구체적인 예를 이용한 난방 시스템의 유압 계산
온수 순환을 기반으로 한 난방은 개인 주택을 마련하는 데 가장 일반적인 옵션입니다.시스템의 유능한 개발을 위해서는 네트워크의 모든 섹션의 압력을 파이프 직경과 연결하는 소위 가열 시스템의 수력학 계산이라는 예비 분석 결과가 필요합니다.
제시된 기사에서는 계산 방법을 자세히 설명합니다. 동작 알고리즘을 더 잘 이해하기 위해 구체적인 예를 사용하여 계산 절차를 살펴보았습니다.
설명된 순서를 준수함으로써 파이프라인의 최적 직경, 가열 장치 수, 보일러 출력 및 효과적인 개별 열 공급 장치를 배치하는 데 필요한 기타 시스템 매개변수를 결정할 수 있습니다.
수력학적 계산의 개념
난방 시스템의 기술 개발에서 결정적인 요인은 일반적인 에너지 절약이었습니다. 돈을 절약하려는 욕구로 인해 우리는 주택 난방 장치의 설계, 재료 선택, 설치 방법 및 작동에보다 신중하게 접근해야합니다.
따라서 아파트나 주택을 위한 독특하고 주로 경제적인 난방 시스템을 만들기로 결정한 경우 계산 및 설계 규칙을 숙지하는 것이 좋습니다.
시스템의 유압 계산을 정의하기 전에 아파트 또는 주택의 개별 난방 시스템이 일반적으로 대형 건물의 중앙 난방 시스템에 비해 훨씬 더 높은 위치에 있다는 것을 명확하고 명확하게 이해해야 합니다.
개인 난방 시스템은 열과 에너지 자원의 개념에 대해 근본적으로 다른 접근 방식을 기반으로 합니다.
다음 매개변수에 따라 이러한 시스템을 간단하게 비교하는 것으로 충분합니다.
- 중앙 난방 시스템(보일러-집-아파트)은 표준 유형의 에너지 운반체(석탄, 가스)를 기반으로 합니다. 자율 시스템에서는 연소 비열이 높은 거의 모든 물질을 사용하거나 여러 액체, 고체 또는 입상 재료의 조합을 사용할 수 있습니다.
- DSP는 금속 파이프, "조잡한" 배터리, 차단 밸브 등 일반적인 요소를 기반으로 구축되었습니다. 개별 난방 시스템을 사용하면 열 전달이 좋은 다중 섹션 라디에이터, 첨단 온도 조절 장치, 다양한 종류의 파이프 (PVC 및 구리), 탭, 플러그, 부속품은 물론 당사 자체의 보다 경제적인 보일러, 순환 펌프도 포함됩니다.
- 20~40년 전에 지어진 전형적인 패널하우스의 아파트에 들어가면 난방 시스템이 아파트 각 방의 창 아래에 있는 7섹션 배터리와 수직 파이프를 통해 내려오는 것을 볼 수 있습니다. 위/아래의 이웃과 "소통"할 수 있는 집 전체(라이저). 자율 난방 시스템(AHS)을 사용하면 아파트 거주자의 개별 희망 사항을 고려하여 복잡한 시스템을 구축할 수 있습니다.
- DSP와 달리 별도의 난방 시스템은 전달, 에너지 소비 및 열 손실에 영향을 미치는 상당히 인상적인 매개변수 목록을 고려합니다. 주변 온도 조건, 방의 요구 온도 범위, 방의 면적과 용적, 창과 문 개수, 방의 목적 등
따라서 난방 시스템(HRSO)의 수력학적 계산은 난방 시스템의 계산된 특성에 대한 조건부 세트로, 파이프 직경과 같은 매개변수에 대한 포괄적인 정보를 제공합니다. 라디에이터 수 그리고 밸브.
GRSO를 사용하면 온수를 난방 시스템(라디에이터)의 최종 요소로 운반하기 위한 워터 링 펌프(난방 보일러)를 올바르게 선택할 수 있으며, 최종 결과로 가정 난방에 대한 재정적 투자에 직접적인 영향을 미치는 가장 균형 잡힌 시스템을 갖게 됩니다. .
계산 단계의 순서
난방 시스템 계산에 관해 말하면, 이 절차는 설계 측면에서 가장 논란이 많고 중요하다는 점에 주목합니다.
계산을 수행하기 전에 미래 시스템에 대한 예비 분석을 수행해야 합니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
- 아파트의 모든 방, 특히 각 방의 열 균형을 설정합니다.
- 온도 조절 장치, 밸브 및 압력 조절기를 승인합니다.
- 라디에이터를 선택하세요, 열 교환 표면, 열 전달 패널;
- 최대 및 최소 냉각수 흐름이 있는 시스템 영역을 결정합니다.
또한 냉각수 운송을 위한 일반적인 계획(전체 및 소형 회로, 단일 파이프 시스템 또는 2파이프 메인.
유압 계산의 결과로 유압 시스템의 몇 가지 중요한 특성을 얻었으며 이는 다음 질문에 대한 답을 제공합니다.
- 가열원의 전력은 얼마입니까?
- 냉각수의 유속과 속도는 얼마입니까?
- 주 가열 파이프라인의 필요한 직경은 얼마입니까?
- 가능한 열 손실과 냉각수 자체의 질량은 얼마입니까?
유압 계산의 또 다른 중요한 측면은 제어 장치를 사용하여 극한의 열 조건에서 시스템의 모든 부품(분기)의 균형을 맞추는(연결) 절차입니다.
파이프라인 메인의 설계 영역은 메인 자체의 직경이 일정하고 뜨거운 물의 흐름이 일정한 섹션으로, 이는 방의 열 균형 공식에 의해 결정됩니다. 설계 영역 목록은 펌프 또는 열원에서 시작됩니다.
초기 조건 예시
수리학적 계산의 모든 세부 사항에 대한 보다 구체적인 설명을 위해 일반 생활 공간의 구체적인 예를 들어보겠습니다. 우리는 총 면적 65.54m2의 패널 하우스에 고전적인 방 2개짜리 아파트를 보유하고 있습니다.2방 2개, 주방, 별도의 화장실과 욕실, 이중 복도, 트윈 발코니가 포함되어 있습니다.
시운전 후 우리는 아파트 준비에 관한 다음 정보를 받았습니다.설명된 아파트에는 퍼티와 프라이머로 처리된 모놀리식 철근 콘크리트 구조물로 만들어진 벽, 2챔버 유리가 있는 프로필 창, 압축된 내부 도어, 욕실 바닥의 세라믹 타일이 포함되어 있습니다.
또한 제시된 주택에는 이미 구리 배선, 분배기 및 별도의 패널, 가스 렌지, 욕조, 세면대, 변기, 온열 수건 걸이 및 싱크대가 장착되어 있습니다.
그리고 가장 중요한 것은 거실, 욕실 및 주방에는 이미 알루미늄 난방 라디에이터가 있다는 것입니다. 파이프와 보일러에 관한 질문은 아직 열려 있습니다.
데이터 수집 방법
시스템의 유압 계산은 대부분 방의 면적을 기준으로 한 난방 계산과 관련된 계산을 기반으로 합니다.
따라서 다음 정보가 필요합니다.
- 각 개인실의 면적;
- 창문 및 문 커넥터의 크기(내부 문은 실제로 열 손실에 영향을 미치지 않음)
- 기후 조건, 지역의 특징.
다음 데이터부터 진행하겠습니다. 휴게실 공간 - 18.83m2, 침실 - 14.86m2, 주방 - 10.46m2, 발코니 - 7.83 m2 (합), 복도 - 9.72 m2 (금액), 욕실 - 3.60 m2, 화장실 - 1.5m2. 입구 문 - 2.20m2, 휴게실의 창 디스플레이 - 8.1m2, 침실 창문 - 1.96 m2, 주방 창문 - 1.96m2.
아파트 벽의 높이는 2미터 70cm이고, 외벽은 B7급 콘크리트와 내부 석고(두께 300mm)로 만들어졌습니다. 내부 벽 및 칸막이 - 내 하중 120mm, 일반 - 80mm. 바닥과 그에 따른 천장은 두께 200mm의 클래스 B15의 콘크리트 바닥 슬래브로 만들어집니다.
환경은 어떻습니까? 이 아파트는 작은 마을의 소구역 중앙에 위치한 주택에 위치해 있습니다. 도시는 특정 저지대에 위치하고 해발 고도는 130-150m이며 기후는 온화한 대륙성 기후로 겨울은 시원하고 여름은 상당히 따뜻합니다.
연평균 기온은 +7.6°C입니다. 1월 평균 기온은 -6.6°C, 7월 평균 기온은 +18.7°C입니다. 바람 - 3.5 m/s, 평균 습도 - 74%, 강수량 569 mm.
지역의 기후 조건을 분석할 때 우리는 광범위한 온도를 다루고 있으며 이는 결국 아파트의 난방 시스템 조정을 위한 특별한 요구 사항에 영향을 미친다는 점에 유의해야 합니다.
발열전력
난방 시스템의 주요 구성 요소 중 하나는 보일러(전기, 가스, 복합)입니다. 이 단계에서는 중요하지 않습니다. 주요 특성은 우리에게 중요하기 때문에 전력, 즉 난방에 소비되는 단위 시간당 에너지의 양입니다.
보일러 자체의 출력은 아래 공식에 의해 결정됩니다.
W보일러 = (Sroom*Wshare) / 10,
어디:
- 스플레이스 - 난방이 필요한 모든 방의 면적 합계
- 웨델 — 해당 위치의 기후 조건을 고려한 특정 전력(그래서 해당 지역의 기후를 알아야 했습니다).
일반적으로 다양한 기후대에 대해 다음과 같은 데이터가 있습니다.
- 북부 지역 — 1.5 — 2kW/m2;
- 중앙 구역 — 1 — 1.5kW/m2;
- 남부 지역 — 0.6 — 1kW/m2.
이 수치는 매우 임의적이지만 그럼에도 불구하고 환경이 아파트 난방 시스템에 미치는 영향에 대한 명확한 수치적 답을 제공합니다.
난방이 필요한 아파트 면적은 아파트 전체 면적과 동일합니다. 즉, 65.54-1.80-6.03 = 57.71m2(발코니 제외)입니다. 겨울이 추운 중부지역의 보일러 비출력은 1.4kW/m2이다. 따라서 이 예에서 계산된 난방 보일러의 전력은 8.08kW에 해당합니다.
냉각수의 동적 매개변수
계산의 다음 단계인 냉각수 소비 분석으로 넘어갑니다. 대부분의 경우 아파트의 난방 시스템은 다른 시스템과 다릅니다. 이는 난방 패널 수와 파이프라인 길이 때문입니다. 압력은 시스템을 통해 수직으로 흐르는 흐름에 대한 추가 "구동력"으로 사용됩니다.
개인 단층 및 다층 건물, 노후 패널 아파트 건물에서는 고압 가열 시스템을 사용하여 분기형 다중 링 가열 시스템의 모든 섹션에 방열 물질을 운반하고 물을 끌어올릴 수 있습니다. 건물 전체 높이(14층까지)입니다.
반대로, 자율 난방 기능을 갖춘 일반 2룸 또는 3룸 아파트에는 시스템의 다양한 링과 분기가 없으며 회로가 3개 이하입니다.
이는 냉각수가 자연적인 물 흐름 과정을 통해 운반된다는 것을 의미합니다. 하지만 당신은 또한 사용할 수 있습니다 순환 펌프, 난방은 가스/전기 보일러를 통해 제공됩니다.
난방 시스템 설계 및 설치 분야의 전문가는 냉각수량 계산과 관련하여 두 가지 주요 접근 방식을 정의합니다.
- 시스템의 실제 용량에 따라. 예외 없이 뜨거운 물의 흐름이 흐르는 모든 공동의 부피는 파이프의 개별 섹션, 라디에이터 섹션 등의 합계로 합산됩니다. 그러나 이것은 다소 노동 집약적 인 선택입니다.
- 보일러 전력에 따라. 여기서 전문가의 의견은 크게 다릅니다. 어떤 사람은 보일러 전력 단위당 10리터, 다른 사람은 15리터라고 말합니다.
