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Hydraulische Berechnung des Heizsystems: Die Hauptziele und Ziele dieser Aktion


Die Effizienz der Heizungsanlage garantiert keine hochwertigen Rohre und leistungsstarken Wärmeerzeuger.

Das Vorhandensein von Fehlern während der Installation kann die Arbeit des Kessels bei voller Auslastung zunichte machen: Entweder wird es in den Räumen kalt sein oder die Energiekosten werden unverhältnismäßig hoch sein.

Daher ist es wichtig, mit der Entwicklung des Projekts zu beginnen, dessen wichtigster Teil die hydraulische Berechnung des Heizsystems ist.

Berechnung der hydraulischen Wasserheizung

Das Kühlmittel zirkuliert unter Druck durch das System, was kein konstanter Wert ist. Es ist aufgrund der Anwesenheit von Reibungskräften von Wasser gegen die Wände von Rohren, Widerstand an Rohrformstücken und Armaturen reduziert. Der Hausbesitzer trägt auch dazu bei, die Wärmeverteilung in einzelnen Räumen anzupassen.

Der Druck steigt an, wenn die Heiztemperatur des Kühlmittels steigt und umgekehrt - nimmt ab, wenn er abnimmt.

Um ein Ungleichgewicht des Heizsystems zu vermeiden, müssen Bedingungen geschaffen werden, unter denen jeder Kühler so viel Kühlmittel erhält, wie notwendig ist, um die eingestellte Temperatur aufrechtzuerhalten und die unvermeidlichen Wärmeverluste wieder aufzufüllen.

Der Hauptzweck der hydraulischen Berechnung besteht darin, die geschätzten Kosten des Netzes mit dem tatsächlichen oder dem Betrieb zu harmonisieren.

In diesem Stadium des Designs sind bestimmt:

  • Durchmesser der Rohre und ihre Kapazität;
  • lokale Druckverluste in einzelnen Bereichen des Heizsystems;
  • hydraulische Kopplungsanforderungen;
  • Druckverlust im gesamten System (allgemein);
  • optimale Kühlmitteldurchflussrate.

Für die Produktion der hydraulischen Berechnung ist nötig es einige Vorbereitung zu machen:

  1. Sammeln Sie Basisdaten und organisieren Sie diese.
  2. Wählen Sie eine Berechnungsmethode.

Zunächst untersucht der Designer die thermischen Parameter des Objekts und führt die thermische Analyse durch. Als Ergebnis hat er Informationen über die Menge an Wärme, die für jeden Raum benötigt wird. Danach werden die Heizungen und die Wärmequelle ausgewählt.

Das schematische Bild des Heizsystems in einem privaten Haus

In der Entwicklungsphase wird über die Art der Heizungsanlage entschieden und die Merkmale der Auswuchtung, der Rohrleitungen und der Armaturen ausgewählt. Nach Fertigstellung wird ein axonometrischer Lageplan erstellt, Raumpläne werden entwickelt, die anzeigen:

  • Heizkörperleistung;
  • Kühlmittelflussrate;
  • Platzierung der thermischen Ausrüstung usw.

Berechnung des Rohrdurchmessers

Die Berechnung des Rohrquerschnitts sollte auf den Ergebnissen der thermischen Berechnung basieren, die wirtschaftlich gerechtfertigt sind:

  • für ein Zweirohrsystem - der Unterschied zwischen tr (heißes Kühlmittel) und (gekühlt - Rücklauf);
  • für Einrohr - Durchflussmenge G, kg / h.

Außerdem sollte die Berechnung die Geschwindigkeit der Bewegung des Arbeitsfluids (Kühlmittel) - V berücksichtigen. Sein optimaler Wert liegt im Bereich von 0,3-0,7 m / s. Die Geschwindigkeit ist umgekehrt proportional zum Innendurchmesser des Rohres.

Wenn die Wassergeschwindigkeit 0,6 m / s beträgt, tritt ein charakteristisches Geräusch im System auf, wenn es jedoch weniger als 0,2 m / s beträgt, besteht die Gefahr von Luftstaus.

Für Berechnungen wird eine weitere Geschwindigkeitskennlinie benötigt - Wärmestromrate. Es wird mit dem Buchstaben Q bezeichnet, gemessen in Watt und ausgedrückt in der pro Zeiteinheit übertragenen Wärmemenge

Q (W) = W (J) / t (s)

Zusätzlich zu den obigen Anfangsdaten benötigt die Berechnung die Parameter des Heizsystems - die Länge jedes Abschnitts mit der Anzeige der angeschlossenen Geräte. Der Einfachheit halber können diese Daten in einer Tabelle zusammengefasst werden, von der ein Beispiel unten angegeben ist.

Plot-Parameter-Tabelle

Thermische Berechnung des Heizsystems: Wie berechnet man die Belastung des Systems?

In einem Privathaus müssen Sie alles mit Ihren eigenen (Fach-) "Händen" machen, einschließlich Zählen, Konstruieren, Kaufen und Installieren der Heizungsanlage.

Um mit der Organisation der Kommunikation im Haus zu beginnen, ist es notwendig, eine thermische Berechnung des Heizsystems vorzunehmen. Im Folgenden wird erklärt, wie und warum dies getan wird.

Wärmeberechnung der Heizung

Die klassische thermische Berechnung des Heizsystems ist ein konsolidiertes technisches Dokument, das die obligatorischen schrittweisen Standardberechnungsmethoden beinhaltet.

Aber bevor Sie diese Berechnungen der Hauptparameter studieren, müssen Sie sich für das Konzept des Heizsystems selbst entscheiden.

Das Heizsystem zeichnet sich durch Zwangsströmung und unwillkürliche Wärmeabfuhr im Raum aus. Die Hauptaufgaben der Berechnung und Auslegung der Heizungsanlage:

  • am zuverlässigsten den Wärmeverlust bestimmen
  • Bestimmen Sie die Menge und Bedingungen für die Verwendung des Kühlmittels
  • Wählen Sie die Elemente für Erzeugung, Bewegung und Wärmeübertragung so genau wie möglich aus

Beim Bau einer Heizungsanlage müssen zunächst verschiedene Daten über den Raum / das Gebäude gesammelt werden, in dem das Heizsystem verwendet wird. Nachdem Sie die thermischen Parameter des Systems berechnet haben, analysieren Sie die Ergebnisse der arithmetischen Operationen. Basierend auf den erhaltenen Daten, wählen Sie die Komponenten der Heizungsanlage mit dem anschließenden Kauf, Installation und Inbetriebnahme.

Es ist bemerkenswert, dass diese Methode der thermischen Berechnung Ihnen erlaubt, eine große Anzahl von Mengen ziemlich genau zu berechnen, die das zukünftige Heizsystem spezifisch beschreiben. Als Ergebnis der thermischen Berechnung stehen folgende Informationen zur Verfügung:

  • die Anzahl der Wärmeverluste, Kesselleistung;
  • Anzahl und Art der Heizkörper für jeden Raum getrennt;
  • hydraulische Eigenschaften der Rohrleitung;
  • Volumen, Kühlmittelgeschwindigkeit, Pumpleistung.

Thermische Berechnungen sind keine theoretischen Skizzen, sondern ziemlich genaue und vernünftige Ergebnisse, die in der Praxis empfohlen werden, wenn Komponenten eines Heizsystems ausgewählt werden.

Raumtemperaturbedingungen

Bevor irgendwelche Berechnungen von Systemparametern durchgeführt werden, ist es zumindest notwendig, die Reihenfolge der erwarteten Ergebnisse zu kennen sowie die standardisierten Eigenschaften einiger Tabellenwerte zu haben, die in Formeln substituiert oder durch sie gesteuert werden müssen. Nachdem die Berechnungen von Parametern mit solchen Konstanten durchgeführt wurden, kann man sich der Zuverlässigkeit des gewünschten dynamischen oder konstanten Parameters des Systems sicher sein.

