Изчисляване на дебита на охлаждащата течност

при проектиране на отоплителни системи, охлаждащата течност, в която водата действа, често е необходимо да се уточни обемът на охлаждащата течност в отоплителната система. Такива данни понякога са необходими за изчисляване на обема на разширителния резервоар спрямо вече познатите възможности на самата система.

Таблица за определяне на дебита на охлаждащата течност.

Освен това често е необходимо да се изчислява тази мощност или да се търси необходимия минимум, за да се знае дали е в състояние да поддържа необходимите топлинни условия в помещението. В този случай е необходимо да се изчисли топлоносителя в отоплителната система, както и нейният поток за единица време.

Избор на циркулационна помпа

Схема за инсталиране на циркулационната помпа.

Циркулационната помпа е елемент, без който сега е трудно да си представим, че всяка отоплителна система е избрана според два основни критерия, т.е. два параметъра:

• Q е топлоносителният поток в отоплителната система. Дебитът се изразява в кубически метри на час;
• Н - налягане, което се изразява в метри.

Например, Q за обозначаване на охлаждащия поток в отоплителната система се използва в много технически статии и в някои нормативни документи. Същата буква се използва от някои производители на циркулационни помпи, които посочват един и същ поток. Но фабриките, които произвеждат спирателни вентили, използват буквата "G" за обозначаване на потока на охлаждащата течност в отоплителната система.

Струва си да се отбележи, че горните обозначения в някои технически документи може да не съвпадат.

Незабавно си струва да се отбележи, че при изчисленията ни за означаване на потреблението ще се използва буквата "Q".

Изчисляване на потока топлоносител (вода) в отоплителната система

Топлинна загуба у дома с изолация и без.

Така че, за да изберете правилната помпа, трябва незабавно да обърнете внимание на такава стойност като загуба на топлина у дома. Физическото значение на връзката между тази концепция и помпата е както следва. Нагрети до определена температура, водата постоянно циркулира през тръбите в отоплителната система. Циркулацията се извършва от помпата. В същото време, стените на къщата постоянно отделят част от топлината си за околната среда - това е топлинната загуба на къщата. Необходимо е да се знае какво е минималното количество вода, трябва да се подава от помпата отоплителна система с определена температура, т.е. с известно количество топлинна енергия за този много енергия достатъчно, за да компенсира загубите на топлина.

Всъщност, при решаването на този проблем се взема предвид пропускателната способност на помпата или водния поток. Този вариант обаче е малко по-различно име по простата причина, че това зависи не само от помпата, но също така и от температурата на охлаждащата течност в отоплителната система, и в допълнение, тръбите на честотната лента.

Като се вземат предвид всички по-горе, става ясно, че преди основното изчисление на охлаждащата течност е необходимо изчисляване на топлинните загуби у дома. Така планът за изчисление ще бъде както следва:

• намиране на топлинни загуби у дома;
• задаване на средната температура на охлаждащата течност (вода);
• Изчисляване на топлоносителя по отношение на температурата на водата спрямо топлинните загуби у дома.

Изчисляване на топлинните загуби

Такова изчисление може да се направи самостоятелно, тъй като формулата отдавна е изведена. Изчисляването на консумацията на топлинна енергия обаче е доста сложно и изисква няколко параметъра да бъдат разгледани едновременно.

Просто казано, това намалява само до известна загуба на топлина, изразени в силата на топлинния поток, който се излъчва в околната среда на всеки квадратни метра събитие космически стени, тавани, подове и покриви на сгради.

Ако вземем средната стойност на тези загуби, те ще бъдат:

• около 100 вата на единица площ - за средни стени, например тухлени стени с нормална дебелина, с нормално вътрешно покритие, с двоен стъклопакет;
• повече от 100 вата или много повече от 100 вата на единица площ, когато става дума за стени с недостатъчна дебелина, изолирани;
• около 80 вата на единица площ, ако става въпрос за стени с достатъчна дебелина, с външна и вътрешна топлоизолация, с монтирани двойни стъкла.

За да се определи този индекс, се получава специална формула с по-голяма точност, при която някои променливи са таблични данни.

Точно изчисляване на топлинните загуби у дома

За количествен индикатор за топлинните загуби у дома има специално количество, наречено топлинен поток и се измерва в kcal / h. Тази стойност физически показва консумацията на топлина, която е дадена от стените на околната среда при определен термичен режим вътре в сградата.

Тази стойност зависи пряко от архитектурата на сградата, физичните свойства на материалите на стени, пода и тавана, както и много други фактори, които могат да причинят изветряването на топъл въздух, например, наред изолация устройство слой.

