水加熱的計算:公式,規則,實施示例

帶公式、表格和示例的單管和兩管加熱系統的水力計算

保存並倍增!

這就是如何在新一代水力計算程序的開發和實施中製定管道的座右銘 - 一個可靠的現代通用系統,大規模應用和適中的成本。我們究竟想保留什麼,增加什麼?

有必要保留該程序從一開始就被納入其中並在隨後的改進中發展起來的那些優點:

  • 一個準確、現代且經過驗證的計算模型,作為該程序的基礎,包括對流動狀態和局部阻力的詳細分析;
  • 計算速度快,讓用戶即時計算出各種計算方案的選項;
  • 程序中包含的設計計算的可能性(直徑的選擇);
  • 可以自動計算各種運輸產品的必要熱物理特性;
  • 直觀的用戶界面的簡單性;
  • 該程序具有足夠的多功能性,使其不僅可以用於技術,還可以用於其他類型的管道;
  • 該計劃的成本適中,這是在廣泛的設計組織和部門的權力範圍內。

同時,我們打算通過消除缺點並在以下主要領域增加其功能,從根本上提高程序的功能和普通用戶的數量:

  • 軟件和功能集成 在所有方面:從一組專門且集成度低的程序,應該轉向一個單一的模塊化結構程序進行水力計算,提供熱計算、加熱衛星和電加熱的計算、任意截面管道的計算(包括燃氣管道),泵,其他設備的計算和選擇,控制裝置的計算和選擇;
  • 確保與 NTP“Truboprovod”的其他程序的軟件集成(包括數據傳輸),主要是與“Isolation”、“Predvalve”、STARS 程序;
  • 與各種圖形 CAD 系統集成,主要用於設計技術裝置以及地下管道;
  • 使用國際標準 CAPE OPEN(支持 Thermo 和 Unit 協議)與其他技術計算系統(主要與用於建模技術過程的系統 HYSYS、PRO / II 和類似系統)集成。

提高用戶界面的可用性。 尤其是:

  • 提供計算方案的圖形輸入和編輯;

計算結果的圖形表示(包括滲壓計)。

程序功能的擴展及其適用性 用於計算各種類型的管道。包含:

  • 提供任意拓撲(包括環形系統)管道的計算,這將允許程序用於計算外部工程網絡;

在計算沿延伸管道(土壤和鋪設參數、隔熱等)變化的環境條件時提供設置和考慮的能力,這將使該程序可以更廣泛地用於計算主管道管道;
在程序中實施推薦的行業標準和方法 輸氣管道水力計算 (SP 42-101-2003)、熱網 (SNiP 41-02-2003)、主要輸油管道 (RD 153-39.4-113-01)、油田管道 (RD 39-132-94) 等。
多相流的計算,這對於連接油氣田的管道很重要。
擴展程序的設計功能,在此基礎上解決複雜管道系統參數的優化和設備的優化選擇問題。

空氣加熱系統的計算 - 一種簡單的技術

設計空氣加熱不是一件容易的事。為了解決這個問題,有必要找出許多因素,而獨立確定這些因素可能很困難。 RSV 專家可以免費為您製作基於 GREEERS 設備的房間空氣加熱初步項目。

空氣加熱系統和其他任何系統一樣,不能隨意創建。為保證房間內的溫度和新鮮空氣的醫療標準,需要一套設備,設備的選擇基於準確的計算。有幾種計算空氣加熱的方法,其複雜程度和準確性各不相同。此類計算中的一個常見問題是缺乏對微妙影響的影響的解釋,而這些影響並不總是可以預見的。

因此,要獨立計算,不是供暖和通風領域的專家,是充滿錯誤或誤算的。但是,您可以根據供暖系統功率的選擇選擇最實惠的方法。

熱損失計算公式:

Q=S*T/R

在哪裡:

