rumah Desain dan perhitungan

Contoh perhitungan hidrolik sistem pemanas gedung bertingkat. Metode perhitungan hidrolik sistem pemanas

Sistem modern pemanasan adalah demonstrasi pendekatan yang benar-benar baru terhadap regulasinya. Saat ini, ini bukan penyesuaian awal sebelum memulai sistem untuk memfasilitasi mode operasi hidraulik selanjutnya. Pemanasan modern di rumah pribadi, selama pengoperasian, ia memiliki rezim termal yang terus berubah. Hal ini memerlukan peralatan tidak hanya untuk memantau perubahan pemanasan ruangan, tetapi juga untuk meresponsnya dengan benar.

Kondisi untuk pengoperasian sistem yang efektif

Ada beberapa poin yang jika diperhatikan akan menjamin kualitas dan pekerjaan yang efisien sistem pemanas:

Pasokan cairan pendingin ke alat pemanas harus dilakukan dalam jumlah yang akan menjamin keseimbangan termal ruangan, tergantung pada perubahan suhu luar yang terus-menerus dan tergantung pada kondisi suhu ruangan, yang ditentukan oleh pemiliknya.
Mengurangi biaya, termasuk energi, untuk mengatasinya
Pengurangan saat memasang sistem pemanas, juga tergantung pada diameter pipa yang dipasang.
Stabilitas rendah dan keandalan perangkat pemanas.

Cara menghitung sistem pemanas dengan benar

Untuk menghitung pemanasan di rumah pribadi, Anda perlu mengetahui jumlah panas yang dibutuhkan. Untuk tujuan ini, kehilangan panas seluruh rumah dihitung pada musim panas dan dingin. Ini termasuk kehilangan panas melalui jendela, pintu, dll. Ini adalah perhitungan yang melelahkan. Secara umum diterima bahwa rata-rata sumber panas harus menghasilkan 10 kW per 100 m2 area yang dipanaskan.

Sistem pemanas dipahami sebagai hubungan antara sekumpulan perangkat: saluran pipa, pompa, peralatan penutup dan kontrol, peralatan kontrol dan otomasi untuk mentransfer panas dari sumber langsung ke ruangan.

Jenis boiler pemanas

Sebelum melakukan perhitungan hidrolik sistem pemanas, perlu untuk memilih boiler (sumber panas) yang tepat. Ada beberapa jenis boiler berikut: listrik, gas, bahan bakar padat, gabungan dan lain-lain. Pilihan dalam banyak kasus tergantung pada bahan bakar yang ada di daerah tempat tinggal.

Ketel listrik

Karena kendala penyambungan listrik dan mahalnya harga listrik peralatan ini belum meluas.

ketel gas

Untuk memasang boiler seperti itu, sebelumnya diperlukan ruangan khusus (boiler room). Saat ini hal ini hanya berlaku untuk peralatan dengan Buka kamera pembakaran. Opsi ini paling umum di tempat-tempat dengan gasifikasi.

Ketel bahan bakar padat

Mengingat ketersediaan bahan bakar yang relatif, peralatan ini tidak begitu populer. Ada beberapa ketidaknyamanan saat menggunakannya. Pada siang hari, kotak api perlu dinyalakan beberapa kali. Selain itu, mode perpindahan panas bersifat siklus. Penggunaan boiler ini dipermudah (jumlah kotak api berkurang) dengan menggunakan silinder termal atau bahan bakar suhu tinggi pembakaran, yang meningkatkan waktu pembakaran karena pasokan udara yang terkontrol. Ini juga dapat dilakukan dengan menggunakan akumulator panas air yang terhubung dengan pemanas sentral.

Parameter yang diperlukan saat menghitung daya

Wsp - kekuatan spesifik sumber panas (boiler) per luas bangunan 10 m2, dengan mempertimbangkan kondisi iklim wilayah tersebut.
S adalah luas ruangan yang dipanaskan.

Ada juga nilai daya spesifik yang diterima secara umum, yang bergantung pada zona iklim:

W beat = 0,7-0,9 - untuk wilayah Selatan.
W beat = 1.2-1.5 - untuk wilayah Tengah.
W beat = 1.5-2.0 - untuk wilayah Utara.

Formula tenaga boiler

Sebelum memulai tugas penting seperti perhitungan hidrolik sistem pemanas, Anda perlu menentukan kekuatan sumber panas menggunakan rumus berikut:

W kucing = S×W ketukan /10.

Untuk memudahkan perhitungan, kita mengambil nilai rata-rata W denyut untuk 1 kW, sehingga diperoleh bahwa 10 kW harus per 100 m 2 area yang dipanaskan. Akibatnya, skema pemasangan sistem pemanas akan tergantung pada luas rumah.

Dalam kasus lain, sirkulasi paksa cairan pendingin digunakan menggunakan pompa sirkulasi.

Sistem dua pipa

Ini versi klasik sistem pemanas yang telah membuktikan diri jalan terbaik dalam jangka waktu penggunaan yang lama. Perhitungan hidrolik akan dibahas di bawah ini. Mengapa disebut demikian? Soalnya dasar rencana rekayasa itu adalah pemasangan beberapa pipa melalui lantai-lantai gedung. Untuk satu bangun dengan air panas Alat pemanas disambungkan di semua lantai, dan air dingin dari alat pemanas disuplai ke pipa terdekat.

Akibatnya cairan pendingin dari perangkat pertama yang belum sempat mendingin masuk ke dalam perangkat yang terletak di lantai bawah, dan cairan yang bersirkulasi memiliki suhu yang sama seperti pada perangkat pertama. Jadi, suhu cairan pendingin pada pipa pertama dan terakhir adalah identik - yang berarti perpindahan panasnya sama.

Sistem pemanas dua pipa - kelebihan

Pemanas sentral di rumah pribadi dengan sistem dua pipa memiliki keuntungan sebagai berikut:

Perhitungan dan aktivitas grafis

Saat melakukan perhitungan hidraulik yang rumit pada sistem pemanas, pertama-tama perlu dilakukan sejumlah tindakan awal:

Penampang desain diambil yang memiliki laju aliran pendingin konstan dan penampang yang sama.

