Kā aprēķināt ūdens sildītāja tilpumu?

Šī raksta tēma ir ūdensapgādes tīklu aprēķins privātmājā. Tā kā tipiska mazu māju ūdensapgādes shēma nav ļoti sarežģīta, mums nav jāiet sarežģītu formulu džungļos; tomēr lasītājam būs jāapgūst noteikts teorijas daudzums.

Privātmājas ūdensapgādes sistēmas fragments. Tāpat kā jebkurai citai inženiertehniskajai sistēmai, arī šai ir jāveic iepriekšēji aprēķini.

Vasaras mājas elektroinstalācijas iezīmes

Kas patiesībā ir vienkāršāka ūdensapgādes sistēma privātmājā nekā daudzdzīvokļu mājā (protams, papildus kopējam santehnikas ierīču skaitam)?

Ir divas būtiskas atšķirības:

• Izmantojot karstu ūdeni, parasti nav nepieciešams nodrošināt pastāvīgu cirkulāciju caur stāvvadiem un apsildāmiem dvieļu žāvētājiem.

Cirkulācijas ieliktņu klātbūtnē karstā ūdens apgādes tīkla aprēķināšana kļūst ievērojami sarežģītāka: caurulēm caur sevi jāiet cauri ne tikai iedzīvotāju izjauktajam ūdenim, bet arī nepārtraukti cirkulējošajām ūdens masām.

Mūsu gadījumā attālums no santehnikas līdz katlam, kolonnai vai pieslēgumam līnijai ir pietiekami mazs, lai neņemtu vērā karstā ūdens padeves ātrumu krānam.

Svarīgi: Tiem, kas nav saskārušies ar karstā ūdens cirkulācijas shēmām - modernās daudzdzīvokļu mājās karstā ūdens padeves stāvvadi ir savienoti pa pāriem. Sakarā ar spiediena starpību stiprinājumos, kurus izveido fiksējošā paplāksne, ūdens pastāvīgi tiek cirkulēts caur stāvvadiem. Tas nodrošina ātru karstā ūdens padevi maisītājiem un visu gadu apsildāmu dvieļu žāvētāju sildīšanu vannas istabās.

Apsildāmo dvieļu žāvētāju silda, nepārtraukti cirkulējot caur karstā ūdens stāvvadiem.

• Ūdensapgādes sistēma privātmājā ir sadalīta saskaņā ar strupceļa shēmu, kas nozīmē pastāvīgu slodzi uz atsevišķām elektroinstalācijas sekcijām. Salīdzinājumam ūdensapgādes gredzenu tīkla aprēķins (ļaujot katru ūdens apgādes sistēmas posmu darbināt no diviem vai vairākiem avotiem) jāveic atsevišķi katrai no iespējamām pieslēguma shēmām.

Karstā ūdens siltuma slodzes aprēķins. Sākotnējie dati

Šis aprēķins tika veikts, lai noteiktu faktisko siltuma slodzi nedzīvojamo telpu apkurei un karstā ūdens apgādei.

Klients	Skaistumkopšanas salons
Objekta adrese	Maskava
Siltuma piegādes līgums	tur ir
Ēkas stāvu skaits	vienstāva
Stāvs, uz kura atrodas apsekotās telpas	1. stāvs
Grīdas augstums	2,56 m.
Apsildes sistēma	–
Pildījuma veids	–
Temperatūras grafiks	–
Paredzētā temperatūras diagramma grīdām, uz kurām atrodas telpas	–
Karstais ūdens	Centralizēts
Projektētā gaisa temperatūra telpās	–
Iesniegtais tehniskais dokumentācija	1. Siltuma piegādes līguma kopija. 2. Stāvu plānu kopija. 3. Ēkas izziņas no SIT tehniskās pases kopija. 4. Telpu eksplikācijas kopija. 5. SIT sertifikāta par ēkas / telpas stāvokli kopija. 6. Personāla skaita sertifikāts.

