Гидравлический расчет системы отопления: Гидравлический расчет системы отопления

Содержание

постановка задачи, порядок выполнения расчета, ошибки и способы их исправления

От правильного выбора всех элементов системы водяного отопления, их установки, во многом зависит эффективность её работы, сроки безаварийной и экономичной эксплуатации. Насколько экономичным и эффективным будет отопление в доме, покажут уже начальные вложения средств на этапе установки и монтажа системы. Рассмотрим подробнее как осуществляется гидравлический расчет систым отопления, с целью определения оптимальной мощности отопительной системы.

Эффективность системы отопления «на глазок»

Во многом суммы таких затрат зависят от:

требуемых диаметров трубопроводов
фитингов и соответствующих им приборов отопления
переходников
регулировочной и запорной арматуры

Желание минимизировать такие затраты не должно идти в ущерб качеству, но принцип разумной достаточности, некий оптимум, должен выдерживаться.

В большинстве современных индивидуальных отопительных комплексов применяются электронасосы для обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя, в качестве которого часто используются незамерзающие составы антифризов. Гидравлическое сопротивление таких систем отопления для разных их типов теплоносителей будет разным.

Учитывая постоянно растущую стоимость энергоносителей (все виды топлива, электроэнергия) и расходных материалов (теплоносители, запчасти и пр.), следует с самого начала стремиться заложить в систему принцип минимизации расходов на эксплуатацию системы. Опять же, исходя из их оптимального соотношения для решения задачи создания комфортного температурного режима в отапливаемых помещениях.

Разумеется, соотношение мощности всех элементов отопительной системы должны обеспечивать оптимальный режим подачи теплоносителяк приборам отопления в объёме достаточном для выполнения основной задачи всей системы — обогрева и поддержания заданного температурного режима внутри помещения, независимо от изменения наружных температур. К элементам отопительной системы относятся:

котел
насос
диаметр труб
регулировочная и запорная арматура
тепловые приборы

Помимо того, очень неплохо, если в проект изначально будет заложена определённая «эластичность», допускаюшая переход на иной вид теплоносителя (замена воды на антифриз). Кроме того, отопительная система, при меняющихся режимах эксплуатации никоим образом не должна вносить дискомфорт во внутренний микроклимат помещений.

Гидравлический расчёт и решаемые задачи

В процессе выполнения гидравлического расчёта отопительной системы, решается достаточно большой круг вопросов обеспечения выполнения приведенных выше и целого ряда дополнительных требований. В частности, находится диаметр труб на всех секторах по рекомендованным параметрам, включающим определение:

скорости движения теплоносителя;
оптимального теплообмена на всех участках и приборах системы, с учётом обеспечения его экономической целесообразности.

В процессе движения теплоносителя происходит неизбежное его трение о стенки трубы, возникают потери скорости, особенно заметные на участках, содержащих повороты, колена и т. п. В задачи гидравлического расчёта входит определение потерь скорости движения среды, вернее, давления на отрезках системы, подобных указанным, для общего учёта и включения в проект требуемых компенсаторов. Параллельно определению потери давления, необходимо знать требуемый объём, называемый расходом, теплоносителя во всей проектируемой системе водяного отопления.

Учитывая разветвлённость современных отопительных систем и конструктивные требования реализации наиболее распространённых схем разводки, например, примерное равенство длин ветвей в коллекторной схеме, расчёт гидравлики даёт возможность учесть такие особенности. Это позволит обеспечить более качественную автобалансировку и увязку ветвей, включенных параллельно или по другой схеме. Такие возможности часто требуются в ходе эксплуатации с применением запорных и регулирующих элементов, в случае необходимости отключения или перекрытия отдельных веток и направлений, при возникновении необходимости работы системы в нестандартных режимах.

Подготовка выполнения расчёта

Проведению качественного и детального расчёта должны предшествовать ряд подготовительных мероприятий по выполнению расчётных графиков. Эту часть можно назвать сбором информации для проведения расчёта. Являясь самой сложной частью в проектировании водяной отопительной системы, расчёт гидравлики позволяет точно спроектировать всю её работу. В подготавливаемых данных обязательно должно присутствовать определение требуемого теплового баланса помещений, которые будут обогреваться проектируемой отопительной системой.

В проекте расчёт ведётся с учётом типа выбранных приборов отопления, с определёнными поверхностями теплообмена и размещения их в обогреваемых помещениях, это могут быть батареи секций радиаторов или теплообменники других типов. Точки их размещения указываются на поэтажных планах дома или квартиры.

Принимаемая схема конфигурирования системы водяного отопления должна быть оформлена графически. На этой схеме указывается место размещения генератора тепла (котёл), показываются точки крепления приборов отопления, прокладка основных подводящих и отводящих магистралей трубопроводов, прохода веток приборов отопления. На схеме подробно приводится расположение элементов регулирующей и запорной арматуры. Сюда входят все виды устанавливаемых кранов и вентилей, переходных клапанов, регуляторов, термостатов. В общем, всего, что принято называть регулирующей и запорной арматурой.

После определения на плане требуемой конфигурации системы, её необходимо вычертить в аксонометрической проекции по всем этажам. На такой схеме каждому отопительному прибору присваивается номер, указывается максимальная тепловая мощность. Важным элементом, также указываемым для теплового прибора на схеме, является расчётная длина участка трубопровода для его подключения.

Обозначения и порядок выполнения

На планах обязательно должно быть указано, определённое заранее, циркуляционное кольцо, называемое главным. Оно обязательно представляет собой замкнутый контур, включающий все отрезки трубопровода системы с наибольшим расходом теплоносителя. Для двухтрубных систем эти участки идут от котла (источника тепловой энергии) до самого удалённого теплового прибора и обратно к котлу. Для однотрубных систем берётся участок ветки — стояка и обратной части.

Единицей расчёта является отрезок трубопровода, имеющий неизменный диаметр и ток (расход) носителя тепловой энергии. Его величина определяется исходя из теплового баланса помещения. Принят определённый порядок обозначения таких отрезков, начиная от котла (источника тепла, генератора тепловой энергии), их нумеруют. Если от подающей магистрали трубопровода есть ответвления, их обозначение выполняется заглавными буквами в алфавитном порядке. Такой же буквой со штрихом обозначается сборная точка каждой ветки на обратном магистральном трубопроводе.

В обозначении начала ветки приборов отопления указывается номер этажа (горизонтальные системы) или ветки — стояка (вертикальные). Тот же номер, но со штрихом ставится в точке их подключения к обратной линии сбора потоков теплоносителя. В паре, эти обозначения составляют номер каждой ветки расчётного участка. Нумерация ведётся по часовой стрелке от левого верхнего угла плана. По плану определяется и длина каждой ветки, погрешность составляет не более 0,1 м.

На поэтажном плане отопительной системы по каждому её отрезку считается тепловая нагрузка, равная тепловому потоку, переданному теплоносителем, она принимается с округлением до 10 Вт. После определения по каждому прибору отопления в ветке, определяется суммарная нагрузка по теплу на магистральной подающей трубе. Как и выше, тут округление полученных значений ведётся до 10 Вт. После вычислений, каждый участок должен иметь двойное обозначение с указанием в числителе величины тепловой нагрузки, а в знаменателе — длины участка в метрах.

Требуемое количество (расход) теплоносителя на каждом участке легко определяется путём деления количества тепла на участке (скорректированное на коэффициент, учитывающий удельную теплоёмкость воды) на разность температур нагретого и охлаждённого теплоносителя на этом участке. Очевидно, что суммарное значение по всем рассчитанным участкам даст требуемое количество теплоносителя в целом по системе.

Не вдаваясь в детали, следует сказать, что дальнейшие расчёты позволяют определить диаметры труб каждого из участков системы отопления, потери давления на них, произвести гидравлическую увязку всех циркуляционных колец в сложных системах водяного отопления.

Последствия ошибок расчёта и способы их исправления

Очевидно, что гидравлический расчёт является достаточно сложным и ответственным этапом разработки отопления. Для облегчения подобных вычислений разработан целый математический аппарат, существуют многочисленные версии компьютерных программ, предназначенных для автоматизации процесса его выполнения.

Несмотря на это, от ошибок никто не застрахован. Среди наиболее распространённых выбор мощности тепловых приборов без проведения расчёта, указанного выше. В этом случае, помимо более высокой стоимости самих радиаторных батарей (если мощность больше требуемой), система будет затратной, расходуя повышенное количество топлива и требуя более значительных на свое содержание. Проще говоря, в комнатах будет жарко, форточки постоянно открыты и придётся дополнительно оплачивать обогрев улицы. В случае заниженной мощности попытки обогрева приведут к работе котла на повышенной мощности и также потребуют высоких финансовых затрат. Исправить такую ошибку достаточно сложно, возможно потребуется полностью переделывать всё отопление.

Если неверно проведен монтаж радиаторных батарей, эффективность работы всего отопительного комплекса также падает. К таким ошибкам относится нарушение правил установки батареи. Ошибки этой группы могу вдвое снизить теплоотдачу самых качественных тепловых приборов. Как и в первом случае, стремление повысить температуру в помещении, приведёт к дополнительным расходам энергоносителя. Чтобы исправить ошибки установки, зачастую достаточно переустановить и подключить заново радиаторные батареи.

Следующая группа ошибок относится к ошибке определения требуемой мощности источника тепла и приборов отопления. Если мощность котла заведомо выше мощности отопительных приборов, он будет работать неэффективно, потребляя большее количество топлива. Налицо двойной перерасход средств: в момент покупки такого котла и в ходе эксплуатации. Чтобы исправить положение, такой котёл, радиаторы или насос, а то и все трубы системы, придётся менять.

При расчёте требуемой мощности котла, может быть допущена ошибка в определении потерь тепла зданием. В результате мощность генератора тепловой энергии будет завышена. Результатом будет перерасход топлива. Чтобы исправить ошибку, придётся заменить котёл.

Ошибочный расчёт балансировки системы, нарушение требований примерного равенства веток и т. п. может привести к необходимости установки более мощного насоса, позволяющего доставить носитель к дальним приборам отопления в нагретом состоянии. Однако в этом случае возможно появление «звукового сопровождения» в виде гула, свиста и т. п. Если подобные ошибки допущены в системе тёплого водяного пола, то результатом установки мощного насоса может стать «поющий пол».

При ошибках определения требуемого количества теплоносителя или переводе гравитационной системы на принудительную циркуляцию, объём его может оказаться слишком велик, и дальние приборы отопления не будут работать. Как и ранее, попытки решения проблемы увеличением интенсивности прогрева, приведут к перерасходу газа, износу котла. Решить вопрос можно применением нового насоса и гидрострелки, т. е. тепловой пункт придётся всё равно переделывать.

После всего можно однозначно сказать, что проведение гидравлического расчёта системы отопления позволит гарантированно минимизировать расходы на всех этапах проектирования, устройства, монтажа и долговременной эксплуатации высокоэффективной системы водяного отопления.

Пример гидравлического расчета (видео)

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Гидравлический расчет горизонтальной двухтрубной системы отопления — Отопление и утепление

Содержание статьи

Некоторые лица, занимаясь строительством собственного дома, обустраивают систему обогрева в них «на глаз», что категорически недопустимо.

Необходимо учитывать, что каждое строение имеет строго индивидуальные характеристики. Поэтому, для обеспечения комфортного пребывания человека, отопительная система должна обеспечивать поступление тепла в требуемых количествах.

Определить требуемые характеристики системы вашего дома можно, только проведя специальный гидравлический расчет горизонтальной двухтрубной системы отопления. При этом используются специальные программные продукты (при их наличии) и таблицы.

С чего начать расчет гидравлики для горизонтальной двухтрубной отопительной системы?

Начинать расчёты надо «от печки», в прямом смысле слова. Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления, можно выполнять только после того, как определено, на каком топливе будет работать установленный у вас котёл.

После этого можно приступать к собственно расчетам, главной целью которых является:

Определение требуемого количества отопительных приборов и мощности насоса.
Уточнение количества и суммарной длины трубопроводов, их требуемых диаметров.
Определение вероятных тепловых потерь.

Все расчёты выполняются по предварительно вычерченной в масштабе схеме отопления, на которую следует нанести все составляющие её элементы, до последнего крана. В дополнение к ней вам потребуются базовые формулы, специальные расчётные таблицы и соответствующая программа (всё это легко найти в интернете).

Порядок выполнения расчётов

Пример гидравлического расчета двухтрубной системы отопления можно найти на специализированных сайтах.

