Hvordan beregnes volumenet på en vandvarmer til opbevaring?

Emnet for denne artikel er beregningen af ​​vandforsyningsnet i et privat hus. Da en typisk lille hyttevandforsyningsordning ikke er særlig kompleks, behøver vi ikke gå ind i junglen af ​​komplekse formler; dog bliver læseren nødt til at assimilere en vis teori.

Fragment af vandforsyningssystemet i et privat hus. Som ethvert andet teknisk system har denne brug for foreløbige beregninger.

Funktioner af ledningens ledning

Hvad er faktisk vandforsyningssystemet i et privat hus lettere end i en lejlighedskompleks (selvfølgelig ud over det samlede antal VVS-armaturer)?

Der er to grundlæggende forskelle:

• Med varmt vand er der som regel ikke behov for at give konstant cirkulation gennem stigrør og opvarmede håndklædeskinner.

I nærværelse af cirkulationsindsatser bliver beregningen af ​​varmtvandsforsyningsnetværket mærkbart mere kompliceret: rørene skal passere gennem sig selv ikke kun vandet adskilt af beboerne, men også de kontinuerligt cirkulerende vandmasser.

I vores tilfælde er afstanden fra VVS-armaturer til kedel, søjle eller fastgørelse til ledningen lille nok til at ignorere hastigheden af ​​varmt vandforsyning til vandhanen.

Vigtigt: For dem, der ikke er stødt på varmtvandscirkulationsordninger - i moderne flerfamiliehuse er vandforsyningsstigninger parvis forbundet. På grund af trykforskellen i de fastgørelser, der opretholdes af den fastholdende skive, cirkuleres vand kontinuerligt gennem stigrørene. Dette sikrer hurtig tilførsel af varmt vand til mixerne og opvarmning året rundt af håndklædeskinner i badeværelserne.

Den opvarmede håndklædestang opvarmes ved kontinuerlig cirkulation gennem varmtvandsstigrørene.

• Vandforsyningssystemet i et privat hus er opdelt i en blindgyde-ordning, hvilket indebærer en konstant belastning på visse dele af ledningerne. Til sammenligning skal beregningen af ​​vandforsyningsringnetværket (der tillader, at hver sektion af vandforsyningssystemet får strøm fra to eller flere kilder) udføres separat for hver af de mulige forbindelsesordninger.

Beregning af varmebelastningen for varmt vand. Indledende data

Denne beregning blev udført for at bestemme den faktiske varmebelastning til opvarmning og varmt vandforsyning til ikke-beboelsesejendomme.

Kunde	Skønhedssalon
Objektets adresse	Moskva
Varmeforsyningsaftale	der er
Antal etager i bygningen	en-etagers
Etage, hvor der er placeret undersøgte lokaler	1. sal
Gulvhøjde	2,56 m.
Varmesystem	–
Påfyldningstype	–
Temperatur graf	–
Anslået temperaturgraf for de etager, hvor lokalerne er beliggende	–
Varmt vand	Centraliseret
Design indendørs lufttemperatur	–
Den præsenterede tekniske dokumentation	1. En kopi af varmeforsyningsaftalen. 2. En kopi af grundplanerne. 3. En kopi af et uddrag fra BTI's tekniske pas til bygningen. 4. En kopi af forklaringen af ​​lokalerne. 5. En kopi af BTI-certifikatet om bygningens / lokalets tilstand. 6. Attest for antal ansatte.

Hvad synes vi

Vi skal:

1. Anslå vandforbruget ved maksimalt forbrug.
2. Beregn tværsnittet af vandrøret, der kan give denne strømningshastighed ved en acceptabel strømningshastighed.

Bemærk: den maksimale vandgennemstrømningshastighed, hvormed den ikke genererer hydraulisk støj, er ca. 1,5 m / s.

1. Beregn hovedet ved slutarmaturet. Hvis det er uacceptabelt lavt, er det værd at overveje enten at øge rørledningens diameter eller installere en mellempumpe.

Det lave tryk på slutblanderen vil sandsynligvis ikke behage ejeren.

Opgaverne er formuleret. Lad os komme igang.

Forbrug

Det kan groft estimeres af forbrugssatserne for individuelle VVS-armaturer. Data kan, hvis det ønskes, let findes i et af bilagene til SNiP 2.04.01-85; af hensyn til læseren præsenterer vi et uddrag fra det.