Für das Heizsystem ist einer dieser globalen Parameter die Raumtemperatur, die unabhängig von der Jahreszeit und den Umgebungsbedingungen konstant sein sollte.

Gemäß den Vorschriften der hygienischen Normen und Regeln gibt es einen Temperaturunterschied in Bezug auf die Sommer- und Winterzeit des Jahres. Für die Temperatur des Raumes in der Sommersaison ist die Klimaanlage, aber die Raumtemperatur in der Winterzeit wird von der Heizungsanlage zur Verfügung gestellt. Ich meine, wir interessieren uns für Temperaturbereiche und ihre Abweichungstoleranzen für die Wintersaison.

Die meisten regulatorischen Dokumente legen die folgenden Temperaturbereiche fest, die es einer Person ermöglichen, bequem in einem Raum zu sein. Für Nicht-Büroräume bis 100 m 2:

  • optimale Lufttemperatur von 22-24 ° C
  • zulässige Schwankung 1 ° С

Für Büroräume mit einer Fläche von mehr als 100 m 2 beträgt die Temperatur 21-23 ° C. Für gewerbliche Nicht-Wohnbereiche variieren die Temperaturbereiche stark, je nach dem Zweck der Räumlichkeiten und den festgelegten Standards des Arbeitsschutzes.

In Bezug auf Wohnräume: Wohnungen, Privathäuser, Immobilien, usw. Es gibt bestimmte Temperaturbereiche, die je nach den Wünschen der Bewohner angepasst werden können. Und dennoch haben wir für bestimmte Räumlichkeiten einer Wohnung und eines Hauses:

  • Wohnzimmer, einschließlich Kinderzimmer, Zimmer 20-22 ° С, Toleranz ± 2 ° С
  • Küche, WC 19-21 ° С, Toleranz ± 2 ° С
  • Bad, Dusche, Schwimmbad 24-26 ° С, Toleranz ± 1 ° С
  • Flure, Flure, Treppen, Lagerräume 16-18 ° С, Toleranz + 3 ° С

Es ist wichtig zu beachten, dass es einige grundlegende Parameter gibt, die die Temperatur im Raum beeinflussen und die bei der Berechnung des Heizsystems berücksichtigt werden müssen: Luftfeuchtigkeit (40-60%), Sauerstoff- und Kohlendioxidkonzentration in Luft (250: 1), Luftgeschwindigkeit Massen (0,13-0,25 m / s) usw.

Berechnung des Wärmeverlustes im Haus

Nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik (Schulphysik) findet kein spontaner Energietransfer von weniger aufgeheizten zu mehr beheizten Mini- oder Makroobjekten statt. Ein besonderer Fall dieses Gesetzes ist das "Streben", ein Temperaturgleichgewicht zwischen zwei thermodynamischen Systemen zu schaffen.

Zum Beispiel ist das erste System eine Umgebung mit einer Temperatur von -20 ° C, das zweite System ist ein Gebäude mit einer Innentemperatur von + 20 ° C. Nach dem oben genannten Gesetz werden diese beiden Systeme versuchen, sich durch den Austausch von Energie auszugleichen. Dies geschieht durch Wärmeverlust von dem zweiten System und Kühlung in dem ersten System.

Wärmeverlust bedeutet die unfreiwillige Abgabe von Wärme (Energie) von einem Objekt (Haus, Wohnung). Für eine gewöhnliche Wohnung ist dieser Vorgang im Vergleich zu einem Privathaus nicht so "auffällig", da sich die Wohnung innerhalb des Gebäudes befindet und mit anderen Wohnungen "angrenzt". In einem privaten Haus, durch die Außenwände, den Boden, das Dach, die Fenster und die Türen, "geht" die Hitze zu einem gewissen Grad.

Da der Wärmeverlust für die widrigsten Wetterbedingungen und die Eigenschaften dieser Bedingungen bekannt ist, ist es möglich, die Leistung des Heizsystems mit hoher Genauigkeit zu berechnen.

Also, das Volumen der Wärme aus dem Gebäude wird durch die folgende Formel berechnet:

wo Qi ist die Menge an Wärmeverlust von einer einheitlichen Art von Gebäudehülle. Jede Komponente der Formel wird durch die Formel berechnet:

Q = S * ΔT / R

wobei Q der Wärmeverlust (Watt) ist, S ist die Fläche eines bestimmten Konstruktionstyps (m 2), ΔT ist der Unterschied zwischen der Umgebungstemperatur und dem Raum (° C), R ist der thermische Widerstand einer bestimmten Art der Konstruktion (m 2 * ° C / W).

Es wird empfohlen, den Wärmewiderstand für reale Materialien aus den Hilfstabellen zu entnehmen. Zusätzlich kann der thermische Widerstand unter Verwendung der folgenden Beziehung erhalten werden:

R = d / k

wobei R der thermische Widerstand ((m 2 * K) / W) ist, k der Materialwärmeleitkoeffizient (W / (m 2 * K)) ist, d die Dicke dieses Materials (m) ist.

Im Haus gibt es mehrere Arten von Wärmeverlust durch die Risse in den Strukturen, Lüftungsanlage, Dunstabzugshaube, Fenster und Türen öffnen. Die Berücksichtigung ihres Volumens ist jedoch nicht sinnvoll, da sie nicht mehr als 5% der gesamten Hauptwärmeverluste ausmachen.

Bestimmung der Kesselleistung

Um den Temperaturunterschied zwischen der Umgebung und der Temperatur im Inneren des Hauses zu unterstützen, wird ein autonomes Heizsystem benötigt, das in jedem Raum eines Privathauses die richtige Temperatur hält.

Die Grundlage des Heizsystems ist der Kessel: flüssiger oder fester Brennstoff, elektrisch oder gasförmig - in diesem Stadium spielt es keine Rolle. Der Kessel ist die zentrale Einheit des Heizsystems, das Wärme erzeugt. Das Hauptmerkmal des Kessels ist seine Leistung, nämlich die Umwandlungsrate, die Wärmemenge pro Zeiteinheit.

Durch Berechnung der Heizlast der Heizung erhalten wir die erforderliche Nennleistung des Heizkessels. Für eine gewöhnliche Mehrzimmerwohnung wird die Leistung des Kessels durch die Fläche und die spezifische Leistung berechnet:

wo sRäumlichkeiten - Gesamtfläche des beheizten Raumes, Prichtig - Leistungsdichte in Bezug auf die klimatischen Bedingungen. Aber diese Formel berücksichtigt nicht den Wärmeverlust, der in einem privaten Haus genug ist. Es gibt eine weitere Beziehung, die diesen Parameter berücksichtigt:

wo rKessel - Kesselleistung (W), QVerluste - Wärmeverlust, S - beheizte Fläche (m 2).

Um die Energiereserve des Kessels vorauszusehen, unter Berücksichtigung der Erwärmung des Wassers für die Küche und das Badezimmer, müssen Sie den Sicherheitsfaktor K der letzten Formel hinzufügen:

wobei K - gleich 1,25 ist, dh die berechnete Leistung des Kessels wird um 25% erhöht. Somit bietet die Kesselleistung die Möglichkeit, die Standard-Lufttemperatur in den Räumen des Gebäudes beizubehalten sowie ein anfängliches und zusätzliches Volumen an heißem Wasser im Haus zu haben.

Merkmale der Auswahl von Heizkörpern

Standardkomponenten für die Wärmeversorgung in einem Raum sind Heizkörper, Paneele, Fußbodenheizungssysteme, Konvektoren usw. Die gebräuchlichsten Teile eines Heizsystems sind Heizkörper.

