Расход теплоносителя через радиатор

Расход теплоносителя через радиатор

Расчет потерь тепла через радиатор

В паспорте каждого современного радиатора указана его мощность (около 160-210 Вт). Также описывают дополнительные условия, которые характеризуют некоторую мощность радиатора.

Согласно межгосударственному стандарту ГОСТ 31311-2005

Температурный напор 70 °С — это разница между температурой подающего теплоносителя и температурой помещения.
Например, температура подающего теплоносителя: 90 °С, температура помещения: 20 °С
Расход теплоносителя (воды) через отопительный прибор (радиатор,секция): 0,1 кг/с = 360 литров в час.
Атмосферное давление: 101,33 кПа (760 мм рт. ст.). (Короче: 1 атмосфера, как вода в стакане).
Движение теплоносителя в отопительном приборе по схеме «сверху — вниз».

Уменьшения одного из показателей влечет к уменьшению теплоотдачи.

Рассмотрим некоторый радиатор марки (Tenrad) с параметрами (Смотри таблицу):

Задача.

Температура помещения возле пола 20 °С, температура теплоносителя 50 °С, теплопотери помещения составляют 1,5 кВт.

Найти количество секций по заявленным характеристикам.

Дано:

Температурный напор = 50-20=30 °С

По характеристикам заявлено, что при температурном напоре 50 °С и требуемом расходе 360 л/ч на секцию, теряемая мощность одной секции составляет 122 Вт.

Далее находим количество секций.

Теплопотери помещения делим на мощность одной секции.

Ответ: Необходимо 20 секций, чтобы отопить данное помещение.

А теперь попытаемся понять каким должен быть расход в радиаторе.

Для этого я предлагаю просто договориться и принять на свое усмотрение, что перепад температур нашего радиатора будет соответствовать 10 °С. То есть на подающем трубопроводе 50 °С, а на выходе из радиатора 40 °С.

Вы можете для себя решить, абсолютно любой перепад температур. От перепада температур будет зависеть не только точность расчетов, но и производительность радиаторов. Чем меньше перепад, тем лучше. Но хуже, если имеется в системе большое гидравлическое сопротевления. Так как нужно будет ускорять движение теплоносителя.

Поэтому делаем перерасчет

Температура подающего теплоносителя: 50 °С
Температура обратного теплоносителя: 40 °С
Температура помещения возле пола: 20 °С

Ответ: Необходимо 25 секций, чтобы отопить данное помещение.

Далее находим реальный расход

1,163 — теплоемкость воды, Вт/(литр•°С)
Т3 = 10 °С — разница температур между подающим и обратным трубопроводом радиатора.

Если разделить расход на количество секций, можно получить необходимый расход на одну секцию

Ответ: Каждая секция потребляет 5 литров в час.

В задаче я специально решил привести пример с низкотемпературным отоплением, так как очень часто слышал, об этом. А в паспортах не указывается мощность радиатора для низкотемпературного отопления. Поэтому наслаждайтесь расчетами и радуйтесь, тому, что кто-то для Вас бесплатно приготовил эти расчеты.

Опции темы
Поиск по теме

Расход воды через радиатор отопления? Интересуют л/час

1. Подскажите мне, какой расход воды примерно через радиатор отопления мощностью тепловой один квт для обеспечения теплоотдачи паспортной?

2. Как этот поток изменяется в СО центральной при резком изменении уличной температуры?
Понятно, что меняется температура теплоносителя. Ну а скорость — константа примерно?

Интересуют цифры примерные . л/час

( Зарегистрированные посетители не видят эту рекламу — регистрация )

На первый вопрос не отвечу потому,что не понял что Вы хотите знать.Перефразируйте пожалуйста. Что касается второго вопроса ответ такой :Скорость потока воды в центральной отопительной системе не меняется никогда.Меняется только температура воды в зависимости от температуры воздуха.На один градус температуры сжигается определенное количество газа или другого топлива.Причем для каждого региона свои нормы.

1. Подскажите мне, какой расход воды примерно через радиатор отопления мощностью тепловой один квт для обеспечения теплоотдачи паспортной?

Читайте также:  Как обшивать углы вагонкой

2. Как этот поток изменяется в СО центральной при резком изменении уличной температуры?
Понятно, что меняется температура теплоносителя. Ну а скорость — константа примерно?

Интересуют цифры примерные . л/час

Возможно, вопрос сформулирован неправильно ибо скорость потока никак не зависит ни от температуры теплоносителя, ни тем более от температуры окружающей среды. Есть два фактора, от которых напрямую зависит скорость потока: это диаметр трубы, по которой идёт теплоноситель и давление в системе отопления.