실용적인 관점에서 볼 때, 난방 시스템이 방에 뜨거운 물을 공급할 뿐만 아니라 욕조/샤워기, 세면대, 싱크대 및 건조기, 그리고 어쩌면 욕실에 온수를 공급할 수도 있다는 사실을 고려해야 합니다. 수압 마사지 또는 자쿠지. 이 옵션은 더 간단합니다.
따라서 이 경우 단위 전력당 13.5리터로 설정하는 것이 좋습니다. 이 숫자에 보일러 전력(8.08kW)을 곱하면 예상 물량인 109.08리터를 얻습니다.
시스템에서 계산된 냉각수 속도는 난방 시스템의 특정 파이프 직경을 선택할 수 있는 매개변수입니다.
다음 공식을 사용하여 계산됩니다.
V = (0.86*W*k)/t-to,
어디:
- 여 - 보일러 동력;
- 티 - 공급되는 물의 온도;
- 에게 - 복귀 회로의 수온;
- 케이 - 보일러 효율(가스 보일러의 경우 0.95).
계산된 데이터를 공식에 대입하면 다음과 같습니다: (0.86 * 8080 * 0.95)/80-60 = 6601.36/20 = 330kg/h.따라서 1시간 동안 330리터의 냉각수(물)가 시스템을 통과하며 시스템 용량은 약 110리터입니다.
파이프 직경 결정
가열 파이프의 직경과 두께를 최종적으로 결정하려면 열 손실 문제를 논의해야 합니다.
난방실에는 여러 유형의 열 손실이 있습니다.
- 파이프 흐름 압력 손실. 이 매개변수는 파이프 내부의 특정 마찰 손실(제조업체에서 제공)과 파이프의 전체 길이를 곱한 값에 정비례합니다. 그러나 현재 작업을 고려할 때 이러한 손실은 무시할 수 있습니다.
- 국부적인 파이프 저항에서의 압력 손실 - 설비 및 내부 장비의 열 비용. 그러나 문제의 조건, 소수의 피팅 벤드 수 및 라디에이터 수를 고려할 때 이러한 손실은 무시할 수 있습니다.
- 아파트 위치에 따른 열 손실. 또 다른 유형의 열 비용이 있지만 건물의 나머지 부분에 비해 방의 위치와 더 관련이 있습니다. 주택의 중앙에 위치하고 좌/우/위/아래로 다른 아파트와 인접한 일반 아파트의 경우 측벽, 천장, 바닥을 통한 열 손실은 거의 "0"에 가깝습니다.
아파트 앞 부분, 즉 발코니와 휴게실의 중앙 창을 통한 손실만 고려할 수 있습니다. 하지만 이 문제는 각 라디에이터에 2~3개의 섹션을 추가하여 해결할 수 있습니다.
위의 정보를 분석해 보면 난방 시스템에서 계산된 온수 속도의 경우 수평 위치에서 파이프 벽에 대한 물 입자의 테이블 이동 속도가 0.3-0.7m/s인 것으로 알려져 있다는 점에 주목할 가치가 있습니다.
마스터를 돕기 위해 난방 시스템의 일반적인 유압 계산 계산을 수행하기 위한 체크리스트를 제시합니다.
- 보일러 전력의 데이터 수집 및 계산;
- 냉각수량과 속도;
- 열 손실 및 파이프 직경.
때로는 계산할 때 계산된 냉각수량을 덮을 만큼 큰 파이프 직경을 얻을 수 있습니다. 이 문제는 보일러 용량을 늘리거나 팽창 탱크를 추가하여 해결할 수 있습니다.
우리 웹 사이트에는 난방 시스템 계산에 관한 기사 블록이 있습니다. 다음을 읽어 보는 것이 좋습니다.
주제에 대한 결론 및 유용한 비디오
난방 시스템용 자연 및 강제 냉각수 순환 시스템의 특징, 장점 및 단점:
수력학 계산을 요약하면 그 결과 미래 난방 시스템의 구체적인 물리적 특성이 나타났습니다.
당연히 이는 일반적인 방 2개 아파트의 난방 시스템에 대한 수력학적 계산과 관련된 대략적인 데이터를 제공하는 단순화된 계산 방식입니다.
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