Така че стойността на топлинните загуби на сградата е сумата от всички топлинни загуби на отделните елементи. Тази стойност се изчислява по формулата: G = S * 1 / Pо * (Тв Тн) к, където:

• G е изискваната стойност, изразена в kcal / h;
• По - устойчивост на процеса на топлообмен (топлопредаване), изразено в kcal / h, това е m2 * h * температура;
• Тв, Тн - температура на въздуха на закрито и навън съответно;
• k е намаляващият коефициент, който за всяка термична бариера е негова.

Заслужава да се отбележи, че тъй като изчислението не се прави всеки ден, но във формулата има температурни индикатори, които се променят постоянно, тогава тези показатели обикновено се вземат в средната форма.

Това означава, че температурните индикатори са взети средно, а за всеки отделен регион такъв индикатор ще бъде негов собствен.

Така че сега формулата не съдържа неизвестни термини, което позволява сравнително точно изчисление на топлинните загуби на конкретна къща. Остава само да се разбере намаляващият коефициент и стойността на стойността на съпротивлението.

И двете количества, в зависимост от всеки отделен случай, могат да бъдат намерени от съответните референтни данни.

Някои стойности на редуктора:

• пода на земята или дървени трупи - стойност 1;
• Гарет се припокриват в покрива с покривен материал на разположение от стомана плочки летва на откъслечни, и етернитови покриви, застроена покритие подредени вентилация - 0,9;
• същите припокривания, както в предишния параграф, но подредени на твърда настилка, стойност от 0,8;
• припокриващ се таван, с покрив, който покривен материал е всеки валцов материал, - стойност 0,75;
• всяка стена, която споделя отопляемата стая с неотоплявана, която на свой ред има външни стени - стойност 0,7;
• всички стени, които споделят отопляемата стая с неотоплявана, която на свой ред няма външни стени - стойност 0,4;
• под, разположени над избите, разположени под нивото на външната почва - стойност 0.4;
• подове, разположени над мазетата, разположени над нивото на външната почва - стойност 0.75;
• които се намират над сутеренните стаи, които се намират под нивото на външната повърхност или по-високо до максимум 1 м, стойност от 0,6.

Въз основа на описаните по-горе случаи можем да си представим мащаба и за всеки конкретен случай, който не е включен в този списък, независимо да изберем фактор за понижаване.

Някои стойности за устойчивост на топлопредаване:

Стойността на съпротивлението за твърда тухлена зидария е 0,38.

• за обикновена непрекъсната зидария (дебелината на стената е приблизително равна на 135 mm), стойността е 0,38;
• същото, но с дебелина на зидарията 265 мм - 0.57, 395 мм - 0.76, 525 мм - 0.94, 655 мм - 1.13;
• за непрекъсната зидария, която има въздушна междина, с дебелина 435 мм - 0.9, 565 мм - 1.09, 655 мм - 1.28;
• за непрекъснато зидане на декоративни тухли с дебелина 395 мм - 0.89, 525 мм - 1.2, 655 мм - 1.4;
• за непрекъсната зидария с топлоизолационен слой с дебелина 395 мм - 1.03, 525 мм - 1.49;
• за дървени стени от отделни дървени елементи (не греди) с дебелина 20 см - 1,33, 22 см - 1,45, 24 см - 1,56;
• за стени от бара с дебелина 15 см - 1.18, 18 см - 1.28, 20 см - 1.32;
• за тавански етаж от стоманобетонни плочи с наличието на нагревател с дебелина 10 см - 0.69, 15 см - 0.89.

Имайки такива таблични данни, е възможно да се пристъпи към точно изчисление.

Директно изчисление на охлаждащата течност, мощност на помпата

Да вземем стойността на топлинните загуби на единица площ, равна на 100 вата. След това, като общата площ на къщата е равна на 150 кв.м, можете да изчислите общата топлинна загуба на цялата къща - 150 * 100 = 15000 вата или 15 kW.

Работата на циркулационната помпа зависи от правилната й инсталация.

Сега трябва да разберем как тази цифра се отнася до помпата. Оказва се, че най-преките. От физическото значение следва, че топлинните загуби са постоянен процес на консумация на топлина. За да се поддържа необходимата микроклимата вътре в сградата, вие трябва постоянно да компенсира това потребление и увеличаване на температурата в стаята, е необходимо не само да се компенсира и да произвежда повече енергия, отколкото е необходимо за компенсиране на загубите.