Нужно отметить, что инженерные расчеты систем водоснабжения и отопления никак нельзя назвать простыми, но без них обойтись невозможно, только очень опытный специалист-практик может нарисовать систему отопления «на глазок» и безошибочно подобрать диаметры труб. Это если схема достаточно проста и предназначена для обогрева небольшого дома высотой 1 или 2 этажа. А когда речь идет о сложных двухтрубных системах, то рассчитывать их все равно придется. Эта статья для тех, кто решился самостоятельно выполнить расчет системы отопления частного дома. Мы изложим методику несколько упрощенно, но так, чтобы получить максимально точные результаты.

Цель и ход выполнения расчета

Конечно, за результатами можно обратиться к специалистам либо воспользоваться онлайн-калькулятором, коих хватает на всяких интернет-ресурсах. Но первое стоит денег, а второе может дать некорректный результат и его все равно надо проверять.

Так что лучше набраться терпения и взяться за дело самому. Надо понимать, что практическая цель гидравлического расчета – это подбор проходных сечений труб и определение перепада давления во всей системе, чтобы верно выбрать циркуляционный насос.

Примечание. Давая рекомендации по выполнению вычислений подразумевается, что теплотехнические расчеты уже сделаны, и радиаторы подобраны по мощности. Если же нет, то придется идти старым путем: принимать тепловую мощность каждого радиатора по квадратуре помещения, но тогда точность расчета снизится.

Общая схема расчета выглядит таким образом:

  • подготовка аксонометрической схемы: когда уже выполнен расчет отопительных приборов, то известна их мощность, ее надо нанести на чертеж возле каждого радиатора;
  • определение расхода теплоносителя и диаметров трубопроводов;
  • расчет сопротивления системы и подбор циркуляционного насоса;
  • расчет объема воды в системе и вместительности расширительного бака.

Любой гидравлический расчет системы отопления начинается со схемы, нарисованной в 3 измерениях для наглядности (аксонометрия). На нее наносятся все известные данные, в качестве примера возьмем участок системы, изображенный на чертеже:

Определение расхода теплоносителя и диаметров труб

Вначале каждую отопительную ветвь надо разбить на участки, начиная с самого конца. Разбивка делается по расходу воды, а он изменяется от радиатора к радиатору. Значит, после каждой батареи начинается новый участок, это показано на примере, что представлен выше. Начинаем с 1-го участка и находим в нем массовый расход теплоносителя, ориентируясь на мощность последнего отопительного прибора:

Читайте также:  Полипропиленовые трубы чешского производства

G = 860q/ ∆t, где:

  • G – расход теплоносителя, кг/ч;
  • q – тепловая мощность радиатора на участке, кВт;
  • Δt– разница температур в подающем и обратном трубопроводе, обычно берут 20 ºС.

Для первого участка расчет теплоносителя выглядит так:

860 х 2 / 20 = 86 кг/ч.

Полученный результат надо сразу нанести на схему, но для дальнейших расчетов он нам понадобится в других единицах – литрах в секунду. Чтобы сделать перевод, надо воспользоваться формулой:

GV = G /3600ρ, где:

  • GV – объемный расход воды, л/сек;
  • ρ– плотность воды, при температуре 60 ºС равна 0.983 кг / литр.

Имеем: 86 / 3600 х 0,983 = 0.024 л/сек. Потребность в переводе единиц объясняется необходимостью использования специальных готовых таблиц для определения диаметра трубы в частном доме. Они есть в свободном доступе и называются «Таблицы Шевелева для гидравлических расчетов». Скачать их можно, перейдя по ссылке: http://dwg.ru/dnl/11875

В данных таблицах опубликованы значения диаметров стальных и пластмассовых труб в зависимости от расхода и скорости движения теплоносителя. Если открыть страницу 31, то в таблице 1 для стальных труб в первом столбце указаны расходы в л/сек. Чтобы не производить полный расчет труб для системы отопления частого дома, надо просто подобрать диаметр по расходу, как показано ниже на рисунке:

Примечание. В левом столбце под диаметром сразу же указывается скорость движения воды. Для систем отопления ее значение должно лежать в пределах 0.2—0.5 м/сек.

Итак, для нашего примера внутренний размер прохода должен составлять 10 мм. Но поскольку такие трубы не используются в отоплении, то смело принимаем трубопровод DN15 (15 мм). Проставляем его на схеме и переходим ко второму участку. Так как следующий радиатор имеет такую же мощность, то применять формулы не нужно, берем предыдущий расход воды и умножаем его на 2 и получаем 0.048 л/сек. Снова обращаемся к таблице и находим в ней ближайшее подходящее значение. При этом не забываем следить за скоростью течения воды v (м/сек), чтобы она не превышала указанные пределы (на рисунках отмечена в левом столбце красным кружочком):

Важно. Для систем отопления с естественной циркуляцией скорость движения теплоносителя должна составлять 0.1—0.2 м/сек.