  • Q是熱量損失量(W)
  • S——建築物(處所)所有結構的面積
  • T 是內部和外部溫度之間的差異
  • R - 封閉結構的熱阻

例子:

該建築面積為 800 m2(20 × 40 m),高 5 m,有 10 個 1.5 × 2 m 的窗戶。求結構面積:
800 + 800 = 1600 m2(地板和天花板面積)
1.5 × 2 × 10 = 30 m2(窗口面積)
(20 + 40) × 2 × 5 = 600 平方米(牆面積)。我們從這裡減去窗戶的面積,我們得到“乾淨”的面積 570 平方米的牆壁

在 SNiP 的表格中,我們發現了混凝土牆、地板、地板和窗戶的熱阻。您可以通過以下公式自己定義:

在哪裡:

  • R——熱阻
  • D——材料厚度
  • K - 導熱係數
另請閱讀:  私人住宅紅外線加熱裝置的特點:為什麼這個系統比其他系統好?

為簡單起見,我們將牆壁和地板的厚度與天花板相同,等於 20 厘米,那麼熱阻為 0.2 m / 1.3 = 0.15 (m2 * K) / W
我們從表格中選擇窗戶的熱阻:R \u003d 0.4 (m2 * K) / W
讓我們將溫差設為 20°С(內部 20°С,外部 0°С)。

然後對於我們得到的牆壁

  • 2150 m2 × 20°С / 0.15 = 286666=286 kW
  • 對於窗戶:30 m2 × 20 °C / 0.4 \u003d 1500 \u003d 1.5 kW。
  • 總熱損失:286 + 1.5 = 297.5 kW。

這是必須藉助功率約為 300 kW 的空氣加熱來補償的熱量損失量

值得注意的是,當使用地板和牆壁保溫材料時,熱量損失至少減少了一個數量級。

一般計算

有必要確定總加熱容量,以便加熱鍋爐的功率足以為所有房間提供高質量的加熱。超過允許的體積會導致加熱器磨損增加,以及大量的能源消耗。

所需加熱介質量按以下公式計算:總容積=V鍋爐+V散熱器+V管道+V膨脹罐

鍋爐

加熱單元功率的計算允許您確定鍋爐容量指標。為此,以 1 kW 熱能足以有效加熱 10 m2 生活空間的比率為基礎就足夠了。該比率適用於天花板高度不超過 3 米的情況。

水加熱的計算:公式,規則,實施示例

一旦知道鍋爐功率指示器,在專門商店中找到合適的單元就足夠了。每個製造商都會在護照數據中註明設備數量。

因此,如果執行正確的功率計算,確定所需體積不會有問題。

為確定管道中足夠的水量,需要根據公式 - S = π × R2 計算管道的橫截面,其中:

水加熱的計算:公式,規則,實施示例

  • S——橫截面;
  • π 是一個常數常數,等於 3.14;
  • R是管道的內半徑。

計算出管道的截面積值後,將其乘以供暖系統中整個管道的總長度就足夠了。

膨脹罐

可以根據冷卻劑的熱膨脹係數數據來確定膨脹箱應具有的容量。對於水,當加熱到 85 °C 時,該指標為 0.034。

進行計算時,使用公式即可:V-tank \u003d (V syst × K) / D,其中:

水加熱的計算:公式,規則,實施示例

  • V-tank——膨脹水箱所需容積;
  • V-syst - 加熱系統其餘元件中的液體總體積;
  • K 為膨脹係數;
  • D——膨脹水箱的效率(在技術文件中有說明)。

目前,供暖系統的散熱器種類繁多。除了功能上的差異,它們都有不同的高度。

要計算散熱器中工作流體的體積,您必須首先計算它們的數量。然後將此數量乘以一節的體積。

水加熱的計算:公式,規則,實施示例

您可以使用產品技術數據表中的數據找出一個散熱器的體積。在沒有此類信息的情況下,您可以根據平均參數進行導航:

  • 鑄鐵 - 每部分 1.5 升;
  • 雙金屬 - 每部分 0.2-0.3 l;
  • 鋁 - 每部分 0.4 升。

以下示例將幫助您了解如何正確計算該值。假設有 5 個鋁製散熱器。每個加熱元件包含 6 個部分。我們進行計算:5 × 6 × 0.4 \u003d 12 升。

如您所見,制熱能力的計算歸結為計算上述四個要素的總值。

不是每個人都能以數學精度確定係統中工作流體的所需容量。因此,不想執行計算,一些用戶採取如下行動。首先,系統填充了大約 90%,然後檢查性能。然後排出積聚的空氣並繼續填充。

在加熱系統運行期間,由於對流過程,冷卻劑液位會自然降低。在這種情況下,鍋爐的功率和生產率會有所損失。這意味著需要一個帶有工作流體的儲備罐,從那裡可以監控冷卻劑的損失,並在必要時補充它。

項目可行性研究

選擇
一種或另一種設計解決方案 -
這項任務通常是多方面的。在
在所有情況下,都有大量
問題的可能解決方案
任務,因為 TG 和 V 的任何系統
表徵一組變量
(一套系統設備,各種
它的參數,管道部分,
製造它們的材料
ETC。)。


在本節中,我們比較了兩種類型的散熱器:
里法爾
巨石
350和西拉
RS
300.


確定散熱器的成本,
讓我們為此目的進行熱計算
節數的規範。計算
日發散熱器
單體
350 在第 5.2 節中給出。

熱水系統的分類

根據產熱地點的位置,熱水系統分為集中式和局部式。集中供熱,如公寓樓、各類機關、企業等對象。

在這種情況下,熱量在 CHP(熱電聯產廠)或鍋爐房中產生,然後通過管道輸送給消費者。

本地(自治)系統提供熱量,例如私人住宅。它直接在供熱設施本身生產。為此,使用電、天然氣、液體或固體可燃材料運行的熔爐或特殊裝置。

另請閱讀:  暖氣片:設計、安裝規則 + 審查 2 個自製選項

根據確保水團運動的方式,可以通過冷卻劑的強制(泵送)或自然(重力)運動來加熱。具有強制循環的系統可以採用環方案和初級-次級環方案。

水加熱的計算:公式,規則,實施示例不同的水加熱系統在接線類型和設備連接方式方面彼此不同。結合將熱量傳遞給加熱設備的冷卻劑類型 (+)

根據供水和回水式總管中水的運動方向,供熱可以是冷卻劑的通過和死端運動。在第一種情況下,水在幹線中沿一個方向移動,而在第二種情況下 - 沿不同方向移動。

水加熱的計算:公式,規則,實施示例在冷卻劑的運動方向上,系統分為死端和反向。首先,熱水的流動方向與冷卻水的方向相反。在傳遞方案中,加熱和冷卻的冷卻劑的運動發生在相同的方向 (+)

加熱管可以以不同的方案連接到加熱裝置。如果加熱器串聯連接,則這種方案稱為單管電路,如果並聯 - 則稱為兩管電路。

還有一種雙線方案,其中所有設備的前半部分首先串聯,然後,為了確保水的反向流出,它們的後半部分。

連接加熱設備的管道的位置為佈線命名:它們區分了水平和垂直品種。根據裝配方式,有集流管、三通管和混合管之分。

水加熱的計算:公式,規則,實施示例具有上下佈線的加熱系統方案在供應線的位置上有所不同。在第一種情況下,供應管鋪設在從中接收加熱冷卻劑的設備上方,在第二種情況下,供應管鋪設在電池下方(+)

