Tính toán thể tích của hệ thống sưởi

Tính toán hệ thống sưởi của một ngôi nhà riêng

Việc bố trí nhà ở với hệ thống sưởi là thành phần chính của việc tạo ra các điều kiện sống có nhiệt độ thoải mái trong nhà

Đường ống của mạch nhiệt bao gồm nhiều phần tử, vì vậy cần chú ý đến từng phần tử đó. Điều quan trọng không kém là tính toán chính xác hệ thống sưởi của một ngôi nhà riêng, mà hiệu quả của bộ phận nhiệt, cũng như tính kinh tế của nó, phần lớn phụ thuộc vào nó. Và làm thế nào để tính toán hệ thống sưởi ấm theo tất cả các quy tắc, bạn sẽ học được từ bài viết này

Và làm thế nào để tính toán hệ thống sưởi ấm theo tất cả các quy tắc, bạn sẽ tìm hiểu từ bài viết này.

Bộ phận đốt nóng được làm bằng gì?
Lựa chọn phần tử sưởi
Xác định công suất lò hơi
Tính toán số lượng và thể tích của bộ trao đổi nhiệt
Yếu tố quyết định số lượng bộ tản nhiệt
Ví dụ về công thức và tính toán
Hệ thống sưởi ấm đường ống
Lắp đặt các thiết bị sưởi

1 Tính toán diện tích của lò sưởi trong hệ thống sưởi ấm một ống

Bề mặt
thiết bị sưởi ấm trong
hệ thống sưởi ống đơn
tính toán với nhiệt độ
chất làm mát ở đầu vào cho mỗi thiết bị
t_trong
, VỚI,
lượng chất làm mát đi qua
thông qua thiết bị G_{Vân vân},
kg / h, và độ lớn của tải nhiệt
dụng cụ Q_{Vân vân},
Thứ ba

Sự chi trả
diện tích của mỗi lò sưởi
được thực hiện trong một số
trình tự:

Một)
Sơ đồ tính toán của riser được vẽ,
loại lò sưởi được chấp nhận
và vị trí lắp đặt, sơ đồ cung cấp
chất làm mát vào thiết bị, thiết kế
nút thiết bị. Trên biểu đồ tính toán
đường kính ống, nhiệt
tải thiết bị tương đương với tổn thất nhiệt
phòng này, Q_{Vân vân.},
Thứ ba

b)
Tổng lượng nước được tính
kg / h lưu thông qua riser, theo công thức:

(4.1)

ở đâu
—
thêm vào
dòng nhiệt, (đối với loại này
thiết bị sưởi ấm =
1,02);

—
yếu tố mất mát bổ sung
nhiệt của các thiết bị sưởi ấm ở bên ngoài
hàng rào, lấy theo bảng 4.1;

Với
\ u003d 4,187 kJ / (kg.оС)
nhiệt dung khối lượng riêng của nước;

-toàn bộ
mất nhiệt trong các phòng được phục vụ
đứng lên, W.

bàn
4.1 - Yếu tố kế toán bổ sung
tổn thất nhiệt của các thiết bị sưởi
ở hàng rào bên ngoài

Tên lò sưởi	Hệ số kế toán, ở bức tường bên ngoài, bao gồm cả dưới khe hở ánh sáng
Bộ tản nhiệt mặt cắt gang	1,02

Đặc sắc
đường kính đường ống đơn vị sưởi
các thiết bị được thể hiện trong Bảng 4.2.

bàn
4.2 - Đường kính đường ống được khuyến nghị
lắp ráp lò sưởi

Tên
lắp ráp riser

Đường kính
ống D_tại,
mm

ống đứng

đóng cửa
Địa điểm

kẻ mắt

người nâng tầng
với bỏ qua bù đắp

25/20

người nâng tầng
với phần đóng trục và khóa vòi
Loại KRP

người nâng tầng
chảy

—

Điều đó
giống nhau

Thắt nút
tầng trên với hệ thống dây điện dưới
và loại cần trục KRP

Điều đó
giống nhau

Nhiệt
trọng tải Q_st,
W và tổng lượng nước G_st,
kg / h, lưu thông trong riser, giảm
trong bảng 4.3.

Ví dụ:
Q_st1
được xác định bằng tổng tổn thất nhiệt
tại các phòng 101, 201, 301; Q_st2
- trong các phòng 102, 202, 302.

bàn
4.3 - Bảng tóm tắt để tính toán tốc độ dòng chảy
nước trong bể chứa

Số st	Q_st, Thứ ba	G_st, kg / giờ
1
2
3
…
	Q_st	G_st

V
dự án khóa học này chúng tôi thực hiện
tính toán ước tính của hệ thống sưởi
thiết bị gia dụng.

Ước lượng
diện tích bề mặt bên ngoài của hệ thống sưởi
thiết bị, m2,
được xác định theo công thức:

(4.2)

ở đâu Q_{Vân vân}
- tải nhiệt trên thiết bị, W,
Q_{Vân vân}= Q_pom;

q_nom
- giá trị trung bình của danh nghĩa
mật độ thông lượng nhiệt, W / m2:

—
đối với bộ tản nhiệt bằng gang - q_nom= 595, W / m2.