Contoh perhitungan hidrolik sistem pemanas

Pada segmen yang dihitung, beban termal sama dengan aliran panas yang harus ditransfer melalui pipa suplai, dan pada pipa balik sudah ditransfer oleh fluida sirkulasi yang melewati bagian ini.

Aliran cairan pendingin G i - j, kg/jam dihitung menggunakan rumus berikut:

G i - j = 0,86×Q i - j /(t 2 -t 0), dimana

G i - j adalah jumlah kalor pada segmen i-j yang dihitung;

t 2 -t 0 adalah suhu yang dihitung masing-masing dari cairan panas dan dingin.

Bagaimana memilih diameter pipa

Untuk mengurangi biaya mengatasi hambatan selama pergerakan cairan yang bersirkulasi, diameter pipa harus ditempatkan dalam kecepatan minimum cairan pendingin, yang diperlukan untuk menghilangkan gelembung udara yang berkontribusi terhadap munculnya kunci udara. Untuk menguranginya, diameter pipa dikurangi ke nilai minimum yang tidak menyebabkan kebisingan hidrolik pada fitting dan pipa sistem.

Semua jaringan pipa produksi dibagi menjadi polimer dan logam. Yang pertama lebih tahan lama, yang kedua lebih kuat secara mekanis. Pipa mana yang digunakan dalam sistem pemanas bergantung pada karakteristik masing-masing.

Perhitungan hidrolik sistem pemanas - program

Mengingat banyaknya pekerjaan yang perlu dilakukan pada tahap desain, Anda dapat menggunakan perangkat lunak khusus.

Dengan menggunakan data awal, program secara otomatis memilih pipa dengan diameter yang diperlukan, melakukan konfigurasi awal pengaturan dan penyeimbangan serta regulator otomatis dalam sistem pemanas. Program ini juga dapat secara mandiri memperkirakan ukuran perangkat pemanas yang dibutuhkan.

Kehadiran generator panas yang produktif, pipa berkualitas tinggi, dan radiator modern tidak berarti pemanasan akan efektif. Jika sistem tidak dirancang dengan benar, maka situasi mungkin terjadi ketika boiler yang beroperasi pada kapasitas penuh tidak dapat memberikan suhu yang nyaman di semua ruangan. Atau terdapat cukup panas, namun biaya energinya sangat tinggi. Untuk menghindari kesalahan yang tidak dapat diperbaiki, perlu untuk mengembangkan sebuah proyek, yang bagian pentingnya adalah perhitungan hidrolik sistem pemanas. Mungkin bagian tersulit.

Mengapa Anda perlu menghitung hidrolika sistem pemanas?

Inti masalahnya

Modern instalasi pemanas adalah sistem dinamis yang beroperasi dalam mode operasi berbeda selama operasi. Pendingin pemanas air bersirkulasi di bawah tekanan, tetapi nilai ini tidak konstan. Kerugian terjadi di berbagai daerah akibat fitur desain sistem (gesekan terhadap dinding pipa, hambatan pada fitting, dll.). Kami juga memanipulasi tekanan sendiri saat kami menggunakan alat kelengkapan untuk menyeimbangkan distribusi panas di dalam ruangan. Secara manual atau menggunakan otomatisasi sistem, pengguna mengontrol kekuatan perangkat pemanas dan mengubah tingkat pemanasan cairan pendingin. Dan lagi-lagi tekanan dalam jaringan berfluktuasi, karena semakin tinggi suhu maka semakin tinggi pula tekanannya, begitu pula sebaliknya.

Penurunan tekanan di suatu area tertentu menyebabkan penurunan kinerja termalnya. Pemanasan berkualitas tinggi harus beroperasi secara stabil dan ekonomis dalam kondisi apa pun, tetapi untuk ini pendingin harus mengalir ke setiap radiator sebanyak yang diperlukan untuk mengisi kembali kehilangan panas di dalam ruangan dan mempertahankan suhu yang disetel.

Larutan

Salah satu tugas utama pengembang adalah mengurangi kemungkinan kehilangan tekanan, yang memungkinkan peningkatan regulasi masing-masing bagian dan sistem secara keseluruhan. Ada istilah khusus “meningkatkan kewibawaan klep”. Ini berarti bahwa hambatan lokal yang diberikan oleh keran atau katup pada aliran di cabang yang dapat diatur berkorelasi lebih baik dengan tekanan operasi di bagian tersebut. Semakin banyak cairan pendingin yang dikontrol elemen tertentu, semakin berharga elemen tersebut.

Hasilnya adalah tabel yang informatif perhitungan hidrolik A

Cincin sirkulasi juga harus dihubungkan secara hidrolik. Penggunaan katup penyeimbang, katup, dan pengatur tekanan yang tepat memungkinkan Anda menghindari panas berlebih di ruangan yang dekat dengan ketel dan kekurangan panas di ruangan yang jauh (beberapa derajat tambahan di dalam ruangan berarti konsumsi panas berlebih sebesar 5-10 persen). Dengan membatasi aliran di satu cabang, kami meningkatkannya di cabang lain - kami mendistribusikan kembali cairan pendingin.

Jadi, perhitungan pemanasan hidrolik membantu insinyur desain memecahkan masalah berikut:

menghitung keluaran jaringan pipa dan penurunan tekanan pada sirkuit utama dan sekunder;
pilih penampang pipa jika laju aliran dan tekanan cairan pendingin dalam sistem telah ditentukan;
menghitung cara optimal untuk menyeimbangkan cabang sistem;
mendefinisikan kekuatan yang dibutuhkan pompa sirkulasi.

Tahapan perhitungan pemanasan hidrolik

Pengumpulan dan sistematisasi data awal

Sebelum memulai perhitungan, pengembang mempelajari karakteristik termal objek dan, berdasarkan spesifikasi teknis, melakukan pra-desain pilihan yang cocok sistem pemanas. Lakukan aktivitas berikut:

Perhitungan termal dilakukan, sebagai hasilnya diperoleh informasi tentang kuantitas yang dibutuhkan panas untuk setiap ruangan.
Pilih generator panas dan perangkat pemanas.
Mereka memutuskan metode perpipaan dan fitur penyeimbangan sistem.
Pilih jenis pipa dan spesifikasi katup kontrol.
Mereka menyusun diagram pengkabelan aksonometri dan denah lantai terperinci yang menunjukkan data awal utama (aliran cairan pendingin, daya baterai, penempatan peralatan, dll.). Titik-titik simpul, kontur utama dan bagian-bagian individual ditandai, dan panjang cincin ditunjukkan.