在那些沒有地下室但有閣樓的住宅建築中,使用了帶有架空佈線的供暖系統。其中,供應管線位於加熱設備上方。

對於具有技術地下室和平屋頂的建築物,使用較低佈線的加熱,其中供水和排水管線位於加熱裝置下方。

還有一個帶有冷卻劑“翻轉”循環的接線。在這種情況下,供熱回流管位於設備下方。

水加熱的計算:公式,規則,實施示例根據供應線路與加熱裝置的連接方式,上部接線的系統分為冷卻液雙向、單向和翻轉運動方案

計算示例

水加熱的計算:公式,規則,實施示例

在這種情況下,校正因子將等於:

  • K1(兩室雙層玻璃窗)=1.0;
  • K2(木材製成的牆壁)= 1.25;
  • K3(玻璃面積)= 1.1;
  • K4(在-25°C時-1.1,在30°C時)=1.16;
  • K5(三個外牆)=1.22;
  • K6(從上方看溫暖的閣樓)= 0.91;
  • K7(房間高度)= 1.0。

因此,總熱負荷將等於: 如果採用按面積計算加熱功率的簡化計算方法,結果將完全不同: 視頻中計算加熱系統熱功率的示例:

計算單位面積的暖氣片

放大計算

如果為 1 平方米。面積需要 100 W 的熱能,然後是 20 平方米的房間。應接收 2,000 瓦。一個典型的八段式散熱器發出大約 150 瓦的熱量。我們將 2,000 除以 150,得到 13 個部分。但這是對熱負荷的相當擴大的計算。

精確計算

根據以下公式進行精確計算:Qt = 100 W/sq.m。 × S(房間) 平方米× q1 × q2 × q3 × q4 × q5 × q6× q7,其中:

  • q1 - 玻璃類型:普通 = 1.27;雙 = 1.0;三重 = 0.85;
  • q2 - 牆體絕緣:弱或不存在 = 1.27;用 2 塊磚鋪設的牆 = 1.0,現代,高 = 0.85;
  • q3——開窗總面積與樓面面積之比:40%=1.2; 30% = 1.1; 20% - 0.9; 10% = 0.8;
  • q4 - 最低室外溫度:-35 C = 1.5; -25 C \u003d 1.3; -20 攝氏度 = 1.1; -15 C \u003d 0.9; -10 攝氏度 = 0.7;
  • q5——房間外牆的數量:全部四個=1.4,三個=1.3,角落房間=1.2,一個=1.2;
  • q6——計算室上方的計算室類型:冷閣=1.0,暖閣=0.9,住宅暖房=0.8;
  • q7 - 天花板高度:4.5 m = 1.2; 4.0 米 = 1.15; 3.5 米 = 1.1; 3.0 米 = 1.05; 2.5 米 = 1.3。

現代加熱元件

如今,完全由空氣源進行供暖的房屋極為罕見。這些包括電加熱器:風扇加熱器、散熱器、紫外線輻射、熱風槍、電壁爐、火爐。將它們用作具有穩定主加熱系統的輔助元件是最合理的。他們“少數”的原因是電力成本相當高。

水加熱的計算:公式,規則,實施示例供暖系統的主要組成部分

在規劃任何類型的供暖系統時,重要的是要知道有關所用供暖鍋爐的功率密度的普遍接受的建議。特別是,該國北部地區約為 1.5 - 2.0 kW,中部 - 1.2 - 1.5 kW,南部 - 0.7 - 0.9 kW

另請閱讀:  如何用自己的雙手製作用於家庭取暖的熱泵

在這種情況下,在計算供暖系統之前,要計算最佳鍋爐功率,請使用以下公式:

W貓。 = 寬 * 寬 / 10。

計算建築物供暖系統,即鍋爐的功率,是規劃供暖系統創建的重要步驟

重要的是要特別注意以下參數:

  • 將連接到供暖系統的所有房間的總面積 - S;
  • 推薦的鍋爐比功率(參數取決於地區)。

假設需要計算供暖系統的容量和鍋爐的功率,需要供暖的房屋總面積為 S = 100 m2。同時,我們將國家中部地區的推薦比功率代入公式中。我們得到:

W貓。 \u003d 100 * 1.2 / 10 \u003d 12 千瓦。

供暖鍋爐功率的計算

鍋爐作為供暖系統的一部分旨在補償建築物的熱量損失。此外,在雙迴路系統或鍋爐配備間接加熱鍋爐的情況下,用於加熱水以滿足衛生需求。

水加熱的計算:公式,規則,實施示例
單迴路鍋爐僅加熱供暖系統的冷卻劑

為了確定加熱鍋爐的功率,有必要計算通過立面牆的房屋熱能成本以及加熱內部可更換空氣氣氛的成本。

需要每天以千瓦時為單位的熱損失數據——以傳統房屋為例,這些數據是:

271.512 + 45.76 = 317.272 千瓦時,

其中: 271.512 - 外牆的每日熱量損失; 45.76 - 供氣加熱的每日熱損失。

因此,鍋爐所需的加熱功率將是:

317.272:24(小時)= 13.22 kW

然而,這樣的鍋爐會持續承受高負荷,從而降低其使用壽命。而在特別寒冷的日子裡,鍋爐的設計容量將不夠用,因為室內與室外大氣溫差較大,建築物的熱損失會急劇增加。

因此,根據熱能成本的平均計算來選擇鍋爐是不值得的——它可能無法應對嚴重的霜凍。

將鍋爐設備所需功率提高20%是合理的:

13.22 0.2 + 13.22 = 15.86 千瓦

為了計算鍋爐第二迴路的所需功率,它加熱洗碗、洗澡等用水,需要將“下水道”熱損失的每月熱量消耗除以一個月的天數,再除以24小時:

493.82:30:24 = 0.68 千瓦

根據計算結果,一個示例小屋的最佳鍋爐功率為供暖迴路為 15.86 kW,供暖迴路為 0.68 kW。

計算的初始數據

最初,適當計劃的設計和安裝工作過程將使您免於將來出現意外和不愉快的問題。

在計算溫暖的地板時,有必要從以下數據著手:

  • 牆體材料及其設計特點;
  • 房間的大小;
  • 飾麵類型;
  • 門、窗及其位置的設計;
  • 計劃中結構元素的排列。

為了進行合格的設計,有必要考慮已建立的溫度範圍及其調整的可能性。

水加熱的計算:公式,規則,實施示例
粗略計算,假設 1 m2 的供暖系統必須補償 1 kW 的熱損失。如果水加熱迴路用作主系統的補充,那麼它必須只覆蓋部分熱損失

有關於地板附近溫度的建議,可確保在各種用途的房間內舒適地逗留:

  • 29°C - 住宅區;
  • 33°C - 浴室、帶游泳池的房間和其他濕度指數高的房間;
  • 35°С - 寒冷區域(在入口門、外牆等處)。

超過這些值會導致系統本身和飾面塗層過熱,隨後對材料造成不可避免的損壞。

經過初步計算,您可以根據個人感受選擇冷卻液的最佳溫度,確定加熱迴路的負載併購買完美應對刺激冷卻液運動的泵送設備。冷卻液流量的選擇餘量為 20%。

水加熱的計算:公式,規則,實施示例
7厘米以上的熨平板預熱時間較長,因此在安裝水系統時,盡量不要超過規定的限制。 水地板最適合的塗層是地板陶瓷;在鑲木地板下,由於其超低導熱性,不會鋪設溫暖的地板

在設計階段,應決定地暖是主要供熱還是僅作為散熱器供暖支路的補充。他必須補償的熱能損失份額取決於此。它可以在 30% 到 60% 的範圍內變化。

水地板的加熱時間取決於熨平板中包含的元件的厚度。水作為冷卻劑非常有效,但係統本身很難安裝。

評分
關於管道的網站

我們建議您閱讀

洗衣機粉在哪裡裝,倒多少粉