Výpočet otopné soustavy
Je zde jeden kotel a dvoutrubkový slepý topný systém. Viz obrázek.
Pozor na odpaliště, jsou označena čísly. Při vysvětlování uvedu toto: Tee1, tee2, tee3 atd. Všimněte si také, že jsou uvedeny náklady a odpory v každé větvi.
| 6 radiátorů s různou spotřebou tepla Kotel 12 kW Tepelná ztráta objektu 12 kW Kov-plastové trubky. |
| Průměry potrubí každé větve Zvolte tlak a průtok čerpadla. |
Zjistěte celkový průtok topného systému.
Předpokládejme, že teplota přívodního potrubí je 60 stupňů a zpětného potrubí je 50 stupňů.
pak podle vzorce
1, 163 – tepelná kapacita vody, W/(litr•°C)
kde T3=T1-T2 — teplotní rozdíl mezi přívodním a vratným potrubím.
Teplotní rozdíl se nastavuje od 5 do 20 stupňů. Čím menší je rozdíl, tím větší je průtok a v důsledku toho se zvyšuje průměr potrubí. Pokud je teplotní rozdíl větší, průtok klesá a průměr potrubí může být menší. To znamená, že pokud nastavíte rozdíl teplot na 20 stupňů, bude průtok nižší.
Čím nižší je průtok radiátorem, tím méně tepla radiátor produkuje.
Najděte průměr potrubí.
Chcete-li zjistit průměr potrubí, musíte zadat samotný průměr a vypočítat odpor vytvořený v potrubí tímto průměrem. Odpor nám pomůže vybrat požadovaný průměr.
Chcete-li zjistit odpor, musíte použít kalkulačku hydraulického odporu:
Pro přehlednost je nutné schéma převést do blokové formy
Protože odpor v T-kusech je velmi malý, neměl by být brán v úvahu při výpočtu odporu v topném systému. Protože odpor délky trubky bude mnohonásobně větší než odpor v T-kusech. No, pokud jste pedant a chcete si spočítat odpor v odpališti, pak doporučuji v případech, kdy je průtok větší pro 90 stupňovou zatáčku, pak použít místní úhlový odpor. Pokud je to méně, můžete před tím zavřít oči. Pokud se chladicí kapalina pohybuje přímočaře, pak je odpor velmi malý.
| Odpor1 = větev chladiče1 od T2 do T7 Odpor2 = větev chladiče2 od T3 do T8 Odpor3 = větev chladiče3 od T3 do T8 Odpor4 = větev chladiče4 od T4 do T9 Odpor5 = větev chladiče5 od T5 do T10 Odpor6 = větev chladiče6 od T5 do T10 Odpor7 = dráha potrubí od T1 do T2 Odpor8 = dráha potrubí od T6 do T7 Odpor9 = dráha potrubí od T1 do T4 Odpor10 = dráha potrubí od T6 do T9 Odpor11 = dráha potrubí od T2 do T3 Odpor12= cesta potrubí od T8 do T7 Odpor13 = dráha potrubí od T4 do T5 Odpor14= cesta potrubí od T10 do T9 Odpor hlavní větve = od tee1 do tee6 podél linie kotle |
Pro každý odpor je nutné zvolit průměr. Každá odporová sekce má svůj vlastní průtok. Pro každý odpor je nutné nastavit deklarovaný průtok v závislosti na tepelných ztrátách.
Najdeme náklady u každého odporu.
Chcete-li zjistit průtok v odporu1, musíte najít průtok v radiátoru1.
Výpočet výběru průměru se provádí cyklicky:
| 1. Nastavte vnitřní průměr odporové trubky 2. Najděte odpor v metrech vodního sloupce 3. Pomocí odporu upravte průměr. Pokud odpor překročí normu, zvětšíme průměr a také snížíme místní odpor, abychom získali požadovaný optimální odpor. |
Pomocí hydraulického odporového kalkulátoru provedeme výpočet.
Uvažujme větev od tee3 přes radiátor3 k tee8.
Místní odpory následují podél trasy potrubí:
| Úhelník 4ks Prodloužení radiátoru 1ks Zúžení radiátoru 1 kus Délka potrubí je 11 metrů. |
Průtok v tomto potrubí je Q3 = 258l/h=4l/min
Teplota chladicí kapaliny na přívodu je 60 stupňů, na zpátečce 50 stupňů. Vzhledem k tomu, že délka potrubí jdoucího k radiátoru a vycházejícího z radiátoru je stejná, volíme průměrnou teplotu vody pro celou větev 55 stupňů. Odpor bude záviset na teplotě. Čím nižší teplota, tím větší odpor. Pokud se teplota výrazně liší o 20-50 stupňů, měli byste počítat trubky s různými teplotami zvlášť pro každou větev.