В настоящей статье мы рассмотрим последовательность выполнения расчётов со следующим допущением. Пусть на нашем объекте имеется горизонтальная двухтрубная система обогрева. Указанный вариант наиболее часто встречается при обустройстве СО частных жилых домов общей площадью до 150 м2.

За расчётный объект, в указанном случае, следует принять кольцо трубопровода СО, работающее под максимальной нагрузкой.

Далее определяем требуемое сечение трубопровода и вероятные потери давления, которые могут иметь место во всём контуре СО. Затем определяемся с общей площадью поверхности отопительных приборов, которую можно считать оптимальной.

Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления, включающий все вышеперечисленные расчёты, выполняется с использованием программы и таблицы, упомянутых выше. Полученные результаты помогут определить:

все вероятные сопротивления, которые могут иметь место в будущем контуре отопления;
точные характеристики температур;
расход горячей воды в каждой части системы.

Фактически гидравлический расчет горизонтальной двухтрубной системы отопления позволяет вам оптимизировать схему вашей СО уже на стадии проектирования. Что убережёт от излишних расходом и неизбежных, в противном случае, переделок.

Выполнение гидравлического расчёта системы с учётом имеющихся трубопроводов.

Схема системы отопления с открытым расширительным баком и встроенным циркуляционным насосом

Гидравлический расчет горизонтальной двухтрубной системы отопления в данном случае потребует знания основных параметров гидросистемы, включая сопротивление, создаваемое арматурой (гидравлическое), и самими трубами, а так же скорость перемещения и расход горячей воды. Так же необходимо наличие специальной программы, упоминавшейся ранее, и соответствующая таблица.

Поясним, почему нельзя упускать данные показатели. Если скорость движения горячей воды по трубам возрастёт, то это автоматически приведёт к росту показателя гидравлического сопротивления в трубах. Повышение расхода горячей воды приведёт к одновременному росту двух упомянутых выше показателей.

Скорость перемещения теплоносителя показатель гидравлического сопротивления магистрали, при прочих равных условиях, обратно пропорциональны внутреннему диаметру трубопроводов и т.п.

Гидравлический расчет двухтрубной горизонтальной системы отопления позволяет, в процессе анализа выявленных взаимосвязей параметров, получить достоверную картину будущей эффективности и надёжности выбранной схемы отопления.

А это, в свою очередь, позволит вам снизить расходы на закупку требуемых материалов и комплектующих. При расчётах важно не забывать о том, что все гидравлические характеристики являются величинами переменными, поэтому работать с ними необходимо с использованием специальных номограмм.

Гидравлический расчёт варианта схемы двухтрубной системы

Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления с нижней разводкой, как возможного варианта системы, включает просчёт вероятного расхода горячей воды. Последний находится в прямой зависимости от тепловой нагрузки, приходящейся на него в момент движения. Указанный критерий имеется как в программе, упомянутой выше, так и в таблице (далее – справочные материалы).

В процессе выполнения упомянутого расчёта определяется расходный уровень горячей воды относительно конкретного участка. А именно, того, на котором фиксируется const расход воды и постоянный внутренний диаметр трубы.

Поясним на примере. Имеем ветку с десятью радиаторами по 1кВт. Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления с верхней разводкой в этом случае требует расчёта расхода воды с тем учётом, что будет осуществлён перенос 10 кВт тепла.

Конкретным участком при выполнении расчёта выступает отрез от радиатора, установленного первым по ходу
теплоносителя, до теплогенератора. Но только в том случае, что труба на всём участке имеет постоянный диаметр.

Следующий участок находится между 1-ым и 2-ым радиаторами. На этом участке перенос рассчитывается уже для 9 кВт и т.п.

Схема отопительной системы с ЕЦ

Здесь мы проводим гидравлический расчет двухтрубной гравитационной системы отопления. В указанном случае сопротивление считается как для прямой, так и для обратной ветки трубопровода.

Вычисляется расход горячей воды по специальной формуле, приведённой в справочных материалах.

Теплоснабжение имеющихся распределителей

Гидравлический расчет двухтрубной тупиковой системы отопления в указанном случае требует минимальную скорость горячей воды определять пороговым значением, которое для неё составляет (0,2-0,26) м/сек. При меньших скоростях из воды начинает выделяться воздух.

Высока вероятность появления пробок, что, в свою очередь, может привести к отказу СО. Верхним пределом скорости перемещения горячей воды является значение, лежащее в диапазоне (0,6-1,5) м/сек. При превышении указанного показателя в СО возникают гидравлические шумы. Оптимальные значения скорости лежат в диапазоне (0,4-0,7) м/сек

Схема системы от распределителей

Гидравлическим сопротивлением именуется величина потери давления в магистрали на определённом участке. Общее сопротивление вычисляется путем суммирования местных значений и потерь, обусловленных трением теплоносителя в трубопроводе.

Для расчёта указанного показателя также имеется специальная формула в справочных материалах.

Как проводится гидравлический расчет трубопроводов в системе отопления?

В случае, когда гидравлика считается при попутном движении теплоносителя, чтобы выполнить гидравлический расчет двухтрубной горизонтальной системы отопления выбирается кольцо с максимально загруженным стояком. С учётом того, что радиатор при этом находится внизу.

Для тупиковой версии перемещения горячей воды расчеты выполняются для кольца с нижним радиатором для max загруженного из дальних стояков.

Для горизонтальной схемы берётся кольцо с учетом самой загруженной его ветки, проходящей по первому этажу.

Загрузка…

Гидравлический расчет системы отопления, сопротивление, испытание, пример и программа

В последнее время автономная отопительная система становится все более востребованной. Большинство владельцев квартир отказываются от централизованного отопления, считая индивидуальную систему более надежной и качественной. При этом довольно часто основной причиной выбора именно автономной системы отопления становится ее доступность и экономичность. Конечно, изначально на приобретение необходимого оборудования и монтаж системы придутся потратиться. Однако все затраты окупаются довольно быстро, поскольку в дальнейшем обслуживание такой системы обходится значительно дешевле, чем ежемесячная оплата централизованного отопления. Конечно, экономичность автономной системы достигается только в том случае, если она была правильно подобрана и установлена. В связи с этим огромное значение приобретает гидравлический расчет системы отопления, который необходимо проводить заранее.

Схема автономного отопления квартиры

Для чего он нужен?

Прежде всего, следует понимать, что старая программа контроля функционирования отопительной системы значительно отличается от современной именно по причине различного осуществления гидравлического режима. Помимо этого, современные отопительные системы отличаются использованием более качественных материалов и технологий монтажа – что также отображается на их себестоимости и экономичности. Более того, современная система позволяет совершать контроль на всех этапах и замечает даже незначительное колебание температуры.

Аксонометрическая схема системы отопления коттеджа — первые этап гидравлического расчета

Можно сделать простой вывод: применение более качественной, модернизированной современной системы позволяет значительно снизить уровень энергопотребления, что, в свою очередь, ведет к повышению экономичности системы. Однако не следует самостоятельно монтировать отопительную систему, поскольку этот процесс требует специальных знаний и навыков. В частности, нередко проблемы возникают из-за неправильно установленного каркаса и отказа от проведения гидравлического расчета системы отопления. Что же важно учитывать при монтаже системы:

только в случае правильно выполненного монтажа будет осуществляться равномерная подача теплоносителя ко всем элементам системы. А этот показатель – залог равновесия между регулярно изменяющейся температурой воздуха снаружи и внутри помещения.

минимализация затрат на эксплуатацию системы (в особенности – топливной) приводит к тому, что значительно снижается гидравлическое сопротивление системы отопления.
чем больше диаметр используемых труб – тем выше будет себестоимость отопительной системы.
система должна быть не только надежной и качественно установленной. Важным фактором является и ее бесшумность.

Какую информацию получаем после того, как сделан гидравлический расчет отопления:

Рекомендуем к прочтению:

диаметр труб, применимый на различных участках системы для ее максимально эффективной работы;
гидравлическая устойчивость системы отопления в разных сегментах отопительной системы;
тип гидравлической связки трубопровода. В некоторых случаях для достижения максимального равновесия отдельных процессов используется специальный каркас.

расход и давление теплоносителя во время циркуляции в отопительной системе.

Конечно, расчет гидравлического сопротивления системы отопления является довольно затратным процессом. Однако следует учитывать то, что правильность его проведения дает возможность получения максимально точной информации, необходимой для создания качественной отопительной системы. Поэтому наиболее правильным является привлечение специалиста, а не попытка произвести данный расчет самостоятельно.

Пример рабочей схемы в программе при выполнении гидравлического расчета

Перед тем, как будет проведен гидравлический расчет системы отопления онлайн, следует получить такие данные:

равновесие показателей тепла во всех помещениях, которые необходимо будет отапливать;
наиболее подходящий тип отопительных приборов, прорисовать на предварительном плане отопительной системы их детальное расположение;
определение типа и диаметра используемых для монтажа системы труб;
разработка плана запорного и направляющего каркасов. Помимо этого, важно до мелочей продумать расположение в системе всех элементов – от генераторов тепла до вентилей, стабилизаторов давления и датчиков контроля уровня температуры теплоносителя;
создание максимально детального плана системы, на котором будут указаны все ее элементы, а также длина и нагрузка сегментов;
определить расположение замкнутого контура.

Пример таблицы с полученными данными гидравлического расчета

Пример расчета гидравлики отопления

Приведем пример гидравлического расчета системы отопления. Возьмем отдельный участок трубопровода, на котором наблюдается стабильная теплопотеря. Диаметр труб не меняется.

Определить этот участок следует, основываясь на данных о тепловом балансе помещения, в котором он находится. Важно помнить – нумерация участков начинается от источника тепла. Помечаем связующие узлы, присутствующие на подающем участке магистрали прописными буквами.

Рекомендуем к прочтению:

Принципиальная схема отопления

В случае если на магистрали присутствуют узлы – их следует пометить небольшим штрихом. Используем арабские цифры для определения узловых точек, которые присутствуют в участках ответвления. При горизонтальной отопительной системе каждая из точек соответствует номеру этажа здания. В случае применения вертикальной системы значение точки соответствует значению стояка. Узлы, в которых происходит сбор потока, также следует отмечать штрихами. Следует отметить, что номера непременно должны состоять из двух цифр. Первая из них означает начало участка, ну а вторая, соответственно, – конец.

В случае применения вертикальной системы нумерацию стояков следует проводить арабскими цифрами, следуя при этом по часовой стрелке.

Для определения протяженности всех участков трубопровода следует использовать предварительно составленную детальную план-смету. При ее создании следует придерживаться точности 0,1 м. При этом тепловой поток участка, в котором происходят вычисления, равен тепловой нагрузке, отдаваемой теплоносителем в данном сегменте системы.

Показатели гидравлического расчета расчетного циркуляционного контура с учетом потерь давления на местные сопротивления на участках

Использование программ

В процессе моделирования новой постройки, наиболее рациональным является использование специальной программы, которая максимально точно определяет тепловые и гидравлические характеристики будущей отопительной системы. А можно использовать программу excel. При этом программа предоставляет такие данные:

необходимый диаметр трубопровода;
размер отопительных устройств;
тип регулирования вентилей балансировки;
уровень настройки регулировочных вентилей;
уровень предварительного регулирования термостатических клапанов;
настройку датчиков колебания давления в системе.

Конечно же, непосвященному пользователю будет крайне сложно провести самостоятельно расчет и гидравлическое испытание системы отопления. Наиболее правильным вариантом является обращение к специалисту, который имеет достаточный опыт в данной сфере. В случае, когда возможности привлечения профессионала нет, следует внимательно ознакомиться с методической литературой, в которой максимально детально описывается процесс проведения гидравлического расчета.

Гидравлический расчёт систем отопления

В ходе обучения Вы ознакомитесь с определением систем отопления, рассмотрите цели проектирования и выполнения гидравлического расчёта, поймете, с чего следует начинать проект, разберёте преимущества и недостатки существующих схем систем отопления, рассмотрите типы трубопроводов, предназначенных для использования в системах отопления, их плюсы и минусы.

Кроме того, Вы узнаете о различных радиаторах, конвекторах систем отопления и способах их подключения.

Во втором блоке будет произведён гидравлический расчёт системы радиаторного и поверхностного отопления с расчётом теплопотерь от импорта рабочего планшета чертежей в расчётную программу до экспорта готового расчёта в формат dwg. Выполнение расчета сопровождается подробными рекомендациями по работе в расчётной программе Instal-Therm HCR.

Курс является базой и дает возможность более детальной самостоятельной проработки расчётной программы Instal-Therm HCR исходя из потребностей для каждого конкретного проекта.