Ước lượng
số lượng bộ phận tản nhiệt mỗi phòng
(riser) được xác định theo công thức:

(4.3)

ở đâu
Một₁
- diện tích của một phần của bộ tản nhiệt thương hiệu
M140-AO (GOST
8690-75),
m2, a₁
= 0,254 m2;

₃
là một yếu tố hiệu chỉnh có tính đến
số phần trong một bộ tản nhiệt; ₃
=;

₄
là một yếu tố hiệu chỉnh có tính đến
cách lắp đặt bộ tản nhiệt trong phòng;
₄
= 1.

bàn
4.4 - Giá trị hệ số hiệu chỉnh
β₃,
có tính đến số phần trong một
bộ tản nhiệt hiệu MS 140-AO

Số phần	trước 15	15-20	21
β₃	1,0	0,98	0,96

Tại
làm tròn một số phân số các phần tử
cho phép các thiết bị thuộc bất kỳ loại nào cho đến toàn bộ
giảm diện tích tính toán của họ A_{Vân vân}
không quá 5% (0,1 m2).
Nếu không, gần nhất
thiết bị sưởi ấm.

các kết quả
tính toán của các thiết bị sưởi ấm của mỗi
hệ thống làm nóng nước
tóm tắt trong bảng 4.5.

bàn
4.5 - Kết quả của việc tính toán độ nóng
thiết bị đun nước nóng

№ cơ sở	Q_{Vân vân}, Thứ ba	MỘT_{Vân vân}, m2	, tiết diện	, tiết diện

Thiết bị sưởi

Làm thế nào để tính toán sưởi ấm trong một ngôi nhà riêng cho các phòng riêng lẻ và chọn các thiết bị sưởi ấm thích hợp cho công suất này?

Phương pháp tính toán nhu cầu nhiệt cho một phòng riêng biệt hoàn toàn giống với phương pháp đã nêu ở trên.

Ví dụ, đối với một căn phòng 12 m2 có hai cửa sổ trong ngôi nhà mà chúng tôi đã mô tả, phép tính sẽ như sau:

Thể tích của căn phòng là 12 * 3,5 = 42 m3.
Công suất nhiệt cơ bản sẽ bằng 42 * 60 \ u003d 2520 watt.
Hai cửa sổ sẽ thêm 200 nữa vào đó. 2520 + 200 = 2720.
Hệ số khu vực sẽ tăng gấp đôi nhu cầu nhiệt. 2720 * 2 = 5440 watt.

Làm thế nào để chuyển đổi giá trị thu được thành số phần của bộ tản nhiệt? Làm thế nào để chọn số lượng và loại bộ đối lưu sưởi ấm?

Các nhà sản xuất luôn chỉ ra nhiệt lượng tỏa ra cho bộ đối lưu, bộ tản nhiệt dạng tấm, v.v. trong tài liệu đi kèm.

Bàn nguồn cho máy đối lưu VarmannMiniKon.

Đối với bộ tản nhiệt từng phần, thông tin cần thiết thường có thể được tìm thấy trên trang web của các đại lý và nhà sản xuất. Ở cùng một nơi, bạn thường có thể tìm thấy một máy tính để chuyển đổi kilowatt trong một phần.
Cuối cùng, nếu bạn đang sử dụng bộ tản nhiệt mặt cắt không rõ nguồn gốc, với kích thước tiêu chuẩn của chúng là 500 mm dọc theo trục của núm, bạn có thể tập trung vào các giá trị trung bình sau:

Nhiệt điện trên mỗi phần, watt

Trong một hệ thống sưởi ấm tự trị với các thông số chất làm mát vừa phải và có thể đoán trước được, bộ tản nhiệt bằng nhôm thường được sử dụng nhiều nhất. Giá cả hợp lý của chúng rất dễ chịu kết hợp với ngoại hình đẹp và khả năng tản nhiệt cao.

Trong trường hợp của chúng tôi, các phần nhôm có công suất 200 watt sẽ cần 5440/200 = 27 (làm tròn).

Đặt nhiều phần như vậy trong một phòng không phải là một nhiệm vụ tầm thường.

Như mọi khi, có một vài điều tinh tế.

Khi bộ tản nhiệt nhiều phần được kết nối sang một bên, nhiệt độ của các phần cuối cùng thấp hơn nhiều so với phần đầu tiên; theo đó, nhiệt lượng từ lò sưởi giảm. Một hướng dẫn đơn giản sẽ giúp giải quyết vấn đề: kết nối các bộ tản nhiệt theo sơ đồ "từ dưới lên".
Các nhà sản xuất chỉ ra nhiệt lượng tỏa ra cho một vùng nhiệt độ giữa chất làm mát và phòng là 70 độ (ví dụ: 90 / 20C). Khi nó giảm, dòng nhiệt sẽ giảm.

Một trường hợp đặc biệt

Thông thường, các thanh ghi thép tự chế tạo được sử dụng làm thiết bị sưởi ấm trong nhà riêng.

Xin lưu ý: chúng thu hút không chỉ bởi giá thành rẻ mà còn bởi độ bền kéo đặc biệt, rất hữu ích khi kết nối một ngôi nhà với một thiết bị sưởi. Trong một hệ thống sưởi ấm tự trị, sức hấp dẫn của chúng bị phủ nhận bởi vẻ ngoài khiêm tốn và truyền nhiệt thấp trên một đơn vị thể tích của lò sưởi.