Ko mēs domājam

Mums vajag:

1. Novērtējiet ūdens patēriņu pie maksimālā patēriņa.
2. Aprēķiniet ūdens caurules šķērsgriezumu, kas var nodrošināt šo plūsmas ātrumu ar pieņemamu plūsmas ātrumu.

Piezīme: maksimālais ūdens plūsmas ātrums, pie kura tas nerada hidraulisko troksni, ir aptuveni 1,5 m / s.

1. Aprēķiniet galvu gala stiprinājumā. Ja tas ir nepieņemami zems, ir vērts apsvērt iespēju vai nu palielināt cauruļvada diametru, vai arī uzstādīt starpsūkni.

Maz ticams, ka zemais spiediens uz gala maisītāju iepriecinās īpašnieku.

Uzdevumi tiek formulēti. Sāksim.

Patēriņš

Aptuveni to var noteikt pēc atsevišķu santehnikas ierīču patēriņa likmēm. Datus, ja vēlaties, var viegli atrast vienā no SNiP 2.04.01-85 pielikumiem; lasītāja ērtībām mēs piedāvājam tā fragmentu.

Ierīces tips	Aukstā ūdens patēriņš, l / s	Kopējais karstā un aukstā ūdens patēriņš, l / s
Laistīšanas krāns	0,3	0,3
Tualetes pods ar krānu	1,4	1,4
Tualete ar cisternu	0,10	0,10
Dušas kabīne	0,08	0,12
Vanna	0,17	0,25
Mazgāšana	0,08	0,12
Izlietne	0,08	0,12

Daudzdzīvokļu mājās, aprēķinot patēriņu, tiek izmantots ierīču vienlaicīgas lietošanas varbūtības koeficients. Mums pietiek ar ūdens patēriņa vienkāršu apkopošanu, izmantojot ierīces, kuras vienlaikus var izmantot. Pieņemsim, ka izlietne, dušas kabīne un tualetes pods nodrošinās kopējo plūsmu, kas vienāda ar 0,12 + 0,12 + 0,10 = 0,34 l / s.

Apkopo ūdens patēriņu, izmantojot ierīces, kas spēj darboties vienlaicīgi.

Katla sildīšanas laiks

Katla apkures loks.

Karstā ūdens temperatūru katlā var regulēt no vadības paneļa 30-80 ° C robežās. Bet, kā minēts iepriekš, jums nevajadzētu iestatīt temperatūru virs 65 ° C, lai novērstu apdegumu risku. Lai sasniegtu optimālo temperatūru vannas uzņemšanai vai trauku mazgāšanai, ūdens no katla jāsajauc ar aukstu ūdeni, kura vidējā temperatūra ziemā un vasarā svārstās attiecīgi no 15 ° C. Vidēji ūdens sildītājs apmēram 5 stundas silda 100 litrus līdz 60 ° C. Tajā pašā laikā, sajaucot ar aukstu ūdeni, tiek iegūti 185-250 litri šķidruma ar komfortablu temperatūru vasarā un 160-215 litri - ziemā. Protams, reālās vērtības atšķiras no aprēķiniem, jo, samazinoties karstajam ūdenim, katla tvertnei pievieno aukstu ūdeni, kas nozīmē, ka kopējā ūdens temperatūra samazinās.

Šķērsgriezums

Ūdensapgādes caurules šķērsgriezuma aprēķinu var veikt divos veidos:

1. Atlase pēc vērtību tabulas.
2. Aprēķināts pēc maksimāli pieļaujamā plūsmas ātruma.

Atlase pēc tabulas

Faktiski tabula komentārus neprasa.

Nominālais caurules urbums, mm	Patēriņš, l / s
10	0,12
15	0,36
20	0,72
25	1,44
32	2,4
40	3,6
50	6

Piemēram, ja plūsmas ātrums ir 0,34 l / s, pietiek ar DU15 cauruli.