Курс рекомендуется

Данный курс будет интересен и молодым начинающим специалистам, и проектировщикам со стажем. Автор курса также оказывает сопроводительную поддержку обучающихся через форум платформы.

Дополнительные материалы, которые предоставляются в рамках курса:

основные узлы подключения радиаторов (.dwg)
пример оформления планов с системами радиаторного и поверхностного отопления (.dwg)
опросный лист для проектирования систем отопления

Данный курс был создан автором исходя из собственного опыта работы и изучения программы Instal-Therm HCR и носит рекомендательный характер. Правильность выполнения расчётов обучающимися является ответственностью обучающихся.

Программа курса

Проект системы отопления. Начало
Выбор системы отопления
Выбор типа трубопровода и способа прокладки
Выбор отопительного прибора и способа его подключения
Гидравлический расчёт. Начало
Гидравлический расчёт. Работа с конструкциями
Гидравлический расчёт. Расчёт теплопотерь
Гидравлический расчёт. Радиаторное отопление
Гидравлический расчёт. Поверхностное отопление
Выполнение развёртки системы отопления
Выгрузка чертежа
Разбор результатов. Выгрузка спецификации
Финальное тестирование

Общая продолжительность уроков: около 3 часов видео

Язык курса: русский

Сертификат: предоставляется после успешного завершения курса и сдачи финального теста.

Группа для поддержки слушателей курса — здесь Вы можете задать свои вопросы автору курса.

Гидравлический расчет системы отопления для различных схем

Необходимость в проведении расчетов

Электронные помощники облегчают расчеты

Благодаря развитию современных технологий и инженерных наук значительно повысилась эффективность большинства процессов в жизни человека, связанных с техникой. Даже один из наиболее сложных и непредсказуемых участков коммунального хозяйства – системы отопления – тщательно изучен и вписан в рамки общепринятых норм и правил. Благодаря многочисленным исследованиям, проведенным в области водяного отопления, инженеры получили возможность создать единую систему сведений, которые вписываются в гидравлический расчет системы отопления.

Его основным назначением является максимизация коэффициента полезного действия в замкнутых контурах с естественной и принудительной циркуляцией. Среди задач расчета можно выделить:

Уменьшение эксплуатационных затрат.
Снижение расхода энергоносителей.
Уменьшение стоимости постройки системы отопления.
Повышение эффективности обогрева всех помещения.
Обеспечение полной безопасности жильцов дома.
Снижение шумов до естественного уровня.
Предотвращение разрушительного гидроудара в замкнутом пространстве.

В результате правильно проведенного расчета достигается значительное улучшение работоспособности вне зависимости от схемы построения. Правильное устройство системы также даст вам возможность забыть о необходимости ее обслуживания на долгие годы.

Однако процесс расчетов не так уж и прост – на практике он может занять довольно длительное время. Кроме того, он считается специалистами наиболее сложным этапом в проектировании гидравлического обогрева частного дома.

Процедура расчета включает в себя следующие этапы:

Создание «теплового баланса» постройки.
Выбор схемы и основных элементов системы отопления – в том числе с естественной или принудительной циркуляцией.
Перенос схемы в аксонометрическую проекцию.
Выделение циркуляционного кольца.
Определение необходимого диаметра водяного трубопровода.
Расчет гидравлического механизма потерь давления в отдельных участках циркуляции.
Выполнение увязки параллельных ветвей водяного отопления.
Определение расхода жидкости на обеспечение работоспособности всей системы.

Расчеты выполняются для участка с постоянным диаметром гидравлического трубопровода, обладающего стабильной емкостью теплоносителя. Рассмотрим процесс подробнее, взяв за пример схему обогрева двухэтажного дома.

Определение диаметра трубопроводов

Одной из важнейших задач гидравлического расчета является получение данных о необходимых для использования трубах. Вначале вы должны определить, из какого материала планируется прокладывать трубопровод, и каким должен быть его диаметр.

Изначально известно значение нескольких показателей. Большинство специалистов считают, что скорость движения теплоносителя в системе водяного отопления должна составлять 0,2—0,7 м/с — с естественной циркуляцией. При меньшем значении этого показателя в трубах будут образовываться воздушные пузырьки, а при большем повысится уровень шума, и возникнет повышенный риск гидравлического удара в замкнутом пространстве.

Материал труб имеет большое значение при расчете их нужного диаметра

Оптимальным вариантом является устройство металлопластиковых трубопроводов. Они обладают более низким коэффициентом гидравлического трения и меньшими потерями давления (45—280 Па/м) в системах с естественной и принудительной циркуляцией. Однако такой пример является идеальным. На практике намного чаще используются стальные водогазовые трубы с потерями 60—480 Па/м. Имея данные о тепловом потоке, а также принимая разницу температур между холодным и горячим потоком в 20 градусов (для однотрубной по умолчанию 35 градусов), можно определить диаметр труб по приведенной ниже таблице.

Схема расчета внутреннего диаметра трубы отопления

Следует учесть, что нельзя бесконечно гнаться за минимизацией диаметра водяного отопления. При достижении чрезмерно малой величины скорость движения теплоносителя в них превысит 1,0—1,2 м/с, что станет причиной сильных шумов. Конечно, для систем с естественной циркуляцией этот показатель почти недостижим, однако в них может значительно снизиться эффективность обогрева.

Если рассматривать выбранный нами пример, то следует заметить — в достаточно крупных домах гидравлический насос является обязательным компонентом системы. Приняв в качестве отправной точки площадь в 200 квадратных метров и скорость потока в 0,5 м/с, мы определяем, что необходимо остановиться на трубах диаметром 25 мм.

Внимание! Табличные значения приведены для варианта с использованием воды в качестве теплоносителя. Устройство системы с антифризом потребует проведения самостоятельных расчетов или получения данных от его производителя.

Потери давления

При составлении схемы важно учесть все нюансы

Приступая к учету потерь давления, особо важному для контуров с естественной циркуляцией, необходимо вначале разделить все кольца циркуляции, которые представляют собой участок трубопровода, ведущий от котла к потребителю тепла и обратно. Для однотрубной схемы кольцом является обособленный стояк, а для двухтрубной – каждый отопительный прибор в отдельности. Общие потери давления во всей гидравлической системе равны сумме потерь в каждом из колец, которые в свою очередь раскладываются на потери за счет трения и за счет местных сопротивлений.

Первый показатель равен половине произведения плотности воды на квадрат скорости в метрах в секунду. Второй – отношению длины к диаметру трубопровода, умноженному на коэффициент гидравлического трения и прибавленному к сумме коэффициентов местных гидравлических сопротивлений. Для расчета используют формулы, требующие знания коэффициентов шероховатости трубы, однако существуют специальные таблицы, в которых можно получить готовое число.

Но если такой гидравлический расчет представляет большую сложность, а производитель приводит готовую цифру удельных потерь давления на метр трубопровода, можно воспользоваться упрощенной формулой, в которой отношение коэффициента трения к диаметру трубы заменяется константой. Такая схема расчета чаще всего применяется для однотрубной организации отопления, когда точность конечного показателя имеет не столь большое значение.

Кроме того, применение упрощенного коэффициента также полностью оправдано при естественной циркуляции теплоносителя. В наш пример мы внесем дополнительные данные – длина обычного стального трубопровода 100 м, диаметр трубы расчетный, местные потери равны 800, количество участков – 1, табличное сопротивление 1,02. В таком случае потери будут равны 1,02*100*(971,8*0,5²)/2+800=13190,5 Па.

Внимание! В сумму местных коэффициентов гидравлических сопротивлений также включаются показатели всей запорной арматуры, нагревательных приборов, расширительных баков и компрессионной техники.

Пример – котел, насос, расширительный бачок, краны регулировки, радиаторы, игольчатые вентили, байпасы и т. д.

Увязка колец контура

Подключение к трубопроводу

Действие законов физики приводит к тому, что в точках совмещения колец величина потери давления будет всегда одинаковой. Если просмотреть пример водяного контура нашего двухэтажного дома и предположить, что в нем существует 20 колец разного диаметра, расположенных на различном расстоянии от котла, то во всех будет наблюдаться разное давление и разная скорость движения воды. Для системы как с естественной, так и с принудительной циркуляцией это является существенным недостатком, который потребует разрешения для обеспечения максимального КПД.

Выравнивание для системы этих показателей, полученных в результате приведенного выше расчета, производится с помощью ручной или автоматической регулирующе-запорной арматуры. В области ручной арматуры водяного контура лучший пример — это продукция компании Stromax. А автоматической, которая идеальна для систем с принудительной циркуляцией – HERZ. Для получения максимального результата используются радиаторные термостатические клапаны водяного отопления, которые комбинируются с балансировочными вентилями, расположенными максимально близко к кольцам. В таком случае система будет работать в динамическом режиме автоматической регулировки.

Стоит также брать в расчет тот факт, что для однотрубной системы закрытие радиаторного клапана приведет к падению давления во всем контуре водяного отопления. В результате этого снизится температура всех отопительных приборов, следующих по контуру за закрытым клапаном. Падение будет продолжаться до тех пор, пока не среагируют термостатические головки. Поэтому в гидравлический расчет системы отопления с однотрубной схемой обычно включают ручную арматуру.

Расчет гидравлических систем в АТ-СТРОЙГРУПП

Гидравлический расчет отопительной системы помогает правильно подобрать длину и сечение труб и отрегулировать потоки теплоносителя с помощью радиаторных клапанов. В результате проектировщики получают такие данные:

расход теплоносителя;
потери напора в системе;
потери давления между котлом и каждым из радиаторов.

Исходя из полученных данных производится подбор мощности насосов или расположения элементов системы с естественной калькуляцией.

Главная цель расчета гидравлических систем — согласование расходов по элементам отопительной системы с фактическими расходами. Количества теплоносителя, поступающего из котла в радиаторы, должно быть достаточно для поддержания теплового баланса. При этом должна учитываться наружная температура и функциональное назначение помещения.

То есть основная задача предварительного гидрорасчета — минимизировать капитальные и эксплуатационные расходы, снизить энергозатраты и обеспечить стабильную работу системы.

Этапы расчета гидравлических систем

Чтобы вычислить требуемые параметры отопительной системы, необходимо рассчитать следующие значения:

Общий расход теплоносителя, который зависит от теплопотерь здания. Аналогично производится расчет по участкам, где вода течет с одинаковой скоростью.
Скорость движения воды в трубах. Этот показатель зависит от сечения труб и расхода теплоносителя.
Потери давления на участках трубопровода, возникающие из-за трения. Они зависят от длины участка (учитывая подачу и обратку) и коэффициента удельных потерь.
Потеря напора на фитингах, арматуре и оборудовании. Параметр представляет собой сумму местных сопротивлений на каждом элементе и зависит от плотности теплоносителя.

В итоге проектировщики получают величину сопротивления которую остается сравнить с контрольными значениями.

Инженерный отдел компании АТ-СТРОЙГРУПП проводит расчеты и оптимизацию гидравлических режимов как в новых, так и в проходящих реконструкцию тепловых сетях (и тепловых пунктах) Москвы и области.

Расчет системы отопления. Гидравлический расчет системы отопления

Энциклопедия сантехника Профессиональный расчет систем водяного отопления. Расчет теплопотерь водяного контура.

Профессиональный расчет систем водяного отопления. Расчет теплопотерь водяного контура.

Не многие слесари-сантехники понимают, как считать водяное отопление, а тем более как производить профессиональный расчет систем отопления. Многие просто копируют чужие схемы разводки или придерживаются обычных стандартных схем. Мы научим Вас делать расчет теплопотерь трубопровода. И приведем реальные задачи! Не сомневайтесь!

Купить программу

Система водяного отопления.

Я предлагаю свои методы расчета систем водяного отопления. Мои методы вы возможно не найдете в интернете. Потому что те, кто это понял, не будет делиться этими знаниями с другими. Да и высококлассные инженеры не будут на халяву, выкладывать свой хлеб.

Или данная информация, может быть изложена на не совсем доступном языке для Вас.

В этой статье я объясню на простом языке и постараюсь изложить все нюансы, касающиеся расчета и переноса тепла через водяные потоки. И данный процесс расчета будет, совсем упрощенный, не затрагивая лишних процессов и процедур.

По этим расчетам Вы легко сможете понять, из чего складывается весь процесс водяного отопления. Расчёт потребления тепла.

Настало то время, когда необходимо разобраться, как считать теплопотери в водяном контуре! И для этого рассмотрим несколько вариантов:

Вариант 1. Расчет радиаторов отопления. Рассмотрим теплопотери в радиаторном отоплении. Смотри изображение.