Hãy chỉ nói - không phải là đỉnh cao của thẩm mỹ.

Tuy nhiên: làm thế nào để ước tính nhiệt năng của một thanh ghi có kích thước đã biết?

Đối với một ống tròn nằm ngang, nó được tính theo công thức có dạng Q = Pi * Dn * L * k * Dt, trong đó:

Q là thông lượng nhiệt;
Pi - số "pi", lấy bằng 3,1415;
Dn là đường kính ngoài của ống tính bằng mét;
L là chiều dài của nó (cũng tính bằng mét);
k là hệ số dẫn nhiệt, được lấy bằng 11,63 W / m2 * C;
Dt là giới hạn nhiệt độ, hiệu số giữa chất làm mát và không khí trong phòng.

Trong thanh ghi nằm ngang nhiều phần, truyền nhiệt của tất cả các phần, trừ phần thứ nhất, được nhân với 0,9, vì chúng tỏa nhiệt cho luồng không khí đi lên được làm nóng bởi phần thứ nhất.

Trong một thanh ghi nhiều phần, phần dưới tỏa ra nhiều nhiệt nhất.

Hãy tính truyền nhiệt của thanh ghi bốn phần có đường kính tiết diện là 159 mm và dài 2,5 mét ở nhiệt độ nước làm mát là 80 C và nhiệt độ không khí trong phòng là 18 C.

Truyền nhiệt của phần đầu tiên là 3,1415 * 0,159 * 2,5 * 11,63 * (80-18) = 900 watt.
Sản lượng nhiệt của mỗi phần trong số ba phần còn lại là 900 * 0,9 = 810 watt.
Tổng công suất nhiệt của lò sưởi là 900+ (810 * 3) = 3330 watt.

Sự lựa chọn của chất làm mát

Thông thường, nước được sử dụng làm chất lỏng hoạt động cho các hệ thống sưởi ấm. Tuy nhiên, chất chống đông có thể là một giải pháp thay thế hiệu quả. Chất lỏng như vậy không bị đóng băng khi nhiệt độ môi trường xung quanh giảm xuống mức tới hạn đối với nước. Mặc dù có những ưu điểm rõ ràng nhưng giá thành của chất chống đông lại khá cao. Vì vậy, nó chủ yếu được sử dụng để sưởi ấm các tòa nhà nhỏ.

Làm đầy hệ thống sưởi bằng nước yêu cầu chuẩn bị sơ bộ chất làm mát như vậy. Chất lỏng phải được lọc khỏi các muối khoáng hòa tan. Đối với điều này, có thể sử dụng các thuốc thử hóa học chuyên dụng có bán trên thị trường. Hơn nữa, tất cả không khí phải được loại bỏ khỏi nước trong hệ thống sưởi ấm. Nếu không, hiệu quả của việc sưởi ấm không gian có thể bị giảm.

Tính thể tích nước trong hệ thống sưởi bằng máy tính trực tuyến

Mỗi hệ thống sưởi có một số đặc điểm đáng kể - sản lượng nhiệt định mức, mức tiêu thụ nhiên liệu và lượng nước làm mát. Việc tính toán thể tích nước trong hệ thống sưởi ấm đòi hỏi một phương pháp tích hợp và cẩn thận. Vì vậy, bạn có thể tìm hiểu nồi hơi nào, công suất để chọn, xác định thể tích của bình giãn nở và lượng chất lỏng cần thiết để lấp đầy hệ thống.

Một phần đáng kể của chất lỏng nằm trong các đường ống, phần này chiếm phần lớn nhất trong sơ đồ cấp nhiệt.

Do đó, để tính toán thể tích nước, bạn cần biết đặc điểm của các đường ống, và quan trọng nhất trong số đó là đường kính, nó quyết định sức chứa của chất lỏng trong đường ống.

Nếu các phép tính được thực hiện không chính xác, hệ thống sẽ không hoạt động hiệu quả, căn phòng sẽ không ấm lên ở mức thích hợp. Một máy tính trực tuyến sẽ giúp bạn tính toán chính xác thể tích của hệ thống sưởi.

Máy tính thể tích chất lỏng trong hệ thống sưởi

Hệ thống sưởi ấm có thể sử dụng các đường ống có đường kính khác nhau, đặc biệt là trong các mạch thu nhiệt. Do đó, thể tích của chất lỏng được tính theo công thức sau:

Khối lượng nước trong hệ thống sưởi cũng có thể được tính bằng tổng các thành phần của nó:

Tóm lại, những dữ liệu này cho phép bạn tính toán phần lớn khối lượng của hệ thống sưởi. Tuy nhiên, ngoài đường ống, còn có các thành phần khác trong hệ thống cấp nhiệt. Để tính thể tích của hệ thống sưởi, bao gồm tất cả các thành phần quan trọng của nguồn cung cấp nhiệt, hãy sử dụng công cụ tính thể tích hệ thống sưởi trực tuyến của chúng tôi.

Khuyên bảo

Thực hiện một phép tính với một máy tính rất dễ dàng. Cần nhập vào bảng một số thông số liên quan đến loại bộ tản nhiệt, đường kính và chiều dài của ống, khối lượng nước trong bộ thu, v.v. Sau đó, bạn cần nhấp vào nút "Tính toán" và chương trình sẽ cung cấp cho bạn khối lượng chính xác của hệ thống sưởi ấm của bạn.