Lūdzu, ņemiet vērā: DN (nominālais urbums) ir aptuveni vienāds ar ūdens un gāzes caurules iekšējo diametru. Polimēru caurulēm, kas apzīmētas ar ārējo diametru, iekšējā no tā atšķiras apmēram ar pakāpienu: teiksim, 40 mm polipropilēna caurules iekšējais diametrs ir aptuveni 32 mm.

Nominālais urbums ir aptuveni vienāds ar iekšējo diametru.

Plūsmas ātruma aprēķins

Ūdens apgādes sistēmas diametra aprēķināšanu pēc ūdens plūsmas ātruma caur to var veikt, izmantojot divas vienkāršas formulas:

1. Formulas griezuma laukuma aprēķināšanai gar rādiusu.
2. Formulas plūsmas ātruma aprēķināšanai caur zināmu sekciju ar zināmu plūsmas ātrumu.

Pirmā formula ir S = π r ^ 2. Tajā:

• S ir nepieciešamais šķērsgriezuma laukums.
• π ir pi (aptuveni 3,1415).
• r ir sekcijas rādiuss (puse no DN vai caurules iekšējais diametrs).

Otrā formula izskatās kā Q = VS, kur:

• Q - patēriņš;
• V ir plūsmas ātrums;
• S ir šķērsgriezuma laukums.

Aprēķinu ērtībai visas vērtības tiek pārrēķinātas SI - metros, kvadrātmetros, metros sekundē un kubikmetros sekundē.

SI vienības.

Aprēķināsim ar savām rokām caurules minimālo DU šādiem ievades datiem:

• Caur to plūsma ir vienāda 0,34 litri sekundē.
• Aprēķinos izmantotais plūsmas ātrums ir maksimāli pieļaujamais 1,5 m / s.

Sāksim.

1. Plūsmas ātrums SI vērtībās būs vienāds ar 0,00034 m3 / s.
2. Sekcijas laukumam pēc otrās formulas jābūt vismaz 0,00034 / 1,5 = 0,00027 m2.
3. Rādiusa kvadrāts pēc pirmās formulas ir 0,00027 / 3,1415 = 0,000086.
4. Veikt šī skaitļa kvadrātsakni. Rādiuss ir 0,0092 metri.
5. Lai iegūtu DN vai iekšējo diametru, reiziniet rādiusu ar diviem. Rezultāts ir 0,0184 metri jeb 18 milimetri. Kā jūs viegli varat redzēt, tas ir tuvu tam, kas iegūts ar pirmo metodi, lai gan tas precīzi nesakrīt ar to.

Ierīce un darbības princips

Netiešās apkures katli ir ierīces, kas uzkrāj karstu ūdeni no ārējas sildīšanas ierīces. Šādas iekārtas konstrukcijā nav sildelementa.

Ierīces galvenā iezīme ir siltummaini klātbūtne, caur kuru caurulēm cirkulē dzesēšanas šķidrums, ko katls silda līdz noteiktai temperatūrai. Parasti tas tiek izgatavots spoles formā, lai palielinātu siltuma izkliedes virsmu.

Šo ierīču tvertne ir izgatavota divos slāņos, kuru iekšpusē ir siltumizolācija, kas veic vairākas funkcijas:

• Siltuma zudumu samazināšana,
• Aizsargājot cilvēkus no apdegumiem,
• Iekārtu izturības raksturlielumu uzlabošana.

Temperatūras kontroli nodrošina iebūvēts termostats, un drošības vārsts aizsargā ierīci no spiediena kritumiem. Lielākā daļa šīs iekārtas modeļu ir aprīkoti ar magnija anodu, kas aizsargā iekšējo virsmu no korozijas parādīšanās un iedarbības.

Bieži vien apkures iekārtu ražotāji izstrādā un ražo virkni ierīču, kas ideāli mijiedarbojas tandēma katlā-katlā. Bet ir arī universālas ūdens sildīšanas iekārtas, kas piemērotas lielākajai daļai katlu.

Spiediens

Sāksim ar dažām vispārīgām piezīmēm:

• Tipiskais spiediens aukstā ūdens padeves līnijā ir no 2 līdz 4 atmosfērām (kgf / cm2)... Tas ir atkarīgs no attāluma līdz tuvākajai sūkņu stacijai vai ūdenstornim, no reljefa, elektrotīkla stāvokļa, galvenās ūdens padeves vārstu veida un vairākiem citiem faktoriem.
• Absolūtais minimālais spiediens, kas ļauj strādāt visiem modernajiem santehnikas piederumiem un sadzīves tehnikai, kas izmanto ūdeni, ir 3 metri... Piemēram, momentāno ūdens sildītāju Atmor instrukcijās tieši teikts, ka spiediena sensora, kurā ietilpst apkure, zemākais reakcijas slieksnis ir 0,3 kgf / cm2.

Ierīces spiediena sensors tiek iedarbināts ar 3 metru spiedienu.

Atsauce: atmosfēras spiedienā 10 metri galvas atbilst 1 kgf / cm2 pārspiedienam.

Praksē uz gala stiprinājuma ir labāk, ja minimālā galva ir pieci metri. Neliela rezerve kompensē neuzskaitītos zaudējumus savienojumos, slēgvārstos un pašā ierīcē.

Mums jāaprēķina galvas kritums cauruļvadā ar zināmu garumu un diametru. Ja spiediena starpība, kas atbilst spiedienam galvenajā līnijā, un spiediena kritums ūdens apgādes sistēmā ir lielāks par 5 metriem, mūsu ūdensapgādes sistēma darbosies nevainojami. Ja tas ir mazāks, jums vai nu jāpalielina caurules diametrs, vai arī jāatver to sūknējot (kura cena, starp citu, nepārprotami pārsniegs cauruļu izmaksu pieaugumu, jo to diametrs palielinās par vienu soli) ).

Tātad, kā tiek veikts spiediena aprēķins ūdensapgādes tīklā?

Šeit ir derīga formula H = iL (1 + K), kurā:

• H ir kārotā spiediena krituma vērtība.
• i ir tā saucamais cauruļvada hidrauliskais slīpums.
• L ir caurules garums.
• K ir koeficients, ko nosaka ūdens apgādes sistēmas funkcionalitāte.

Vieglākais veids ir noteikt K.

Tas ir vienāds ar:

• 0,3 mājsaimniecības un dzeršanas vajadzībām.
• 0,2 rūpnieciskām vai ugunsdzēsības ierīcēm.
• 0,15 ugunij un ražošanai.
• 0,10 ugunsdzēsējam.

Fotoattēlā ir ugunsdzēsības ūdens apgādes sistēma.

Ar cauruļvada vai tā posma garuma mērīšanu nav īpašu grūtību; bet hidrauliskā aizsprieduma jēdziens prasa atsevišķu diskusiju.

Tās vērtību ietekmē šādi faktori:

1. Cauruļu sienu raupjums, kas, savukārt, ir atkarīgs no to materiāla un vecuma. Plastmasas virsma ir vienmērīgāka nekā tērauds vai čuguns; turklāt tērauda caurules ar laiku apaug ar kaļķakmens nogulsnēm un rūsē.
2. Caurules diametrs. Šeit darbojas apgrieztā attiecība: jo mazāka tā ir, jo lielāka cauruļvada izturība pret ūdens kustību tajā.
3. Plūsmas ātrums. Ar tā pieaugumu palielinās arī pretestība.

Pirms kāda laika bija papildus jāņem vērā vārstu hidrauliskie zudumi; tomēr mūsdienu pilna urbuma lodveida vārsti rada aptuveni tādu pašu pretestību kā caurule, un tāpēc tos var droši ignorēt.

Atvērtam lodveida vārstam gandrīz nav pretestības ūdens plūsmai.

Patstāvīgi aprēķināt hidraulisko slīpumu ir ļoti problemātiski, taču, par laimi, tas nav nepieciešams: visas nepieciešamās vērtības var atrast tā sauktajās Ševeleva tabulās.

Lai lasītājam radītu priekšstatu par to, kas ir uz spēles, mēs piedāvājam nelielu fragmentu no viena galdiņa plastmasas caurulei ar 20 mm diametru.