Memilih Metode

Ada beberapa cara untuk melakukan perhitungan hidrolik sistem pemanas(sebagai aturan, semuanya dilakukan dengan menggunakan yang khusus perangkat lunak):

menambahkan karakteristik konduktivitas dan resistansi;
dengan kehilangan tekanan tertentu;
berdasarkan panjang pipa;
perbandingan tekanan dinamis;
berdasarkan volume cairan pendingin yang diangkut.

Metode spesifik yang digunakan bergantung pada apakah perubahan suhu dalam sistem bersifat dinamis atau stabil. Konfigurasi pemanasan juga diperhitungkan: beberapa metode perhitungan hanya cocok untuk skema pipa tunggal kabel, yang lain bersifat universal. Paling sering, perhitungan hidrolik pipa sistem pemanas digunakan berdasarkan kehilangan tekanan.

Perhitungan penampang pipa

Memilih ukuran pipa yang optimal adalah salah satunya metode yang efektif mengontrol kinerja sistem pemanas. Jadi, penggunaan pipa berukuran besar memerlukan:

peningkatan biaya modal;
pengurangan tekanan kerja;
penurunan kritis dalam kecepatan pemompaan cairan pendingin dengan kemungkinan ventilasi yang tinggi;
munculnya inersia termal yang signifikan dari pemanasan.

Mengurangi diameter pipa mengurangi biaya modal dan operasional, namun menyebabkan peningkatan kecepatan aliran. Pada nilai di atas 0,6 m/s, kebisingan muncul di sistem, sehingga kecepatan pengangkutan cairan pendingin dalam kisaran 0,3-0,7 meter per detik dianggap optimal untuk bangunan tempat tinggal.

Untuk menghitung diameter internal pipa yang sesuai, data berikut digunakan:

Perbedaan suhu suplai dan pengembalian (untuk sirkuit dua pipa biasanya diambil sama dengan 20 derajat).
Aliran cairan pendingin – dalam tabel yang ditandai dengan huruf “G”. Dalam perhitungan nyata dan contoh perhitungan hidrolik sistem pemanas, nilai ini, sebagai suatu peraturan, sudah diberikan.
Kecepatan pergerakan air/antibeku ditunjukkan dengan huruf “v”
Kepadatan cairan pendingin.
Volume aliran panas ditunjukkan dengan huruf “Q”.
Fitur bagian (panjang, jumlah bagian di radiator, dll.).

Penentuan kehilangan tekanan dalam sistem dan masing-masing bagiannya

Di setiap bagian, penurunan tekanan keseluruhan terjadi karena dua faktor utama:

Ketahanan terhadap gesekan, yang timbul karena kekasaran dan ketidakrataan dinding bagian dalam pipa.
Resistensi lokal diberikan pada pemompaan media kerja perlengkapan sambungan, katup penutup dan pengatur, belokan dan cabang, penyempitan/perluasan jaringan pipa. Selain itu, efek penghambatan diciptakan oleh penukar panas perangkat pemanas dan generator panas.

Tingkat kehilangan tekanan pada ring akibat hambatan gesekan bergantung pada:

kecepatan aliran;
koefisien kekasaran material pipa;
panjang cabang;
diameter dan bentuk bagian dalam pipa;
viskositas dan kepadatan cairan pendingin.

Sifat resistensi lokal dipengaruhi oleh:

kecepatan pemompaan cairan;
koefisien resistansi lokal (data untuk berbagai komponen dan perangkat dirangkum dalam tabel).

Perhitungan yang akurat dilakukan menggunakan rumus yang tersedia untuk umum, hasil hambatan di masing-masing bagian dirangkum, dan insinyur dapat menghitung kinerja yang diperlukan peralatan pemompaan.

Diagram tersebut dihasilkan oleh program untuk perhitungan hidrolik

Perkembangan keterkaitan cincin sirkulasi

Tahap akhir perhitungan hidrolik sistem pemanas. Dengan menganalisis data awal dan data yang diperoleh pada tahap awal (resistensi, beban termal yang diperlukan, karakteristik alat kelengkapan), perancang harus menyamakan kehilangan tekanan dalam jaringan. Artinya, idealnya, kehilangan tekanan di semua cincin sistem harus sama. Untuk menyeimbangkan tekanan dan mendistribusikan kembali aliran cairan pendingin, katup manual atau katup otomatis, yang bertanggung jawab atas masing-masing cabang atau dipasang pada setiap perangkat pemanas. Berdasarkan hasil perhitungan hidrolik maka dilakukan penyetelan awal katup pengatur.

Video: pelajaran praktis tentang perhitungan hidrolik sistem pemanas

Pemanasan berbasis sirkulasi air panas- pilihan paling umum untuk menata rumah pribadi. Untuk pengembangan sistem yang kompeten, perlu adanya hasil analisis awal, yang disebut perhitungan hidrolik sistem pemanas, yang menghubungkan tekanan di semua bagian jaringan dengan diameter pipa. Metodologi pelaksanaannya akan dibahas pada artikel ini.

Faktor penentu dalam perkembangan teknologi sistem pemanas adalah penghematan energi. Keinginan untuk menghemat uang memaksa kita untuk lebih berhati-hati dalam mendesain, memilih bahan, metode pemasangan, dan pengoperasian pemanas untuk rumah.

Oleh karena itu, jika Anda memutuskan untuk membuat sistem pemanas yang unik dan, yang terpenting, ekonomis untuk apartemen atau rumah Anda, kami sarankan untuk menggunakan spoiler.

Inti dari perhitungan hidrolik adalah bahwa laju aliran cairan pendingin tidak diatur terlebih dahulu dengan perkiraan yang signifikan terhadap parameter sebenarnya, tetapi ditentukan dengan menghubungkan diameter pipa dengan parameter tekanan di semua cincin sistem.