Nastavili jsme 16mm trubku s vnitřním průměrem 12mm = 0m
Zadejte data do kalkulačky.
Kalkulačka ukázala: Odpor3(R3) = 0m
Dále zvažte větev z tee3 přes radiátor2 do tee8.
Nastavili jsme 16mm trubku s vnitřním průměrem 0m
Místní odpory následují podél trasy potrubí:
| Úhelník 2ks Prodloužení radiátoru 1ks Zúžení radiátoru 1 kus Délka trubky 1 metr. |
Průtok v tomto potrubí je Q2 = 172l/h=2l/min
Zadejte data do kalkulačky.
Kalkulačka ukázala: Odpor2 = 0m
Odpor2 a odpor3 jsou vzájemně rovnoběžné, a proto je nutné zajistit, aby jejich odpor byl stejný, ale náklady byly různé.
Spočítejme například, jaký průtok bude získán s takovými odpory.
Podle podmínek problému vyžadují radiátor 2 a radiátor 3 průtok rovný:
Q11 = Q2 + Q3 = 2, 9+4, 3=7, 2 l/m
Chcete-li to provést, vyberte odpor
Našel jsem to přibližně: 0m
Je nutné nahradit takový průtok, při kterém bude odpor roven 0 m
Průtok 11 > 6 takže odpor snížíme na: 7m
Q2 = 5 l/m, ale mělo by: 1 l/m
Q3 = 2 l/m, ale mělo by: 1 l/min
Q11=Q2+Q3=5, 1+2, 1=7, 2л/м
Průtok 7, 2 = 7, 2 znamená, že průtok je správný.
Není těžké uhodnout, že průtok zjevně není vhodný. Proto, aby se zvýšil průtok na radiátoru3, je nutné snížit odpor3. Zvětšením průměru snížíme odpor.
Zvětšení průměru trubky na větvi 3
Nastavili jsme 26mm trubku s vnitřním průměrem 0m
Nastavte odpor: 0m
Q11=Q2+Q3=2, 9+4, 3=7, 2л/м
Spotřeba 7, 2 = 7, 2 znamená, že výsledek je vhodný pro naše schéma.
Pokud jsou R3 a R2 paralelní, pak jsou jejich náklady stejné
Dále najdeme odpor11 = cesta z tee2 do tee3.
Jeho spotřeba je: 7l/m
Délka potrubí 5 metrů
Při vnitřním průměru 20 byl odpor 0 m
Při vnitřním průměru 26 byl odpor 0 m
Volím nejmenší odpor. Odpor11 se rovná odporu12.
Celkový odpor větve z T-2 přes dva radiátory (2, 3) do T-7 se rovná:
To je: 0, 016+0, 016+0, 07=0, 102 m budeme tomu říkat: Odpor(2, 3, 11, 12)
Dále je odpor1 rovnoběžný s odporem (2, 3, 11, 12).
Průtok Q1 = 86l/h=1.4l/min
Odpor1 je velmi nízký. Pro zvýšení odporu jsou k dispozici uzavírací ventily zpětného toku, kterými lze odpor upravit.
Můžete se samozřejmě spokojit s instalací uzavíracího ventilu pro zvýšení odporu, ale vše má své meze. Byly případy, kdy se na nejbližším radiátoru udělala velmi malá mezera pro odpor, která se prostě časem ucpala a radiátor přestal topit. Aby se to nestalo, použijeme mé další pokyny.
Odpor(2, 3, 11, 12)= 0 m
Je nutné přidat průtok pro odpor1 natolik, aby:
Připojení k radiátoru 1 je stejné jako k radiátoru 2.
Rohy 2 ks. Délka trubky 16mm s vnitřním průměrem 12mm. Expanze a kontrakce na vstupu radiátoru.
Dosadil jsem průtok: Q1 = 3 l/m a dostal jsem odpor rovný 56 m
Proto spotřeba Q7=Q1+Q11 = 3+56=7l/m
Pro udržení průtoku Q11 na správné úrovni 7 l/m je třeba zvýšit průtok Q2 = 7 l/m.
Pokud nastavíte průtok Q7 = 8.6 l/m, pak bude průtok Q11 nedostatečný.
Takže experimentujte. Můžete se také pokusit snížit odpory 2 a 3. Další snižování odporu však nemusí být ekonomicky výhodné, protože trubky a tvarovky o velkém průměru mohou stát mnohem více. Je jen na vás, co si vyberete. Nebo odpor nebo ekonomika. Může být levnější nainstalovat výkonnější čerpadlo než koupit dražší potrubí. Mimochodem, mějte na paměti, že čím výkonnější čerpadlo, tím více energie spotřebuje.
Vezměte prosím na vědomí, že průtok v radiátoru1 se mnohonásobně zvyšuje, což také není ekonomicky výhodná skutečnost.
Najděte odpor7 při průtoku Q7= 10 l/m
Volíme trubku 26mm s vnitřním průměrem 20mm = 0m
Délka potrubí 3 metry
R(1)= R(2, 3, 11, 12) = R(1, 2, 3, 11, 12), protože jsou rovnoběžné.
Odpor R(1, 2, 3, 7, 8, 11, 12) = R7+R8+R(1, 2, 3, 11, 12)
R(1; 2; 3; 7; 8; 11; 12) = 0 + 068 + 0 = 068 m
Dokončili jsme první patro, přesuneme se do druhého patra.
Začneme vnějším radiátorem6
Průměr trubky jsme nastavili na 16mm s vnitřním průměrem 0m
Délka trubky 11m, 4 rohy, roztahování a smršťování
Průměr trubky jsme nastavili na 16mm s vnitřním průměrem 0m
Délka trubky 1m, 2 rohy, roztahování a smršťování
R5 a R6 jsou rovnoběžné, proto aby nedošlo ke snížení průtoku na radiátoru6, najdeme průtok Q5 tak, aby odpor R5 = R6 = 0 m
Q5 = 3 l/m > 45 l/m
Odchylky, které nejsou velké, budou ponechány tak, jak jsou.
Odolnost 13
Nastavte průměr na 0 m
Velmi vysoká odolnost. Je nutné snížit, protože to ovlivní další výpočty.
Poté nastavíme průměr na 0m
R(4, 5, 6, 13, 14) = R13+ R14+ R(5, 6) = 0 + 079 + 0 = 079 m
Toto R(4, 5, 6, 13, 14) se přibližně rovná R(1, 2, 3, 7, 8, 11, 12) = 0 m, ale stále je to hodně, protože okruh ve druhém patře bude zahrnovat nějaký větší odpor.
Tento odpor způsobí snížení průtoku ve druhém patře, a protože odpor v prvním patře je menší, bude hlavní průtok proudit přes první patro.
Proto se musíte snažit vyrovnat odpor.
Poté zvětšíme průměr na 0m
R(4, 5, 6, 13, 14) = R13+ R14+ R(5, 6) = 0 + 027 + 0 = 027 m
Průměr trubky jsme nastavili na 16mm s vnitřním průměrem 0m
Délka trubky 1m, 2 rohy, roztahování a smršťování
R4 = R(4, 5, 6, 13, 14)
0 m = 15 m rozdíl je velmi malý
R4 a R(4, 5, 6, 13, 14) Paralelní a identický v odporu při daném průtoku
Тогда Q9=Q4+Q13=4, 3+4, 85=9, 15л/м
Nastavte průměr na 0 m
Délka potrubí 13 metrů
Odpor je velmi vysoký.
Nastavte průměr na 0 m
Délka potrubí 13 metrů
R(4, 5, 6, 9, 10, 13, 14)=R9+R10+ R(4)= 5+6+13=14 m
R(4, 5, 6, 9, 10, 13, 14) > R(1, 2, 3, 7, 8, 11, 12)
Vzhledem k tomu, že odpor ve druhém patře je vyšší, bude průtok větší v prvním patře.
Musíme se snažit zajistit, aby R(4, 5, 6, 9, 10, 13, 14) = R(1, 2, 3, 7, 8, 11, 12)
Celková spotřeba je
Q=19.91 l/m = 1194 l/h = 1 m19/h
Celkový odpor
Délka potrubí 8 metrů
Nastavte průměr na 0 m
R(úplný)=R+ R(1, 2, 3, 7, 8, 11, 12) = 0.77+0, 29 = 1 m
Odpověď: Při průtoku 20 l/m je odpor topného systému: 1m.
Dále, pokud znáte odpor a průtok topného systému, můžete vybrat čerpadlo.
Jak vybrat čerpadlo.
Samozřejmě je ještě nutné počítat s odporem kotle, který lze uvažovat cca 0m v závislosti na průchozích průměrech samotného kotle. Obecně, abychom byli přesnější, je nutné vypočítat hydraulický odpor v samotném kotli přes trubky. Jak to udělat, je popsáno zde:
Tento článek je u konce, pokud máte nějaké dotazy, pište do komentářů.
Tento článek je součástí sekce: Projektant ohřevu vody.
Подписаться на рассылку
Zanechte svůj e-mail a my vám na něj zašleme nové zajímavé články a videa o výpočtech zásobování vodou a vytápění