Der Wärmestrahler ist eine spezielle hohle modulare Konstruktion aus einer Legierung mit hoher Wärmeableitung. Es besteht aus Stahl, Aluminium, Gusseisen, Keramik und anderen Legierungen. Das Funktionsprinzip des Heizkörpers wird durch die "Blütenblätter" auf die Abstrahlung von Energie aus dem Kühlmittel in den Raum reduziert.

Es gibt mehrere Methoden zur Berechnung der Anzahl von Heizkörperabschnitten in einem Raum. Die folgende Liste von Methoden wird sortiert, um die Genauigkeit der Berechnung zu erhöhen.

  1. Nach Gebiet. N = (S * 100) / C, wobei N die Anzahl der Abschnitte, S die Fläche des Raums (m 2), C die Heizleistung eines Abschnitts des Heizkörpers (W, aus dem Pass oder Produktzertifikat), 100 W die Wärmemenge ist was zur Erwärmung 1 m 2 notwendig ist (Erfahrungswert). Es stellt sich die Frage: Wie berücksichtigt man die Höhe der Raumdecke?
  2. Nach Volumen. N = (S * H ​​* 41) / C, wobei N, S, C ähnlich ist. H - Raumhöhe, 41 W - die Wärmemenge, die zum Heizen benötigt wird 1 m 3 (Erfahrungswert).
  3. Nach Koeffizienten. N = (100 · S · K1 · K2 · K3 · K4 · K5 · K6 · K7) / C, wobei N, S, C und 100 ähnlich sind. K1 - Berücksichtigung der Anzahl der Kammern im Glasfenster des Raumes, K2 - Wanddämmung, K3 - das Verhältnis der Fläche der Fenster zum Raum, K4 - die durchschnittliche Untertemperatur in der kältesten Winterwoche, K5 - die Anzahl der Außenwände des Raumes (die auf die Straße hinausgehen), K6 - Art des Raumes an der Spitze, K7 - Deckenhöhe.

Dies ist die genaueste Version der Berechnung der Anzahl der Abschnitte. Natürlich wird die Rundung von Bruchteilen von Berechnungen immer mit der nächsten ganzen Zahl durchgeführt.

Hydraulische Berechnung der Wasserversorgung

Natürlich kann das "Bild" der Berechnung der Wärme zum Heizen nicht vollständig sein, ohne solche Eigenschaften wie das Volumen und die Geschwindigkeit des Kühlmittels zu berechnen. In den meisten Fällen ist das Kühlmittel gewöhnliches Wasser in einem flüssigen oder gasförmigen Aggregatzustand.

Die Berechnung der Wassermenge, die mit einem Zweikreiskessel beheizt wird, um die Bewohner mit heißem Wasser zu versorgen und das Kühlmittel zu erwärmen, wird durchgeführt, indem das interne Volumen des Heizkreises und die tatsächlichen Bedürfnisse der Benutzer in erwärmtem Wasser summiert werden.

Die Menge des heißen Wassers im Heizsystem wird durch die Formel berechnet:

W = k * P

W ist das Volumen der Wärmeträger, P ist die Leistung des Heizkessels, k ist der Leistungsfaktor (die Anzahl der Liter pro Einheit der Leistung beträgt 13,5, im Bereich von 10 bis 15 Liter). Als Ergebnis sieht die endgültige Formel so aus:

W = 13,5 * P

Die Geschwindigkeit des Kühlmittels - die endgültige dynamische Bewertung des Heizsystems, die die Geschwindigkeit der Zirkulation der Flüssigkeit im System charakterisiert. Dieser Wert hilft, den Typ und den Durchmesser der Pipeline zu schätzen:

V = (0,86 * P * & mgr;) / & Dgr; T

wo P die Leistung des Kessels ist, ist μ der Wirkungsgrad des Kessels, ΔT ist der Temperaturunterschied zwischen dem zugeführten Wasser und dem Rücklaufwasserkreislauf.

Zusammenfassend werden die oben genannten Methoden zur Berechnung der Eigenschaften, die tatsächlichen Ergebnisse der Berechnungen, die die "Grundlage" des zukünftigen Heizsystems sind, zur Verfügung stehen.

Beispiel für thermische Berechnung

Als Beispiel einer thermischen Berechnung gibt es ein gewöhnliches 1-stöckiges Haus mit vier Wohnzimmern, einer Küche, einem Badezimmer, einem "Wintergarten" und Wirtschaftsräumen.

Abmessungen des Gebäudes. Die Höhe des Bodens beträgt 3 Meter. Das kleine Fenster der Vorder- und Rückseite des Gebäudes ist 1470 * 1420 mm, das große Fenster der Fassade ist 2080 * 1420 mm, die Eingangstüren sind 2000 * 900 mm, die Türen des hinteren Teils (Ausgang zur Terrasse) sind 2000 * 1400 (700 + 700) mm.

Wir beginnen mit der Berechnung der Bereiche von homogenen Materialien:

  • Grundfläche 152 m 2
  • die Dachfläche beträgt 180 m 2 (unter Berücksichtigung der Höhe des Dachbodens 1,3 m und der Breite des Balkens - 4 m)
  • Die Fläche der Fenster beträgt 3 * 1.47 * 1.42 + 2.08 * 1.42 = 9.22 m 2
  • der Bereich der Türen wird 2 * 0,9 + 2 * 2 * 1,4 = 7,4 m 2 sein

Die Fläche der Außenwände beträgt 51 * 3-9,22-7,4 = 136,38 m². Wir wenden uns der Berechnung des Wärmeverlustes für jedes Material zu:

Und auch Qdie Mauer entspricht 136,38 * 40 * 0,25 / 0,3 = 4546. Die Summe aller Wärmeverluste beträgt 19628,4 Watt. Als Ergebnis berechnen wir die Leistung des Kessels:

Berechnen Sie die Anzahl der Heizkörper für einen der Räume. Für alle anderen Berechnungen sind ähnlich. Zum Beispiel hat der Eckraum (links, die untere Ecke des Diagramms) eine Fläche von 10,4 m2.

Dieser Raum benötigt 9 Sektionen eines Heizkörpers mit einer Heizleistung von 180 Watt. Wir wenden uns der Berechnung der Kühlmittelmenge im System zu:

Die Geschwindigkeit des Kühlmittels wird sein:

Als Ergebnis wird eine vollständige Drehung des Gesamtvolumens des Kühlmittels in dem System 2,87 mal in einer Stunde entsprechen.

Nützliches Video zum Thema

Eine einfache Berechnung des Heizsystems für ein Privathaus wird in der folgenden Übersicht vorgestellt:

Alle Feinheiten und allgemein anerkannten Methoden zur Berechnung des Wärmeverlustes eines Gebäudes sind nachfolgend aufgeführt:

Eine andere Möglichkeit, Wärmeverluste in einem typischen Privathaus zu berechnen:


Dieses Video erzählt über die Merkmale der Zirkulation von Energieträgern für die Hausheizung:

Die thermische Berechnung des Heizsystems ist individuell, es muss korrekt und genau durchgeführt werden. Je genauer die Berechnungen durchgeführt werden, desto weniger Überzahlung wird den Eigentümern eines Landhauses in den Prozess gebracht.

Merkmale der hydraulischen Berechnung einer Heizkörperheizung

Die Nuancen, die Sie kennen müssen, um die hydraulische Berechnung des Heizkörpersystems durchzuführen.

Komfort in einem Landhaus hängt weitgehend vom zuverlässigen Betrieb der Heizungsanlage ab. Wärmeübertragung in der Heizkörperheizung, dem System "Warm floor" und "Warm Sockering" wird durch das Durchlaufen der Kühlflüssigkeitsleitungen erreicht. Der hydraulischen Auslegung der Heizungsanlage geht daher die richtige Auswahl von Umwälzpumpen, Armaturen, Armaturen und der Bestimmung des optimalen Durchmessers von Rohrleitungen voraus.