Patēriņš, l / s	Plūsmas ātrums, 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

Kas ir 1000i tabulas labajā labajā kolonnā? Tā ir tikai hidrauliskā slīpuma vērtība uz 1000 lineārajiem metriem. Lai iegūtu formulas i vērtību, pietiek ar to dalīt ar 1000.

Aprēķināsim spiediena kritumu caurulē ar diametru 20 mm ar 25 metru garumu un plūsmas ātrumu pusotru metru sekundē.

1. Mēs meklējam atbilstošos parametrus tabulā. Pēc viņas datiem 1000i aprakstītajiem apstākļiem ir 221,8; i = 221,8 / 1000 = 0,2218.

Kopš pirmās publikācijas Ševeleva tabulas ir atkārtoti atkārtotas.

1. Formulā aizstāj visas vērtības. H = 0,2218 * 25 * (1 + 0,3) = 7,2085 metri. Ar spiedienu pie ūdens apgādes sistēmas ieplūdes atveres 2,5 atmosfēras spiedienā tas būs 2,5 - (7,2 / 10) = 1,78 kgf / cm2, kas ir vairāk nekā apmierinoši.

Kāds ir gaidīšanas periods un kā tas tiek aprēķināts

Gaidīšanas periods ir laiks, kas paiet no brīža, kad lietotājs atver krānu, līdz tiek izdalīts karsts ūdens. Viņi mēģina pēc iespējas samazināt šo laiku, tāpēc tiek optimizēta karstā ūdens apgādes sistēma, veiktas korekcijas, un, ja veiktspēja ir slikta, tās tiek modernizētas.

Gaidīšanas perioda noteikšanai tiek izmantoti vispārpieņemtie standarti. Lai to pareizi aprēķinātu, jums jāzina sekojošais:

• Lai samazinātu gaidīšanas periodu, sistēmā jāizveido augsts ūdens spiediens. Bet pārāk augstu spiediena parametru iestatīšana var sabojāt cauruļvadu.
• Lai samazinātu gaidīšanas periodu, palieliniet ierīces caurlaidi, caur kuru lietotājs saņem šķidrumu.
• Gaidīšanas periods palielinās tieši proporcionāli cauruļvada iekšējam diametram, kā arī ķēdes klātbūtnē lielā attālumā no patērētāja.

Pareiza gaidīšanas perioda aprēķināšanas secība ir šāda:

• Patērētāju skaita noteikšana. Pēc precīzā skaitļa ir jāizveido neliela rezerve, jo ir maksimālais karstā ūdens patēriņš.
• Cauruļvada īpašību noteikšana: cauruļu garums, iekšējais diametrs, kā arī materiāls, no kura tie izgatavoti.
• Cauruļvada garuma un tā iekšējā diametra reizinājums ar īpatnējo ūdens tilpumu, ko mēra l / s.
• Īsākā un ērtākā šķidruma ceļa noteikšana. Šis parametrs ietver arī kontūras sekcijas, kas atrodas vistālāk no ūdens locīšanas ierīces. Tiek veikta arī visu ūdens tilpumu pievienošana.
• Šķidruma daudzumu vienā sekundē dala ar ūdens plūsmas ātrumu. Iegūstot šo parametru, tiek ņemts vērā arī kopējais šķidruma spiediens sistēmā.

Lai sasniegtu visprecīzākos rezultātus, jums vajadzētu pareizi aprēķināt konkrēto cauruļvada tilpumu. Tam tiek izmantota šāda formula:

Cs = 10 • (F / 100) 2 • 3,14 / 4, kur F ir cauruļvada iekšējais diametrs.

Nosakot īpatnējo tilpumu, nevar izmantot gan caurules ārējā, gan nominālā diametra vērtību. Tas ievērojami samazinās aprēķinu precizitāti. Ir tabulas, kurās noteikta materiāla (vara un tērauda) īpašā tilpuma vērtība tiek iepriekš aprēķināta.