A hőhordozó formula áramlási sebessége, hőveszteségek kiszámítása, hőkezelés
A hűtőközeg áramlásának kiszámítása
Fűtési rendszerek tervezésénél a hűtőfolyadék, amelyben a víz működik, gyakran szükséges meghatározni a hűtőközeg térfogatát a fűtési rendszerben. Időnként szükség van ilyen adatokra a tágulási tartály térfogatának kiszámításához a rendszer már ismert kapacitásához képest.
A hűtőfolyadék áramlásának meghatározására szolgáló táblázat.
Ezenkívül gyakran szükséges ezt a teljesítményt kiszámítani, vagy meg kell keresni a szükséges minimális értéket annak megismeréséhez, hogy képes-e fenntartani a szükséges termikus körülményeket a helyiségben. Ebben az esetben a fűtési rendszerben lévő hőhordozót, valamint az egységenkénti áramlást kell kiszámítani.
Keringtető szivattyú kiválasztása
A keringtető szivattyú beszerelési sémája.
A keringtető szivattyú egy olyan elem, amely nélkül nehéz elképzelni a fűtési rendszert, két fő kritérium alapján választják ki, vagyis két paramétert:
- Q a fűtési rendszerben a hővezető áramlás. Az áramlást óránként m3-ben fejezzük ki;
- Н - nyomás, amely méterben kifejezve.
Érdemes megjegyezni, hogy a fenti megnevezések bizonyos műszaki dokumentációban nem esnek egybe.
Közvetlenül érdemes megemlíteni, hogy számításainkban a fogyasztás megjelölésére a "Q" betű kerül alkalmazásra.
A hőhordozó (víz) áramlásának kiszámítása a fűtési rendszerben
Hőcsapás otthon szigeteléssel és nélkül.
Tehát a megfelelő szivattyú kiválasztása érdekében azonnal figyelmet kell fordítani egy olyan értékre, mint az otthoni hőveszteség. A koncepció és a szivattyú közötti kapcsolat fizikai jelentése a következő. Bizonyos hőmérsékletre melegítve, a fűtési rendszer csöveiben folyamatosan kering a víz. A keringtetést a szivattyú hajtja végre. Ugyanakkor a ház falai folyamatosan átadják a környezetüknek egy részét - ez a ház hővesztesége. Meg kell tudni, hogy a szivattyúnak milyen minimális vízmennyiséget kell biztosítania egy fűtési rendszeren keresztül bizonyos hőmérsékleten, vagyis bizonyos mennyiségű hőenergiával, hogy ez az energia elegendő legyen a hőveszteségek kompenzálására.
Valójában a probléma megoldása során figyelembe veszik a szivattyú áteresztőképességét vagy a vízáramlást. Azonban ez a paraméter kicsit más néven azon az egyszerű oknál fogva, hogy nemcsak a szivattyú, hanem a hűtőfolyadék hőmérséklete a fűtési rendszerben, valamint a csövek áteresztőképességétől is függ.
A fentiek figyelembevételével világossá válik, hogy a hűtőfolyadék fő számítása előtt számolni kell a hőveszteséget otthon. Így a számítási terv a következő lesz:
- hőveszteség megállapítása otthon;
- a hűtőközeg (víz) átlaghőmérsékletének beállítása;
- A hőhordozó kiszámítása a vízhőmérséklet függvényében az otthoni hőveszteséghez viszonyítva.
A hőveszteségek kiszámítása
Az ilyen számítás önállóan elvégezhető, mivel a képletet régóta le lehet következtetni. A hőfogyasztás számítása azonban meglehetősen bonyolult, és több paramétert kell egyszerre figyelembe venni.
Egyszerűen megfogalmazva, csak a hőenergia veszteségének meghatározására szorítkozik, ami a hőáramlás erejében fejeződik ki, ami az épületnek a külső falak, a padló, a padló és a tető területe négyzetméterét sugározza.