Diese Berechnung erfordert Fachkenntnisse, daher werden wir in diesem Teil des Kurses "Heizsysteme: Auswahl, Installation" mit Hilfe eines Spezialisten von REHAU erzählen:

  • Welche Nuancen sollten Sie vor der hydraulischen Berechnung beachten?
  • Was ist der Unterschied zwischen Heizungsanlagen mit Tot- und Bypass-Bewegung des Kühlmittels?
  • Was sind die Ziele der hydraulischen Berechnung?
  • Als Rohrmaterial und Methode ihrer Verbindung beeinflusst es die hydraulische Berechnung.
  • Mit einer speziellen Software können Sie den Prozess der hydraulischen Berechnung beschleunigen und vereinfachen.

Nuancen, die Sie kennen müssen, bevor Sie eine hydraulische Berechnung durchführen

In einem modernen Heizsystem fließen komplexe hydraulische Prozesse mit sich dynamisch ändernden Eigenschaften. Daher beeinflussen viele Nuancen die hydraulische Berechnung: Ausgehend von der Art des Heizsystems, der Art der Heizgeräte und der Art ihrer Verbindung, dem Regelmodus und endend mit dem Material der Komponenten.

Wichtig: Das Pipeline-Heizsystem eines Landhauses ist ein komplex verzweigtes Netzwerk. Die hydraulische Berechnung bestimmt den korrekten Betrieb, so dass die erforderliche Menge an Kühlmittel an alle Heizgeräte geliefert wird. Richtig berechnen und entwerfen das Heizsystem kann nur qualifiziert werden, mit einer speziellen Ausbildung in dieser Disziplin.

Heizkörper- und Rohrleitungssysteme sind verzweigte Rohrleitungsnetze. In Rohrleitungen geht Druck aufgrund von Reibung an den Rohrwänden und lokalem Widerstand in den Armaturen beim Spalten oder Zusammenführen von Strömen, plötzlichem Ausdehnen oder Zusammenziehen des "lebenden" Abschnitts verloren. Damit das Kühlmittel oder Wasser die Heizgeräte oder -stellen in der erforderlichen Menge erreichen kann, muss das Rohrleitungsnetz korrekt berechnet werden.

Unabhängig davon, welches Heizsystem im Haus installiert ist, zum Beispiel Heizkörperverkabelung oder Fußbodenheizung, das Prinzip der hydraulischen Berechnung ist für alle gleich, aber jedes System erfordert einen individuellen Ansatz.

Zum Beispiel kann das Heizsystem mit Wasser, Ethylen oder Propylenglykol beschickt werden, und dies wird die hydraulischen Parameter des Systems beeinflussen.

Ethylenglycol oder Propylenglycol hat eine höhere Viskosität und eine geringere Fließfähigkeit als Wasser und daher wird es mehr Widerstand geben, wenn es sich entlang einer Pipeline bewegt. Außerdem ist die Wärmekapazität von Ethylenglykol geringer als die von Wasser und beträgt 3,45 kJ / (kg K), und die von Wasser beträgt 4,19 kJ / (kg K). In dieser Hinsicht sollte die Strömungsrate bei der gleichen Temperaturdifferenz mehr als 20 Prozent höher sein.

Wichtig: Die Art des Kühlmittels, das im Heizsystem zirkulieren wird, wird im Voraus festgelegt. Demnach muss der Planer bei der hydraulischen Berechnung des Heizsystems seine Eigenschaften berücksichtigen.

Die Wahl einer ein- oder zweirohrigen Heizungsanlage wirkt sich auch auf die hydraulische Berechnung aus.

Dies liegt an der Tatsache, dass in einem Einrohrsystem Wasser durch alle Heizkörper in Reihe strömt und der Durchfluss durch alle Vorrichtungen unter den Konstruktionsbedingungen für verschiedene kleine Temperaturdifferenzen an jedem Gerät gleich ist. In einem Zweirohrsystem fließt Wasser durch getrennte Ringe unabhängig zu jedem Heizkörper. Daher wird in einem Zwei-Rohr-System die Temperaturdifferenz über alle Vorrichtungen gleich und groß sein, in der Größenordnung von 20 K, aber die Kosten für jede Vorrichtung werden sich erheblich unterscheiden.

Bei der hydraulischen Berechnung wird der am meisten belastete Ring gewählt. Es ist berechnet. Alle anderen Ringe sind damit verbunden, so dass die Verluste in den parallelen Ringen mit den entsprechenden Teilen des Hauptrings gleich sind.

Bei einer hydraulischen Berechnung werden üblicherweise folgende Annahmen getroffen:

  1. Die Wassergeschwindigkeit in der Auskleidung beträgt nicht mehr als 0,5 m / s, in den Autobahnen in den Korridoren 0,6-0,8 m / s, in den Autobahnen in den Kellern 1,0-1,5 m / s.
  2. Der spezifische Druckverlust aufgrund von Reibung in Rohrleitungen beträgt nicht mehr als 140 Pa / m.

Heizsysteme mit Tot- und Bypass-Bewegung des Kühlmittels

Beachten Sie, dass es bei Heizkörperverkabelungssystemen mit einem einzigen Prinzip der hydraulischen Berechnung unterschiedliche Ansätze gibt, weil Systeme sind in Dead-End und Passing unterteilt.

Bei einem Dead-End-Kreislauf bewegt sich das Kühlmittel in entgegengesetzter Richtung entlang der "Flow" - und "Return-Pipes". Und dementsprechend bewegt sich das Kühlmittel im Passierschema durch die Rohre in einer Richtung.

In Dead-End-Systemen wird die Berechnung über die am weitesten entfernten Abschnitte durchgeführt. Wählen Sie dazu den Hauptumlaufring. Dies ist die ungünstigste Richtung für Wasser, bei der in erster Linie die Durchmesser der Heizrohre gewählt werden. Alle anderen kleineren Ringe, die in diesem System entstehen, sollten mit dem Haupt-Ring verbunden sein. In dem zugehörigen System wird die Berechnung über den durchschnittlichen, am meisten belasteten Steigrohr durchgeführt.

Die Sanitärsysteme folgen einem ähnlichen Prinzip. Das System wird über den entferntesten und am meisten geladenen Riser berechnet. Aber es gibt eine Funktion - bei der Berechnung der Kosten.

Wichtig: Wenn in der Heizkörperverkabelung der Durchfluss von der Wärmemenge abhängt und die Temperatur sinkt, hängt der Durchfluss in der Wasserversorgung von den Normen des Wasserverbrauchs sowie von der Art der installierten Wasserarmaturen ab.

Ziele der hydraulischen Berechnung

Die Ziele der hydraulischen Berechnung sind wie folgt:

  1. Wählen Sie die optimalen Durchmesser von Rohrleitungen.
  2. Verknüpfen Sie den Druck in den einzelnen Netzwerkzweigen.
  3. Wählen Sie eine Umwälzpumpe für das Heizsystem.

Wir werden jeden dieser Punkte ausführlicher darstellen.

1. Auswahl der Rohrdurchmesser

Je kleiner der Durchmesser der Rohrleitung ist, desto größer ist der Strömungswiderstand des Kühlmittels aufgrund von Reibung an den Wänden der Rohrleitung und lokaler Widerstand an Windungen und Abzweigungen. Daher werden für geringe Kosten in der Regel kleine Durchmesser von Rohrleitungen bei großen Kosten bzw. großen Durchmessern genommen, aufgrund derer das System in begrenztem Umfang eingestellt werden kann.

Wenn das System verzweigt ist - es gibt eine kurze und eine lange Verzweigung, dann gibt es eine große Ausgabe für eine lange Verzweigung und eine kleinere für eine kurze Verzweigung. In diesem Fall sollte eine kurze Abzweigung aus Rohren mit kleineren Durchmessern und eine lange Abzweigung aus Rohren mit größerem Durchmesser hergestellt werden.

Und wenn die Strömungsrate vom Anfang bis zum Ende der Verzweigung abnimmt, sollten die Durchmesser der Rohre abnehmen, so dass die Kühlmittelgeschwindigkeit ungefähr gleich ist.

2. Verknüpfen von Drücken in einzelnen Zweigen des Netzwerks

Die Bindung kann durch Auswahl der geeigneten Rohrdurchmesser oder, wenn die Möglichkeiten dieser Methode erschöpft sind, durch Installieren von Druckströmungsreglern oder Steuerventilen an einzelnen Zweigen erreicht werden.

Teilweise können wir, wie oben beschrieben, den Druck durch Auswahl der Rohrdurchmesser verbinden. Aber das ist nicht immer möglich. Nehmen wir zum Beispiel den kleinsten Durchmesser der Pipeline auf einem kurzen Ast, und der Widerstand darin ist immer noch nicht groß genug, dann wird der gesamte Wasserfluss durch einen kurzen Ast gehen, ohne in einen langen zu gehen. In diesem Fall sind zusätzliche Einstellventile erforderlich.

Einstellventile können unterschiedlich sein.

Budget-Option - wir setzen das Steuerventil - d.h. Ventil mit stufenlos einstellbar, die eine Abstufung in der Einstellung hat. Jedes Ventil hat seine eigene Charakteristik. Bei der hydraulischen Berechnung berücksichtigt der Konstrukteur, wie viel Druck gelöscht werden muss und ermittelt die sogenannte Druckabweichung zwischen den langen und kurzen Abzweigen. Dann bestimmt der Konstrukteur anhand der Charakteristik des Ventils, wie viele Umdrehungen dieses Ventil aus der vollständig geschlossenen Position geöffnet werden muss. Zum Beispiel bei 1, bei 1,5 oder 2 Umdrehungen. Je nach Öffnungsgrad des Ventils wird ein anderer Widerstand hinzugefügt.

Eine teurere und kompliziertere Version von Regelventilen - die sog. Druckregler und Durchflussregler. Dies sind Vorrichtungen, auf denen wir die erforderliche Strömungsrate oder den erforderlichen Druckabfall einstellen, d.h. Druckabfall an diesem Gewinde. In diesem Fall steuern die Geräte selbst den Betrieb des Systems und wenn die Durchflussrate nicht dem erforderlichen Niveau entspricht, öffnen sie den Querschnitt und die Durchflussrate steigt. Ist der Durchfluss zu groß, schließt der Querschnitt. Ähnlich mit Druck.

Wenn alle Verbraucher nach einer nächtlichen Verringerung der Wärmeübertragung ihre Heizgeräte am Morgen gleichzeitig öffnen, versucht das Kühlmittel zunächst, die Geräte in der Nähe des Umspannwerks zu erreichen und die Ferngeräte nach Stunden zu erreichen. Dann arbeitet der Druckregler, der die nächsten Zweige bedeckt und dadurch einen gleichmäßigen Kühlmittelfluss zu allen Zweigen gewährleistet.

3. Auswahl der Umwälzpumpe für Druck (Druck) und Durchfluss (Durchfluss)

Der berechnete Druckverlust im Hauptumlaufring (mit einem kleinen Spielraum) bestimmt den Druck für die Umwälzpumpe. Und die geschätzte Strömungsrate der Pumpe ist die gesamte Kühlmittelströmung in allen Zweigen des Systems. Die Pumpe ist für Druck und Durchfluss ausgewählt.

Wenn in dem System mehrere Umwälzpumpen vorhanden sind, wird im Falle ihrer sequentiellen Installation ihr Kopf summiert, und die Strömungsrate wird üblich sein. Wenn die Pumpen parallel arbeiten, summieren sie den Durchfluss und der Druck ist derselbe.

Wichtig: Bei der hydraulischen Berechnung des Druckverlustes im System können Sie eine Umwälzpumpe wählen, die am besten zu den Parametern des Systems passt und optimale Kosten garantiert - Kapital (Kosten der Pumpe) und Betrieb (Stromkosten für Zirkulation).

Die Wahl der Komponenten für das Heizsystem beeinflusst die hydraulische Berechnung

Das Material, aus dem die Rohre des Heizsystems hergestellt werden, die Formstücke sowie die Technik ihrer Verbindung haben einen wesentlichen Einfluss auf die hydraulische Konstruktion.

Rohre mit einer glatten Innenfläche reduzieren Reibungsverluste, wenn sich das Kühlmittel bewegt. Das gibt uns Vorteile - wir nehmen Rohrleitungen mit kleinerem Durchmesser und sparen Material. Es reduziert auch die Stromkosten, die für den Betrieb der Zirkulationspumpe erforderlich sind. Sie können die Pumpe weniger Strom nehmen, weil Aufgrund des geringeren Widerstandes in Rohrleitungen ist weniger Druck erforderlich.

Abhängig von der Art ihrer Installation können große Verluste an den Fitting-Rohrverbindungen auftreten, oder umgekehrt Verluste aufgrund von Strömungswiderstand während der Bewegung des Kühlmittels minimiert werden.

Zum Beispiel, wenn die Verbindungstechnik durch das "Schiebehülsen" -Verfahren verwendet wird, d.h. das Ende der Rohrleitung wird aufgeweitet und ein Fitting wird innen eingeführt, dadurch wird der lebende Abschnitt nicht verengt. Dementsprechend wird der lokale Widerstand reduziert und die Energiekosten für den Wasserkreislauf reduziert.

Zusammenfassung

Es wurde bereits oben erwähnt, dass die hydraulische Berechnung einer Heizungsanlage eine komplexe Aufgabe ist, die Fachwissen erfordert. Wenn Sie ein hochverzweigtes Heizsystem (großes Haus) entwerfen müssen, dann ist die Berechnung manuell sehr zeitaufwendig. Um diese Aufgabe zu vereinfachen, wurden spezielle Computerprogramme entwickelt.

Mit Hilfe dieser Programme können Sie eine hydraulische Berechnung durchführen, die Einstelleigenschaften von Ventilen und Regelventilen bestimmen und automatisch eine kundenspezifische Spezifikation erstellen. Je nach Art des Programms wird die Berechnung in der AutoCAD-Umgebung oder in einem eigenen Grafikeditor durchgeführt.

Hinzu kommt, dass bei der Planung von industriellen und zivilen Objekten tendenziell BIM-Technologien (Building Information Modeling) zum Einsatz kommen. In diesem Fall arbeiten alle Designer in einem einzigen Informationsraum. Erstellen Sie dazu ein "Cloud" -Modell des Gebäudes. Aus diesem Grund werden Inkonsistenzen in der Entwurfsphase erkannt und die erforderlichen Änderungen werden zeitnah an das Projekt vorgenommen. Dies ermöglicht Ihnen, alle Bauarbeiten genau zu planen, um Verzögerungen bei der Lieferung des Objekts zu vermeiden und dadurch die Kosten zu reduzieren.

Hydraulische Berechnung der Heizungsanlage

Bei der Planung von Wasserheizungen im Haus ist es üblich, eine hydraulische Berechnung des Heizsystems durchzuführen. Dies ist notwendig, um maximale Effizienz bei minimalen finanziellen Kosten und bei ordnungsgemäßem Funktionieren aller Knoten zu gewährleisten.

Der Zweck der hydraulischen Berechnung ist:

  • Die richtige Wahl des Rohrdurchmessers in den Teilen der Rohrleitungen, in denen der Wert konstant ist;
  • Bestimmung des vorhandenen Drucks in der Rohrleitung;
  • Die richtige Auswahl aller Knoten im System.

Der Grad der Richtigkeit der hydraulischen Berechnung wird den Temperaturkomfort im Haus, den wirtschaftlichen Effekt und die Haltbarkeit des Heizsystems bestimmen.