Sebelum mendefinisikan perhitungan hidrolik suatu sistem, perlu dipahami dengan jelas dan jelas sistem individu pemanasan apartemen dan rumah secara kondisional terletak pada urutan besarnya lebih tinggi dibandingkan sistem pusat memanaskan gedung besar. Sistem pemanas pribadi didasarkan pada pendekatan yang berbeda secara fundamental terhadap konsep sumber daya panas dan energi.

Radiator jenis ini dipasang di sebagian besar rumah panel di ruang pasca-Soviet. Penghematan bahan dan kurangnya ide desain terlihat jelas

Cukup dengan melakukan perbandingan sepele dari sistem ini berdasarkan parameter berikut.

Sistem pemanas sentral (ruang boiler-rumah-apartemen) didasarkan pada jenis pembawa energi standar - batu bara, gas. Dalam sistem otonom, Anda dapat menggunakan hampir semua zat yang memiliki panas spesifik pembakaran yang tinggi, atau kombinasi beberapa bahan cair, padat, atau butiran.
DSP dibangun di atas elemen biasa: pipa logam, baterai “kikuk”, katup penutup. Sistem pemanas individual memungkinkan Anda menggabungkan sebanyak mungkin elemen yang berbeda: radiator multi-bagian dengan pembuangan panas yang baik, termostat berteknologi tinggi, pipa PVC dan tembaga, keran, sumbat, fitting, dan tentu saja lebih banyak lagi milik kami sendiri boiler yang ekonomis, pompa sirkulasi.
Jika Anda masuk ke apartemen rumah panel khas yang dibangun 20-40 tahun yang lalu, kita melihat bahwa sistem pemanasnya bermuara pada kehadiran baterai 7 bagian di bawah jendela di setiap ruangan apartemen ditambah pipa vertikal melalui seluruh rumah (riser), yang dengannya Anda dapat “berkomunikasi” dengan tetangga di atas/bawah. Apa pun yang terjadi sistem otonom pemanasan (ASO) - memungkinkan Anda membangun sistem dengan kompleksitas apa pun, dengan mempertimbangkan keinginan individu penghuni apartemen.
Berbeda dengan DSP, sistem pemanas terpisah memperhitungkan daftar parameter yang cukup mengesankan yang memengaruhi transfer, konsumsi energi, dan kehilangan panas. Suhu lingkungan, kisaran suhu yang diperlukan dalam ruangan, luas dan volume ruangan, jumlah jendela dan pintu, tujuan ruangan, dll.

Jadi, perhitungan hidrolik sistem pemanas (HRSO) adalah seperangkat karakteristik perhitungan bersyarat dari sistem pemanas, yang memberikan informasi komprehensif tentang parameter seperti diameter pipa, jumlah radiator, dan katup.

Jenis radiator pemanas lain untuk DSP. Ini adalah produk yang lebih serbaguna yang dapat memiliki sejumlah tulang rusuk. Dengan cara ini Anda dapat menambah atau mengurangi area pertukaran panas

GRSO memungkinkan Anda memilih pompa cincin air yang tepat ( ketel pemanas) untuk mengangkut air panas ke elemen akhir sistem pemanas (radiator) dan, sebagai hasil akhir, memiliki sistem yang paling seimbang, yang secara langsung mempengaruhi investasi keuangan mengenai pemanas rumah.

Urutan langkah perhitungan

Berbicara tentang perhitungan sistem pemanas, kami mencatat bahwa prosedur ini adalah yang paling kontroversial dan penting dalam hal desain. Sebelum melakukan perhitungan, perlu dilakukan analisis awal terhadap sistem yang akan datang, misalnya:

membangun keseimbangan termal di seluruh dan khususnya setiap ruangan apartemen;
pilih dan pasang radiator, permukaan pertukaran panas, panel pembuangan panas;
pilih termostat, katup dan pengatur tekanan;
mendefinisikan skema umum transportasi cairan pendingin (sirkuit penuh dan kecil, pipa utama satu atau dua).

Selain itu, perlu ditentukan area sistem dengan aliran pendingin maksimum dan minimum. Sebagai hasil perhitungan hidrolik, kami memperoleh beberapa karakteristik penting sistem hidrolik, yang memberikan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan berikut:

berapa kekuatan sumber pemanas;
berapa laju aliran dan kecepatan cairan pendingin;
berapa diameter pipa pemanas utama yang dibutuhkan;
berapa kemungkinan kehilangan panas dan massa cairan pendingin itu sendiri.

Aspek penting lainnya dari perhitungan hidrolik adalah prosedur untuk menyeimbangkan (menghubungkan) seluruh bagian (cabang) sistem selama kondisi termal ekstrim dengan menggunakan perangkat kontrol.

Ada beberapa jenis utama produk pemanas: besi cor dan aluminium multi-bagian, panel baja, radiator bimetalik dan kovektor. Namun yang paling umum adalah radiator aluminium multi-bagian

Zona desain pipa utama adalah bagian dengan diameter pipa utama itu sendiri yang konstan, serta aliran air panas yang konstan, yang ditentukan oleh rumus keseimbangan panas kamar. Daftar zona desain dimulai dari pompa atau sumber panas.

Contoh kondisi awal

Untuk penjelasan yang lebih spesifik mengenai semua detail perhitungan hidrolik, mari kita ambil contoh spesifik dari ruang hidup biasa. Kami memiliki apartemen klasik 2 kamar di rumah panel dengan luas total 65,54 m2, yang mencakup dua kamar, dapur, toilet dan kamar mandi terpisah, koridor ganda, dan balkon kembar.

Setelah commissioning, kami menerima informasi berikut mengenai kesiapan apartemen. Apartemen yang dijelaskan mencakup dinding yang terbuat dari struktur beton bertulang monolitik yang diberi dempul dan primer, jendela profil dengan kaca dua ruang, ditekan secara tyrso pintu interior, ubin keramik di lantai kamar mandi.