Enhedstype	Koldt vandforbrug, l / s	Samlet forbrug af varmt og koldt vand, l / s
Vandingshanen	0,3	0,3
Toiletskål med vandhane	1,4	1,4
Toilet med cistern	0,10	0,10
Brusekabine	0,08	0,12
Bad	0,17	0,25
Vask	0,08	0,12
Håndvask	0,08	0,12

I flerfamiliehuse anvendes sandsynlighedskoefficienten for samtidig brug af enheder til beregning af forbruget. Det er nok for os blot at opsummere vandforbruget gennem enheder, der kan bruges på samme tid. Lad os sige, at en vask, en brusekabine og en toiletskål giver et samlet flow svarende til 0,12 + 0,12 + 0,10 = 0,34 l / s.

Vandforbruget gennem enheder, der er i stand til at fungere samtidigt, opsummeres.

Kedelopvarmningstid

Kedelvarmekreds.

Temperaturen på varmt vand i kedlen kan justeres fra kontrolpanelet i området 30-80 ° C. Men som tidligere nævnt bør du ikke indstille temperaturen over 65 ° C for at eliminere risikoen for forbrændinger. For at opnå den optimale temperatur til badning eller opvask, skal du blande vand fra kedlen med koldt vand, hvis gennemsnitstemperatur varierer fra henholdsvis 15 ° C om henholdsvis vinter og sommer. I gennemsnit opvarmes en vandvarmer 100 liter til 60 ° C i ca. 5 timer. På samme tid når der blandes med koldt vand, opnås 185-250 liter væske med en behagelig temperatur om sommeren og 160-215 liter - om vinteren. Naturligvis adskiller de reelle værdier sig fra beregningerne, da når varmt vand falder, tilsættes koldt vand til kedeltanken, hvilket betyder, at den samlede vandtemperatur falder.

Tværsnit

Beregning af et vandforsyningsrørs tværsnit kan udføres på to måder:

1. Valg i henhold til værditabellen.
2. Beregnet i henhold til den maksimalt tilladte strømningshastighed.

Valg efter tabel

Faktisk kræver tabellen ingen kommentarer.

Nominel rørboring, mm	Forbrug, l / s
10	0,12
15	0,36
20	0,72
25	1,44
32	2,4
40	3,6
50	6

For eksempel er et DU15-rør tilstrækkeligt til en gennemstrømningshastighed på 0,34 l / s.

Bemærk: DN (nominel boring) er omtrent lig med vand- og gasrørets indvendige diameter. For polymerrør, der er markeret med en ydre diameter, adskiller den indvendige sig fra den med ca. et trin: Sig, et 40 mm polypropylenrør har en indre diameter på ca. 32 mm.

Nominel boring er omtrent lig med den indre diameter.

Flow rate beregning

Beregning af vandforsyningssystemets diameter ved vandhastigheden gennem det kan udføres ved hjælp af to enkle formler:

1. Formler til beregning af arealet af en sektion langs dens radius.
2. Formler til beregning af strømningshastigheden gennem et kendt afsnit med en kendt strømningshastighed.

Den første formel er S = π r ^ 2. I det:

• S er det krævede tværsnitsareal.
• π er pi (ca. 3,1415).
• r er sektionsradius (halvdelen af ​​DN eller rørets indre diameter).

Den anden formel ligner Q = VS, hvor:

• Q - forbrug;
• V er strømningshastigheden;
• S er tværsnitsarealet.

For at gøre det lettere at beregne, konverteres alle værdier til SI - meter, kvadratmeter, meter pr. Sekund og kubikmeter pr. Sekund.

SI-enheder.

Lad os med vores egne hænder beregne rørets mindste DU for følgende inputdata:

• Strømningen igennem det hele er 0,34 liter pr. Sekund.
• Den anvendte strømningshastighed i beregningerne er den maksimalt tilladte 1,5 m / s.

Lad os komme igang.

1. Strømningshastigheden i SI-værdier vil være lig med 0,00034 m3 / s.
2. Sektionsarealet efter den anden formel skal være mindst 0,00034 / 1,5 = 0,00027 m2.
3. Radiusens firkant efter den første formel er 0.00027 / 3.1415 = 0.000086.
4. Tag kvadratroden af ​​dette tal. Radien er 0,0092 meter.
5. For at få DN eller indre diameter skal du gange radius med to. Resultatet er 0,0184 meter eller 18 millimeter. Som du let kan se, er det tæt på det, der opnås ved den første metode, selvom det ikke ligefrem falder sammen med det.

