорная и регулирующая арматура. Данные элементы имеют индивидуальные параметры гидравлического сопротивления, которые нужно учесть при проведении расчета. Напомним, что гидравлические характеристики не отличаются постоянством. Ведущие производители материалов и отопительного оборудования в обязательном порядке указывают информацию по удельным потерям давления (гидравлические характеристики) на производимое оборудование или материалы.
Например, расчет для полипропиленовых трубопроводов компании FIRAT существенно облегчается за счет приведенной номограммы, в которой указываются удельные потери давления или напора в трубопроводе для 1 метра погонного трубы. Анализ номограммы позволяет четко проследить обозначенные выше взаимосвязи между отдельными характеристиками. В этом и состоит основная суть гидравлических расчетов.
Гидравлический расчет систем водяного отопления: расход теплоносителя
Думаем, вы уже провели аналогию между термином «расход теплоносителя» и термином «количество теплоносителя». Так вот, расход теплоносителя будет напрямую зависеть от того, какая тепловая нагрузка приходится на теплоноситель в процессе перемещения им тепла к отопительному прибору от теплогенератора.
Гидравлический расчет подразумевает определение уровня расхода теплоносителя, касательно заданного участка. Расчетный участок представляет собой участок со стабильным расходом теплоносителя и с постоянным диаметром.
Гидравлический расчет систем отопления: пример
Если ветка включает в себя десять киловаттных радиаторов, а расход теплоносителя рассчитывался на перенос энергии тепла на уровне 10 киловатт, то расчетный участок будет представлять собой отрезом от теплогенератора до радиатора, который в ветке является первым. Но только при условии, что данный участок характеризуется постоянным диаметром. Второй участок располагается между первым радиатором и вторым радиатором. При этом, если в первом случае высчитывался расход переноса 10-киловаттной тепловой энергии, то на втором участке расчетное количество энергии будет составлять уже 9 киловатт, с постепенным уменьшением по мере проведения расчетов. Гидравлическое сопротивление должно рассчитываться одновременно для подающего и обратного трубопровода.
Гидравлический расчет однотрубной системы отопления подразумевает вычисление расхода теплоносителя
для расчетного участка по следующей формуле:
Qуч –тепловая нагрузка расчетного участка в ваттах. К примеру, для нашего примера нагрузка тепла на первый участок будет составлять 10000 ватт или 10 киловатт.
с (удельная теплоемкость для воды) – постоянная, равная 4,2 кДж/(кг•°С)
tг –температура горячего теплоносителя в отопительной системе.
tо –температура холодного теплоносителя в отопительной системе.
Гидравлический расчет системы отопления: скорость потока теплоносителя
Расчет гидравлического сопротивления системы отопления: потеря давления
Потеря давления на определенном участке системы, которую также называют термином «гидравлическое сопротивление», представляет собой сумму всех потерь на гидравлическое трение и в локальных сопротивлениях. Данный показатель, измеряемый в Па, высчитывается по формуле:
ΔPуч=R* l + ( (ρ * ν2) / 2) * Σζ
R –потери давления в трубопроводе, измеряемые в Па/м.
l – расчетная длина трубопровода на участке, измеряемая в м.
Что касается общего гидравлического сопротивления, то оно представляет собой сумму всех гидравлических сопротивлений расчетных участков.
Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления: выбор основной ветви системы
Если система характеризуется попутным движением теплоносителя, то для двухтрубной системы выбирается кольцо самого загруженного стояка через нижний прибор отопления. Для однотрубной системы – кольцо через самый загруженный стояк.
Если система характеризуется тупиковым движением теплоносителя, то для двухтрубной системы выбирается кольцо нижнего прибора отопления для самого загруженного из наиболее удаленных стояков. Соответственно, для однотрубной отопительной системы выбирается кольцо через наиболее загруженный из удаленных стояков.
Если речь идет о горизонтальной отопительной системе, то выбирается кольцо через наиболее загруженную ветвь, относящуюся к нижнему этажу. Говоря о загрузке, мы имеем в виду показатель «тепловая нагрузка», который был описан выше.
Современные технологии и история профиля окна Veka ( века, веко ).
Выбор фирм и компании пластиковых окон, рейтинг по Москве.
Технология заливки бетона в жаркую, холодную и минусовую погоду.
Что такое тяжелый бетон, его пример на марке м 200 в 15.
Марка, количество и пропорции бетона для фундамента дома.
Стандартные размеры профиля для пластиковых окон по госту.
Расчет системы водяного отопления частного дома.
Как правильно сделать канализацию своими руками в частном доме?
Гидравлический расчет системы отопления
С помощью гидравлического расчета можно правильно подобрать диаметры и длину труб, правильно и быстро сбалансировать систему с помощью радиаторных клапанов. Результаты этого расчета также помогут правильно подобрать циркуляционный насос.
В результате гидравлического расчета необходимо получить следующие данные:
Расход теплоносителя
Расход теплоносителя рассчитывается по формуле:
,
Калькулятор расхода теплоносителя (только для воды)
Точно также можно посчитать расход теплоносителя на любом участке трубы. Участки выбираются так, чтобы в трубе была одинаковая скорость воды. Таким образом, разбиение на участки происходит до тройника, либо до редукции. Нужно просуммировать по мощности все радиаторы, к которым течет теплоноситель через каждый участок трубы. Потом подставить значение в формулу выше. Эти расчеты необходимо сделать для труб перед каждым радиатором.
