חישוב סעפת החימום ושרוולי הרכבה
ניתן ליישם את טכנולוגיית החישוב לעיל על כל סוגי אספקת החום - צינור אחד, שני צינור וקולטן. עם זאת, עבור האחרון, יש צורך לבצע חישוב נכון של הקוטר של אספן החימום.
גוף חימום זה נחוץ להפצת נוזל הקירור על פני מספר מעגלים. במקרה זה, חישוב הקוטר הנכון של סעפת החימום קשור באופן בלתי נפרד לחישוב הקטע האופטימלי של הצינור. זהו השלב הבא בתכנון מערכת החימום.
ערכת חישוב אספנים
כדי לחשב את קוטר סעפת החימום, תחילה עליך לחשב את חתך הצינורות על פי התוכנית לעיל. אז אתה יכול להשתמש בנוסחה פשוטה למדי:
בעת קביעת הגובה והמרחק האופטימלי בין החרירים, מיושם העיקרון של "שלושה קטרים". לדבריו, הריחוק של הצינורות על המבנה צריך להיות 6 רדיוסים כל אחד. הקוטר הכולל של סעפת החימום שווה גם לערך זה.
שרוול להרכבת צינורות חימום
אבל בנוסף לרכיב זה של המערכת, לעתים קרובות יש צורך להשתמש ברכיבים נוספים. כיצד לגלות את קוטר השרוול לחימום צינורות? רק על ידי ביצוע חישוב ראשוני של קטע הכבישים המהירים. בנוסף, יש צורך לקחת בחשבון את עובי הקירות ואת החומר של ייצורם. העיצוב של השרוול, מידת הבידוד התרמי שלו יהיה תלוי בזה.
קוטר השרוול לחימום צינורות מושפע מחומר הקיר וכן מצינורות
חשוב לקחת בחשבון את מידת ההתרחבות האפשרית כאשר המשטח מחומם. אם הקטרים של צינורות אספקת החום מפלסטיק הם 20 מ"מ, אז אותו פרמטר עבור השרוול חייב להיות לפחות 24 מ"מ
השרוול חייב להיות מותקן על טיט מלט או חומר בלתי דליק דומה.
כיצד לבחור את קוטר הצינור הנכון
במקרים בהם החימום מתבצע בבית פרטי או בקוטג', יש לבחור את הצינורות תוך התחשבות בעובדה שהקוטר לא ישתנה רק כאשר יש חיבור ישיר למערכת ההסקה המרכזית. במקרה של מערכת צינורות אוטונומית, ניתן להשתמש בכל גודל (קוטר ואורך שונה), בהתאם להעדפות של בעל הבית.
בעת בחירת החסר הדרושים, יש צורך לקחת בחשבון את כל התכונות, במיוחד כאשר מדובר במערכת חימום טבעית, שבה היחס בין החתך לכוח המשאבה לא יהיה תכונה עיקרית. עובדה זו מיוחסת ליתרונות של מערכת חימום זו.
ערכת התקנת צינור.
החיסרון של מערכת כזו הוא רדיוס הפעולה הקטן והעלות הגבוהה של האלמנטים הגדולים המשמשים במקרה זה.
כדי להבטיח את יעילות המערכת, יש צורך לשמור על רמת לחץ מסוימת בה, המאפשרת למים הנעים פנימה להתגבר על כל המכשולים בדרכה. התנגדות (מכשולים) יכולה להיות בצורת חיכוך של מים על הקירות, ברז או ברז ומכשיר חימום. הדבר המעניין ביותר הוא שההתנגדות והמהירות שבה המים יזרמו תלויים באורך ובקוטר של צינורות הצינור. עם מהירות מים גבוהה, חתך קטן וצינור ארוך, רמת ההתנגדות בנתיב המים עולה.
קיבולת צינור המים
צינורות מים בבית משמשים לרוב. ומכיוון שהם נתונים לעומס גדול, חישוב התפוקה של צינור המים הופך לתנאי חשוב לפעולה אמינה.
מעבר של הצינור בהתאם לקוטר
קוטר אינו הפרמטר החשוב ביותר בעת חישוב פטנטיות צינור, אך הוא משפיע גם על ערכו. ככל שהקוטר הפנימי של הצינור גדול יותר כך החדירות גבוהה יותר וכן הסיכוי לסתימות וסתימות נמוך יותר. עם זאת, בנוסף לקוטר, יש צורך לקחת בחשבון את מקדם החיכוך של המים על קירות הצינור (ערך טבלה לכל חומר), אורך הקו וההבדל בלחץ הנוזל בכניסה וביציאה. בנוסף, מספר המרפקים והאביזרים בצנרת ישפיעו רבות על הפטנציה.
טבלת קיבולת הצינור לפי טמפרטורת נוזל הקירור
ככל שהטמפרטורה בצינור גבוהה יותר, כך הקיבולת שלו נמוכה יותר, כאשר המים מתרחבים ובכך יוצרים חיכוך נוסף.
עבור אינסטלציה, זה לא חשוב, אבל במערכות חימום זה פרמטר מרכזי
יש טבלה לחישובים של חום ונוזל קירור.
קוטר צינור, מ"מ | רוחב פס | |||
---|---|---|---|---|
לפי חום | לפי נוזל קירור | |||
מים | קִיטוֹר | מים | קִיטוֹר | |
Gcal/h | t/h | |||
15 | 0,011 | 0,005 | 0,182 | 0,009 |
25 | 0,039 | 0,018 | 0,650 | 0,033 |
38 | 0,11 | 0,05 | 1,82 | 0,091 |
50 | 0,24 | 0,11 | 4,00 | 0,20 |
75 | 0,72 | 0,33 | 12,0 | 0,60 |
100 | 1,51 | 0,69 | 25,0 | 1,25 |
125 | 2,70 | 1,24 | 45,0 | 2,25 |
150 | 4,36 | 2,00 | 72,8 | 3,64 |
200 | 9,23 | 4,24 | 154 | 7,70 |
250 | 16,6 | 7,60 | 276 | 13,8 |
300 | 26,6 | 12,2 | 444 | 22,2 |
350 | 40,3 | 18,5 | 672 | 33,6 |
400 | 56,5 | 26,0 | 940 | 47,0 |
450 | 68,3 | 36,0 | 1310 | 65,5 |
500 | 103 | 47,4 | 1730 | 86,5 |
600 | 167 | 76,5 | 2780 | 139 |
700 | 250 | 115 | 4160 | 208 |
800 | 354 | 162 | 5900 | 295 |
900 | 633 | 291 | 10500 | 525 |
1000 | 1020 | 470 | 17100 | 855 |
טבלת קיבולת צינור בהתאם ללחץ נוזל הקירור
ישנה טבלה המתארת את תפוקת הצינורות בהתאם ללחץ.
צְרִיכָה | רוחב פס | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
צינור DN | 15 מ"מ | 20 מ"מ | 25 מ"מ | 32 מ"מ | 40 מ"מ | 50 מ"מ | 65 מ"מ | 80 מ"מ | 100 מ"מ |
Pa/m — mbar/m | פחות מ-0.15 מ"ש | 0.15 מ"ש | 0.3 מ"ש | ||||||
90,0 — 0,900 | 173 | 403 | 745 | 1627 | 2488 | 4716 | 9612 | 14940 | 30240 |
92,5 — 0,925 | 176 | 407 | 756 | 1652 | 2524 | 4788 | 9756 | 15156 | 30672 |
95,0 — 0,950 | 176 | 414 | 767 | 1678 | 2560 | 4860 | 9900 | 15372 | 31104 |
97,5 — 0,975 | 180 | 421 | 778 | 1699 | 2596 | 4932 | 10044 | 15552 | 31500 |
100,0 — 1,000 | 184 | 425 | 788 | 1724 | 2632 | 5004 | 10152 | 15768 | 31932 |
120,0 — 1,200 | 202 | 472 | 871 | 1897 | 2898 | 5508 | 11196 | 17352 | 35100 |
140,0 — 1,400 | 220 | 511 | 943 | 2059 | 3143 | 5976 | 12132 | 18792 | 38160 |
160,0 — 1,600 | 234 | 547 | 1015 | 2210 | 3373 | 6408 | 12996 | 20160 | 40680 |
180,0 — 1,800 | 252 | 583 | 1080 | 2354 | 3589 | 6804 | 13824 | 21420 | 43200 |
200,0 — 2,000 | 266 | 619 | 1151 | 2486 | 3780 | 7200 | 14580 | 22644 | 45720 |
220,0 — 2,200 | 281 | 652 | 1202 | 2617 | 3996 | 7560 | 15336 | 23760 | 47880 |
240,0 — 2,400 | 288 | 680 | 1256 | 2740 | 4176 | 7920 | 16056 | 24876 | 50400 |
260,0 — 2,600 | 306 | 713 | 1310 | 2855 | 4356 | 8244 | 16740 | 25920 | 52200 |
280,0 — 2,800 | 317 | 742 | 1364 | 2970 | 4356 | 8566 | 17338 | 26928 | 54360 |
300,0 — 3,000 | 331 | 767 | 1415 | 3076 | 4680 | 8892 | 18000 | 27900 | 56160 |
טבלת קיבולת צינור בהתאם לקוטר (לפי שבלב)
הטבלאות של פ"א וא"פ שבלב הן אחת השיטות הטבלאיות המדויקות ביותר לחישוב תפוקה של מערכת אספקת מים. בנוסף, הם מכילים את כל נוסחאות החישוב הדרושות לכל חומר ספציפי. זהו חומר אינפורמטיבי עשיר בשימוש על ידי מהנדסים הידראוליים לרוב.
הטבלאות לוקחות בחשבון:
- קוטרי צינור - פנימי וחיצוני;
- עובי קיר;
- חיי השירות של הצינור;
- אורך קו;
- הקצאת צינור.
קוטר של צינורות חימום ותכונות לבחירתם
כאשר מתחילים לפתור בעיה כזו כמו חישוב קוטר הצינורות של מערכת חימום, יש לקחת בחשבון כי ישנם מספר מושגים המאוחדים במונח הכללי "קוטר צינור". ניתן לאפיין כל צינור על ידי הפרמטרים הבאים:
הקוטר הפנימי הוא המאפיין העיקרי של הצינור, המעיד על תפוקתו.
הקוטר החיצוני הוא מאפיין חשוב לא פחות שיש לקחת בחשבון בעת תכנון מערכת חימום.
קוטר נומינלי (קדח נומינלי) - ערך מעוגל מסוים, המצוין בעת הסימון.
אל לנו גם לשכוח שלצינורות העשויים מחומרים שונים יש מספר בסימון המתאים לקטרים אחד או אחר:
- צינורות פלדה וברזל יצוק מסומנים לפי גודל הקוטר הפנימי שלהם.
- צינורות מנחושת או פלסטיק - לפי גודל הקוטר החיצוני.
לכן, בעת חישוב החתך של צינור חימום, הכרחי לקחת בחשבון את החומר של הצינורות. במיוחד אם זה אמור ליצור מערכת שהיא שילוב של צינורות שונים.
אחת התכונות המשפיעות על בחירת הגודל של כל צינור היא יחידת המדידה שאומצה על מנת להעריך את גודל הקוטר שלהם, ומכאן את הסימון שלהם. היחידה הבסיסית לגודל צינור היא מספר שלם או שבריר אינץ'. כדי להמיר אינצ'ים למערכת המדידה הרגילה שלנו, זכור ש-1 אינץ' = 25.4 מ"מ.
חישוב קוטר צינורות חימום
כדי להבין כיצד לעבוד עם טבלת קטרים וכיצד לבחור קוטר צינור בעת הנחת צינור חימום, שקול חישוב אופייני לחדר של 20 מ"ר:
- ראשית, אנו מבררים כמה כוח חום נדרש לחימום חדר מסוים בבית.עבור כל 10 מ"ר של שטח (בתנאי שהקירות מבודדים וגובה התקרה אינו עולה על 3 מ'), נדרש כוח תרמי של 1 קילוואט.
- במקרה שלנו, זה 20 מ"ר, לכן, 2 קילוואט.
- נוסיף מרווח של 20%, בסופו של דבר נקבל 2.4 קילוואט. המשמעות היא שכדי ליצור תנאי טמפרטורה נוחים בחדר כזה, יש צורך לספק חימום בהספק של 2.4 קילוואט. אתה יכול לבצע את החישובים המתוארים באמצעות מחשבון מקוון.
טבלת קוטרי צנרת חימום, לפיה ניתן לקבוע את קוטר הצינור האופטימלי בחימום דו-צינורי
- אם יש חלונות בחדר, אנו רוכשים רדיאטורים לחימום. מספר הרדיאטורים צריך להיות שווה למספר החלונות. כלומר, אם יש שני חלונות, נקבל שתי סוללות של 1.2 קילוואט כל אחת. אנו מניחים אותם מתחת לאדני החלונות או בכל מקום אחר שמספק העיצוב.
אתה יכול להגדיל את ערך ההספק עבור רדיאטורים, אבל אתה לא יכול להקטין אותו
- על פי טבלת קוטרי הצינורות הפנימיים, אנו מוצאים את ערך ההספק של 2.4 קילוואט (2400 וואט), ואז אנו מסתכלים על הערך העליון של שטף החום. האזור המודגש בכחול מייצג את קצב זרימת הנוזל האופטימלי במערכת החימום, שהוזכר קודם לכן במאמר שלנו. יש לציין כי הטבלה המוצגת מציגה את הערכים של כל הפרמטרים עבור מערכת חימום דו-צינורית, תוך התחשבות בהבדל בטמפרטורות הנוזל בכניסה לצינור וביציאה.
אז בואו נסכם את העבודה עם הטבלה. לחימום חדר של 20 מ"ר מתאים צינור בחתך של 8 מ"מ. במקרה זה, מהירות נוזל הקירור תהיה 0.6 מ"ש, הצריכה שלו תהיה 105 ק"ג לשעה, וההספק התרמי יהיה 2453 וואט. מותר להשתמש בצינורות של 10 מ"מ, ואז מהירות התנועה תהיה 0.4 מ' לשנייה, קצב הזרימה יהיה 110 ק"ג לשעה, ושטף החום יהיה 2555 ואט.
ההליך לחישוב החתך של קווי אספקת חום
לפני חישוב הקוטר של צינור חימום, יש צורך לקבוע את הפרמטרים הגיאומטריים הבסיסיים שלהם. כדי לעשות זאת, אתה צריך לדעת את המאפיינים העיקריים של כבישים מהירים. אלה כוללים לא רק ביצועים, אלא גם ממדים.
כל יצרן מציין את ערך קטע הצינור - קוטר. אבל למעשה, זה תלוי בעובי הדופן ובחומר הייצור. לפני רכישת דגם ספציפי של צינורות, אתה צריך לדעת את התכונות הבאות של ייעוד ממדים גיאומטריים:
- חישוב הקוטר של צינורות פוליפרופילן לחימום נעשה תוך התחשבות בעובדה שיצרנים מציינים את הממדים החיצוניים. כדי לחשב את הקטע השימושי, יש צורך להחסיר שני עובי דופן;
- עבור צינורות פלדה ונחושת, ניתנות מידות פנימיות.
לדעת תכונות אלה, אתה יכול לחשב את הקוטר של סעפת החימום, צינורות ורכיבים אחרים להתקנה.
בעת בחירת צינורות חימום פולימריים, יש צורך להבהיר את נוכחותה של שכבת חיזוק בעיצוב. בלעדיו, כאשר הוא נחשף למים חמים, הקו לא יקבל את הקשיחות המתאימה.