Ha figyelembe vesszük az ilyen veszteségek átlagos értékét, azok:
- kb. 100 watt területegységenként - átlagos falakhoz, például normál vastagságú téglafalhoz, normál belső kivitelben, kettős üvegezéssel;
- több mint 100 watt vagy sokkal több, mint 100 watt egységnyi területen, ha a falak nem elegendően vastagak, szigeteltek;
- kb. 80 watt területegységenként, ha elegendő vastagságú falakról van szó, külső és belső hőszigeteléssel, beépített dupla üvegezésű ablakokkal.
Ennek az indexnek a meghatározásához egy speciális képlet származik nagyobb pontossággal, amelyben bizonyos változók táblázatos adatok.
A hőveszteségek pontos számítása otthon
A hőveszteségek kvantitatív indikátora esetében a hőmennyiségnek nevezett speciális mennyiséget kcal / h-ban mértük. Ez az érték fizikailag azt a hőfogyasztást jelzi, amelyet a falak adnak a környezetnek egy adott termikus rendszeren belül az épületen belül.
Ez az érték közvetlenül függ az épület felépítésétől, a falak, a padló és a mennyezet anyagainak fizikai tulajdonságaitól, valamint számos olyan tényezőtől, amelyek a meleg levegő időjárását okozhatják, például a hőszigetelő réteg helytelen beépítését.
Tehát az épület termikus veszteségének értéke az egyes elemek összes hőveszteségének összege. Ezt az értéket a következő képlet adja: G = S * 1 / P * (Тв Тн) к, ahol:
- G a szükséges érték, kcal / h-ban kifejezve;
- Po - ellenállás a hőcserélő folyamattal (hőátadás), kcal / h-ban kifejezve, ez sq.m * h * hőmérséklet;
- Тв, Тн - a levegő hőmérséklete beltéren belül és azon kívül;
- k a csökkenő koefficiens, amely minden hőgátánál saját.
Érdemes megjegyezni, hogy mivel a számítás nem minden nap történik meg, de a képletben állandóan változó hőmérséklet-indikátorok vannak, akkor ezek az indikátorok általában átlagban vannak.
Ez azt jelenti, hogy a hőmérsékletjelzők átlagban kerülnek kiszámításra, és minden egyes régió esetében ez a mutató lesz saját.
Tehát a képlet jelenleg nem tartalmaz ismeretlen kifejezéseket, ami lehetővé teszi egy adott ház hőveszteségének meglehetősen pontos kiszámítását. Csak a csökkenő koefficiens és az ellenállás értékének megértése marad.
Mindkét mennyiség, az egyes esetektől függően, megtalálható a megfelelő referenciaadatokból.
A redukciós tényező néhány értéke:
- padló a földön vagy fa rönkök - 1. érték;
- átfedő tetőtér, tetővel ellátott tetőszerkezet, acél tetőfedő anyag, vékony láda burkolólapok, valamint azbesztcement tetőfedés, fedetlen burkolat elrendezett szellőzéssel, - 0,9 érték;
- ugyanazok az átfedések, mint az előző bekezdésben, de egy szilárd padlón rendezettek, értéke 0,8;
- átfedő padlás, tetőfedés, tetőfedő anyag bármilyen tekercs anyag, - 0,75 érték;
- minden olyan fal, amely fűtött, fűtött helyiséggel van ellátva, amelynek külső falai vannak - értéke 0,7;
- minden olyan fal, amely fűtött, fűtött helyiséggel van ellátva, ami viszont nem rendelkezik külső falakkal - értéke 0,4;
- a pincék felett elrendezett padlók, amelyek a külső talajszint alatt vannak - 0,4 érték;
- a pincék felett elrendezett padlók, amelyek a külső talajszint felett helyezkednek el, értéke 0,75;
- amelyek az alagsori helyiségek felett helyezkednek el, amelyek a külső talajszint alatt vagy magasabbak, legfeljebb 1 m-rel, az érték 0,6.