Вы задумывались над тем, с какой скоростью проходит вода в трубе? Или сколько литров проходит через ваш радиатор в час? И сколько же энергии потребляет ваш радиатор? Да и в каких единицах эту энергию тепла мерить?

Ниже я отвечу на эти вопросы! Будьте внимательны! Вы, возможно, получите новое представление и понимание данной темы!

Начнем с понимания теплоемкости.

Обладающий теплоемкостью материал – это материал обладающий способностью, накапливать в себе количество теплоты. В нашем случае это будет вода, которая имеет наибольшую величину теплоемкости. Имейте в виду, что если использовать незамерзающую жидкость для систем отопления, то эта незамерзающая жидкость будет иметь меньшую величину теплоемкости в отличие от чистой воды на разницу в пределах 20-30%. А это значит, что незамерзающая жидкость будет меньше переносить теплоту.

Теплоемкость – это отношение единицы количество теплоты на единицу температуры.

График теплоемкости:

Теплоемкость воды имеет феноменальный график теплоемкости. В районе около 36,6 °С, теплоемкость воды самая минимальная. Но эта разница не такая большая и на расчетах тепла не будет сильно влиять. И поэтому, среднюю величину теплоемкости, будем принимать за 4,2 кДж/(кг•°С).

Количество теплоты – это понятие стоит понимать интуитивно. Что тепло мы понимаем как тепловую энергию или можно понимать как термическую (Температурную) энергию.

Это во первых, а во вторых существует единица измерения, которая через отношения величин показывает из чего состоит данная величина.

Единица количества теплоты

Количество теплоты измеряется в калориях. Одна калория это количество теплоты затраченная для того, чтобы нагреть один грамм воды на один градус цельсия при атмосферном давлении (101325 Па). Везде пишут в Кельвинах и вы можете утверждать так же. Но скажу лишь то, что изменение на один градус цельсия, приведет разницу в один градус по Кельвину. Разница между Кельвина и Цельсия лишь в разнице сдвига на 273,15 единиц. То есть, °С=Кельвин-273,15 .

Если вода находится в неких других условиях, например при давлении в 30 атмосфер, то тут не стоит замарачиваться. Вода как и жидкость практически не сжимается. Если скажем на воду надавить 100 атмосфер, то объем самой воды уменьшиться на 0,5%. Также существует температурное расширение, которое тоже очень маленькое и практически не влияет на расчеты. Скажу лишь, если изменить температуру воды на 100 градусов цельсия, то объем воды измениться на 1,5%. Это в идеале для воды без воздуха. Для систем отопления такой расчет не идет, так как в системе отопления существуют в каждом радиаторе воздушная прослойка, что при нагреве воздуха приводит к расширению воздушных масс. Там рассчитывают расширение 10% от всего объема воды.

Также скажу еще то, что один литр воды весит один килограмм. Это означает, что масса воды в один килограмм соответствует одному литру воды в жидком состоянии.

Нам для нормального расчета не нужны тонкости в мельчайших цифрах. Температурное расширение очень маленькое. Разница при давлении хотя бы в 10 атмосфер тоже не значительное. Так что для расчета теплопотерь будем использовать средние показатели без лишних мелких расчетов. И Вы сможете вычислитель количества теплоты в любом конкретном случае.

P.S. Мельчайшие показатели, будете вводить в формулу, когда будете защищать докторскую диссертацию. 🙂

Методика расчета отопления

Не маловажно знать, как переводить единицы измерения.

1 калория = 4,1868 Дж.

1 Джоуль = 0,2388 калорий.

И особенно знать, как это все перевести в Ватты.

1 Калория = 0,001163 Ватт • час

1 кКалория = 1,163 Ватт • час

Приведем грубый пример с электрочайником: Если представить, что чайник потребляет 0,001163 ватт, и налить туда один грамм и включить, то нагреет он воду за один час и всего на один градус.

Сделав некоторые, превращения получаем: Чтобы изменить 1 литр воды на один градус требуется 1,163 Ватт • час.

А сейчас задача из реального примера:

В электрочайник налили один литр холодной воды, с температурой 10 °С. Чайник потребляет 1800 Ватт. За какое время вода в чайнике достигнет 100 °С?

Решение: Разница температур достигает 90 °С.

( (1,163 • 90) / 1800 ) • 60 = 3,489 минут.

Реальные результаты могут отличиться на 5-10%, тут еще есть фактор потери тепла в окружающую среду и потеря полезной энергии в сети 220 В. Также рассеивание электричества через магнитные поля и многое другое. Можете сами проверить…

Также я проверял, расход электрического водонагревателя на практике, ошибся всего на 5 процентов. Но это стоит того! Значит расчет верный, и цифры внушают доверие.

И так вернемся к этому изображению:

Если мы знаем расход воды в радиаторе и знаем температуры на подаче и на обратке, то мы легко можем посчитать, какое количество теплоты расходует данный радиатор.

Задача:

Через радиатор циркулируется вода с расходом 5 литров в минуту. На подающей трубе температура75 °С, а на обратке 65°С. Найти потери тепла через радиатор.

Решение: Переводим расход 5 литр/мин. = 300 литр/час.

Разница температур t = 75 – 65 = 10°С.

1,163 • 10 • 300 = 3489 Ватт • час.

Ответ: Радиатор теряет за один час времени 3489 Ватт. Или можно сказать радиатор при данных условиях потребляет 3,489 кВатт.

Очень важно при расчетах соблюдать единицы измерения! Константа 1,163 это измеряется Ватт • час. Соблюдайте время! Переводите минуты в часы, а кубометры или миллилитры в литры. Так как выше было описано, при воздействии 1,163 Ватт в течение одного часа нагревается один литр воды на один градус кельвина или цельсия.

Для тех, кто не знает. В одном кубическом метре 1000 литров. 1 м3 = 1000 литр.

Обратная задача:

По средним показателям паспорта данного радиатора в 10 секций, радиатор выдает до 2000 Ватт. Найти благоприятный расход воды через радиатор.

По опыту скажу, что разница температур 10 секционного радиатора между подачей и обраткой будет равна от 10 до 20 °С.

Решение: Расход = 2000 / ( 1,163 • 20 ) = 85,98 литров / час.

Вариант 2. Как узнать, сколько Ватт тепла выдает котел? Расчет котлов отопления.

Ситуация аналогична расчету по радиаторному отоплению. Это просто! Смотрите, сколько качает циркуляционный насос. Измеряете температуру на подающей трубе и на трубе обратного потока. Подставляете в формулу и считаете!

Задача:

Через котел циркулируется вода с расходом 20 литров в минуту. На подающей трубе температура75 °С, а на обратке 55 °С. Найти мощность котла.

Решение: Переводим расход 20 литр/мин. = 1200 литр/час.

Разница температур t = 75 – 55 = 20°С.

1,163 • 20 • 1200 = 27912 Ватт • час.

Ответ: Котел выдает мощность 27,912 кВатт.

В будущих статьях обязательно рассмотрим обратные задачи, как считать теплопотери здания и как узнать, сколько мощности необходимо котлу.

Вариант 3. С теплым полом ситуация как с потерей тепла в радиаторном отоплении.

Что касается скорости потока в теплом поле, то вот формулы, которые помогут найти скорость.

S-Площадь сечения м2π-3,14-константа — отношение длины окружности к ее диаметру.r-Радиус окружности, равный половине диаметраQ-расход воды м3/сD-Внутренний диаметр трубыV-Средняя скорость потока жидкости в трубе ( м/с )

Задача:

Решение: Внутренний диаметр трубы равен 12 мм переводим в метры. 0,012 м.

D = 0,012 м

S = π • r2 = π • (D/2)2 = 3,14 • ( 0,012/2 )2 = 0,00011304 мм2

Q = 5 л/мин = 0,0000833 м3/с

V = Q / S = 0,0000833 / 0,00011304 = 0,73 м/с.

Ответ: Средняя скорость потока составляет 0,73 м/с.

В данной статье была описана не маловажная информация, по расчету потребления тепла в отдельном отопительном контуре. Ну, это конечно не весь цикл расчетов систем отопления. В других следующих статьях опишу еще несколько законов течения горячих потоков. Также будет статья по подбору диаметра для систем отопления. Потом мы обязательно начнем собирать большие цепи систем отопления, используя все правила и законы течения жидкостей с определенными скоростями. Рассмотрим все схемы системы отопления, и вы научитесь сами собирать любые схемы систем отопления. Расчет диаметра труб и тому подобное. В итоге это будет большой сборник законов, как собрать отопление своими руками. Ждите следующие статьи… А используя знания из этой статьи, уже можно легко ответить на такие вопросы: С какой скоростью проходит вода в трубе? Сколько литров проходит через ваш радиатор в час? Сколько же энергии потребляет ваш радиатор?

Я надеюсь, данная статья Вам даст порцию мотивации на то, чтобы начать вести обязательные расчеты по системам водяного отопления. Если что не понятно, пишите в комментарии.


	Если Вы желаете получать уведомленияо новых полезных статьях из раздела:Сантехника, водоснабжение, отопление,то оставте Ваше Имя и Email.