Die wichtigsten Bestimmungen der hydraulischen Berechnung

Um alle notwendigen Berechnungen durchzuführen, benötigen wir die Ausgangsdaten:

  • Die Ergebnisse der thermischen Balance von Räumen;
  • Wärmeträgertemperaturen - Anfang und Ende;
  • Schema eines gegebenen Heizsystems;
  • Arten von Heizgeräten und die Methode ihrer Verbindung mit der Autobahn;
  • Hydraulische Eigenschaften der verwendeten Ausrüstung (Ventile, Wärmetauscher usw.);
  • Der Zirkulationsring ist ein geschlossener Kreislauf. Es besteht aus Segmenten mit dem höchsten Wärmeträgerfluidstrom vom Heizpunkt zum entferntesten Punkt (in einem Zweirohrsystem) oder zum Steigrohr (in einem Einzelrohr) und in der Gegenrichtung zur Wärmequelle.

Der Plot für die Berechnung von Teil des Rohrdurchmessers mit einem unveränderten Wert der Strömung der Wärmeträgerflüssigkeit - es wird auf der Grundlage der thermischen Gleichgewicht des Raumes bestimmt.

Vor Beginn der Berechnungen ermitteln wir die Heizlast jeder Heizeinheit. Es entspricht der gegebenen Wärmebelastung des Raumes. Wenn mehr als eine Heizeinheit in Innenräumen verwendet wird, verteilen wir die Wärmelast auf alle.

Dann ordnen wir den Hauptring der Zirkulation zu - eine geschlossene Kontur von aufeinanderfolgenden Segmenten. Bei einer vertikalen Einzelrohrleitung entspricht die Anzahl der Umlaufringe der Anzahl der Steigrohre. Für horizontale Zweirohr - die Anzahl der Heizkörper. Die Hauptrichtung bezeichnet den Ring, der durch die Steigleitung mit der größten Last - für die vertikale Linie und durch die untere Heizeinheit der Verzweigung mit der größten Last - für das horizontale System verläuft.

Es muss berücksichtigt werden, dass der Durchmesserwert für die Rohrleitungen und die Höhe des aktuellen Drucks im Zirkulationsring von der Geschwindigkeit der Wärmeträgerflüssigkeit abhängen. Voraussetzung ist in diesem Fall die Geräuschlosigkeit der Kühlmittelbewegung.

Um Luftblasen zu vermeiden, müssen wir die Kühlmittelgeschwindigkeit von mehr als 0,25 m / s messen. Es ist notwendig, die Widerstandskraft zu berücksichtigen, die im Kreislauf entsteht, wenn sich das Fluid bewegt. Als Folge dieses Widerstands sollte der spezifische Druckverlust R nicht mehr als 100-200 Pa / m betragen.

Es gibt Werte für die zulässige Wassergeschwindigkeit, die für einen geräuscharmen Betrieb sorgen - abhängig vom spezifischen örtlichen Widerstand.

Tabelle 1 zeigt ein Beispiel für den Wert der zulässigen Wassergeschwindigkeit bei verschiedenen lokalen Widerstandskoeffizienten.

Eine zu niedrige Geschwindigkeit kann folgende negative Auswirkungen haben:

  1. Erhöhter Materialverbrauch für alle Installationsarbeiten;
  2. Erhöhte finanzielle Kosten für Installation und Wartung des Heizsystems;
  3. Die Zunahme des Volumens der Wärmeträgerflüssigkeit in den Rohren;
  4. Deutliche Zunahme der thermischen Trägheit.

Ein Beispiel für die Bestimmung der Strömung von Wärmeträgerflüssigkeit

Um den Durchmesser des Rohrs in einem gegebenen Abschnitt von Rohrleitungen zu bestimmen, müssen wir die Menge des Kühlmittelflusses kennen. Es wird auf der Basis des Wärmestroms bestimmt - der Wärmemenge, die benötigt wird, um den Wärmeverlust auszugleichen.

Wenn wir die Größe des Wärmestroms Q in Abschnitt 1-2 kennen, berechnen wir den Kühlmittelfluss G:

t g und t x entsprechend der Temperatur des heißen und kalten (abgekühlten) Kühlmittels;

c = 4,2 kJ / (kg · ° C) ist die spezifische Wärmekapazität von Wasser.

Ein Beispiel für die Bestimmung des Rohrdurchmessers in einem bestimmten Bereich

Die richtige Wahl des Rohrdurchmessers ist für folgende Aufgaben erforderlich:

  • Optimierung der Betriebskosten für die Neutralisierung des hydraulischen Widerstandes während der Zirkulation der Flüssigkeit im Kreislauf;
  • Erreichen der notwendigen wirtschaftlichen Wirkung bei der Installation und Wartung der Heizungsanlage.

Um den wirtschaftlichen Effekt zu gewährleisten, wählen wir den kleinstmöglichen Durchmesser von Rohren, der jedoch nicht zu hydraulischen Geräuschen in der Rohrleitung führt, wenn die Geschwindigkeit des Kühlmittels je nach örtlichem Widerstand 0,6-1,5 m / s beträgt.

Wenn wir die hydraulische Berechnung einer Zweirohr-Heizungsanlage durchführen, nehmen wir die Temperaturdifferenz in den Zu- und Ableitungen so an:

Δt co = 90 - 70 = 20 ° C

wobei 90 ° C die Temperatur der Flüssigkeit in der Zufuhrleitung des horizontalen Systems ist;

70 ° C - die Temperatur der Flüssigkeit in der Abflussleitung.

Unter Kenntnis der Größe des Wärmeflusses und der Berechnung der Kühlmittelflussrate unter Verwendung der obigen Formel können wir aus Tabelle 2 den Innendurchmesser der Rohre auswählen, der für unsere Bedingungen geeignet ist.

Bestimmung des Innendurchmessers von Heizrohren

Nach der Bestimmung des Innendurchmessers wählen wir die Art der Rohre selbst - abhängig von den Betriebsbedingungen, den gestellten Aufgaben, den Anforderungen an Festigkeit und Dauerhaftigkeit. Basierend auf all diesen Annahmen wählen wir den Rohrtyp des berechneten Durchmessers, der die spezifizierten Bedingungen erfüllt.

Ein Beispiel für die Bestimmung des effektiven Drucks in einem bestimmten Teil der Leitung

Wenn wir die hydraulische Berechnung einer Zweirohr-Gravitationswasserheizung durchführen, müssen wir auch den effektiven Druck in einem bestimmten Abschnitt der Pipeline kennen.

Es wird nach der Formel berechnet:

ρ o - Dichte des gekühlten Wassers, kg / m3;

ρ g - Dichte des erhitzten Wassers, kg / m3;

g - Gravitationsbeschleunigung, m / s2;

h ist der vertikale Abstand vom Heizpunkt zum Kühlpunkt (vom Mittelpunkt der Kesselhöhe bis zum Mittelpunkt des Heizgerätes), m;

Δp extra - zusätzlicher Druck aufgrund der Abkühlung von Wasser in der Rohrleitung.

Die Werte der Wasserdichte für gegebene Temperaturen sowie die Menge an zusätzlichem Druck sind im Nachschlagewerk zu finden.

Hydraulische Berechnung ist eine extrem wichtige Aufgabe. Nicht nur der wirtschaftliche Effekt der Beheizung des Hauses, sondern auch die Effizienz aller Komponenten und die Übereinstimmung der Betriebseigenschaften mit allen Normen und Anforderungen hängen von der korrekten Ausführung aller Berechnungen ab.

Bei der Planung von Wasserheizungen im Haus ist es üblich, eine hydraulische Berechnung des Heizsystems durchzuführen. Dies ist notwendig, um maximale Effizienz bei minimalen finanziellen Kosten und ordnungsgemäßem Funktionieren zu gewährleisten...