Bạn có thể kiểm tra máy tính bằng cách sử dụng các công thức trên.

Một ví dụ về tính toán thể tích của nước trong hệ thống sưởi ấm:

Giá trị của khối lượng của các thành phần khác nhau

Khối lượng nước trong bộ tản nhiệt:

tản nhiệt nhôm - 1 phần - 0,450 lít
bộ tản nhiệt lưỡng kim - 1 phần - 0,250 lít
pin gang mới 1 phần - 1.000 lít
bình gang cũ 1 cục - 1.700 lít.

Thể tích nước trong 1 mét tuyến tính của đường ống:

ø15 (G ½ ") - 0,177 lít
ø20 (G ¾ ") - 0,310 lít
ø25 (G 1,0 ″) - 0,490 lít
ø32 (G 1¼ ") - 0,800 lít
ø15 (G 1½ ") - 1,250 lít
ø15 (G 2.0 ″) - 1.960 lít.

Để tính toán toàn bộ khối lượng chất lỏng trong hệ thống sưởi ấm, bạn cũng phải thêm khối lượng chất làm mát trong nồi hơi. Những dữ liệu này được chỉ ra trong hộ chiếu đi kèm của thiết bị hoặc lấy các thông số gần đúng:

nồi hơi sàn - 40 lít nước;
nồi hơi treo tường - 3 lít nước.

Sự lựa chọn của lò hơi trực tiếp phụ thuộc vào khối lượng chất lỏng trong hệ thống sưởi ấm của phòng.

Các loại chất làm mát chính

Có bốn loại chất lỏng chính được sử dụng để làm đầy hệ thống sưởi ấm:

Nước là chất làm mát đơn giản nhất và giá cả phải chăng nhất có thể được sử dụng trong bất kỳ hệ thống sưởi ấm nào. Cùng với các ống polypropylene ngăn cản sự bay hơi, nước trở thành chất mang nhiệt gần như vĩnh cửu.
Chất chống đông - chất làm mát này sẽ đắt hơn nước và được sử dụng trong hệ thống các phòng được sưởi ấm không thường xuyên.
Chất làm mát có chứa cồn là một lựa chọn đắt tiền để làm đầy hệ thống sưởi. Rượu cao cấp dạng lỏng chứa từ 60% là cồn, khoảng 30% là nước và khoảng 10% thể tích là các chất phụ gia khác. Những hỗn hợp như vậy có đặc tính không đóng băng tuyệt vời, nhưng dễ cháy.
Dầu - như một chất mang nhiệt, nó chỉ được sử dụng trong các nồi hơi đặc biệt, nhưng thực tế nó không được sử dụng trong các hệ thống sưởi, vì hoạt động của một hệ thống như vậy rất tốn kém. Ngoài ra, dầu nóng lên trong một thời gian rất dài (cần phải nóng lên ít nhất 120 ° C), điều này rất nguy hiểm về mặt công nghệ, trong khi chất lỏng như vậy nguội đi trong một thời gian rất dài, duy trì nhiệt độ cao trong phòng.

Kết luận, cần phải nói rằng nếu hệ thống sưởi đang được hiện đại hóa, các đường ống hoặc pin đang được lắp đặt, thì tổng khối lượng của nó phải được tính toán lại, theo các đặc điểm mới của tất cả các phần tử của hệ thống.

Thông số chất chống đông và loại chất làm mát

Cơ sở để sản xuất chất chống đông là ethylene glycol hoặc propylene glycol. Ở dạng tinh khiết, các chất này là môi trường rất xâm thực, nhưng các chất phụ gia bổ sung tạo nên chất chống đông lạnh thích hợp để sử dụng trong các hệ thống sưởi ấm. Mức độ chống ăn mòn, tuổi thọ sử dụng và theo đó, chi phí cuối cùng phụ thuộc vào các chất phụ gia được đưa vào.

Nhiệm vụ chính của phụ gia là bảo vệ chống ăn mòn. Có tính dẫn nhiệt thấp, lớp gỉ trở thành chất cách nhiệt. Các hạt của nó góp phần làm tắc nghẽn các kênh, vô hiệu hóa các máy bơm tuần hoàn, dẫn đến rò rỉ và hư hỏng trong hệ thống sưởi.

Hơn nữa, việc thu hẹp đường kính trong của đường ống dẫn đến lực cản thủy động lực học, do đó vận tốc nước làm mát giảm, và chi phí năng lượng tăng lên.

Chất chống đông có phạm vi nhiệt độ rộng (từ -70 ° C đến + 110 ° C), nhưng bằng cách thay đổi tỷ lệ nước và chất cô đặc, bạn có thể nhận được chất lỏng có điểm đóng băng khác. Điều này cho phép bạn sử dụng chế độ sưởi ấm gián đoạn và chỉ bật sưởi ấm không gian khi cần thiết. Theo quy định, chất chống đông được cung cấp theo hai loại: có điểm đóng băng không quá -30 ° C và không quá -65 ° C.

Trong các hệ thống lạnh và điều hòa không khí công nghiệp, cũng như trong các hệ thống kỹ thuật không có yêu cầu đặc biệt về môi trường, chất chống đông trên cơ sở ethylene glycol với các chất phụ gia chống ăn mòn được sử dụng. Điều này là do độc tính của các giải pháp.Để sử dụng chúng, cần có các thùng giãn nở thuộc loại kín; không được phép sử dụng trong nồi hơi mạch kép.