Все о дачном доме Водоснабжение Обучающий курс. Автоматическое водоснабжение своими руками. Для чайников. Неисправности скважинной автоматической системы водоснабжения. Водозаборные скважины Ремонт скважины? Узнайте нужен ли он! Где бурить скважину — снаружи или внутри? В каких случаях очистка скважины не имеет смысла Почему в скважинах застревают насосы и как это предотвратить Прокладка трубопровода от скважины до дома 100% Защита насоса от сухого хода Отопление Обучающий курс. Водяной теплый пол своими руками. Для чайников. Теплый водяной пол под ламинат Обучающий Видеокурс: По ГИДРАВЛИЧЕСКИМ И ТЕПЛОВЫМ РАСЧЕТАМВодяное отопление Виды отопления Отопительные системы Отопительное оборудование, отопительные батареи Система теплых полов Личная статья теплых полов Принцип работы и схема работы теплого водяного пола Проектирование и монтаж теплого пола Водяной теплый пол своими руками Основные материалы для теплого водяного пола Технология монтажа водяного теплого пола Система теплых полов Шаг укладки и способы укладки теплого пола Типы водных теплых полов Все о теплоносителях Антифриз или вода? Виды теплоносителей (антифризов для отопления) Антифриз для отопления Как правильно разбавлять антифриз для системы отопления? Обнаружение и последствия протечек теплоносителей Как правильно выбрать отопительный котел Тепловой насос Особенности теплового насоса Тепловой насос принцип работыПро радиаторы отопления Способы подключения радиаторов. Свойства и параметры. Как рассчитать колличество секций радиатора? Рассчет тепловой мощности и количество радиаторов Виды радиаторов и их особенностиАвтономное водоснабжение Схема автономного водоснабжения Устройство скважины Очистка скважины своими рукамиОпыт сантехника Подключение стиральной машиныПолезные материалы Редуктор давления воды Гидроаккумулятор. Принцип работы, назначение и настройка. Автоматический клапан для выпуска воздуха Балансировочный клапан Перепускной клапан Трехходовой клапан Трехходовой клапан с сервоприводом ESBE Терморегулятор на радиатор Сервопривод коллекторный. Выбор и правила подключения. Виды водяных фильтров. Как подобрать водяной фильтр для воды. Обратный осмос Фильтр грязевик Обратный клапан Предохранительный клапан Смесительный узел. Принцип работы. Назначение и расчеты. Расчет смесительного узла CombiMix Гидрострелка. Принцип работы, назначение и расчеты. Бойлер косвенного нагрева накопительный. Принцип работы. Расчет пластинчатого теплообменника Рекомендации по подбору ПТО при проектировании объектов теплоснабжения О загрязнение теплообменников Водонагреватель косвенного нагрева воды Магнитный фильтр — защита от накипи Инфракрасные обогреватели Радиаторы. Свойства и виды отопительных приборов. Виды труб и их свойства Незаменимые инструменты сантехникаИнтересные рассказы Страшная сказка о черном монтажнике Технологии очистки воды Как выбрать фильтр для очистки воды Поразмышляем о канализации Очистные сооружения сельского домаСоветы сантехнику Как оценить качество Вашей отопительной и водопроводной системы?Профрекомендации Как подобрать насос для скважины Как правильно оборудовать скважину Водопровод на огород Как выбрать водонагреватель Пример установки оборудования для скважины Рекомендации по комплектации и монтажу погружных насосов Какой тип гидроаккумулятора водоснабжения выбрать? Круговорот воды в квартире фановая труба Удаление воздуха из системы отопленияГидравлика и теплотехника Введение Что такое гидравлический расчет? Физические свойства жидкостей Гидростатическое давление Поговорим о сопротивлениях прохождении жидкости в трубах Режимы движения жидкости (ламинарный и турбулентный) Гидравлический расчет на потерю напора или как рассчитать потери давления в трубе Местные гидравлические сопротивления Профессиональный расчет диаметра трубы по формулам для водоснабжения Как подобрать насос по техническим параметрам Профессиональный расчет систем водяного отопления. Расчет теплопотерь водяного контура. Гидравлические потери в гофрированной трубе Теплотехника. Речь автора. Вступление Процессы теплообмена Тплопроводность материалов и потеря тепла через стену Как мы теряем тепло обычным воздухом? Законы теплового излучения. Лучистое тепло. Законы теплового излучения. Страница 2. Потеря тепла через окно Факторы теплопотерь дома Начни свое дело в сфере систем водоснабжения и отопления Вопрос по расчету гидравликиКонструктор водяного отопления Диаметр трубопроводов, скорость течения и расход теплоносителя. Вычисляем диаметр трубы для отопления Расчет потерь тепла через радиатор Мощность радиатора отопления Расчет мощности радиаторов. Стандарты EN 442 и DIN 4704 Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции Найти теплопотери через чердак и узнать температуру на чердаке Подбираем циркуляционный насос для отопления Перенос тепловой энергии по трубам Расчет гидравлического сопротивления в системе отопления Распределение расхода и тепла по трубам. Абсолютные схемы. Расчет сложной попутной системы отопления Расчет отопления. Популярный миф Расчет отопления одной ветки по длине и КМС Расчет отопления. Подбор насоса и диаметров Расчет отопления. Двухтрубная тупиковая Расчет отопления. Однотрубная последовательная Расчет отопления. Двухтрубная попутная Расчет естественной циркуляции. Гравитационный напор Расчет гидравлического удара Сколько выделяется тепла трубами? Собираем котельную от А до Я… Система отопления расчет Онлайн калькулятор Программа расчет Теплопотерь помещения Гидравлический расчет трубопроводов История и возможности программы — введение Как в программе сделать расчет одной ветки Расчет угла КМС отвода Расчет КМС систем отопления и водоснабжения Разветвление трубопровода – расчет Как в программе рассчитать однотрубную систему отопления Как в программе рассчитать двухтрубную систему отопления Как в программе рассчитать расход радиатора в системе отопления Перерасчет мощности радиаторов Как в программе рассчитать двухтрубную попутную систему отопления. Петля Тихельмана Расчет гидравлического разделителя (гидрострелка) в программе Расчет комбинированной цепи систем отопления и водоснабжения Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции Гидравлические потери в гофрированной трубе Гидравлический расчет в трехмерном пространстве Интерфейс и управление в программе Три закона/фактора по подбору диаметров и насосов Расчет водоснабжения с самовсасывающим насосом Расчет диаметров от центрального водоснабжения Расчет водоснабжения частного дома Расчет гидрострелки и коллектора Расчет Гидрострелки со множеством соединений Расчет двух котлов в системе отопления Расчет однотрубной системы отопления Расчет двухтрубной системы отопления Расчет петли Тихельмана Расчет двухтрубной лучевой разводки Расчет двухтрубной вертикальной системы отопления Расчет однотрубной вертикальной системы отопления Расчет теплого водяного пола и смесительных узлов Рециркуляция горячего водоснабжения Балансировочная настройка радиаторов Расчет отопления с естественной циркуляцией Лучевая разводка системы отопления Петля Тихельмана – двухтрубная попутная Гидравлический расчет двух котлов с гидрострелкой Система отопления (не Стандарт) — Другая схема обвязки Гидравлический расчет многопатрубковых гидрострелок Радиаторная смешенная система отопления — попутная с тупиков Терморегуляция систем отопления Разветвление трубопровода – расчет Гидравлический расчет по разветвлению трубопровода Расчет насоса для водоснабжения Расчет контуров теплого водяного пола Гидравлический расчет отопления. Однотрубная система Гидравлический расчет отопления. Двухтрубная тупиковая Бюджетный вариант однотрубной системы отопления частного дома Расчет дроссельной шайбы Что такое КМС?Конструктор технических проблем Температурное расширение и удлинение трубопровода из различных материаловТребования СНиП ГОСТы Требования к котельному помещениюВопрос слесарю-сантехникуПолезные ссылки сантехнику—Сантехник — ОТВЕЧАЕТ!!!Жилищно коммунальные проблемыМонтажные работы: Проекты, схемы, чертежи, фото, описание.Если надоело читать, можно посмотреть полезный видео сборник по системам водоснабжения и отопления infobos.ru

Гидравлический расчет системы отопления, сопротивление, испытание, пример и программа

Схема автономного отопления квартиры

Для чего он нужен?

Аксонометрическая схема системы отопления коттеджа — первые этап гидравлического расчета

только в случае правильно выполненного монтажа будет осуществляться равномерная подача теплоносителя ко всем элементам системы. А этот показатель – залог равновесия между регулярно изменяющейся температурой воздуха снаружи и внутри помещения.
минимализация затрат на эксплуатацию системы (в особенности – топливной) приводит к тому, что значительно снижается гидравлическое сопротивление системы отопления.
чем больше диаметр используемых труб – тем выше будет себестоимость отопительной системы.
система должна быть не только надежной и качественно установленной. Важным фактором является и ее бесшумность.

Какую информацию получаем после того, как сделан гидравлический расчет отопления:

Рекомендуем к прочтению:

диаметр труб, применимый на различных участках системы для ее максимально эффективной работы;
гидравлическая устойчивость системы отопления в разных сегментах отопительной системы;
тип гидравлической связки трубопровода. В некоторых случаях для достижения максимального равновесия отдельных процессов используется специальный каркас.
расход и давление теплоносителя во время циркуляции в отопительной системе.

Пример рабочей схемы в программе при выполнении гидравлического расчета

равновесие показателей тепла во всех помещениях, которые необходимо будет отапливать;
наиболее подходящий тип отопительных приборов, прорисовать на предварительном плане отопительной системы их детальное расположение;
определение типа и диаметра используемых для монтажа системы труб;
разработка плана запорного и направляющего каркасов. Помимо этого, важно до мелочей продумать расположение в системе всех элементов – от генераторов тепла до вентилей, стабилизаторов давления и датчиков контроля уровня температуры теплоносителя;
создание максимально детального плана системы, на котором будут указаны все ее элементы, а также длина и нагрузка сегментов;
определить расположение замкнутого контура.

Пример таблицы с полученными данными гидравлического расчета

Пример расчета гидравлики отопления

Рекомендуем к прочтению:

Принципиальная схема отопления

В случае применения вертикальной системы нумерацию стояков следует проводить арабскими цифрами, следуя при этом по часовой стрелке.

Использование программ

необходимый диаметр трубопровода;
размер отопительных устройств;
тип регулирования вентилей балансировки;
уровень настройки регулировочных вентилей;
уровень предварительного регулирования термостатических клапанов;
настройку датчиков колебания давления в системе.

Оцените публикацию: Загрузка…

otoplenie-doma.org

постановка задачи, порядок выполнения расчета, ошибки и способы их исправления

Эффективность системы отопления «на глазок»

Во многом суммы таких затрат зависят от:

требуемых диаметров трубопроводов
фитингов и соответствующих им приборов отопления
переходников
регулировочной и запорной арматуры

В большинстве современных индивидуальных отопительных комплексов применяются электронасосы для обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя, в качестве которого часто используются незамерзающие составы антифризов. Гидравлическое сопротивление таких систем отопления для разных их типов теплоносителей будет разным.

Учитывая постоянно растущую стоимость энергоносителей (все виды топлива, электроэнергия) и расходных материалов (теплоносители, запчасти и пр.), следует с самого начала стремиться заложить в систему принцип минимизации расходов на эксплуатацию системы. Опять же, исходя из их оптимального соотношения для решения задачи создания комфортного температурного режима в отапливаемых помещениях.

Разумеется, соотношение мощности всех элементов отопительной системы должны обеспечивать оптимальный режим подачи теплоносителяк приборам отопления в объёме достаточном для выполнения основной задачи всей системы — обогрева и поддержания заданного температурного режима внутри помещения, независимо от изменения наружных температур. К элементам отопительной системы относятся:

котел
насос
диаметр труб
регулировочная и запорная арматура
тепловые приборы

Помимо того, очень неплохо, если в проект изначально будет заложена определённая «эластичность», допускаюшая переход на иной вид теплоносителя (замена воды на антифриз). Кроме того, отопительная система, при меняющихся режимах эксплуатации никоим образом не должна вносить дискомфорт во внутренний микроклимат помещений.

Гидравлический расчёт и решаемые задачи

скорости движения теплоносителя;
оптимального теплообмена на всех участках и приборах системы, с учётом обеспечения его экономической целесообразности.

В процессе движения теплоносителя происходит неизбежное его трение о стенки трубы, возникают потери скорости, особенно заметные на участках, содержащих повороты, колена и т. п. В задачи гидравлического расчёта входит определение потерь скорости движения среды, вернее, давления на отрезках системы, подобных указанным, для общего учёта и включения в проект требуемых компенсаторов. Параллельно определению потери давления, необходимо знать требуемый объём, называемый расходом, теплоносителя во всей проектируемой системе водяного отопления.

Учитывая разветвлённость современных отопительных систем и конструктивные требования реализации наиболее распространённых схем разводки, например, примерное равенство длин ветвей в коллекторной схеме, расчёт гидравлики даёт возможность учесть такие особенности. Это позволит обеспечить более качественную автобалансировку и увязку ветвей, включенных параллельно или по другой схеме. Такие возможности часто требуются в ходе эксплуатации с применением запорных и регулирующих элементов, в случае необходимости отключения или перекрытия отдельных веток и направлений, при возникновении необходимости работы системы в нестандартных режимах.

Подготовка выполнения расчёта

Проведению качественного и детального расчёта должны предшествовать ряд подготовительных мероприятий по выполнению расчётных графиков. Эту часть можно назвать сбором информации для проведения расчёта. Являясь самой сложной частью в проектировании водяной отопительной системы, расчёт гидравлики позволяет точно спроектировать всю её работу. В подготавливаемых данных обязательно должно присутствовать определение требуемого теплового баланса помещений, которые будут обогреваться проектируемой отопительной системой.

Принимаемая схема конфигурирования системы водяного отопления должна быть оформлена графически. На этой схеме указывается место размещения генератора тепла (котёл), показываются точки крепления приборов отопления, прокладка основных подводящих и отводящих магистралей трубопроводов, прохода веток приборов отопления. На схеме подробно приводится расположение элементов регулирующей и запорной арматуры. Сюда входят все виды устанавливаемых кранов и вентилей, переходных клапанов, регуляторов, термостатов. В общем, всего, что принято называть регулирующей и запорной арматурой.

После определения на плане требуемой конфигурации системы, её необходимо вычертить в аксонометрической проекции по всем этажам. На такой схеме каждому отопительному прибору присваивается номер, указывается максимальная тепловая мощность. Важным элементом, также указываемым для теплового прибора на схеме, является расчётная длина участка трубопровода для его подключения.

Обозначения и порядок выполнения

На планах обязательно должно быть указано, определённое заранее, циркуляционное кольцо, называемое главным. Оно обязательно представляет собой замкнутый контур, включающий все отрезки трубопровода системы с наибольшим расходом теплоносителя. Для двухтрубных систем эти участки идут от котла (источника тепловой энергии) до самого удалённого теплового прибора и обратно к котлу. Для однотрубных систем берётся участок ветки — стояка и обратной части.

Единицей расчёта является отрезок трубопровода, имеющий неизменный диаметр и ток (расход) носителя тепловой энергии. Его величина определяется исходя из теплового баланса помещения. Принят определённый порядок обозначения таких отрезков, начиная от котла (источника тепла, генератора тепловой энергии), их нумеруют. Если от подающей магистрали трубопровода есть ответвления, их обозначение выполняется заглавными буквами в алфавитном порядке. Такой же буквой со штрихом обозначается сборная точка каждой ветки на обратном магистральном трубопроводе.

В обозначении начала ветки приборов отопления указывается номер этажа (горизонтальные системы) или ветки — стояка (вертикальные). Тот же номер, но со штрихом ставится в точке их подключения к обратной линии сбора потоков теплоносителя. В паре, эти обозначения составляют номер каждой ветки расчётного участка. Нумерация ведётся по часовой стрелке от левого верхнего угла плана. По плану определяется и длина каждой ветки, погрешность составляет не более 0,1 м.