קביעת הכוח התרמי של המערכת
איך בוחרים את קוטר הצינור המתאים לחימום והאם צריך לעשות זאת ללא נתונים מחושבים? עבור מערכת חימום קטנה, ניתן לוותר על חישובים מורכבים
חשוב רק להכיר את הכללים הבאים:
- הקוטר האופטימלי של צינורות עם מחזור חימום טבעי צריך להיות בין 30 ל 40 מ"מ;
- עבור מערכת סגורה עם תנועה מאולצת של נוזל הקירור, יש להשתמש בצינורות קטנים יותר כדי ליצור לחץ וקצב זרימת מים מיטביים.
לחישוב מדויק, מומלץ להשתמש בתוכנה לחישוב קוטר צינורות חימום. אם הם לא, אתה יכול להשתמש בחישובים משוערים. ראשית עליך למצוא את הכוח התרמי של המערכת. לשם כך, עליך להשתמש בנוסחה הבאה:
כאשר Q הוא תפוקת החום המחושבת של חימום, kW/h, V הוא נפח החדר (בית), m³, Δt הוא ההפרש בין הטמפרטורות ברחוב ובחדר, ° С, K הוא החום המחושב מקדם ההפסד של הבית, 860 הוא הערך להמרת הערכים שהתקבלו לפורמט מקובל של קוט"ש.
הקושי הגדול ביותר בחישוב ראשוני של קוטר צינורות פלסטיק לחימום נגרם על ידי מקדם התיקון K. זה תלוי בבידוד התרמי של הבית. זה עדיף לקחת מנתוני הטבלה.
מידת הבידוד התרמי של הבניין
בידוד איכותי של הבית, מותקנים חלונות ודלתות חדישות
כדוגמה לחישוב הקטרים של צינורות פוליפרופילן לחימום, ניתן לחשב את תפוקת החום הנדרשת של חדר בנפח כולל של 47 מ"ר. במקרה זה, הטמפרטורה בחוץ תהיה -23 מעלות צלזיוס, ובפנים - +20 מעלות צלזיוס. בהתאם, ההפרש Δt יהיה 43°C. אנו לוקחים את מקדם התיקון שווה ל-1.1. אז הכוח התרמי הנדרש יהיה.
השלב הבא בבחירת קוטר הצינור לחימום הוא קביעת המהירות האופטימלית של נוזל הקירור.
החישובים המוצגים אינם לוקחים בחשבון את התיקון לחספוס המשטח הפנימי של הכבישים המהירים.
מהירות המים בצינורות
טבלה לחישוב קוטר צינור החימום
הלחץ האופטימלי של נוזל הקירור ברשת החשמל הכרחי לפיזור אחיד של אנרגיה תרמית על פני רדיאטורים וסוללות. לבחירה נכונה של הקטרים של צינורות החימום, יש לקחת את הערכים האופטימליים של מהירות התקדמות המים בצינורות.
כדאי לזכור שאם חריגה מעוצמת התנועה של נוזל הקירור במערכת, עלול להתרחש רעש זר. לכן, ערך זה צריך להיות בין 0.36 ל-0.7 מ'/שנייה. אם הפרמטר קטן יותר, בהכרח יתרחשו הפסדי חום נוספים. אם חריגה ממנו, יופיע רעש בצנרת וברדיאטורים.
לחישוב הסופי של קוטר צינור החימום, השתמש בנתונים מהטבלה שלהלן.
החלפה לנוסחה לחישוב קוטר צינור החימום בערכים שהושגו קודם לכן, ניתן לקבוע כי קוטר הצינור האופטימלי לחדר מסוים יהיה 12 מ"מ. זה רק חישוב משוער. בפועל, מומחים ממליצים להוסיף 10-15% לערכים שהושגו. הסיבה לכך היא שהנוסחה לחישוב קוטר צינור החימום עשויה להשתנות עקב הוספת רכיבים חדשים למערכת. לחישוב מדויק, תזדקק לתוכנית מיוחדת לחישוב קוטר צינורות חימום. ניתן להוריד מערכות תוכנה דומות בגרסת הדגמה עם יכולות חישוב מוגבלות.