Các khả năng ứng dụng khác đã được nhận bằng một giải pháp dựa trên propylene glycol. Đây là một chế phẩm thân thiện với môi trường và an toàn, được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, nước hoa và các tòa nhà dân cư. Bất cứ nơi nào cũng cần phải đề phòng khả năng các chất độc hại xâm nhập vào đất và nước ngầm.

Loại tiếp theo là triethylene glycol, được sử dụng ở nhiệt độ cao (lên đến 180 ° C), nhưng các thông số của nó vẫn chưa được sử dụng rộng rãi.

Yêu cầu truyền nhiệt

Bạn cần hiểu ngay rằng không có chất làm mát lý tưởng. Những loại chất làm mát tồn tại ngày nay chỉ có thể thực hiện các chức năng của chúng trong một khoảng nhiệt độ nhất định. Nếu bạn vượt ra ngoài phạm vi này, thì các đặc tính chất lượng của chất làm mát có thể thay đổi đáng kể.

Vật mang nhiệt để sưởi ấm phải có các đặc tính như vậy sẽ cho phép trong một đơn vị thời gian nhất định có thể truyền nhiệt nhiều nhất có thể. Độ nhớt của chất làm mát quyết định phần lớn ảnh hưởng của nó đến việc bơm chất làm mát trong toàn bộ hệ thống sưởi ấm trong một khoảng thời gian cụ thể. Độ nhớt của chất làm mát càng cao thì các đặc tính của nó càng tốt.

Tính chất vật lý của chất làm mát

Chất làm mát không được có tác dụng ăn mòn vật liệu làm đường ống hoặc thiết bị sưởi.

Nếu điều kiện này không được đáp ứng, thì việc lựa chọn vật liệu sẽ trở nên hạn chế hơn. Ngoài các tính chất trên, dung dịch làm mát còn phải có tính bôi trơn. Việc lựa chọn vật liệu được sử dụng để xây dựng các cơ chế khác nhau và máy bơm tuần hoàn phụ thuộc vào những đặc điểm này.

Ngoài ra, chất làm mát phải an toàn dựa trên các đặc tính của nó như: nhiệt độ bắt lửa, giải phóng các chất độc hại, bốc hơi. Ngoài ra, chất làm mát không nên quá đắt, bằng cách nghiên cứu các đánh giá, bạn có thể hiểu rằng ngay cả khi hệ thống hoạt động hiệu quả, nó sẽ không tự biện minh cho mình từ quan điểm tài chính.

Video về cách hệ thống được đổ đầy chất làm mát và cách chất làm mát được thay thế trong hệ thống sưởi ấm có thể được xem dưới đây.

Tính toán lượng nước tiêu thụ để sưởi ấm Hệ thống sưởi

»Tính toán hệ thống sưởi

Cơ cấu gia nhiệt bao gồm lò hơi, hệ thống kết nối, lỗ thông hơi, bộ điều nhiệt, ống góp, dây buộc, bình giãn nở, ắc quy, máy bơm tăng áp, đường ống.

Bất kỳ yếu tố nào chắc chắn là quan trọng. Do đó, việc lựa chọn các bộ phận lắp đặt phải được thực hiện một cách chính xác. Trên tab đang mở, chúng tôi sẽ cố gắng giúp bạn chọn các bộ phận lắp đặt phù hợp cho căn hộ của bạn.

Việc lắp đặt hệ thống sưởi trong dinh thự bao gồm các thiết bị quan trọng.

Trang 1

Mức tiêu thụ ước tính của nước mạng, kg / h, để xác định đường kính của các đường ống trong mạng đun nước có quy định cấp nhiệt chất lượng cao, nên được xác định riêng cho hệ thống sưởi, thông gió và cấp nước nóng theo công thức:

để sưởi ấm

(40)

tối đa

(41)

trong hệ thống sưởi kín

trung bình hàng giờ, với một sơ đồ song song để kết nối máy nước nóng

(42)

tối đa, với một sơ đồ song song để kết nối máy nước nóng

(43)

trung bình hàng giờ, với sơ đồ hai giai đoạn để kết nối máy nước nóng

(44)

tối đa, với sơ đồ hai giai đoạn để kết nối máy nước nóng

(45)

Quan trọng

Trong công thức (38 - 45), nhiệt lượng tính toán được cho bằng W, công suất tỏa nhiệt c được giả thiết là bằng nhau. Việc tính toán theo các công thức này được thực hiện theo từng giai đoạn, đối với nhiệt độ.

Tổng lượng tiêu thụ ước tính của nước mạng, kg / h, trong mạng lưới sưởi hai đường ống trong hệ thống cấp nhiệt đóng và mở có quy định cấp nhiệt chất lượng cao phải được xác định theo công thức:

(46)

Hệ số k3, có tính đến tỷ trọng lượng nước tiêu thụ trung bình hàng giờ cho cấp nước nóng khi điều tiết theo tải cấp nhiệt, lấy theo Bảng 2.

Bảng số 2. Giá trị hệ số

r-Bán kính của hình tròn, bằng nửa đường kính, m

Q-lưu lượng nước m 3 / s

D-Đường kính ống bên trong, m

Tốc độ dòng nước làm mát V, m / s

Khả năng chống chuyển động của chất làm mát.