Enhed og funktionsprincip

Indirekte varmekedler er enheder, der akkumulerer varmt vand fra en ekstern varmeanordning. Sådant udstyr har ikke et varmeelement i sin design.

Enhedens hovedfunktion er tilstedeværelsen af ​​en varmeveksler, gennem hvilke rør et kølevæske cirkulerer, opvarmet til en bestemt temperatur af kedlen. Det er normalt lavet i form af en spole for at øge varmeafledningsoverfladen.

Tanken til disse enheder er lavet i to lag, inden i hvilke der er varmeisolering, der udfører flere funktioner:

• Reduktion af varmetab,
• Beskyttelse af mennesker mod forbrændinger,
• Forbedring af udstyrets styrkeegenskaber.

Temperaturstyring sikres af en indbygget termostat, og en sikkerhedsventil beskytter enheden mod trykfald. De fleste modeller af dette udstyr er udstyret med en magnesiumanode, der beskytter den indre overflade mod korrosions udseende og virkning.

Ofte udvikler og producerer producenter af varmeudstyr en række enheder, der ideelt interagerer i kedlen. Men der er også universelt vandopvarmningsudstyr, der passer til de fleste typer kedler.

Tryk

Lad os starte med et par generelle noter:

• Typisk tryk i koldtvandstilførselsledningen er fra 2 til 4 atmosfærer (kgf / cm2)... Det afhænger af afstanden til nærmeste pumpestation eller vandtårn, terræn, strømtilstand, typen af ​​ventiler på hovedvandforsyningen og en række andre faktorer.
• Det absolutte minimale tryk, der gør det muligt for alle moderne VVS-armaturer og husholdningsapparater, der bruger vand, at arbejde, er 3 meter... Instruktionen til Atmor øjeblikkelige vandvarmere siger for eksempel direkte, at den nedre responstærskel for trykføleren, der inkluderer opvarmning, er 0,3 kgf / cm2.

Enhedens trykføler udløses ved et tryk på 3 meter.

Reference: ved atmosfærisk tryk svarer 10 meter hoved til 1 kgf / cm2 overtryk.

I praksis er det bedre at have et hoved på mindst fem meter på en slutarmatur. En lille margen kompenserer for ikke-regnskabsmæssige tab i forbindelser, afspærringsventiler og selve enheden.

Vi er nødt til at beregne hovedfaldet i en rørledning med kendt længde og diameter. Hvis forskellen i tryk svarende til trykket i hovedledningen og faldet i trykket i vandforsyningssystemet er mere end 5 meter, fungerer vores vandforsyningssystem fejlfrit. Hvis det er mindre, skal du enten øge rørets diameter eller åbne det ved at pumpe (hvis pris forresten klart vil overstige omkostningsstigningen til rør på grund af en stigning i diameter med et trin ).

Så hvordan udføres beregningen af ​​trykket i vandforsyningsnetværket?

Her er formlen H = iL (1 + K) gyldig, hvor:

• H er den eftertragtede værdi af trykfaldet.
• jeg er den såkaldte hydrauliske hældning af rørledningen.
• L er rørets længde.
• K er en koefficient, der bestemmes af vandforsyningssystemets funktionalitet.

Den nemmeste måde er at bestemme K.

Det er lig med:

• 0,3 til husholdnings- og drikkeformål.
• 0,2 til industriel eller brandslukning.
• 0,15 til brand og produktion.
• 0,10 for en brandmand.

På billedet er der et brandvandforsyningssystem.

Der er ingen særlige vanskeligheder med at måle rørledningens længde eller dens sektion; men begrebet hydraulisk bias kræver en separat diskussion.

Dens værdi påvirkes af følgende faktorer:

1. Rørvæggets ruhed, som igen afhænger af deres materiale og alder. Plast har en glattere overflade end stål eller støbejern; derudover bliver stålrør overgroet med kalkaflejringer og rust over tid.
2. Rørdiameter. Det omvendte forhold fungerer her: jo mindre det er, jo mere modstand har rørledningen over for vandets bevægelse i den.
3. Strømningshastighed. Med sin stigning øges modstanden også.