Hydraulische Berechnung der Heizungsanlage

Von der richtigen Wahl aller Elemente des Wasserheizungssystems hängt ihre Installation weitgehend von der Effizienz ihrer Arbeit, dem Zeitpunkt des störungsfreien und wirtschaftlichen Betriebs ab. Wie wirtschaftlich und effizient die Heizung im Haus sein wird, zeigen die ersten Investitionen in der Phase der Installation und Installation des Systems. Lassen Sie uns genauer betrachten, wie die hydraulische Berechnung von der Heizungsanlage durchgeführt wird, um die optimale Leistung der Heizungsanlage zu bestimmen.

Die Effektivität des Heizsystems "mit dem Auge"

In vielerlei Hinsicht hängt die Höhe dieser Kosten ab von

  • erforderliche Rohrdurchmesser
  • Armaturen und zugehörige Heizgeräte
  • Adapter
  • Regulierung und Ventile

Der Wunsch, solche Kosten zu minimieren, sollte nicht auf Kosten der Qualität gehen, sondern das Prinzip der angemessenen Hinlänglichkeit, ein gewisses Optimum, muss beibehalten werden.

In den meisten modernen individuellen Heizsystemen werden Elektropumpen verwendet, um die erzwungene Zirkulation des Kühlmittels zu gewährleisten, das häufig nicht-einfrierende Frostschutzmittelverbindungen verwendet. Der hydraulische Widerstand solcher Heizsysteme für ihre verschiedenen Arten von Kühlmitteln wird unterschiedlich sein.

Unter Berücksichtigung der ständig steigenden Kosten von Energieträgern (alle Arten von Brennstoff, Elektrizität) und Verbrauchsmaterialien (Wärmeträger, Ersatzteile usw.) sollte man von Anfang an bestrebt sein, in das System das Prinzip der Minimierung der Betriebskosten einzubauen. Erneut, basierend auf ihrem optimalen Verhältnis zur Lösung des Problems der Schaffung einer angenehmen Temperatur in beheizten Räumen.

Natürlich sollte das Verhältnis der Leistung aller Elemente des Heizsystems die optimale Zufuhr von Wärmeübertragungsmedien zu Heizvorrichtungen in einem Volumen bereitstellen, das ausreicht, um die Hauptaufgabe des gesamten Systems - Erwärmen und Beibehalten der gewünschten Temperatur im Raum unabhängig von der Änderung der Außentemperaturen - zu erfüllen. Die Elemente des Heizsystems umfassen:

  • Kessel
  • Pumpe
  • Rohrdurchmesser
  • Einstell- und Absperrventile
  • thermische Geräte

Darüber hinaus ist es sehr gut, wenn zunächst eine gewisse "Elastizität" in das Projekt einfließt, die den Wechsel zu einem anderen Kühlmitteltyp (Austausch von Wasser mit Frostschutzmittel) ermöglicht. Darüber hinaus sollte das Heizsystem bei wechselnden Betriebsbedingungen keinesfalls das interne Mikroklima der Räumlichkeiten beeinträchtigen.

Hydraulische Berechnung und lösbare Aufgaben

Bei der Durchführung der hydraulischen Berechnung des Heizsystems wird ein ausreichend breiter Bereich von Fragen zum Sicherstellen der Erfüllung der obigen und einer Anzahl zusätzlicher Anforderungen gelöst. Insbesondere gibt es in allen Sektoren einen Rohrdurchmesser gemäß den empfohlenen Parametern, einschließlich der Definition:

  • Kühlmittelbewegungsgeschwindigkeit;
  • optimaler Wärmeaustausch in allen Bereichen und Anlagen des Systems unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit.

Bei der Bewegung des Kühlmittels tritt dessen unvermeidliche Reibung gegen die Rohrwände auf, Geschwindigkeitsverluste treten auf, besonders bemerkbar in Abschnitten, die Windungen, Biegungen usw. enthalten. Die Aufgabe der hydraulischen Berechnung besteht darin, den Geschwindigkeitsverlust des Mediums oder besser den Druck auf den Systemabschnitten zu bestimmen, für die allgemeine Rechnung und die Einbeziehung der erforderlichen Kompensatoren in das Projekt. Parallel zur Bestimmung des Druckverlustes ist es notwendig, das erforderliche Volumen, den Durchfluss, des Wärmeträgers im gesamten geplanten Wasserheizsystem zu kennen.

Angesichts der Abzweigung moderner Heizsysteme und der Entwurfsanforderungen zum Implementieren der üblichsten Verdrahtungsschemata, beispielsweise der ungefähren Gleichheit der Längen der Zweige in dem Kollektorschema, ermöglicht die Berechnung der Hydraulik, solche Merkmale zu berücksichtigen. Dies gewährleistet eine bessere automatische Balancierung und Verknüpfung von Zweigen, die parallel oder nach einem anderen Schema verbunden sind. Solche Fähigkeiten werden oft im Laufe des Betriebs mit der Verwendung von Sperr- und Regelelementen benötigt, falls es notwendig ist, einzelne Zweige und Richtungen abzuschalten oder zu überlappen, wenn es erforderlich ist, das System in Nicht-Standardbetriebsarten zu betreiben.

Vorbereitung der Berechnung

Vor einer qualitativen und detaillierten Berechnung sollten eine Reihe vorbereitender Tätigkeiten für die Durchführung von berechneten Zeitplänen durchgeführt werden. Dieser Teil kann als Sammlung von Informationen für die Berechnung bezeichnet werden. Die Berechnung der Hydraulik ist der schwierigste Teil bei der Konstruktion eines Wasserheizsystems und erlaubt es Ihnen, alle Arbeiten genau zu planen. In den vorbereiteten Daten muss eine Definition der erforderlichen Wärmebilanz der Räume enthalten sein, die durch das geplante Heizsystem beheizt werden.

In dem Projekt wird die Berechnung unter Berücksichtigung der Art der ausgewählten Heizgeräte mit bestimmten Wärmeaustauschflächen und deren Platzierung in beheizten Räumen durchgeführt, dies können Radiatorabschnitte Batterien oder andere Arten von Wärmetauschern sein. Die Punkte ihres Standortes sind auf den Grundrissen des Hauses oder der Wohnung angegeben.

Das akzeptierte Konfigurationsschema eines Wasserheizsystems muss grafisch umrahmt werden. Dieses Diagramm zeigt den Standort des Wärmeerzeugers (Kessel), zeigt die Befestigungspunkte der Heizgeräte, die Verlegung der Haupt- und Abluftleitungen, den Durchgang der Abzweigungen der Heizgeräte. Das Diagramm zeigt die Position der Elemente von Steuerung und Ventilen. Dazu gehören alle Arten von installierten Ventilen und Ventilen, Übergangsventilen, Reglern, Thermostaten. In der Regel nennt man das alles regeln und Ventile.

Nachdem die erforderliche Systemkonfiguration auf dem Plan bestimmt wurde, muss sie in einer axonometrischen Projektion auf allen Etagen gezeichnet werden. Bei einem solchen Schema wird jedem Heizgerät eine Nummer zugewiesen, die die maximale Heizleistung anzeigt. Ein wichtiges Element, das im Diagramm auch für einen Wärmezähler angegeben ist, ist die berechnete Länge des Rohrleitungsabschnitts für seine Verbindung.

Schreibweise und Reihenfolge der Ausführung

Die Pläne müssen im voraus ein Umlaufring genannt werden, der Haupt genannt wird. Es stellt notwendigerweise eine geschlossene Schleife dar, einschließlich aller Segmente des Leitungssystems mit dem höchsten Kühlmittelfluss. Bei Zweirohrsystemen verlaufen diese Abschnitte vom Kessel (Wärmeenergiequelle) zum entferntesten thermischen Gerät und zurück zum Kessel. Bei Einrohrsystemen wird der Abzweigabschnitt genommen - der Steig- und der Rückführteil.