Rumah panel khas 9 lantai dengan empat pintu masuk. Ada 3 apartemen di setiap lantai: satu 2 kamar dan dua 3 kamar. Apartemen ini berlokasi di lantai lima

Selain itu, housing yang dihadirkan sudah dilengkapi dengan kabel tembaga, distributor dan panel terpisah, tungku gas, kamar mandi, wastafel, toilet, gantungan handuk berpemanas, wastafel. Dan yang terpenting, ruang tamu, kamar mandi dan dapur sudah memiliki radiator pemanas berbahan aluminium. Pertanyaan mengenai pipa dan boiler tetap terbuka.

Bagaimana data dikumpulkan

Perhitungan hidrolik sistem sebagian besar didasarkan pada perhitungan yang berkaitan dengan perhitungan pemanasan berdasarkan luas ruangan. Oleh karena itu, perlu adanya informasi berikut:

luas masing-masing ruangan;
dimensi konektor jendela dan pintu (pintu internal praktis tidak berpengaruh pada kehilangan panas);
kondisi iklim, ciri-ciri wilayah.

Luas ruang bersama - 18,83 m2, kamar tidur - 14,86 m2, dapur - 10,46 m2, balkon - 7,83 m2 (total), koridor - 9,72 m2 (total), kamar mandi - 3,60 m2, toilet - 1,5 m2. Pintu masuk- 2,20 m2, etalase ruang bersama - 8,1 m2, jendela kamar tidur - 1,96 m2, jendela dapur - 1,96 m2.

Tinggi dinding apartemen 2 meter 70 cm, Dinding luar terbuat dari beton kelas B7 ditambah plester bagian dalam tebal 300 mm. Dinding dan partisi internal - menahan beban 120 mm, biasa - 80 mm. Lantai dan langit-langitnya terbuat dari pelat lantai beton kelas B15, tebal 200 mm.

Tata letak apartemen ini memberikan peluang untuk membuat satu cabang pemanas yang melewati dapur, kamar tidur, dan ruang tamu, yang akan memastikan suhu rata-rata 20-22⁰C di dalam kamar.

Bagaimana dengan lingkungan? Apartemen ini berlokasi di sebuah rumah yang terletak di tengah - tengah mikrodistrik kota kecil. Kota ini terletak di dataran rendah tertentu, ketinggian di atas permukaan laut 130-150 meter. Iklimnya adalah benua sedang dengan musim dingin yang sejuk dan musim panas yang cukup hangat.

Suhu rata-rata tahunan adalah +7,6°C. Suhu rata-rata di bulan Januari adalah -6,6°C, di bulan Juli - +18,7°C. Angin - 3,5 m/s, kelembaban udara rata-rata - 74%, curah hujan 569 mm. Menganalisis kondisi iklim di wilayah tersebut, perlu dicatat bahwa kita berhadapan dengan rentang suhu yang luas, yang pada gilirannya mempengaruhi persyaratan khusus untuk menyesuaikan sistem pemanas apartemen.

Tenaga pembangkit panas

Salah satu komponen utama sistem pemanas adalah boiler: listrik, gas, gabungan - tidak masalah pada tahap ini. Karena karakteristik utamanya penting bagi kita - daya, yaitu jumlah energi per satuan waktu yang akan dihabiskan untuk pemanasan. Kekuatan boiler itu sendiri ditentukan oleh rumus di bawah ini:

Wboiler = (Kamar*Wshare) / 10

dimana Sroom adalah jumlah luas seluruh ruangan yang memerlukan pemanas, Wspesifik adalah daya spesifik dengan mempertimbangkan kondisi iklim lokasi (itulah sebabnya iklim wilayah tersebut perlu diketahui).
Biasanya, untuk zona iklim yang berbeda kami memiliki data berikut:

untuk wilayah utara - 1,5 - 2 kW/m2;
untuk wilayah tengah - 1 - 1,5 kW/m2;
untuk wilayah selatan - 0,6 - 1 kW/m 2.

Angka-angka ini cukup bersyarat, namun tetap memberikan jawaban numerik yang jelas mengenai pengaruh lingkungan terhadap sistem pemanas apartemen.

Peta ini menunjukkan zona iklim yang berbeda-beda kondisi suhu. Lokasi perumahan relatif terhadap zona menentukan berapa banyak energi yang perlu dikeluarkan untuk memanaskan satu meter persegi energi kWatt.

Luas apartemen yang perlu dipanaskan sama dengan luas keseluruhan apartemen dan sama dengan 65,54-1,80-6,03 = 57,71 m2 (dikurangi balkon). Daya boiler spesifik untuk wilayah tengah dengan musim dingin adalah 1,4 kW/m2. Jadi, dalam contoh kita, daya yang dihitung dari boiler pemanas setara dengan 8,08 kW.

Parameter dinamis cairan pendingin

Kami melanjutkan ke tahap perhitungan berikutnya - analisis konsumsi cairan pendingin. Dalam kebanyakan kasus, sistem pemanas apartemen berbeda dari sistem lain - hal ini disebabkan oleh jumlah panel pemanas dan panjang pipa. Tekanan digunakan sebagai tambahan " penggerak» mengalir secara vertikal melalui sistem.

Di rumah pribadi satu dan bertingkat, rumah panel tua bangunan apartemen sistem pemanas digunakan tekanan tinggi, yang memungkinkan untuk mengangkut zat pelepas panas ke semua bagian sistem pemanas multi-cincin yang bercabang dan menaikkan air ke seluruh ketinggian (hingga lantai 14) bangunan.

Sebaliknya, biasanya 2- atau 3- apartemen kamar Dengan pemanasan otonom tidak memiliki berbagai macam cincin dan cabang sistem; itu mencakup tidak lebih dari tiga sirkuit. Artinya cairan pendingin diangkut melalui proses alami aliran air. Namun Anda juga bisa menggunakan sirkulasi rumah tangga pompa listrik, pemanasan disediakan oleh ketel gas/listrik.

Kami merekomendasikan penggunaan pompa sirkulasi untuk ruang pemanas yang lebih besar dari 100 m2. Pompa dapat dipasang sebelum atau sesudah boiler, tetapi biasanya ditempatkan pada "kembali" - suhu yang lebih rendah pembawa, lebih sedikit udara, umur pompa lebih lama

Para ahli di bidang desain dan pemasangan sistem pemanas mendefinisikan dua pendekatan utama dalam menghitung volume cairan pendingin.