For nogen tid siden var det nødvendigt at desuden tage højde for hydrauliske tab på ventiler; moderne kugleventiler med fuld boring skaber dog omtrent den samme modstand som et rør og kan derfor sikkert ignoreres.

En åben kugleventil har næsten ingen modstand mod vandstrømmen.

Det er meget problematisk at beregne den hydrauliske hældning alene, men heldigvis er dette ikke nødvendigt: alle de nødvendige værdier kan findes i de såkaldte Shevelev-tabeller.

For at give læseren en idé om, hvad der står på spil, præsenterer vi et lille fragment af et af bordene til et plastrør med en diameter på 20 mm.

Forbrug, l / s	Flowhastighed, m / s	1000i
0,25	1,24	160,5
0,30	1,49	221,8
0,35	1,74	291,6
0,40	1,99	369,5

Hvad er 1000i i den yderste højre kolonne i tabellen? Dette er kun den hydrauliske hældningsværdi pr. 1000 lineære meter. For at få værdien af ​​i til vores formel er det nok at dele den med 1000.

Lad os beregne trykfaldet i et rør med en diameter på 20 mm med en længde på 25 meter og en strømningshastighed på en og en halv meter pr. Sekund.

1. Vi leder efter de tilsvarende parametre i tabellen. Ifølge hendes data er 1000i for de beskrevne betingelser 221,8; i = 221,8 / 1000 = 0,2218.

Shevelevs tabeller er blevet genoptrykt mange gange siden den første offentliggørelse.

1. Udskift alle værdier i formlen. H = 0,2218 * 25 * (1 + 0,3) = 7,2085 meter. Ved et tryk ved indløbet til vandforsyningssystemet på 2,5 atmosfærer ved udløbet vil det være 2,5 - (7,2 / 10) = 1,78 kgf / cm2, hvilket er mere end tilfredsstillende.

Hvad er ventetiden, og hvordan beregnes den

Ventetiden er den tid, der forløber fra det tidspunkt, hvor brugeren åbner vandhanen, indtil varmt vand er dispenseret. De forsøger at reducere denne tid så meget som muligt, for dette optimeres varmtvandsforsyningssystemet, der foretages korrektioner, og hvis ydelsen er dårlig, bliver de moderniseret.

Generelt accepterede standarder bruges til at indstille ventetiden. For at beregne det korrekt skal du vide følgende:

• For at reducere ventetiden skal der oprettes højt vandtryk i systemet. Men indstilling af for høje trykparametre kan beskadige rørledningen.
• For at reducere ventetiden skal du øge kapaciteten på den enhed, gennem hvilken brugeren modtager væske.
• Ventetiden stiger direkte i forhold til rørledningens indvendige diameter såvel som i nærvær af et kredsløb i stor afstand fra forbrugeren.

Den korrekte rækkefølge til beregning af ventetiden er:

• Bestemmelse af antallet af forbrugere. Efter det nøjagtige tal skal der foretages en lille reserve, da der er maksimalt forbrug af varmt vand.
• Bestemmelse af rørledningens egenskaber: længde, rørets indvendige diameter samt det materiale, de er fremstillet af.
• Multiplikationen af ​​rørledningens længde og dens indre diameter med det specifikke vandvolumen, der måles i l / s.
• Bestemmelse af den korteste og mest bekvemme væskesti. Denne parameter inkluderer også de sektioner af konturen, der ligger længst væk fra vandfoldningsenheden. Tilføjelsen af ​​alle mængder vand udføres også.
• Væskemængden divideres med vandstrømningshastigheden på et sekund. Når man opnår denne parameter, tages der også hensyn til det samlede væsketryk i systemet.

For at opnå de mest nøjagtige resultater skal du beregne den specifikke volumen af ​​rørledningen korrekt. Til dette anvendes følgende formel:

Cs = 10 • (F / 100) 2 • 3.14 / 4, hvor F er rørets indre diameter.

Ved bestemmelse af det specifikke volumen kan værdien af ​​både den ydre og den nominelle rørdiameter ikke bruges. Dette vil reducere beregningernes nøjagtighed betydeligt. Der er tabeller, hvor værdien af ​​det specifikke volumen beregnes på forhånd for visse materialer (kobber og stål).