A fent leírt esetek alapján nagyjából elképzelheti a skála méretét, és minden olyan esetet, amely ebbe a listába nem tartozik, önállóan választ ki egy csökkentő tényezőt.
Néhány érték a hőátadással szemben:
A szilárd téglák ellenállásának értéke 0,38.
- a szokásos folyamatos téglaszerkezethez (a falvastagság megközelítőleg 135 mm), az érték 0,38;
- ugyanaz, de 265 mm - 0,57, 395 mm - 0,76, 525 mm - 0,94, 655 mm - 1,13;
- a folyamatos falazáshoz, amelynek légrése 435 mm - 0,9, 565 mm - 1,09, 655 mm - 1,28;
- 395 mm - 0,89, 525 mm - 1,2, 655 mm - 1,4 vastagságú díszítő téglák folyamatos falazásához;
- 395 mm - 1,03, 525 mm - 1,49 mm vastagságú hőszigetelő rétegek folyamatos falazásához;
- egyedi fából készült elemek (nem gerendák) falfala 20 cm - 1,33, 22 cm - 1,45, 24 cm - 1,56;
- 15 cm - 1.18, 18 cm - 1.28, 20 cm - 1.32;
- a vasbeton lemezek padlózatához 10 cm - 0,69, 15 cm - 0,89 vastagságú fűtőberendezés jelenlétével.
Az ilyen táblázatos adatok megadásával lehetséges a pontos számítás.
A hűtőfolyadék közvetlen számítása, a szivattyú teljesítménye
Vegyük a 100 wattos egységnyi terület hőveszteségét. Ezután a ház összterülete 150 m2, kiszámíthatja az egész ház teljes hőveszteségét - 150 * 100 = 15000 Watt, vagy 15 kW.
A keringtető szivattyú működése a helyes szereléstől függ.
Most ki kell derítenünk, hogy ez a szám hogyan kapcsolódik a szivattyúhoz. Kiderül, hogy a legközvetlenebb. A fizikai jelentésből következik, hogy a hőveszteség a hőfogyasztás állandó folyamata. Annak érdekében, hogy a szükséges mikroklíma zárt térben maradhasson, folyamatosan kompenzálni kell egy ilyen áramlást, és növelni kell a helyiség hőmérsékletét, nemcsak a kompenzációra van szükség, hanem a veszteségek kompenzálásához szükségesnél több energiát kell termelni.
Azonban még ha termikus energia is van, még mindig olyan eszközre kell szállítani, amely eloszlathatja ezt az energiát. Az ilyen eszköz egy radiátor. De a hűtőfolyadékot (az energia tulajdonosa) a radiátorokhoz szállítják a keringtető szivattyú.
A fentiekből belátható, hogy a lényege a probléma jön le, hogy egy egyszerű kérdés: mennyit kell melegített víz egy bizonyos hőmérséklet (azaz egy bizonyos hőenergia tartalék) kell eljuttatni a radiátorok egy bizonyos ideig, hogy kompenzálja a hővesztesége otthon ? Ennek megfelelően a válasz megkapja a szivattyúzott vízmennyiség időegység alatt, és ez a hatalom a keringető szivattyú.
A kérdés megválaszolásához ismernie kell a következő információkat:
- majd a szükséges hőmennyiséget, amely a hőveszteségek kompenzálásához szükséges, vagyis a fenti számítás eredménye. Például egy 150 wattos területre 100 watt értéket vettek. m, azaz a mi esetünkben ez az érték 15 kW;
- specifikus vízhő (ez a referenciaadat), amelynek értéke 4200 Joule energia / kg víz / h mérséklete;
- a fűtőkazánt elhagyó víz, vagyis a hőhordozó kezdeti hőmérséklete és a visszatérő csővezetékből a kazánba bejutó víz, vagyis a hűtőközeg végső hőmérséklete közötti hőmérsékletkülönbség.