Sesuai dengan kapasitas sebenarnya dari sistem. Tanpa kecuali, semua volume rongga tempat aliran air panas akan mengalir dijumlahkan: jumlah masing-masing bagian pipa, bagian radiator, dll. Tapi ini adalah pilihan yang agak memakan waktu.
Menurut kekuatan boiler. Di sini pendapat para ahli sangat berbeda, ada yang mengatakan 10, ada yang 15 liter per unit daya boiler.

Dari sudut pandang pragmatis, Anda perlu mempertimbangkan fakta bahwa mungkin sistem pemanas tidak hanya memasok air panas untuk ruangan, tetapi juga memanaskan air untuk bak mandi/pancuran, wastafel, wastafel dan pengering (dan mungkin untuk kamar mandi). pijat air atau jacuzzi). Opsi ini lebih sederhana.

Kecepatan cairan pendingin yang dihitung dalam sistem justru merupakan parameter yang memungkinkan Anda memilih diameter pipa tertentu untuk sistem pemanas. Itu dihitung menggunakan rumus berikut:

V = (0,86*W*k)/t-ke

dimana W adalah daya boiler, t adalah temperatur air suplai, to adalah temperatur air balik, k adalah efisiensi boiler (0,95 untuk ketel gas). (0,86 * 8080* 0,95)/80-60 = 6601,36/20=330kg/jam. Jadi, dalam satu jam, 330 kilogram cairan pendingin (liter air) mengalir melalui sistem, dan kapasitas sistem adalah sekitar 110 liter.

Penentuan diameter pipa

Untuk akhirnya menentukan diameter dan ketebalan pipa pemanas, masih membahas masalah kehilangan panas.

Jumlah panas maksimum yang keluar dari ruangan melalui dinding - hingga 40%, melalui jendela - 15%, lantai - 10%, sisanya melalui langit-langit/atap. Apartemen ini ditandai dengan kerugian terutama melalui modul jendela dan balkon

Ada beberapa jenis kehilangan panas di ruangan berpemanas.

Kehilangan tekanan aliran dalam pipa. Parameter ini berbanding lurus dengan hasil kali kehilangan gesekan spesifik di dalam pipa (disediakan oleh pabrikan) dan panjang total pipa. Namun mengingat tugas yang ada saat ini, kerugian tersebut dapat diabaikan.
Kehilangan tekanan pada tahanan pipa lokal - kehilangan panas pada fitting dan peralatan di dalam. Namun mengingat kondisi masalahnya, sejumlah kecil tikungan pas dan jumlah radiator, kerugian tersebut dapat diabaikan.
Ada jenis kehilangan panas lainnya, namun ini lebih berkaitan dengan lokasi ruangan dibandingkan dengan bagian bangunan lainnya. Untuk rumah susun biasa yang terletak di tengah rumah dan bersebelahan dengan rumah susun lain di kiri/kanan/atas/bawah, kehilangan panas melalui dinding samping, langit-langit dan lantai hampir sama dengan “0”.

Kerugian hanya dapat diperhitungkan melalui bagian depan apartemen - balkon dan jendela tengah ruang bersama. Namun masalah ini dapat diatasi dengan menambahkan 2-3 bagian pada masing-masing radiator.

Seperti dapat dilihat dari tabel, diameternya pipa logam harus 16-18 mm dengan ketebalan 1,5-2 mm atau 20-25 mm pipa plastik pvc dengan ketebalan dinding 3-4 mm

Menganalisis informasi di atas, perlu dicatat bahwa untuk kecepatan perhitungan air panas dalam sistem pemanas, kecepatan tabel pergerakan partikel air relatif terhadap dinding pipa dalam posisi horizontal diketahui 0,3-0,7 m/s.

Untuk membantu master, kami menyajikan apa yang disebut daftar periksa untuk melakukan perhitungan untuk perhitungan hidrolik khas sistem pemanas:

pengumpulan data dan perhitungan daya boiler;
volume dan kecepatan cairan pendingin;
kehilangan panas dan diameter pipa.

Terkadang, saat melakukan perhitungan, Anda bisa mendapatkan diameter pipa yang cukup besar untuk menutupi volume cairan pendingin yang dihitung. Masalah ini dapat diatasi dengan menambah kapasitas boiler atau menambah tangki ekspansi tambahan.

Instruksi dan ulasan video

Video yang disajikan dengan jelas menjelaskan semua dasar-dasar dan seluk-beluk skema desain dan perhitungan hidrolik sistem pemanas menggunakan contoh:

Video berikut menunjukkan fitur, kelebihan dan kekurangan alami dan sistem yang dipaksakan sirkulasi pendingin untuk sistem pemanas:

Menyimpulkan perhitungan hidrolik, hasilnya spesifik karakter fisik sistem pemanas masa depan. Tentu saja, ini adalah skema perhitungan yang disederhanakan yang memberikan data perkiraan mengenai perhitungan hidrolik untuk sistem pemanas apartemen 2 kamar pada umumnya.

Lakukan perhitungan hidraulik pada sistem pemanas - ini berarti memilih diameter masing-masing bagian jaringan (dengan mempertimbangkan tekanan sirkulasi yang tersedia) sehingga aliran pendingin yang dihitung melewatinya. Perhitungannya dilakukan dengan memilih diameter sesuai dengan kisaran pipa yang ada.

Untuk bangunan bertingkat rendah, sistem pemanas dua pipa paling sering digunakan; untuk bangunan bertingkat tinggi, sistem pemanas satu pipa paling sering digunakan. Untuk menghitung sistem seperti itu, data awal berikut harus tersedia:

1. Perbedaan suhu cairan pendingin yang umum pada sistem (yaitu perbedaan suhu air di jalur suplai dan jalur balik).

2. Jumlah panas yang harus disuplai ke setiap ruangan untuk menjamin parameter udara yang dibutuhkan.

3. Diagram aksonometri sistem pemanas dengan perangkat pemanas dan katup kontrol yang diterapkan padanya.

Urutan perhitungan hidrolik

1. Pilih cincin sirkulasi utama dari sistem pemanas (yang letaknya paling tidak menguntungkan secara hidrolik). Dalam sistem dua pipa buntu, ini adalah cincin yang melewati perangkat bawah dari riser yang paling jauh dan berbeban; dalam sistem pipa tunggal, melalui riser yang paling jauh dan berbeban.