На поэтажном плане отопительной системы по каждому её отрезку считается тепловая нагрузка, равная тепловому потоку, переданному теплоносителем, она принимается с округлением до 10 Вт. После определения по каждому прибору отопления в ветке, определяется суммарная нагрузка по теплу на магистральной подающей трубе. Как и выше, тут округление полученных значений ведётся до 10 Вт. После вычислений, каждый участок должен иметь двойное обозначение с указанием в числителе величины тепловой нагрузки, а в знаменателе — длины участка в метрах.

Требуемое количество (расход) теплоносителя на каждом участке легко определяется путём деления количества тепла на участке (скорректированное на коэффициент, учитывающий удельную теплоёмкость воды) на разность температур нагретого и охлаждённого теплоносителя на этом участке. Очевидно, что суммарное значение по всем рассчитанным участкам даст требуемое количество теплоносителя в целом по системе.

Последствия ошибок расчёта и способы их исправления

Очевидно, что гидравлический расчёт является достаточно сложным и ответственным этапом разработки отопления. Для облегчения подобных вычислений разработан целый математический аппарат, существуют многочисленные версии компьютерных программ, предназначенных для автоматизации процесса его выполнения.

Несмотря на это, от ошибок никто не застрахован. Среди наиболее распространённых выбор мощности тепловых приборов без проведения расчёта, указанного выше. В этом случае, помимо более высокой стоимости самих радиаторных батарей (если мощность больше требуемой), система будет затратной, расходуя повышенное количество топлива и требуя более значительных на свое содержание. Проще говоря, в комнатах будет жарко, форточки постоянно открыты и придётся дополнительно оплачивать обогрев улицы. В случае заниженной мощности попытки обогрева приведут к работе котла на повышенной мощности и также потребуют высоких финансовых затрат. Исправить такую ошибку достаточно сложно, возможно потребуется полностью переделывать всё отопление.

Если неверно проведен монтаж радиаторных батарей, эффективность работы всего отопительного комплекса также падает. К таким ошибкам относится нарушение правил установки батареи. Ошибки этой группы могу вдвое снизить теплоотдачу самых качественных тепловых приборов. Как и в первом случае, стремление повысить температуру в помещении, приведёт к дополнительным расходам энергоносителя. Чтобы исправить ошибки установки, зачастую достаточно переустановить и подключить заново радиаторные батареи.

Следующая группа ошибок относится к ошибке определения требуемой мощности источника тепла и приборов отопления. Если мощность котла заведомо выше мощности отопительных приборов, он будет работать неэффективно, потребляя большее количество топлива. Налицо двойной перерасход средств: в момент покупки такого котла и в ходе эксплуатации. Чтобы исправить положение, такой котёл, радиаторы или насос, а то и все трубы системы, придётся менять.

Ошибочный расчёт балансировки системы, нарушение требований примерного равенства веток и т. п. может привести к необходимости установки более мощного насоса, позволяющего доставить носитель к дальним приборам отопления в нагретом состоянии. Однако в этом случае возможно появление «звукового сопровождения» в виде гула, свиста и т. п. Если подобные ошибки допущены в системе тёплого водяного пола, то результатом установки мощного насоса может стать «поющий пол».

При ошибках определения требуемого количества теплоносителя или переводе гравитационной системы на принудительную циркуляцию, объём его может оказаться слишком велик, и дальние приборы отопления не будут работать. Как и ранее, попытки решения проблемы увеличением интенсивности прогрева, приведут к перерасходу газа, износу котла. Решить вопрос можно применением нового насоса и гидрострелки, т. е. тепловой пункт придётся всё равно переделывать.

После всего можно однозначно сказать, что проведение гидравлического расчёта системы отопления позволит гарантированно минимизировать расходы на всех этапах проектирования, устройства, монтажа и долговременной эксплуатации высокоэффективной системы водяного отопления.

Пример гидравлического расчета (видео)

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

teplo.guru

Система водяного отопления — Процедура проектирования

При проектировании системы водяного отопления может использоваться процедура, указанная ниже:

Рассчитайте теплопотери в помещениях
Рассчитайте мощность котла
Выберите нагревательные элементы
Выберите тип, размер и режим работы циркуляционного насоса
Составьте схему и рассчитайте размеры труб
Рассчитайте расширительный бак
Рассчитайте предохранительные клапаны

1.Расчет потерь тепла

Рассчитайте потери тепла при передаче через стены, окна, двери, потолки, полы и т. Д. Кроме того, необходимо рассчитать потери тепла, вызванные вентиляцией и проникновением наружного воздуха.

2. Мощность котла

Мощность котла может быть выражена как

B = H (1 + x) (1)
, где
B = мощность котла (кВт)
H = общие тепловые потери (кВт)
x = запас на нагрев — обычно используются значения в диапазоне 0.От 1 до 0,2

Подходящий котел необходимо выбрать из производственной документации.

3. Выбор комнатных обогревателей

Номинальные характеристики радиаторов и комнатных обогревателей можно рассчитать как

R = H (1 + x) (2)
, где
R = рейтинг обогреватели в помещении (Вт)
H = потери тепла из помещения (Вт)
x = запас на обогрев помещения — общие значения в диапазоне 0.От 1 до 0,2

Нагреватели с правильными характеристиками должны быть выбраны из производственной документации.

4. Калибровка насосов

Производительность циркуляционных насосов может быть рассчитана как

Q = H / (h ₁ — h ₂) ρ (3)
где
Q = объем воды (м ³ / с)
H = общие тепловые потери (кВт)
ч ₁ = энтальпия расхода воды (кДж / кг) (4 .204 кДж / кг. ^o C при 5 ^o C, 4,219 кДж / кг. ^o C при 100 ^o C )
h ₂ = энтальпия возвратной воды (кДж / кг)
ρ = плотность воды в насосе (кг ( 3) можно приблизить к
Q = H / 4.185 (t ₁ -t ₂) (3b)
где
t ₁ = температура подачи (^o C)
t ₂ = температура возврата (^o C)
Для циркуляционных систем с низким давлением — LPHW напор от 10 до 60 кН / м ² и сопротивление трению основной трубы от 80 до 250 Н / м ² на метр труба обычная.
Для насосных циркуляционных систем высокого давления — HPHW напор от 60 до 250 кН / м ² и сопротивление трению основной трубы от 100 до 300 Н / м ² на метр трубы является обычным явлением.

Циркуляционная сила в гравитационной системе может быть рассчитана как
p = hg (ρ ₁ — ρ ₂) (4)
, где
p = давление циркуляции в наличии (Н / м ²)
h = высота между центром котла и центром радиатора (м)
g = ускорение свободного падения = 9.81 (м / с ²)
ρ ₁ = плотность воды при температуре подачи (кг / м ³)
ρ ₂ = плотность воды при температуре возврата (кг / м ³)
5. Определение размеров труб
Полная потеря давления в системе трубопроводов горячей воды может быть выражена как
p _t = p ₁ + p ₂ (5)
где
p _t = общая потеря давления в системе (Н / м ²)
p ₁ = основная потеря давления из-за трения (Н / м ²)
p ₂ = незначительная потеря давления из-за фитингов (Н / м ²)
м В качестве альтернативы основная потеря давления из-за трения может быть выражена как
p ₁ = il (6)
, где
i = основное сопротивление трению трубы на длину трубы (Н / м ² на метр трубы)
л = длина трубы (м)
Значения сопротивления трению для фактических труб и объемных расходов можно получить из специальных таблиц, составленных для труб или трубок.
Незначительные потери давления из-за фитингов, таких как отводы, колена, клапаны и т.п., можно рассчитать как:
p ₂ = ξ 1/2 ρ v ² (7)
или как выражается как «напор»
h _потери = ξ v ²/2 g (7b)
где
ξ = коэффициент малых потерь
p _убыток = потеря давления (Па (Н / м ²), psi (фунт / фут ²))
ρ = плотность (кг / м ³, снарядов / фут ³ )
v = скорость потока (м / с, фут / с)
h _потеря = потеря напора (м, фут)
g = ускорение свободного падения ( 9.81 м / с ², 32,17 фут / с ²)
6. Расширительный бак
Когда жидкость нагревается, она расширяется. Расширение воды, нагретой от 7 ^o C до 100 ^o C , составляет приблизительно 4% . Чтобы избежать расширения, создающего давление в системе, превышающее расчетное давление, обычно расширяющуюся жидкость направляют в резервуар — открытый или закрытый.
Открытый расширительный бак
Открытый расширительный бак применим только для систем горячего водоснабжения низкого давления — LPHW.Давление ограничено самым высоким расположением бака.
Объем открытого расширительного бачка должен быть вдвое больше предполагаемого объема расширения в системе. Приведенная ниже формула может использоваться для системы горячего водоснабжения с нагревом от 7 ^o C до 100 ^o C (4%):
V _t = 2 0,04 V _w (8 )
где
V _т = объем расширительного бака (м ³)
V _w = объем воды в системе (м ³)
Закрытый расширительный бак
В закрытом расширительном баке давление в системе частично поддерживается сжатым воздухом.Объем расширительного бака можно выразить как:
V _t = V _e p _w / (p _w — p _i) (8b)
где
V _т = объем расширительного бака (м ³)
V _e = объем, на который увеличивается объем воды (м ³)
p _w = абсолютное давление резервуара при рабочей температуре — рабочая система (кН / м ²)
p _i = абсолютное давление холодного резервуара при заполнении — нерабочая система ( кН / м ²)
Расширяющийся объем может быть выражен как:
V _e = V _w (ρ _i — ρ _w) / ρ _w (8c)
где
V _w = объем воды в системе (м ³)
ρ _i = плотность холодной воды при температуре наполнения (кг / м ³)
ρ _w = плотность воды при рабочей температуре (кг / м ³)
Рабочее давление системы — p _w — должно быть таким, чтобы рабочее давление в наивысшей точке системы соответствовало температуре кипения на 10 ^o C выше рабочей температуры.
p _w = рабочее давление в наивысшей точке
+ разница статического давления между наивысшей точкой и резервуаром
+/- давление насоса (+/- в зависимости от положения насоса)
7. Выбор предохранительных клапанов
Предохранительные клапаны для систем с принудительной циркуляцией (насос)
Настройки предохранительного клапана = давление на выходной стороне насоса + 70 кН / м ²
Предохранительные клапаны для систем самотечной циркуляции
Настройки предохранительного клапана = давление в системе + 15 кН / м ²
Чтобы предотвратить утечку из-за ударов в системе, обычно настройка составляет не менее 240 кН / м ² .
% PDF-1.6 % 1 0 объект > эндобдж 4 0 obj >> эндобдж 2 0 obj > ручей application / pdf
56
2016-06-27T23: 18: 12-04: 002018-01-08T11: 24 + 01: 002018-01-08T11: 24 + 01: 00iTextSharp ™ 5.5.3 © 2000-2014 iText Group NV (версия AGPL) uuid : 897dc45f-5290-44da-bc25-7259ddd9ee9fuid: 540fbb42-e00e-4723-b448-267f4c74d1d8 конечный поток эндобдж 3 0 obj > эндобдж 5 0 obj > эндобдж 6 0 obj > эндобдж 7 0 объект > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > / XObject> >> / Аннотации [46 0 R 47 0 R 48 0 R] / Родитель 5 0 R / MediaBox [0 0 595 842] >> эндобдж 10 0 obj > / MediaBox [0 0 612 792] / Родитель 5 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 0 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 11 0 объект > / MediaBox [0 0 612 792] / Родитель 5 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 1 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 12 0 объект > / MediaBox [0 0 612 792] / Родитель 5 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 2 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 13 0 объект > / MediaBox [0 0 612 792] / Родитель 5 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 6 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 14 0 объект > / MediaBox [0 0 612 792] / Родитель 5 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 7 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 15 0 объект > / MediaBox [0 0 612 792] / Родитель 5 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 10 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 16 0 объект > / MediaBox [0 0 612 792] / Родитель 5 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 12 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 17 0 объект > / MediaBox [0 0 612 792] / Родитель 5 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 18 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 18 0 объект > / MediaBox [0 0 612 792] / Родитель 5 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 26 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 19 0 объект > / MediaBox [0 0 612 792] / Родитель 5 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 32 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 20 0 объект > / MediaBox [0 0 612 792] / Родитель 6 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 34 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 21 0 объект > / MediaBox [0 0 612 792] / Родитель 6 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 36 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 22 0 объект > / MediaBox [0 0 612 792] / Родитель 6 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 37 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 23 0 объект > / MediaBox [0 0 612 792] / Родитель 6 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 38 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 24 0 объект > / MediaBox [0 0 612 792] / Родитель 6 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 45 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 25 0 объект > / MediaBox [0 0 612 792] / Родитель 6 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 46 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 26 0 объект > / MediaBox [0 0 612 792] / Родитель 6 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 47 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 27 0 объект > / MediaBox [0 0 612 792] / Родитель 6 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 48 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 28 0 объект > / MediaBox [0 0 612 792] / Родитель 6 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / Шаблон> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 49 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 29 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 6 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 0 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 30 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 7 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 0 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 31 0 объект > / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / ImageC] / XObject> >> / Повернуть 0 / Тип / Страница >> эндобдж 32 0 объект > / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text] / Свойства> >> / Повернуть на 270 / Тип / Страница / VP [212 0 R] >> эндобдж 33 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 7 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 0 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 34 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 7 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 0 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 35 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 7 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 0 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 36 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 7 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / Шаблон> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 0 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 37 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 7 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 0 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 38 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 7 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 0 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 39 0 объект > / MediaBox [0 0 595.EYt
Как рассчитать количество тепла, рассеиваемого в гидроагрегатах
В гидроагрегатах система с насосом проталкивает гидравлическое масло под давлением внутрь сервомеханизмов и поршней. Таким образом, масло увеличивает свою температуру и требует охлаждения для сохранения своих характеристик и надлежащих условий эксплуатации.
Чтобы обеспечить подходящее охлаждение гидравлического масла на гидроэлектростанциях, в Tempco мы устанавливаем партию пластинчатых теплообменников .
Как рассчитать количество тепла, отводимого от гидравлического масляного контура?
Прежде всего, гидравлическое масло должно иметь подходящую температуру от 40 до 50 ° C , чтобы правильно питать насосы, цилиндры и гидравлические двигатели. Затем рассчитывается рассеиваемое тепловое тепло с учетом мощности электродвигателя насоса , который обеспечивает циркуляцию под давлением смазочного масла внутри гидравлического оборудования.Это действительно элемент, который передает тепловую энергию гидравлическому маслу.
Точное количество получается путем расчета 30 или 40%, максимум 50% мощности двигателя насоса . Это будет количество тепловой энергии, которая будет рассеиваться из гидравлического масла, чтобы охладить его и поддерживать его при правильной температуре для сохранения его функций.