Как видно на рисунке, участок №2 тоже прокладывается трубой DN15. Далее, по первой формуле находим расход на участке №3:

860 х 1,5 / 20 = 65 кг/ч и переводим его в другие единицы:

65 / 3600 х 0,983 = 0.018 л/сек.

Прибавив его к сумме расходов двух предыдущих участков, получаем: 0.048 + 0.018 = 0.066 л/сек и вновь обращаемся к таблице. Поскольку у нас в примере делается не расчет гравитационной системы, а напорной, то по скорости теплоносителя труба DN15 подойдет и на этот раз:

Идя таким путем, просчитываем все участки и наносим все данные на нашу аксонометрическую схему:

Расчет циркуляционного насоса

Подбор и расчет насоса заключается в том, чтобы выяснить потери давления теплоносителя, протекающего по всей сети трубопроводов. Результатом станет цифра, показывающая, какое давление следует развивать циркуляционному насосу, чтобы «продавить» воду по системе. Это давление вычисляют по формуле:

Читайте также:  Что делать если декабрист вянет

P = Rl + Z, где:

  • Р – потери давления в сети трубопроводов, Па;
  • R – удельное сопротивление трению, Па/м;
  • l – длина трубы на одном участке, м;
  • Z – потеря давления в местных сопротивлениях, Па.

Примечание. Двух – и однотрубная система отопления рассчитываются одинаково, по длине трубы во всех ветвях, а в первом случае — прямой и обратной магистрали.

Данный расчет достаточно громоздкий и сложный, в то время как значение Rl для каждого участка можно легко найти по тем же таблицам Шевелева. В примере синим кружочком отмечены значения 1000i на каждом участке, его надо только пересчитать по длине трубы. Возьмем первый участок из примера, его протяженность 5 м. Тогда сопротивление трению будет:

Rl = 26.6 / 1000 х 5 = 0.13 Бар.

Так же производим просчет всех участков попутной системы отопления, а потом результаты суммируем. Остается узнать значение Z, перепад давления в местных сопротивлениях. Для котла и радиаторов эти цифры указаны в паспорте на изделие. На все прочие сопротивления мы советуем взять 20% от общих потерь на трение Rl и все эти показатели просуммировать. Полученное значение умножаем на коэффициент запаса 1.3, это и будет необходимый напор насоса.

Следует знать, что производительность насоса – это не емкость системы отопления, а общий расход воды по всем ветвям и стоякам. Пример его расчета представлен в предыдущем разделе, только для подбора перекачивающего агрегата нужно тоже предусмотреть запас не менее 20%.

Расчет расширительного бака

Чтобы произвести расчет расширительного бака для закрытой системы отопления, необходимо выяснить, насколько увеличивается объем жидкости при ее нагреве от комнатной температуры +20 ºС до рабочей, находящейся в пределах 50—80 ºС. Эта задача тоже не из простых, но ее можно решить другим способом.

Вполне корректным считается принимать объем бака в размере десятой части от всего количества воды в системе, включая радиаторы и водяную рубашку котла. Поэтому снова открываем паспорта оборудования и находим в них вместительность 1 секции батареи и котлового бака.

Далее, расчет объема теплоносителя в системе отопления выполняется по простой схеме: вычисляется площадь поперечного сечения трубы каждого диаметра и умножается на ее длину. Полученные значения суммируются, к ним прибавляются паспортные данные, а потом от результата берется десятая часть. То есть, если во всей системе 150 л воды, то вместительность расширительного бака должна составлять 15 л.

Заключение

Многие, прочитав данную статью, могут отказаться от намерения считать гидравлику самостоятельно ввиду явной сложности процесса. Рекомендация для них – обратиться к специалисту-практику. Те же, кто проявил желание и уже сделал расчет тепловой мощности отопления на здание, наверняка справятся и с этой задачей. Но готовую схему с результатами все равно стоит показать опытному монтажнику для проверки.

Ссылка на основную публикацию
Развертка костюма железного человека марк 46
Ну что, коллеги паперкрафтеры, настало время сделать Костюм железного человека своими руками. По многочисленным просьбам выкладываем костюм железного человека марк...
Принтер эпсон печатает с полосами что делать
Компания Epson уже давно занимается активной разработкой принтеров. Устройства от этого производителя находятся в использовании у многих юзеров. Как и...
Принцип действия аксиально поршневого насоса
Аксиально-поршневые гидромашины нашли широкое применение в гидроприводах, что объясняется рядом их преимуществ: меньшие радиальные размеры, масса, габарит и момент инерции...
Разборка котла бакси видео
Бакси (Baxi) – это линейка газовых котлов от итальянского производителя. Лучший вариант для поддержания в помещении комфортной температуры. Газовые котлы...
Adblock detector