Misalnya, di sistem dua pipa Untuk pemanasan dengan kabel atas, cincin sirkulasi utama akan mengalir dari titik pemanas melalui riser utama, jalur suplai, melalui riser terjauh, perangkat pemanas lantai bawah, dan jalur kembali ke titik pemanas.

Dalam sistem yang terkait dengan pergerakan air, cincin utama dianggap sebagai cincin yang melewati bagian tengah, penambah beban paling banyak.

2. Cincin sirkulasi utama dibagi menjadi beberapa bagian (bagian tersebut ditandai dengan aliran air yang konstan dan diameter yang sama). Diagram menunjukkan jumlah bagian, panjangnya dan beban termal. Beban termal bagian utama ditentukan oleh penjumlahan beban termal yang dilayani oleh bagian tersebut. Untuk memilih diameter pipa, dua nilai digunakan:

a) aliran air tertentu;

b) perkiraan kehilangan tekanan spesifik akibat gesekan pada cincin sirkulasi desain R Menikahi .

Untuk perhitungan R cp Perlu diketahui panjang cincin sirkulasi utama dan tekanan sirkulasi desain.

3. Tekanan sirkulasi yang dihitung ditentukan oleh rumus

Di mana - tekanan yang diciptakan oleh pompa, Pa. Praktek merancang sistem pemanas telah menunjukkan bahwa paling disarankan untuk mengambil tekanan pompa yang sama

, (5.2)

Di mana

- jumlah panjang bagian cincin sirkulasi utama;

- tekanan alami yang terjadi ketika air didinginkan dalam peralatan, Pa, dapat didefinisikan sebagai

, (5.3)

Di mana - jarak dari pusat pompa (lift) ke pusat perangkat di lantai bawah, m.

Nilai koefisien  dapat ditentukan dari Tabel 5.1.

Tabel 5.1 - Nilai  tergantung pada suhu air yang dihitung dalam sistem pemanas

( ), 0C	, kg/(m 3 K)

- tekanan alami akibat pendinginan air dalam pipa.

Dalam sistem pemompaan dengan kabel bawah

dapat diabaikan.

Kehilangan tekanan spesifik akibat gesekan ditentukan

, (5.4)

dimana k=0,65 menentukan proporsi kehilangan tekanan akibat gesekan.

5. Konsumsi air di lokasi ditentukan oleh rumus

(5.5)

(t g - t o) – perbedaan suhu cairan pendingin.

6. Berdasarkan ukuran

Dan

ukuran pipa standar dipilih.

6. Untuk diameter pipa yang dipilih dan laju aliran air yang dihitung, kecepatan pergerakan cairan pendingin ditentukan ay dan kehilangan tekanan spesifik aktual akibat gesekan ditetapkan R F .

Saat memilih diameter di area dengan laju aliran cairan pendingin rendah, mungkin terdapat perbedaan besar di antara keduanya

Dan

. Kerugian yang diremehkan

di bidang-bidang ini dikompensasi oleh penilaian yang berlebihan terhadap nilai-nilai

di daerah lain.

7. Kehilangan tekanan akibat gesekan pada luas desain ditentukan, Pa:

. (5.6)

Hasil perhitungannya dimasukkan pada Tabel 5.2.

8. Kehilangan tekanan pada tahanan lokal ditentukan dengan menggunakan rumus:

, (5.7)

Di mana

- jumlah koefisien resistensi lokal di area desain.

Arti ξ di setiap lokasi ditabulasikan. 5.3.

Tabel 5.3 - Koefisien resistensi lokal

9. Tentukan total kehilangan tekanan pada setiap bagian

. (5.8)

10. Tentukan total kehilangan tekanan akibat gesekan dan hambatan lokal pada cincin sirkulasi utama

. (5.9)

11. Bandingkan Δр Dengan Δр R. Total kehilangan tekanan sepanjang ring harus kurang dari Δр R pada

Cadangan tekanan yang tersedia diperlukan untuk hambatan hidrolik yang tidak diperhitungkan dalam perhitungan.

Jika kondisinya tidak terpenuhi, maka perlu dilakukan perubahan diameter pipa di beberapa bagian ring.

12. Setelah menghitung cincin sirkulasi utama, cincin-cincin yang tersisa dihubungkan. Di setiap ring baru, hanya bagian non-umum tambahan yang dihubungkan secara paralel dengan bagian ring utama yang dihitung.

Perbedaan antara kehilangan tekanan pada bagian yang terhubung paralel diperbolehkan hingga 15% dengan pergerakan air buntu dan hingga 5% dengan aliran air.

Tabel 5.2 - Hasil perhitungan hidrolik untuk sistem pemanas

, W

Pada diagram pipa

Menurut perhitungan awal

Menurut perhitungan akhir

Nomor plot

Aliran pendingin G, kg/jam

Panjang bagian aku, M

Diameter D, mm

Kecepatan ay, MS

Kehilangan tekanan spesifik karena gesekan R, Pa/m

Kehilangan tekanan gesekan Δр tr, Pa

Jumlah koefisien resistensi lokal ∑ξ

Hilangnya tekanan pada resistensi lokal Z

D, mm

ay, MS

R, Pa/m

Δр tr, Pa

Z, Pa

Rl+ Z, Pa

Apa perhitungan hidrolik dari sistem pemanas? Besaran apa yang perlu dihitung? Akhirnya, hal utama: bagaimana menghitungnya tanpa memiliki nilai pasti dari hambatan hidrolik semua bagian, perangkat pemanas, dan elemen katup penutup? Mari kita cari tahu.

Apa yang kita harapkan?

Untuk sistem pemanas apa pun, parameter terpenting adalah output termalnya.

Ini didefinisikan:

Suhu pendingin.
Kekuatan termal perangkat pemanas.