Это эмпирический метод, поскольку необходимо учитывать и другие факторы, такие как производительность и эффективность насоса и электродвигателя .Но обычно этот метод используется просто для определения количества тепловой мощности, рассеиваемой гидравлическим маслом. В качестве примера, если у нас есть насос с двигателем мощностью 100 кВт, количество тепловой энергии, которую необходимо удалить из гидравлического масляного контура, составляет от 30 до 50 кВт.
Есть еще один важный фактор, который следует учитывать — это вязкость масла , и мы скоро посвятим этой важной теме еще одно видео.
Гидравлические расчеты для спринклерных систем
Гидравлические расчеты очень важны при проектировании систем противопожарной защиты, поскольку они гарантируют, что по трубопроводу будет поступать достаточно воды для тушения любого пожара.В частности, автоматические спринклерные системы подпадают под действие стандарта NFPA 13 в США, а эквивалентный международный стандарт — EN 12845.
Процедура гидравлического расчета касается трех очень важных аспектов системы пожаротушения:
Сколько воды потребуется для тушения при возгорании?
Достаточно ли доступной воды?
Какова оптимальная компоновка системы трубопроводов и какие потери на трение возникают?
Получите профессиональный дизайн спринклерной системы пожаротушения для вашего следующего строительного проекта.
Узнать больше
Надлежащая противопожарная защита защищает ваше здание и его жителей. Если вы разрабатываете коммерческие помещения под аренду, надежная противопожарная защита также является ценной характеристикой для потенциальных арендаторов.
Сколько воды требуется для противопожарной защиты?
Перед началом гидравлических расчетов требуется проверка расхода воды. Это может быть достигнуто путем измерения давления и расхода на гидранте, но эта информация также может быть общедоступной в муниципальном управлении водоснабжения.
Могут быть случаи, когда муниципальное водоснабжение недостаточно для противопожарной защиты или недоступно. Когда это происходит, трубопровод может быть спроектирован для забора воды из других источников, которые можно классифицировать как открытые или закрытые:
Озера, пруды и реки являются примерами открытых источников.
Подземные, надземные и надземные резервуары для воды являются примерами закрытых источников.
Когда вода поступает из статического источника, такого как озеро или подземный резервуар, для эффективной защиты от пожара требуется дополнительное давление.Это необходимо учитывать в процедуре гидравлического расчета, а повышение давления может быть достигнуто с помощью пожарного насоса или резервуара под давлением.
Конфигурации трубопроводной системы
Компоновку трубопроводов большинства систем противопожарной защиты можно разделить на три основных типа в зависимости от расположения отдельных труб: дерево, петля и сетка.
Конфигурация трубопровода Описание
Дерево В этой конфигурации используется основная труба, которая разветвляется на трубы меньшего размера, подобно тому, как у дерева есть ветви, которые растут из его ствола.Отводные трубы обеспечивают водой индивидуальные оросители и другие элементы противопожарной защиты.
Петля Эта конфигурация также имеет основную трубу, от которой отходят все остальные трубы. Однако основная труба возвращается в начальную точку, завершая цикл у источника.
Сетка В этой конфигурации используются две основные линии, идущие параллельно друг другу и соединенные меньшими сегментами трубопроводов. К каждому спринклеру ведет более одного маршрута, что снижает трение.
Стандарты противопожарной защиты обычно требуют использования метода Хазена-Вильямса для определения потерь на трение в системе трубопроводов, независимо от используемой компоновки:
Схема расположения трубопроводов в виде дерева и петли имеет более простую процедуру, и возможны ручные расчеты.
С другой стороны, компоновка трубопроводов сетки требует программного обеспечения для анализа и балансировки потока воды по всем возможным путям.
Современные системы противопожарной защиты обычно проектируются с компьютерными расчетами, независимо от используемой компоновки.Программные расчеты позволяют вносить изменения и пересчеты за небольшую часть времени, необходимого для ручных процедур.
На интенсивность и масштабы пожара влияет множество факторов, в том числе материалы, хранящиеся в здании, и их расположение. Нормы противопожарной защиты содержат таблицы и типовые расчетные значения, полученные в результате десятилетий испытаний и детального моделирования пожаров. Справочник NFPA 13 имеет приложение, в котором описываются теория и процедуры гидравлических расчетов.
Расчет плотности оросителей в зависимости от потребности
Классификация опасности помещения является критическим фактором при проектировании автоматической спринклерной системы. Если опасность возгорания недооценена, полученная спринклерная система будет недостаточно рассчитана для возгорания, которое может произойти. Система не сможет потушить пламя, что приведет к значительному материальному ущербу и потенциальным жертвам.
Класс опасности должен определяться опытными инженерами по пожарной безопасности.Нет процедуры расчета, а анализ качественный — это зависит от опыта и ознакомления со стандартами NFPA.
На основании классификации опасности инженеры по пожарной безопасности могут определить оптимальную схему расположения труб и пожарных спринклеров.
Следующий шаг — определить максимальное количество спринклеров, которые могут активироваться одновременно, и рассчитать необходимое давление, чтобы гарантировать достаточный поток воды.
В любом сценарии с меньшим количеством активных спринклеров, чем предполагается, труб и водоснабжения будет более чем достаточно.
Количество спринклеров, учитываемых при проектных расчетах, в основном определяется классификацией опасности. Однако есть свобода для корректировок, которые дизайнер считает подходящими.
NFPA предоставляет графики, которые устанавливают взаимосвязь между покрываемой площадью и плотностью потока. Проектировщики противопожарной защиты выбирают адекватное сочетание площади и плотности в зависимости от области применения.
Конструкция пожарного спринклера может варьироваться от высокой плотности потока на небольшой площади до низкой плотности на большой площади.
В обоих случаях целью является сдерживание огня до того, как он распространится за пределы расчетной области.
Как рассчитать требуемый расход спринклера?
Расчет расхода относительно прост, поскольку инженерам-проектировщикам нужно только умножить площадь покрытия и плотность потока, которая была определена ранее:
Q (расход) = Площадь покрытия x Плотность потока
Спринклеры, включенные в список, обычно содержат требования к минимальному потоку в своих технических характеристиках, которые зависят от расстояния между ними.Требования производителя к потоку должны преобладать, если они превышают расчетные значения.
Как рассчитать необходимое давление в оросителях?
Расчет давления является более сложным, поскольку в пожарных спринклерах происходит преобразование энергии давления в кинетическую энергию. В расчетах используется формула расхода воды через отверстие, основанная на давлении внутри трубы:
Q (расход) = 29,83 x C _D x d ² x √P
C _D — коэффициент расхода, который основан на характеристиках отверстия и определяется экспериментально.
С другой стороны, буквы d и P просто обозначают диаметр и давление.
Поскольку у пожарных спринклеров уже есть расчетный диаметр, все факторы, кроме давления, могут быть объединены в «K-фактор» для упрощения расчетов. В результате получается более компактная формула:
Когда требуемый расход (Q) известен, формулу можно изменить следующим образом для расчета необходимого давления (P):
NFPA 13 устанавливает минимальное давление 7 фунтов на квадратный дюйм, даже если процедура расчета дает меньшее значение.Это гарантирует, что спринклеры производят правильный рисунок распыления. Однако NFPA 13 также предоставляет исключения из метода, которые описаны в главе 7. Ниже приведены некоторые примеры:
Области применения, в которых используются спринклерные системы с сухими трубами.
Спринклеры быстрого действия для плоских гладких потолков с ограниченной высотой.
Невоспламеняемые и горючие скрытые пространства в здании.
Пространства, разделенные на несколько отсеков, где альтернативные методы позволяют использовать меньшее количество спринклеров.
Жилые блоки и прилегающие коридоры, в которых используется упрощенная процедура с расчетной областью с четырьмя оросителями.
Заключение
К автоматическим спринклерным системам
предъявляются строгие требования к конструкции, что имеет смысл ввиду их важности для защиты от огня. Разработка спринклерной системы, отвечающей нормам и оптимальной стоимости, является сложной инженерной задачей, требующей опыта противопожарной защиты и знания стандартов.
В Нью-Йорке на всей коммерческой недвижимости, подпадающей под действие местного закона 26, к 1 июля 2019 года должны были быть установлены пожарные спринклеры.Если у вас есть недвижимость, которая не уложилась в срок, лучшая рекомендация — как можно скорее связаться с квалифицированной инженерной фирмой MEP.
Решение проблем перегрева гидравлической системы
Перегрев занимает второе место в списке наиболее частых проблем гидрооборудования. В отличие от утечек, которые занимают первое место, причины перегрева и способы их устранения часто не до конца понятны обслуживающему персоналу
.
Почему гидравлические системы перегреваются?
Нагрев гидравлической жидкости во время работы вызван неэффективностью.Неэффективность приводит к потерям входной мощности, которые преобразуются в тепло. Тепловая нагрузка гидравлической системы равна общей потере мощности (PL) из-за неэффективности и может быть выражена как:
PLtotal = насос PL + клапаны PL + водопровод + PLactuators
Если общая потребляемая мощность, теряемая на тепло, превышает рассеиваемое тепло, гидравлическая система в конечном итоге перегревается. Установленная холодопроизводительность обычно составляет от 25 до 40 процентов входной мощности, в зависимости от типа гидравлической системы.
Температура гидравлической жидкости
Насколько жарко, слишком жарко? Температура гидравлической жидкости выше 180 ° F (82 ° C) повреждает большинство уплотнительных материалов и ускоряет разложение масла. Хотя следует избегать эксплуатации любой гидравлической системы при температурах выше 180 ° F, температура жидкости слишком высока, когда вязкость падает ниже оптимального значения для компонентов гидравлической системы. Это может произойти при температуре значительно ниже 180 ° F, в зависимости от степени вязкости жидкости.
Поддержание стабильной температуры гидравлической жидкости
Для достижения стабильной температуры жидкости способность гидравлической системы рассеивать тепло должна превышать ее тепловую нагрузку.Например, система с постоянной потребляемой мощностью 100 кВт и КПД 80 процентов должна быть способна рассеивать тепловую нагрузку не менее 20 кВт. Предполагая, что эта система имеет расчетную холодопроизводительность 25 кВт, все, что увеличивает тепловую нагрузку выше 25 кВт или снижает мощность системы охлаждения ниже 25 кВт, вызовет перегрев системы.
Рассмотрим этот пример. Меня недавно попросили исследовать и решить проблему перегрева в мобильном приложении. Гидравлическая система состояла из дизель-гидравлического силового агрегата, который использовался для питания пилы для резки труб.Пила была разработана для использования под водой и была подключена к гидравлической силовой установке на поверхности через шлангокабель длиной 710 футов. Рабочие требования для пилы составляли 24 галлона в минуту при 3000 фунтов на квадратный дюйм.
Гидравлическая силовая установка имела продолжительную мощность 37 кВт и была оборудована воздушным теплообменником. Теплообменник способен рассеивать 10 кВт тепла в условиях окружающей среды или 27 процентов доступной входной мощности (10/37 x 100 = 27). Рабочие характеристики всех компонентов контура охлаждения были проверены, и было установлено, что они работают в пределах проектных ограничений.
На этом этапе было ясно, что проблема перегрева была вызвана чрезмерной тепловой нагрузкой. Обеспокоенный длиной шлангокабеля, я рассчитал перепад давления в нем. Теоретический перепад давления на 710 футах ¾-дюймового напорного шланга при 24 галлонах в минуту составляет 800 фунтов на квадратный дюйм. Падение давления на 1-дюймовом возвратном шланге той же длины составляет 200 фунтов на квадратный дюйм. Теоретическая тепловая нагрузка, создаваемая перепадом давления в шлангокабеле на 1000 фунтов на квадратный дюйм (800 + 200 = 1000), составляла 10,35 кВт. Это означало, что тепловая нагрузка шлангокабеля была равна 0.На 35 кВт больше, чем мощность рассеивания тепла теплообменником гидравлической системы. В сочетании с нормальной тепловой нагрузкой системы (неэффективностью) это приводило к перегреву гидравлической системы.
Победить жару
Есть два способа решить проблему перегрева в гидравлических системах: уменьшить тепловую нагрузку или увеличить тепловыделение.
Гидравлические системы отводят тепло через резервуар. Поэтому проверьте уровень жидкости в бачке и, если он низкий, долейте до нужного уровня.Убедитесь, что нет препятствий для воздушного потока вокруг резервуара, например скоплений грязи или мусора.
Осмотрите теплообменник и убедитесь, что сердечник не заблокирован. Способность теплообменника рассеивать тепло зависит от расхода и температуры как гидравлической жидкости, так и охлаждающего воздуха или воды, циркулирующих через теплообменник. Проверьте работоспособность всех компонентов контура охлаждения и при необходимости замените.
Инфракрасный термометр можно использовать для проверки производительности теплообменника, если известен расчетный расход гидравлической жидкости через теплообменник.Для этого измерьте температуру масла на входе и выходе из теплообменника и подставьте значения в следующую формулу:
Где: кВт = тепловыделение теплообменника в киловаттах
Л / мин = расход масла через теплообменник в литрах в минуту
T ºC = температура масла на входе минус температура масла на выходе в градусах Цельсия
Например, если измеренное падение температуры в теплообменнике составляет 4ºC, а расчетный расход масла составляет 90 л / мин, теплообменник рассеивает 10 кВт тепла.Что касается системы с непрерывной входной мощностью 100 кВт, теплообменник рассеивает 10 процентов входной мощности. Если система перегревается, это означает, что либо проблема в охлаждающем контуре, либо мощность теплообменника недостаточна для условий окружающей среды.
С другой стороны, если измеренное падение температуры в теплообменнике составляет 10 ° C, а расчетный расход масла составляет 90 л / мин, теплообменник рассеивает 26 кВт тепла. Что касается системы с непрерывной входной мощностью 100 кВт, теплообменник рассеивает 26 процентов входной мощности.Если система перегревается, это означает, что КПД системы упал ниже 74 процентов.
Падение давления означает тепло
При падении давления выделяется тепло. Это означает, что любой компонент системы, имеющий ненормальную внутреннюю утечку, увеличит тепловую нагрузку на систему и может вызвать ее перегрев. Это может быть что угодно, от цилиндра, в котором жидкость под высоким давлением проходит через уплотнение поршня, до неправильно отрегулированного предохранительного клапана.Определите и замените все тепловыделяющие компоненты.
Распространенной причиной тепловыделения в контурах с закрытым центром является установка предохранительных клапанов ниже или слишком близко к настройке давления компенсатора давления насоса с регулируемым рабочим объемом. Это препятствует тому, чтобы давление в системе достигло настройки компенсатора давления. Вместо того, чтобы уменьшить рабочий объем насоса до нуля, насос продолжает создавать поток, который проходит через предохранительный клапан, выделяя тепло. Чтобы предотвратить эту проблему в контурах с закрытым центром, уставка давления предохранительного клапана (ов) должна быть на 250 фунтов на квадратный дюйм выше уставки давления компенсатора давления насоса (Рисунок 1).