Érdemes megjegyezni, hogy normál üzemi kazánnal és az egész fűtési rendszerrel, normál vízkeringéssel a különbség nem haladja meg a 20 fokot. Átlagosan 15 fokot vesz igénybe.
Ha figyelembe vesszük az összes fent leírt adatot, akkor a szivattyú kiszámításához használt képlet Q = G / (c * (T1-T2)) formában van, ahol:
- Q a fűtési rendszerben lévő hőhordozó (víz) áramlása. Ez az adott vízmennyiség egy bizonyos hőmérsékleti rendszer alatt, amely a keringető szivattyút a hőcserélőkre egy időegység alatt biztosítja annak érdekében, hogy kompenzálja a ház hőveszteségét. Ha olyan szivattyút vásárolsz, amely sokkal több energiával fog rendelkezni, egyszerűen növeli a villamosenergia-fogyasztást;
- G - az előző bekezdésben kiszámított hőveszteség;
- T2 a gázkazánból kifolyó víz hőmérséklete, vagyis a hőmérséklet, amelyhez bizonyos mennyiségű vizet kell melegíteni. Ez a hőmérséklet általában 80 fokos;
- T1 a visszatérő csővezetékből a kazánba áramló víz hőmérséklete, vagyis a vízhőmérséklet a hőátadás után. Rendszerint 60-65 fok.
- c a víz fajlagos hője, amint már említettük, egyenlő 4200 Joule / kg hőhordozóval.
Ha a képletben kapott összes adatot helyettesítjük, és az összes paramétert ugyanazon mértékegységekre konvertáljuk, 2,4 kg / s eredményt kapunk.
Az eredmény fordítása normál formára
Érdemes megjegyezni, hogy a gyakorlatban ez a víz áramlása sehol nem található meg. A vízszivattyúk minden gyártója a szivattyú kapacitását óránként m3-ben fejezi ki.
Némi változtatást kell véghezvinni, emlékezünk az iskola fizikájára. Tehát 1 kg víz, azaz hűtőfolyadék, ez 1 cu. dm vízzel. Annak megállapításához, hogy mennyi egy hengeres hűtőfolyadék tömege, meg kell tudni, hogy hány köbméteres deciméter egy köbméterben van.
Néhány egyszerű számítással vagy táblázatos adatok felhasználásával megállapítható, hogy egy köbméter 1000 köbméteres decimétert tartalmaz. Ez azt jelenti, hogy egy hengeres hűtőfolyadék tömege 1000 kg.
Ezután egy másodperc alatt 2,4 / 1000 = 0,0024 köbméter térfogatú vizet kell pumpálni. m.
Mostanra a másodperceket órákra kell lefordítani. Annak tudatában, hogy egy óra alatt 3600 másodperc alatt egy órán belül a szivattyú szivattyúzva 0,0024 * 3600 = 8,64 m3 / h.
Összefoglalva
Tehát a fűtési rendszerben lévő fűtőközeg kiszámítása azt mutatja, hogy mennyi vízre van szükség a teljes fűtési rendszer számára, hogy a házat normál hőmérsékleti rendszerben tartsa. Ugyanaz a szám feltételesen megegyezik a szivattyú kapacitásával, amely valójában elvégzi a hűtőfolyadék szállítását a radiátorokhoz, ahol hőenergia része lesz a helyiségnek.
Meg kell jegyezni, hogy a szivattyúk átlagos teljesítménye kb. 10 m3 / h, ami kis mozgásteret eredményez, mivel a hőmérleg nem csak tárolásra van szüksége, hanem néha a tulajdonos kérésére a levegő hőmérsékletének növelésére, .
Tapasztalt szakemberek azt ajánlják, hogy vásároljon egy szivattyút, amely kb. 1,3-szor erősebb a szükségesnél. A gázfűtési kazánról, amely rendszerint már rendelkezik ilyen szivattyúval, figyelmet kell fordítani erre a paraméterre.