Harap dicatat: dalam dokumentasi, parameter terakhir ditunjukkan untuk delta suhu tetap antara suhu cairan pendingin dan udara di ruangan berpemanas pada 70 C.
Mengurangi delta suhu hingga setengahnya akan menyebabkan penurunan dua kali lipat daya termal.

Kami akan meninggalkan metode penghitungan daya termal di belakang layar untuk saat ini: ada cukup materi tematik yang dikhususkan untuk metode tersebut.

Namun, untuk memastikan perpindahan panas dari rute atau boiler ke perangkat pemanas, dua parameter lagi penting:

Penampang bagian dalam suatu pipa berhubungan dengan diameternya.

Laju aliran dalam pipa ini.

Dalam sistem pemanas otonom dengan sirkulasi paksa Penting untuk mengetahui beberapa arti lagi:

Resistansi hidrolik pada rangkaian. Menghitung hambatan hidrolik sistem pemanas akan menentukan persyaratan tekanan yang diciptakan oleh pompa sirkulasi.
Aliran cairan pendingin melalui sirkuit, ditentukan oleh kinerja pada tekanan yang sesuai.

Masalah

Seperti yang mereka katakan di Odessa, “ada beberapa.”

Untuk menghitung hambatan hidrolik total suatu rangkaian, Anda perlu memperhitungkan:

Ketahanan bagian pipa lurus. Hal ini ditentukan oleh materialnya, diameter bagian dalam, laju aliran dan tingkat kekasaran dinding.

Resistansi setiap belokan dan transisi diameter.
Resistansi setiap elemen katup.
Ketahanan semua perangkat pemanas.
Resistensi penukar panas boiler.

Mengumpulkan semua data yang diperlukan jelas akan menjadi tantangan bahkan dalam desain yang paling sederhana sekalipun.

Apa yang harus dilakukan?

Rumus

Untungnya, untuk sistem pemanas otonom, penghitungan pemanasan hidraulik dapat dilakukan dengan akurasi yang dapat diterima dan tanpa menimbulkan masalah.

Laju aliran

Di sisi bawah, hal ini dibatasi oleh peningkatan perbedaan suhu antara suplai dan pengembalian, dan pada saat yang sama, peningkatan kemungkinan penayangan. Aliran yang cepat akan memaksa udara dari jumper ke ventilasi udara otomatis; yang lambat tidak akan mengatasi tugas ini.

Di sisi lain, aliran yang terlalu cepat pasti akan menimbulkan kebisingan hidrolik. Elemen katup penutup dan putaran pembotolan akan menjadi sumber dengungan yang mengganggu.

Untuk pemanasan, kisaran kecepatan aliran yang dapat diterima diambil dari 0,6 hingga 1,5 m/s; dalam hal ini, perhitungan parameter lain biasanya dilakukan untuk nilai 1 m/s.

Diameter

Dengan keluaran panas yang diketahui, cara termudah untuk memilihnya adalah dari tabel.

Diameter dalam pipa, mm	Aliran panas, W pada Dt = 20C
Diameter dalam pipa, mm	Kecepatan 0,6 m/s	Kecepatan 0,8 m/s	Kecepatan 1 m/s
8	2453	3270	4088
10	3832	5109	6387
12	5518	7358	9197
15	8622	11496	14370
20	15328	20438	25547
25	23950	31934	39917
32	39240	52320	65401
40	61313	81751	102188
50	95802	127735	168669

Tekanan

Dalam versi yang disederhanakan, dihitung menggunakan rumus H=(R*I*Z)/10000.

Di dalamnya:

H adalah nilai tekanan yang diinginkan dalam meter.
I—kehilangan tekanan dalam pipa, Pa/m. Untuk pipa berpenampang lurus dengan diameter yang dihitung, dibutuhkan nilai pada kisaran 100-150.
Z adalah koefisien kompensasi tambahan, yang bergantung pada keberadaan peralatan tambahan di sirkuit.

Foto menunjukkan unit pencampur untuk pemanasan.

Jika sistem berisi beberapa elemen dari daftar, koefisien yang sesuai dikalikan. Jadi, untuk sistem dengan katup bola dan termostat yang mengatur aliran pengisian, Z=1,3*1,7=2,21.

Pertunjukan

Petunjuk menghitung kinerja pompa dengan tangan Anda sendiri juga tidak rumit.

Produktivitas dihitung menggunakan rumus G=Q/(1.163*Dt), dimana:

G - produktivitas dalam m3/jam.
Q adalah daya termal rangkaian dalam kilowatt.
Dt adalah perbedaan suhu antara pipa suplai dan pipa balik.

Contoh

Mari kita beri contoh perhitungan hidrolik sistem pemanas untuk kondisi berikut:

Delta suhu antara pasokan dan pipa kembali sama dengan standar 20 derajat.
Tenaga termal ketel - 16 kW.
Total panjang pembotolan botol Leningrad pipa tunggal adalah 50 meter. Perangkat pemanas dihubungkan secara paralel dengan isian. Tidak ada termostat yang mengganggu pengisian dan tidak ada sirkuit sekunder dengan mixer.

Jadi mari kita mulai.

Diameter dalam minimum menurut tabel di atas adalah 20 milimeter dengan kecepatan aliran minimal 0,8 m/s.

Berguna: pompa sirkulasi modern sering kali memiliki penyesuaian kinerja bertahap atau, lebih nyamannya, halus.
Dalam kasus terakhir, harga perangkat sedikit lebih tinggi.

Tekanan optimal untuk kasus kita adalah (50*150+1.3)/10000=0.975 m. Sebenarnya, dalam banyak kasus, parameter tidak perlu dihitung. Perbedaan sistem pemanas gedung apartemen, menyediakan sirkulasi di dalamnya - hanya 2 meter; Ini adalah nilai tekanan minimum pada sebagian besar pompa rotor basah.

Produktivitas dihitung sebagai G=16/(1,163*20)=0,69 m3/jam.

Kesimpulan

Kami berharap metode penghitungan di atas akan membantu pembaca menghitung parameter sistem pemanasnya sendiri tanpa harus memikirkan rumus rumit dan data referensi. Seperti biasa, video terlampir akan menyarankan Informasi tambahan. Semoga beruntung!