Контур с закрытым центром, показывающий рельеф
установка клапана (RV) на 250 фунтов на квадратный дюйм выше
компенсатор давления (ПК)
настройка регулируемого насоса (ПВ).
Рисунок 1
Продолжение работы гидравлической системы при перегреве жидкости аналогично работе двигателя внутреннего сгорания с высокой температурой охлаждающей жидкости. Ущерб гарантирован. Поэтому всякий раз, когда гидравлическая система начинает перегреваться, выключите ее, определите причину и устраните ее.
Подробнее о передовых методах гидравлики:
Как узнать, правильно ли вы используете гидравлическое масло?
Топ-5 гидравлических ошибок и лучшие решения
11 простых шагов для промывки гидравлической системы
Понимание тепловой нагрузки с маслоохладителями
Маслоохладители поддерживают баланс в гидравлической системе
, охлаждая
подводимой энергии, которую система
не потребляет, помогая продлить срок службы гидравлической системы и масла
, время работы
и эффективность.
Типичные гидравлические системы, состоящие из насосов, гидравлических линий, клапанов и приводов, имеют неэффективность. Даже хорошо спроектированная гидравлическая система будет иметь неэффективность при преобразовании механической энергии в гидравлическую энергию. Эти проблемы, помимо конструктивной и эксплуатационной неэффективности, преобразуют часть входящей энергии в тепло. Если эта тепловая нагрузка не рассеивается, вся система будет перегреваться. Экстремальные температуры вызывают перегрев жидкости, снижение вязкости и, в конечном итоге, нарушение свойств жидкости.Это приводит к повреждению уплотнений, подшипников и чрезмерному износу насосов и других компонентов. В гидравлической системе требуется маслоохладитель подходящего размера, чтобы избежать проблем с нагревом и дорогостоящих простоев из-за сбоя системы.
Маслоохладители поддерживают баланс в гидравлической системе, охлаждая энергозатраты, которые система не потребляет, предпочтительно при идеальной рабочей температуре системы, когда вязкость масла и содержание воздуха соответствуют рекомендуемым значениям.
Различные модели воздухоохладителей масла предназначены для использования с мобильным и промышленным оборудованием, при этом мобильное оборудование больше полагается на двигатели постоянного тока, в то время как в промышленных охладителях обычно используются двигатели переменного тока.Охладители воздушного масла поддерживают температурный баланс для предотвращения таких проблем, как плохие смазывающие свойства, внутренняя утечка, повышенный риск кавитации, повреждение компонентов и т. Д. Перегрев приводит к значительному снижению экономической эффективности и экологичности.
Правильная рабочая температура дает ряд экономических и экологических преимуществ, включая продление срока службы гидравлической системы и масла, увеличение времени работы и сокращение простоев, снижение затрат на обслуживание и ремонт и повышение общей эффективности.
Понимание тепловой нагрузки
Одним из ключевых параметров при проектировании гидравлической системы является понимание и определение тепловой нагрузки. Обычно проектировщики оценивают это, используя практическое правило, согласно которому тепловая нагрузка должна составлять 30% от входной мощности установленной системы. Хотя это не идеальный метод, он является широко распространенной отраслевой практикой, особенно при разработке новой системы, когда истинные потери неизвестны до момента ее создания. Фактическая тепловая нагрузка может быть точно определена в новой или существующей гидравлической системе путем проведения простого теста тепловой нагрузки.
Снимок экрана программы расчета тепловой нагрузки от Parker Hannifin.
Испытание может проводиться на существующей гидравлической системе путем измерения повышения температуры определенного объема жидкости в резервуаре в условиях полной нагрузки в течение измеренного периода времени. Это повышение температуры жидкости преобразуется в тепло, которое необходимо отводить охладителю.
P = (V x ΔT x Cp x ρ) / (Δt x 317,3)
Тепловая нагрузка P = в л.с.
Объем жидкости V = в галлонах
Повышение температуры ΔT = в 0F
Удельный Нагрев Cp = в БТЕ / фунт 0F
Плотность ρ = в фунт / фут3
Время испытания Δt = в мин.
Тепловая нагрузка в лошадиных силах = 1.341 x тепловая нагрузка кВт
Примечание: Тепловыделение за счет излучения гидравлического бака не учитывается в этом расчете.
После определения тепловой нагрузки размер охладителя можно выбрать на основе других параметров, таких как скорость потока жидкости, температура среды, поступающей в охладитель, и желаемая максимальная температура жидкости. Для точных расчетов тепловой нагрузки важно знать свойства жидкости, такие как удельная теплоемкость и плотность.
Parker Hannifin предлагает программу воздушного охлаждения масла, которая позволяет пользователям легко рассчитывать тепловую нагрузку после получения вышеуказанной информации в результате испытаний.Эта информация может быть использована для определения размера подходящего воздушно-масляного охладителя с использованием той же программы.
Кроме того, паяные пластинчатые водомасляные охладители могут служить альтернативой воздушно-масляным охладителям, при этом методы, используемые для расчета тепловой нагрузки, остаются одинаковыми для обоих охладителей.
Parker Hannifin, Отделение аккумуляторов и охладителей.
www.parker.com/accumulator
Из рубрики: Компоненты масляных радиаторов, Основы гидравлической энергии, Статьи журнала Fluid Power World
С тегами: Parker Hannfin
ZuluThermo — гидравлические расчеты тепловых сетей
ZuluThermo — это программный комплекс для анализа и моделирования тепловых сетей.Это мощный инструмент для проектировщиков, техников и инженеров, эксплуатирующих системы централизованного теплоснабжения.
С помощью ZuluThermo вы можете создавать симуляции, отражающие режимы работы тепловых сетей, анализировать аварийные ситуации и оценивать эффективность мер по модернизации и развитию систем централизованного теплоснабжения.
ФУНКЦИИ ZULUTHERMO:
ZuluThermo позволяет пользователям анализировать и моделировать тупиковые и кольцевые тепловые сети, в том числе с дожимными насосными станциями и дроссельными устройствами, с одним или несколькими источниками питания.С помощью этой программы вы можете выполнять теплогидравлические расчеты и проектировать сети, схемы которых предлагают множество способов добавления подстанций централизованного теплоснабжения. и станции централизованного теплоснабжения. При проведении гидравлических расчетов возможно использование обобщенных данных потребителей без тепловых нагрузок и конкретных схем подключения потребителей к тепловой сети.
Понимание сетевых компонентов
В настоящее время продукт доступен в следующих конфигурациях:
ZuluThermo — моделирование тепловых сетей для ZuluGIS
ZuluNetTools — ActiveX-компоненты для моделирования инженерных сетей
Используя ZuluThermo в сочетании с ZuluGIS , , вы можете создать цифровую модель тепловой сети, которая позволит вам решать различные задачи (подробнее).
ПОСТРОЙТЕ МОДЕЛЬ ТЕПЛОВОЙ СЕТИ
Вы можете построить цифровую модель тепловой сети с помощью графического редактора ZuluGIS. Программа сразу генерирует вычислительную модель и таблицы для каждого объекта. Все, что требуется, это задать параметры расчета для объектов и нажать кнопку для выполнения задачи.
No related posts.

Конфигурация трубопровода	Описание
Дерево	В этой конфигурации используется основная труба, которая разветвляется на трубы меньшего размера, подобно тому, как у дерева есть ветви, которые растут из его ствола.Отводные трубы обеспечивают водой индивидуальные оросители и другие элементы противопожарной защиты.
Петля	Эта конфигурация также имеет основную трубу, от которой отходят все остальные трубы. Однако основная труба возвращается в начальную точку, завершая цикл у источника.
Сетка	В этой конфигурации используются две основные линии, идущие параллельно друг другу и соединенные меньшими сегментами трубопроводов. К каждому спринклеру ведет более одного маршрута, что снижает трение.