Die Berechnungseinheit ist ein Abschnitt der Rohrleitung, der einen konstanten Durchmesser und Strom (Strömung) des Wärmeenergieträgers aufweist. Sein Wert wird auf der Basis der thermischen Balance des Raumes bestimmt. Ein bestimmtes Verfahren wurde gewählt, um solche Segmente ausgehend vom Kessel (Wärmequelle, Wärmeenergiegenerator) zu bezeichnen, sie sind nummeriert. Wenn Zweige von der Versorgungsleitung der Pipeline abzweigen, erfolgt ihre Bezeichnung in Großbuchstaben in alphabetischer Reihenfolge. Derselbe Buchstabe mit einem Strich zeigt den Sammelpunkt jedes Zweiges auf der umgekehrten Hauptleitung an.

In der Bezeichnung des Beginns der Zweige der Heizgeräte angegeben die Nummer des Bodens (horizontale Systeme) oder Zweige - Riser (vertikal). Die gleiche Anzahl, aber mit einem Hub, ist an der Stelle ihrer Verbindung mit der Rücklaufleitung zum Sammeln von Kühlmittelströmen angeordnet. In einem Paar bilden diese Bezeichnungen die Anzahl jeder Verzweigung des geschätzten Bereichs. Die Nummerierung erfolgt im Uhrzeigersinn von der oberen linken Ecke des Plans. Die Länge jedes Zweigs wird ebenfalls gemäß dem Plan bestimmt, der Fehler beträgt nicht mehr als 0,1 m.

Auf dem Grundriss des Heizsystems für jedes seiner Segmente gilt die Wärmelast gleich dem Wärmefluss, der vom Kühlmittel übertragen wird, es wird mit einer Rundung bis zu 10 Watt angenommen. Nach der Festlegung für jedes Heizgerät in einer Abzweigung wird die Gesamtwärmebelastung der Hauptversorgungsleitung bestimmt. Wie oben, hier beträgt die Rundung der erhaltenen Werte bis zu 10 Watt. Nach den Berechnungen sollte jeder Abschnitt eine doppelte Bezeichnung haben, die die Menge der Wärmebelastung im Zähler und im Nenner angibt - die Länge des Abschnitts in Metern.

Die erforderliche Menge (Verbrauch) des Kühlmittels in jedem Abschnitt wird leicht durch Teilen der Wärmemenge in dem Bereich (korrigiert um einen Koeffizienten unter Berücksichtigung der spezifischen Wärmekapazität von Wasser) durch den Temperaturunterschied zwischen dem erwärmten und dem gekühlten Kühlmittel in diesem Bereich bestimmt. Es ist offensichtlich, dass der Gesamtwert für alle berechneten Bereiche die erforderliche Menge an Kühlmittel in dem gesamten System ergibt.

Ohne ins Detail zu gehen, sollte man sagen, dass weitere Berechnungen uns erlauben, die Durchmesser der Rohre jedes Abschnitts des Heizsystems, den Druckverlust auf ihnen zu bestimmen, um eine hydraulische Verbindung aller Umlaufringe in komplexen Wasserheizsystemen zu erzeugen.

Konsequenzen von Berechnungsfehlern und wie sie korrigiert werden können

Es ist offensichtlich, dass die hydraulische Berechnung ein ziemlich komplizierter und entscheidender Schritt in der Entwicklung der Heizung ist. Um solche Berechnungen zu erleichtern, wurde eine ganze mathematische Vorrichtung entwickelt, es gibt zahlreiche Versionen von Computerprogrammen, die entworfen sind, um den Prozeß ihrer Ausführung zu automatisieren.

Trotzdem ist niemand vor Fehlern gefeit. Zu den gebräuchlichsten Wahl der Macht der thermischen Geräte ohne Durchführung der oben erwähnten Berechnung. In diesem Fall wird das System zusätzlich zu den höheren Kosten der Radiatorbatterien selbst (wenn die Leistung mehr als erforderlich ist) teuer, wobei es eine erhöhte Brennstoffmenge verbraucht und für seinen Inhalt signifikanter ist. Einfach gesagt, die Zimmer sind heiß, die Lüftungsöffnungen sind ständig geöffnet und Sie müssen zusätzlich für die Heizung der Straße bezahlen. Im Falle einer unterschätzten Leistung führen Heizversuche zum Kesselbetrieb bei höherer Leistung und erfordern auch hohe finanzielle Kosten. Um einen solchen Fehler zu korrigieren, ist es sehr schwierig, die Heizung vollständig zu erneuern.

Wird die Installation von Heizkörperbatterien falsch durchgeführt, sinkt auch die Gesamtleistung des gesamten Heizungskomplexes. Zu solchen Fehlern gehört eine unsachgemäße Installation der Batterie. Fehler dieser Gruppe können die Wärmeübertragung von thermischen Geräten der höchsten Qualität halbieren. Wie im ersten Fall wird der Wunsch, die Temperatur im Raum zu erhöhen, zu zusätzlichen Energiekosten führen. Um Installationsfehler zu korrigieren, reicht es oft aus, die Kühlerbatterien neu zu installieren und wieder anzuschließen.

Die nächste Gruppe von Fehlern betrifft den Fehler bei der Bestimmung der erforderlichen Leistung der Wärmequelle und der Heizvorrichtungen. Wenn die Leistung des Kessels offensichtlich höher ist als die Leistung der Heizgeräte, wird es ineffizient arbeiten und eine größere Menge an Brennstoff verbrauchen. Es gibt ein doppeltes Mehrausgaben: zum Zeitpunkt des Kaufs eines solchen Kessels und während des Betriebs. Um die Situation zu korrigieren, müssen ein solcher Kessel, Radiatoren oder eine Pumpe oder sogar alle Rohre des Systems ausgetauscht werden.

Bei der Berechnung der erforderlichen Leistung des Heizkessels kann ein Fehler bei der Bestimmung des Wärmeverlustes des Gebäudes auftreten. Infolgedessen wird die Kapazität des Wärmeerzeugers überschätzt. Das Ergebnis wird ein übermäßiger Kraftstoffverbrauch sein. Um den Fehler zu korrigieren, müssen Sie den Kessel austauschen.

Eine fehlerhafte Berechnung des Ausgleichs des Systems, die Verletzung der Anforderungen der ungefähren Gleichheit der Abzweigungen usw. kann dazu führen, dass eine leistungsstärkere Pumpe installiert werden muss, die es Ihnen ermöglicht, den Träger in einem erwärmten Zustand an Fernwärmevorrichtungen zu liefern. In diesem Fall kann jedoch "Klangbegleitung" in Form von Brummen, Pfeifen usw. auftreten. Wenn solche Fehler in einem beheizten Wasserbodensystem auftreten, kann ein "singender Boden" durch die Installation einer starken Pumpe entstehen.

Wenn Fehler die erforderliche Menge an Kühlmittel oder die Übertragung des Gravitationssystems in die erzwungene Zirkulation bestimmen, kann dessen Volumen zu groß sein, und Fernwärmevorrichtungen werden nicht funktionieren. Versuche, das Problem durch Erhöhung der Heizintensität zu lösen, werden nach wie vor zu einem übermäßigen Gasverbrauch und Kesselverschleiß führen. Das Problem kann gelöst werden, indem eine neue Pumpe und eine hydraulische Nadel verwendet werden, d. H. Die Umspannstation muss sowieso erneuert werden.

Es kann nämlich eindeutig gesagt werden, dass die hydraulische Berechnung des Heizsystems in allen Phasen der Planung, Installation, Installation und dem langfristigen Betrieb einer hocheffizienten Wassererwärmungsanlage die Kostenminimierung sicherstellt.

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