Въпреки това, дори и да има топлинна енергия, тя все още трябва да бъде доставена на уред, който може да разсее тази енергия. Такова устройство е радиатор. Но доставката на охлаждащата течност (собственик на енергия) към радиаторите се извършва от циркулационната помпа.

От изложеното по-горе, може да се разбере, че същността на проблема се свежда до един прост въпрос: колко трябва да се вода, загрята до определена температура (тоест, с определена топлинна енергия резерв), трябва да бъдат доставени на радиаторите за определен период от време, за да компенсира всички загубата на топлина в дома ? Съответно, отговорът ще бъде получен в обема на изпомпваната вода на единица време и това е мощността на циркулационната помпа.

За да отговорите на този въпрос, трябва да знаете следната информация:

• тогава необходимото количество топлина, което е необходимо за компенсиране на топлинните загуби, т.е. резултатът от изчислението, дадено по-горе. Например, стойността от 100 вата е взето на площ от 150 квадратни метра. m, т.е. в нашия случай тази стойност е 15 kW;
• (тази референтна информация), чиято стойност е 4200 джаула на енергия на килограм вода на градус от нейната температура;
• температурна разлика между водата, която напуска отоплителния котел, т.е. първоначалната температура на топлоносителя и водата, която влиза в котела от връщащия тръбопровод, т.е. крайната температура на охлаждащата течност.

Заслужава да се отбележи, че при нормално работещ котел и цялата отоплителна система с нормална циркулация на водата разликата не надвишава 20 градуса. Като средно можете да вземете 15 градуса.

Ако вземем предвид всички гореописани данни, формулата за изчисляване на помпата ще приеме формата Q = G / (c * (T1-T2)), където:

• Q е потокът на топлоносителя (вода) в отоплителната система. Това количество вода под определен температурен режим трябва да доставя циркулационната помпа на радиаторите за единица време, за да компенсира топлинните загуби на тази къща. Ако купите помпа, която ще има много повече енергия, тя просто ще увеличи потреблението на електроенергия;
• G - топлинните загуби, изчислени в предходния параграф;
• Т2 е температурата на водата, изтичаща от газовия котел, т.е. температурата, към която се налага да се нагрее определено количество вода. Като правило, тази температура е равна на 80 градуса;
• Т1 е температурата на водата, която се влива в котела от връщащия тръбопровод, т.е. температурата на водата след процеса на топлопреминаване. Като правило, тя е 60-65 градуса.;
• c е специфичната топлина на водата, както вече беше споменато, тя е равна на 4200 джаула на килограм топлоносител.

Ако замените всички получени във формулата данни и конвертирате всички параметри към едни и същи мерни единици, ще получите резултат от 2,4 кг / сек.

Превод на резултата в нормална форма

Струва си да се отбележи, че на практика такъв поток от вода не се намира никъде. Всички производители на водни помпи изразяват мощността на помпата в кубични метри на час.

Трябва да направим някои промени, като си припомним хода на училищната физика. Така че, 1 кг вода, т.е. охлаждаща течност, това е 1 кг. дм вода. За да разберете колко тежи един кубичен метър охлаждаща течност, трябва да разберете колко кубически дециметра са на един кубичен метър.

Използвайки някои прости изчисления или просто използвайки таблични данни, откриваме, че един кубичен метър съдържа 1000 кубически дециметра. Това означава, че един кубичен метър охладител ще има маса от 1000 кг.

След това за една секунда се изисква да се изпомпва вода с обем 2.4 / 1000 = 0.0024 кубични метра. м.

Сега остава да се превеждат секунди в часове. Знаейки, че в един час 3600 секунди, получаваме, че за един час помпата трябва да изпомпва 0.0024 * 3600 = 8.64 m3 / h.

Обобщение

Така че изчисляването на отоплителната среда в отоплителната система показва колко вода е необходима за цялата отоплителна система, за да поддържа къщата при нормален температурен режим. Същата цифра е условна електрическа помпа, която, всъщност, и ще извърши доставката на охлаждащата течност на радиатора, където той ще даде част от своята топлина на помещението.

Трябва да се отбележи, че средната мощност на помпите е около 10 m3 / h, което дава малка разлика, тъй като топлинният баланс не само трябва да се съхранява, но понякога по желание на собственика да се повиши температурата на въздуха, ,

Опитните експерти препоръчват закупуването на помпа, която е около 1,3 пъти по-мощна от необходимото. Говорейки за газов котел, който като правило вече е оборудван с такава помпа, трябва да се обърне внимание на този параметър.