Bất kỳ chất làm mát nào di chuyển bên trong đường ống đều có xu hướng dừng chuyển động của nó. Lực tác dụng để ngăn chuyển động của chất làm mát là lực cản.

Lực cản này được gọi là mất áp suất. Đó là, một chất làm mát di chuyển qua một đường ống có chiều dài nhất định bị mất áp suất.

Đầu được đo bằng mét hoặc bằng áp suất (Pa). Để thuận tiện trong tính toán, cần sử dụng đồng hồ đo.

Xin lỗi, nhưng tôi đã quen với việc nói mất đầu tính bằng mét. Cột nước 10 mét tạo ra 0,1 MPa.

Để hiểu rõ hơn về ý nghĩa của tài liệu này, tôi khuyên bạn nên làm theo lời giải của bài toán.

Nhiệm vụ 1.

Nước chảy trong ống có đường kính trong là 12 mm với vận tốc 1 m / s. Tìm chi phí.

Giải pháp: Bạn phải sử dụng các công thức trên:

Ưu nhược điểm của nước

Ưu điểm chắc chắn của nước là khả năng sinh nhiệt cao nhất trong các chất lỏng khác. Nó đòi hỏi một lượng năng lượng đáng kể để làm nóng, nhưng đồng thời nó cho phép bạn truyền một lượng nhiệt đáng kể trong quá trình làm mát. Như tính toán cho thấy, khi 1 lít nước được đun nóng đến nhiệt độ 95 ° C và làm lạnh đến 70 ° C, 25 kcal nhiệt sẽ được tỏa ra (1 calo là nhiệt lượng cần thiết để đun nóng 1 g nước bằng 1 ° C).

Nước rò rỉ trong quá trình giảm áp của hệ thống sưởi ấm sẽ không có tác động tiêu cực đến sức khỏe và hạnh phúc. Và để khôi phục lại thể tích nước làm mát ban đầu trong hệ thống thì chỉ cần bổ sung lượng nước còn thiếu vào bình giãn nở là đủ.

Những bất lợi bao gồm nước đóng băng. Sau khi khởi động hệ thống, cần phải theo dõi liên tục hoạt động trơn tru của hệ thống. Nếu cần phải để trong thời gian dài hoặc vì lý do nào đó việc cung cấp điện hoặc gas bị tạm dừng, thì chất làm mát sẽ phải được xả ra khỏi hệ thống sưởi. Nếu không, ở nhiệt độ thấp, đóng băng, nước sẽ nở ra và hệ thống sẽ bị vỡ.

Hạn chế tiếp theo là khả năng gây ăn mòn các bộ phận bên trong hệ thống sưởi. Nước không được chuẩn bị đúng cách có thể chứa nhiều muối và khoáng chất hơn. Khi bị nung nóng, điều này góp phần vào sự xuất hiện của kết tủa và sự phát triển của cáu cặn trên thành của các phần tử. Tất cả điều này dẫn đến giảm thể tích bên trong của hệ thống và giảm truyền nhiệt.

Để tránh hoặc giảm thiểu nhược điểm này, họ sử dụng phương pháp lọc và làm mềm nước bằng cách đưa các chất phụ gia đặc biệt vào thành phần của nó hoặc sử dụng các phương pháp khác.

Đun sôi là phương pháp đơn giản nhất và được biết đến nhiều nhất. Trong quá trình xử lý, một phần đáng kể tạp chất sẽ được lắng lại dưới dạng cặn dưới đáy bể.

Sử dụng phương pháp hóa học, cho vào nước một lượng vôi tôi hoặc tro soda nhất định sẽ dẫn đến hình thành cặn. Sau khi phản ứng hóa học kết thúc, lọc lấy nước lọc bỏ kết tủa.

Một lượng tạp chất nhỏ hơn được chứa trong nước mưa hoặc nước tan chảy, nhưng đối với hệ thống sưởi ấm, nước cất là lựa chọn tốt nhất, trong đó những tạp chất này hoàn toàn không có.

Nếu không có mong muốn giải quyết những thiếu sót, thì bạn nên nghĩ đến một giải pháp thay thế.

Bể giãn nở

Và trong trường hợp này, có hai phương pháp tính toán - đơn giản và chính xác.

mạch đơn giản

Một phép tính hoàn toàn đơn giản: thể tích của bình giãn nở được lấy bằng 1/10 thể tích của chất làm mát trong mạch.

Lấy giá trị thể tích của dung dịch làm mát ở đâu?

Dưới đây là một số giải pháp đơn giản:

Đổ đầy nước vào mạch điện, làm chảy không khí, sau đó xả hết nước qua ống thổi vào bất kỳ dụng cụ đo lường nào.
Ngoài ra, có thể tính được gần đúng thể tích của một hệ thống cân bằng từ việc tính toán 15 lít chất làm mát trên mỗi kilowatt công suất lò hơi. Vì vậy, trong trường hợp lò hơi 45 kW, hệ thống sẽ có khoảng 45 * 15 = 675 lít nước làm mát.

Do đó, trong trường hợp này, mức tối thiểu hợp lý sẽ là bình giãn nở cho hệ thống sưởi là 80 lít (làm tròn đến giá trị tiêu chuẩn).

Các bình giãn nở tiêu chuẩn.

Lược đồ chính xác

Chính xác hơn, bạn có thể tự tay tính toán thể tích của bình giãn nở bằng công thức V = (Vt x E) / D, trong đó:

V là giá trị mong muốn tính bằng lít.
Vt là tổng thể tích của chất làm mát.
E là hệ số giãn nở của chất làm mát.
D là hệ số hiệu suất của bình giãn nở.

Hệ số giãn nở của hỗn hợp nước và hỗn hợp nước-glycol nạc có thể được lấy theo bảng sau (khi đun nóng từ nhiệt độ ban đầu +10 C):

Và đây là hệ số cho chất làm mát có hàm lượng glycol cao.

Hệ số hiệu quả của xe tăng có thể được tính bằng công thức D = (Pv - Ps) / (Pv + 1), trong đó:

Pv là áp suất tối đa trong mạch (áp suất cài đặt của van an toàn).

Gợi ý: thường nó được lấy bằng 2,5 kgf / cm2.

Ps là áp suất tĩnh của mạch (nó cũng là áp suất nạp của bình). Nó được tính bằng 1/10 độ chênh lệch theo mét giữa mực nước của bể chứa và điểm trên của mạch (áp suất quá áp 1 kgf / cm2 nâng cột nước lên 10 mét). Một áp suất bằng Ps được tạo ra trong khoang không khí của bồn chứa trước khi làm đầy hệ thống.

Hãy tính toán các yêu cầu về bể cho các điều kiện sau đây làm ví dụ:

Chênh lệch độ cao giữa bể và điểm trên của đường đồng mức là 5 mét.
Công suất của lò hơi sưởi ấm trong nhà là 36 kW.
Đun nóng nước tối đa là 80 độ (từ 10 đến 90C).

Hệ số hiệu quả của bể sẽ bằng (2,5-0,5) / (2,5 + 1) = 0,57.

Thay vì tính toán hệ số, bạn có thể lấy nó từ bảng.

Thể tích chất làm mát với tỷ lệ 15 lít trên kilowatt là 15 * 36 = 540 lít.
Hệ số nở ra của nước khi đun nóng thêm 80 độ là 3,58% hay 0,0358.
Như vậy, thể tích thùng tối thiểu là (540 * 0,0358) /0,57=34 lít.

Tính toán chính xác của chất làm mát trong hệ thống sưởi

Bằng sự kết hợp của các tính năng, người dẫn đầu không thể tranh cãi trong số các chất mang nhiệt là nước thông thường. Tốt nhất là sử dụng nước cất, mặc dù nước đun sôi hoặc nước đã qua xử lý hóa học cũng thích hợp - để kết tủa muối và oxy hòa tan trong nước.

Tuy nhiên, nếu có khả năng nhiệt độ trong phòng có hệ thống sưởi sẽ giảm xuống dưới 0 trong một thời gian, thì nước sẽ không thích hợp làm chất mang nhiệt. Nếu nó bị đóng băng, sau đó với sự gia tăng thể tích, có khả năng cao gây ra thiệt hại không thể phục hồi cho hệ thống sưởi ấm. Trong những trường hợp như vậy, chất làm mát dựa trên chất chống đông được sử dụng.

Bơm tuần hoàn

Hai thông số quan trọng đối với chúng tôi: áp suất do máy bơm tạo ra và hiệu suất của nó.

Trong ảnh - một máy bơm trong mạch sưởi.

Với áp suất, mọi thứ không đơn giản, nhưng rất đơn giản: một mạch có chiều dài bất kỳ hợp lý cho nhà riêng sẽ yêu cầu áp suất không quá 2 mét tối thiểu cho các thiết bị ngân sách.

Tham khảo: chênh lệch 2 mét khiến hệ thống sưởi của tòa nhà 40 căn hộ lưu thông.

Cách đơn giản nhất để chọn hiệu suất là nhân khối lượng chất làm mát trong hệ thống với 3: mỗi giờ mạch phải quay ba lần. Vì vậy, trong hệ thống có thể tích 540 lít, một máy bơm có công suất 1,5 m3 / h (làm tròn) là đủ.

Một phép tính chính xác hơn được thực hiện bằng công thức G = Q / (1,163 * Dt), trong đó:

G - năng suất tính bằng mét khối trên giờ.
Q là công suất của lò hơi hoặc đoạn mạch nơi cung cấp tuần hoàn, tính bằng kilowatt.
1,163 là hệ số gắn với nhiệt dung trung bình của nước.
Dt là giới hạn nhiệt độ giữa nguồn cung cấp và điện trở lại của mạch.

Gợi ý: đối với hệ thống độc lập, cài đặt tiêu chuẩn là 70/50 C.

Với sản lượng nhiệt khét tiếng của lò hơi là 36 kW và nhiệt độ đồng bằng là 20 C, hiệu suất của máy bơm phải là 36 / (1.163 * 20) \ u003d 1.55 m3 / h.

Đôi khi hiệu suất được biểu thị bằng lít trên phút. Thật dễ dàng để đếm.

Tính toán chung

Cần phải xác định tổng công suất sưởi để công suất của lò sưởi đủ để sưởi ấm chất lượng cao cho tất cả các phòng.Vượt quá khối lượng cho phép có thể dẫn đến tăng độ mài mòn của bình nóng lạnh, cũng như tiêu hao năng lượng đáng kể.

Lượng môi chất gia nhiệt cần thiết được tính theo công thức sau: Tổng thể tích = V nồi hơi + V tản nhiệt + V ống + V bình giãn nở

Nồi hơi

Việc tính toán công suất của bộ gia nhiệt cho phép bạn xác định chỉ số công suất của lò hơi. Để làm được điều này, chỉ cần lấy tỷ lệ 1 kW năng lượng nhiệt đủ để sưởi ấm hiệu quả 10 m2 không gian sống là đủ để làm cơ sở. Tỷ lệ này hợp lệ khi có trần nhà, chiều cao không quá 3 mét.

Ngay sau khi biết chỉ số công suất của lò hơi, bạn chỉ cần tìm một thiết bị phù hợp trong một cửa hàng chuyên dụng là đủ. Mỗi nhà sản xuất cho biết khối lượng thiết bị trong dữ liệu hộ chiếu.

Vì vậy, nếu tính toán chính xác công suất được thực hiện, sẽ không có vấn đề gì với việc xác định khối lượng yêu cầu.

Để xác định đủ lượng nước trong đường ống, cần tính tiết diện của đường ống theo công thức - S = π × R2, trong đó:

S - mặt cắt ngang;
π là hằng số có giá trị bằng 3,14;
R là bán kính trong của ống.

Sau khi tính toán giá trị của diện tích mặt cắt ngang của \ u200b \ u200bộ đường ống, chỉ cần nhân nó với tổng chiều dài của toàn bộ đường ống trong hệ thống sưởi là đủ.

Bể giãn nở

Có thể xác định dung tích bình giãn nở cần có, có dữ liệu về hệ số giãn nở nhiệt của chất làm mát. Đối với nước, chỉ số này là 0,034 khi đun nóng đến 85 ° C.

Khi thực hiện phép tính, chỉ cần sử dụng công thức: V-tank \ u003d (V syst × K) / D, trong đó:

V-tank - thể tích yêu cầu của thùng giãn nở;
V-syst - tổng thể tích chất lỏng trong các phần tử còn lại của hệ thống sưởi;
K là hệ số khai triển;
D - hiệu suất của bình giãn nở (chỉ ra trong tài liệu kỹ thuật).

Hiện nay, có rất nhiều loại bộ tản nhiệt riêng lẻ cho hệ thống sưởi. Ngoài sự khác biệt về chức năng, chúng đều có chiều cao khác nhau.

Để tính toán thể tích chất lỏng làm việc trong bộ tản nhiệt, trước tiên bạn phải tính toán số lượng của chúng. Sau đó nhân số tiền này với khối lượng của một phần.

Bạn có thể tìm ra khối lượng của một bộ tản nhiệt bằng cách sử dụng dữ liệu từ bảng thông số kỹ thuật của sản phẩm. Trong trường hợp không có thông tin như vậy, bạn có thể điều hướng theo các thông số trung bình:

gang - 1,5 lít mỗi phần;
lưỡng kim - 0,2-0,3 l mỗi phần;
nhôm - 0,4 l mỗi phần.

Ví dụ sau đây sẽ giúp bạn hiểu cách tính giá trị một cách chính xác. Giả sử có 5 bộ tản nhiệt được làm bằng nhôm. Mỗi phần tử gia nhiệt chứa 6 phần. Ta thực hiện phép tính: 5 × 6 × 0,4 \ u003d 12 lít.

Như bạn có thể thấy, việc tính toán công suất phát nhiệt đi xuống để tính tổng giá trị của bốn yếu tố trên.

Không phải ai cũng có thể xác định công suất cần thiết của chất lỏng làm việc trong hệ thống với độ chính xác toán học. Do đó, không muốn thực hiện phép tính, một số người dùng thực hiện như sau. Để bắt đầu, hệ thống được lấp đầy khoảng 90%, sau đó hiệu suất được kiểm tra. Sau đó hút sạch không khí tích tụ và tiếp tục làm đầy.

Trong quá trình hoạt động của hệ thống sưởi, sự giảm tự nhiên của chất làm mát xảy ra do quá trình đối lưu. Trong trường hợp này, có mất công suất và năng suất của lò hơi. Điều này có nghĩa là cần phải có một bình dự trữ với chất lỏng làm việc, từ đó có thể theo dõi sự mất mát của chất làm mát và nếu cần, bổ sung nó.

Lựa chọn đồng hồ nhiệt

Việc lựa chọn đồng hồ đo nhiệt được thực hiện trên cơ sở các điều kiện kỹ thuật của tổ chức cung cấp nhiệt và các yêu cầu của văn bản quy định. Theo quy định, các yêu cầu là:

kế hoạch kế toán
thành phần của đơn vị đo sáng
lỗi đo lường
thành phần và độ sâu của kho lưu trữ
dải động cảm biến dòng chảy
tính khả dụng của các thiết bị thu thập và truyền dữ liệu

Đối với các tính toán thương mại, chỉ cho phép các đồng hồ đo nhiệt được chứng nhận đã đăng ký trong Cơ quan đăng ký thiết bị đo lường của Nhà nước. Ở Ukraine, người ta cấm sử dụng đồng hồ đo năng lượng nhiệt cho các tính toán thương mại, các cảm biến lưu lượng trong đó có dải động nhỏ hơn 1:10.