Скорость теплоносителя
Затем, используя полученные значения расхода теплоносителя, необходимо для каждого участка труб перед радиаторами вычислить скорость движения воды в трубах по формуле :
,
Калькулятор скорости теплоносителя
m = л/с; труба мм на мм; V = м/с
Потери напора в трубе
Затем для каждого участка нужно рассчитать потери напора на трение в трубе по формуле (учитывается и подача и обратка):
Потери напора на местных сопротивлениях
Итоги гидравлического расчета
Для того, чтобы выдержать вышеуказанные условия, достаточно правильно подобрать диаметры труб. Это можно сделать по таблице.
Скорость движения воды в трубах системы отопления.
Ох и дурют там вашего брата!
Ты чего хочешь-то? "Военную тайну" (как на самом деле надо делать) узнать, или курсовик сдать? Если только курсовик - то по методичке, которую преподаватель и написал и ничего иного не знает и знать не хочет. И если сделаешь как надо, еще и не примет.
1. Есть минимальная скорость движения воды. Это 0.2-0.3 м/с, из условия удаления воздуха.
2. Есть максимальная скорость, которая ограничивается, чтобы трубы не шумели. Теоретически это надо расчетом проверять и некоторые программы это делают. Практически же знающие люди пользуются указаниями старинного СНиП еще 1962 года, где была таблица предельных скоростей. Оттуда и по всем справочникам разошлось. Это 1,5 м/с при диаметре 40 и более, 1 м/с для диаметра 32, 0,8 м/с для диаметра 25. Для более мелких диаметров были другие ограничения но потом на них наплевали.
Допустимая скорость и теперь есть в пукте 6.4.6 (аж до 3 м/с) и в приложении Ж СНиП 41-01-2003, только "доценты с кандидатами" постарались, чтобы бедные студенты не смогли разобраться. Там и к уровню шума привязано, и к кмс и к прочей хрени.
Но допустимая - это совсем не оптимальная. Про оптимальную в СНиП вообще не упоминается.
Вот секретные формулы:
0.037*G^0.49 - для сборных магистралей
0.036*G^0.53 - для стояков отопления
0.034*G^0.49 - для ммагистралей ветки, пока нагрузка не уменьшится до 1/3
0.022*G^0.49 - для концевых участков ветки с нагрузкой в 1/3 от всей ветки
Здесь везде G - расход в т/ч, а получается внутренний диаметр в метрах, который надо округлить до ближайшего большего стандартного.
Ну, а правильные пацаны вообще никакими скоростями не задаются, а просто делают в жилых домах все стояки постоянного диаметра и все магистрали постоянного диаметра. Но тебе еще рано знать, какие именно диаметры.
Как повысить эффективность водяного отопления?
Форум / Строительство / Технологии / Как повысить эффективность водяного отопления?
Изображения
Форум / Строительство / Технологии / Как повысить эффективность водяного отопления?
strah
04 апреля 2015 в 21:17
У меня в частном доме водяное отопление от газового котла. Циркуляция воды в системе непринудительная. Перестроить и переделать уже ничего невозможно, котёл не опустишь, батареи не поднимешь. Какими способами можно ускорить циркулирование воды в системе( без насоса) поделитесь своими соображениями?
sanin
04 апреля 2015 в 21:58
Повысить эффективность отопления можно тем, что сделаете тело изоляцию квартиры, то есть чем меньше тепла будет уходить наружу тем более теплой будет ваша квартира или дом, соответственно можно будет понизить "обороты" на нагревателе и экономить.
NikPetr
05 апреля 2015 в 4:45
Вопроса как бы два - в заголовке об увеличении эффективности отопления, в самой теме - об увеличении скорости движения теплоносителя. Поэтому попробую высказать соображения по поводу увеличения скорости движения, и как это может отразиться на эффективности отопления без изменения самой конструкции.
Если ничего в конструкции отопления изменить нельзя, то увеличить скорость тока теплоносителя можно только тремя способами:
1. Увеличить разницу температур между теплой и остывшей водой, увеличив температуру нагрева в котле. При этом возрастает часть тепла, уходящая на нагрев помещения с котлом, потребление топлива, температура выходящих газов (а значит - и часть тепла, уходящая на обогрев улицы). Из плюсов - температура в обогреваемых помещениях увеличится, но общий КПД системы, скорее всего, снизится, и возрастут счета за отопление.
2. Увеличить скорость охлаждения жидкости в батареях. Если заменить сами радиаторы нельзя, то остается только максимально увеличить циркуляцию воздуха в районе батарей, вплоть до их обдува потоком воздуха от вентилятора. Это однозначно увеличит скорость тока теплоносителя и эффективность отопления.
3. Увеличить текучесть теплоносителя. Этот способ подразумевает замену воды на другую, более текучую жидкость и вряд ли будет использоваться на практике.
Из всех возможных способов второй наиболее приемлем. Но будет лучше найти возможность врезаться в трубу и сделать принудительную циркуляцию.
После окончания сезона отопления проверьте, не уменьшился ли внутренний просвет в подводящих трубах. Если они служат много лет, такое вполне возможно, и может существенно влиять на скорость движения воды.
Ну и общие меры - утепление окон и стен дома. При той же (или немного меньшей) скорости циркуляции эффективность отопления возрастет.
Читайте также: