Per a un funcionament eficient del sistema de calefacció, s’han de complir diverses condicions: triar els components adequats i fer un càlcul. L'eficiència i la distribució uniforme de la calor depenen del càlcul correcte dels paràmetres del sistema. Com es pot fer un càlcul hidràulic d’un sistema de calefacció: exemples, programes us ajudaran a realitzar aquests càlculs.
Propòsit del càlcul hidràulic de la calefacció
Durant el funcionament de qualsevol sistema de subministrament de calor, la resistència hidràulica sorgeix inevitablement quan es mou el refrigerant. Per tenir en compte aquest paràmetre, cal un càlcul hidràulic d’un sistema de calefacció de dues canonades. La seva essència rau en l'elecció correcta dels components del sistema, tenint en compte el seu rendiment.
De fet, el càlcul hidràulic dels sistemes de calefacció d’aigua és un procediment complex, durant el qual es tenen en compte totes les subtileses i matisos. En la primera fase, heu de decidir la potència de calefacció necessària, escollir la distribució òptima de les canonades, així com el mode de funcionament tèrmic. A partir d’aquestes dades, es fa un càlcul hidràulic del sistema de calefacció a Excel o un programa especialitzat. El resultat dels càlculs hauria de ser el següent paràmetre de subministrament de calor per aigua:
- Diàmetre òptim de la canonada... Basat en això, podeu esbrinar el seu rendiment, les pèrdues de calor. Tenint en compte l'elecció del material de fabricació, es coneixerà la resistència de l'aigua contra la superfície interna de la línia;
- Pèrdua de pressió i de capçal en determinades zones del sistema... Un exemple de càlcul hidràulic d’un sistema de calefacció us permetrà pensar prèviament en els mecanismes per a la seva compensació;
- Consum d'aigua;
- Potència necessària dels equips de bombament... Relevant per a sistemes tancats amb circulació forçada.
A primera vista, la resistència hidràulica del sistema de calefacció és complexa. Tot i això, n’hi ha prou amb aprofundir una mica en l’essència dels càlculs i després els podeu fer vosaltres mateixos.
Per al subministrament de calor d'una casa o apartament petit, també es recomana calcular la resistència hidràulica del sistema de calefacció.
El procediment per calcular els paràmetres hidràulics de calefacció
En la primera fase del càlcul dels paràmetres del sistema de calefacció s’ha d’elaborar un esquema preliminar que indiqui la ubicació de tots els components. Així, es determina la longitud total de la xarxa elèctrica, es calcula el nombre de radiadors, el volum d’aigua i les característiques dels dispositius de calefacció.
Com es pot fer un càlcul hidràulic de la calefacció sense tenir experiència amb aquests càlculs? Cal recordar que és important triar el diàmetre de canonada adequat per a la calefacció autònoma. És a partir de la realització d’aquesta etapa que haurien de començar els càlculs.
El millor és fer un pla de calefacció en un pla de casa ja acabat. Això us permetrà calcular correctament el consum de material i determinar-ne la quantitat per a la disposició del sistema.
Determinació del diàmetre òptim de la canonada
El càlcul hidràulic més simplificat del sistema de calefacció inclou només el càlcul de la secció transversal de les canonades. Sovint, a l’hora de dissenyar sistemes petits, en fan falta. Per fer-ho, preneu els paràmetres següents de diàmetre de la canonada, en funció del tipus de subministrament de calor:
- Circuit obert amb circulació gravitatòria... Tubs de 30 a 40 mm de diàmetre. Una secció tan gran és necessària per reduir les pèrdues durant la fricció de l'aigua contra la superfície interna de les línies;
- Sistema tancat amb circulació forçada... La secció transversal de les canonades varia de 8 a 24 mm. Com més petit sigui, més pressió hi haurà al sistema i, en conseqüència, disminuirà el volum total del refrigerant. Però això augmentarà les pèrdues hidràuliques.
Si hi ha un programa especialitzat per al càlcul hidràulic del sistema de calefacció, n'hi ha prou amb omplir les dades sobre les característiques tècniques de la caldera i transferir l'esquema de calefacció. El paquet de programari determinarà el diàmetre òptim de la canonada.
Les dades obtingudes es poden comprovar independentment. El procediment per realitzar un càlcul hidràulic d’un sistema de calefacció de dues canonades manualment quan es calcula el diàmetre de les canonades és calcular els paràmetres següents:
- V - la velocitat del moviment de l'aigua. Ha d’estar en el rang de 0,3 a 0,6 m / s. Determinat pel rendiment dels equips de bombament;
- Q - flux de calor. Aquesta és la proporció de la quantitat de calor que passa durant un període de temps determinat: 1 segon;
- G - consum d'aigua. Mesurat en kg / hora. Depèn directament del diàmetre de la canonada.
En el futur, per realitzar el càlcul hidràulic dels sistemes de calefacció d’aigua, haureu de conèixer el volum total de la sala climatitzada - m³. Suposem que aquest valor per a una habitació és de 50 m³. Sabent la potència de la caldera de calefacció (24 kW), calculem el flux de calor final:
Q = 50/24 = 2.083 kW
A continuació, per seleccionar el diàmetre òptim de la canonada, haureu d’utilitzar les dades de la taula compilada quan realitzeu el càlcul hidràulic del sistema de calefacció a Excel.
En aquest cas, el diàmetre òptim de la canonada interior per a una secció específica del sistema és de 10 mm.
En el futur, per realitzar un exemple de càlcul hidràulic d’un sistema de calefacció, podeu esbrinar el cabal d’aigua aproximat, que xiularà des del diàmetre de la canonada.
Els fabricants de canonades de polímer indiquen el diàmetre exterior. Per tant, per al càlcul correcte de la resistència hidràulica del sistema de calefacció s’han de restar dos gruixos de paret de la xarxa elèctrica.
Consideració de les resistències locals a la línia
Un pas igualment important és el càlcul de la resistència hidràulica del sistema de calefacció a cada tram de la línia. Per a això, tot l'esquema de subministrament de calor es divideix convencionalment en diverses zones. El millor és fer els càlculs per a cada habitació de la casa.
Com a dades inicials per entrar al programa per al càlcul hidràulic del sistema de calefacció, caldran els valors següents:
- La longitud de la canonada al lloc, lm;
- Diàmetre de línia. El procediment de càlcul es descriu anteriorment;
- La velocitat requerida del mitjà de calefacció. També depèn del diàmetre de la canonada i de la potència de la bomba de circulació;
- Dades de referència típiques de cada tipus de material de fabricació: coeficient de fricció (λ), pèrdua de fricció (ΔР);
- La densitat de l'aigua a una temperatura de + 80 ° C serà de 971,8 kg / m³.
Conegudes aquestes dades, podeu fer un càlcul hidràulic simplificat del sistema de calefacció. El resultat d’aquests càlculs es pot veure a la taula.
En realitzar aquest treball, cal recordar que, com més petita sigui la secció de calefacció seleccionada, més precises seran les dades dels paràmetres generals del sistema. Atès que serà difícil fer un càlcul hidràulic del subministrament de calor la primera vegada, es recomana realitzar diversos càlculs per a un interval determinat de la canonada. És desitjable que contingui el mínim possible de dispositius addicionals: radiadors, vàlvules, etc.
Per comprovar el càlcul hidràulic d'un sistema de calefacció de dues canonades, heu de realitzar-lo en diversos programes diferents o, a més, manualment.
Visió general dels programes per a càlculs hidràulics
De fet, qualsevol càlcul hidràulic dels sistemes de subministrament de calor per aigua és una tasca d’enginyeria complexa. Per solucionar-ho, s'han desenvolupat diversos paquets de programari que simplifiquen la implementació d'aquest procediment.
Podeu provar de fer un càlcul hidràulic del sistema de calefacció a la capa Excel, mitjançant fórmules ja preparades. Però, al mateix temps, poden sorgir els problemes següents:
- Gran error. En la majoria dels casos, es prenen esquemes d’una o dos canonades com a exemple de càlcul hidràulic per a un sistema de calefacció. Trobar aquests càlculs per al col·lector és problemàtic;
- Per a una correcta comptabilització de la resistència hidràulica de la canonada, calen dades de referència que no estiguin en la forma. Cal cercar-los i introduir-los addicionalment.
Tenint en compte aquests factors, els experts recomanen utilitzar programes de càlcul. La majoria són de pagament, però alguns tenen una versió demo limitada.
Oventrop CO
El programa més senzill i intuïtiu per al càlcul hidràulic del sistema de subministrament de calor. Una interfície intuïtiva i una configuració flexible us ajudaran a afrontar ràpidament els matisos de l’entrada de dades. Poden sorgir petits problemes durant la configuració inicial del complex. Caldrà introduir tots els paràmetres del sistema, des del material per a la fabricació de canonades fins a la ubicació dels elements calefactors.
HERZ C.O.
Es caracteritza per la flexibilitat de configuració, la possibilitat de fer un càlcul hidràulic simplificat de la calefacció, tant per a un nou sistema de subministrament de calor com per modernitzar un sistema antic. Es diferencia dels anàlegs en una interfície gràfica convenient.
Instal-Therm HCR
El paquet de programari està dissenyat per a la resistència hidràulica professional del sistema de subministrament de calor. La versió gratuïta té moltes limitacions. El camp d’aplicació és el disseny de calefacció en grans edificis públics i industrials.
A la pràctica, el càlcul hidràulic no sempre es realitza per al subministrament autònom de calor de cases i apartaments particulars. No obstant això, això pot provocar un deteriorament del funcionament del sistema de calefacció i la ràpida avaria dels seus elements: radiadors, canonades i una caldera. Per evitar-ho, heu de calcular els paràmetres del sistema a temps i comparar-los amb els actuals per a una major optimització del funcionament de la calefacció.
Un exemple de càlcul hidràulic per a un sistema de calefacció:
