Pemanasan berdasarkan sirkulasi air panas adalah pilihan paling umum untuk menata rumah pribadi. Untuk desain sistem yang kompeten, perlu memiliki hasil analisis awal, yang disebut perhitungan hidrolik sistem pemanas, yang menghubungkan tekanan di semua bagian jaringan dengan diameter pipa.
Artikel yang disajikan menjelaskan secara rinci teknik perhitungan. Untuk lebih memahami algoritma tindakan, kami memeriksa prosedur perhitungan menggunakan contoh spesifik.
Mengikuti urutan yang dijelaskan, akan dimungkinkan untuk menentukan diameter optimal utama, jumlah perangkat pemanas, tenaga boiler dan parameter sistem lainnya yang diperlukan untuk mengatur pasokan panas individu yang efektif.
Konsep perhitungan hidrolik
Faktor penentu dalam pengembangan teknologi sistem pemanas telah menjadi penghematan energi biasa. Keinginan untuk menghemat uang membuat pendekatan yang lebih hati-hati pada desain, pemilihan bahan, metode pemasangan dan pengoperasian pemanas untuk rumah.
Karena itu, jika Anda memutuskan untuk membuat sistem pemanas yang unik dan terutama ekonomis untuk apartemen atau rumah Anda, maka sebaiknya Anda membiasakan diri dengan aturan perhitungan dan desain.
Galeri Gambar
Foto dari
Kompleksitas sistem pemanas
Perhitungan tengara dari sistem dua pipa
Titik referensi untuk perhitungan sistem pipa tunggal
Spesifisitas perhitungan untuk pemanasan
Tindakan pertama dalam perhitungan
Perhitungan untuk dering sekunder
Sebelum menentukan perhitungan hidrolik sistem, Anda perlu memahami dengan jelas dan jelas bahwa sistem pemanas individual dari sebuah apartemen dan rumah terletak secara kondisional dengan urutan besarnya relatif lebih tinggi dibandingkan dengan sistem pemanas sentral dari sebuah bangunan besar.
Sistem pemanas pribadi didasarkan pada pendekatan yang berbeda secara mendasar dengan konsep panas dan energi.
Inti dari perhitungan hidrolik adalah bahwa laju aliran cairan pendingin tidak ditetapkan sebelumnya dengan perkiraan signifikan terhadap parameter nyata, tetapi ditentukan dengan menghubungkan diameter pipa dengan parameter tekanan di semua cincin sistem.
Cukup melakukan perbandingan sepele dari sistem-sistem ini sesuai dengan parameter berikut.
- Sistem pemanas sentral (boiler-house-apartment) didasarkan pada jenis energi standar - batubara, gas. Dalam sistem otonom, Anda dapat menggunakan hampir semua zat yang memiliki panas pembakaran spesifik tinggi, atau kombinasi beberapa bahan cair, padat, butiran.
- DSP dibangun di atas elemen konvensional: pipa logam, baterai "canggung", katup penutup. Sistem pemanas individual memungkinkan Anda untuk menggabungkan berbagai elemen: radiator multi-bagian dengan pembuangan panas yang baik, termostat berteknologi tinggi, berbagai jenis pipa (PVC dan tembaga), faucet, sumbat, fiting, dan tentu saja boiler mereka yang lebih ekonomis, pompa sirkulasi.
- Jika Anda masuk ke apartemen rumah panel khas yang dibangun sekitar 20-40 tahun yang lalu, kita melihat bahwa sistem pemanas turun dengan adanya baterai 7-sel di bawah jendela di setiap kamar apartemen ditambah pipa vertikal melalui seluruh rumah (riser), yang dengannya Anda dapat "berkomunikasi" dengan tetangga di atas / di bawah. Baik itu sistem pemanas otonom (ASO), ini memungkinkan Anda membangun sistem kompleksitas apa pun, dengan mempertimbangkan keinginan individu penghuni apartemen.
- Tidak seperti DSP, sistem pemanas terpisah memperhitungkan daftar parameter yang cukup mengesankan yang mempengaruhi transmisi, konsumsi energi, dan kehilangan panas. Temperatur sekitar, kisaran suhu yang diperlukan di bangunan, luas dan volume ruangan, jumlah jendela dan pintu, tujuan bangunan, dll.
Dengan demikian, perhitungan hidrolik sistem pemanas (GRSO) adalah seperangkat kondisional dari karakteristik yang dihitung dari sistem pemanas, yang memberikan informasi komprehensif tentang parameter seperti diameter pipa, jumlah radiator dan katup.
Jenis radiator ini dipasang di sebagian besar panel rumah di ruang pasca-Soviet. Penghematan bahan dan kurangnya ide desain “di wajah”
GRSO memungkinkan Anda untuk memilih pompa air cincin yang tepat (boiler pemanas) untuk mengangkut air panas ke elemen akhir dari sistem pemanas (radiator) dan, pada akhirnya, memiliki sistem yang paling seimbang, yang secara langsung mempengaruhi investasi keuangan dalam memanaskan rumah.
Jenis lain radiator pemanas untuk DSP. Ini adalah produk yang lebih serbaguna yang dapat memiliki banyak sisi. Jadi Anda dapat menambah atau mengurangi area perpindahan panas
Urutan langkah perhitungan
Berbicara tentang perhitungan sistem pemanas, kami mencatat bahwa prosedur ini adalah yang paling ambigu dan penting dalam hal desain.
Sebelum melakukan perhitungan, Anda perlu membuat analisis awal dari sistem yang akan datang, misalnya:
- mengatur keseimbangan panas di semua dan khususnya setiap kamar apartemen;
- termostat, katup dan pengatur tekanan tertentu;
- pilih radiator, permukaan perpindahan panas, panel perpindahan panas;
- mengidentifikasi area sistem dengan konsumsi panas maksimum dan minimum.
Selain itu, perlu untuk menentukan skema umum untuk mengangkut cairan pendingin: sirkuit penuh dan kecil, sistem pipa tunggal atau pipa utama dua.
Sebagai hasil dari perhitungan hidrolik, kami memperoleh beberapa karakteristik penting dari sistem hidrolik yang memberikan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan berikut:
- apa yang harus menjadi kekuatan sumber pemanas;
- berapa laju aliran dan kecepatan cairan pendingin;
- berapa diameter pipa utama dari pipa panas yang dibutuhkan;
- apa kemungkinan hilangnya panas dan massa cairan pendingin itu sendiri.
Aspek penting lain dari perhitungan hidrolik adalah prosedur keseimbangan (penghubung) semua bagian (cabang) sistem selama kondisi panas ekstrem menggunakan perangkat pengatur.
Ada beberapa jenis utama produk pemanasan: besi cor dan aluminium multi-bagian, panel baja, radiator bimetal, dan kovariat. Tetapi yang paling umum adalah radiator aluminium multi-bagian
Area penyelesaian pipa adalah bagian dengan diameter konstan pipa itu sendiri, serta aliran air panas yang tidak berubah, yang ditentukan oleh rumus keseimbangan panas ruangan. Daftar zona desain dimulai dari pompa atau sumber panas.
Kondisi awal contoh
Untuk penjelasan yang lebih spesifik dari semua detail kesalahan perhitungan hidrolik, kami mengambil contoh spesifik dari rumahan konvensional. Kami memiliki apartemen 2 kamar klasik rumah panel, dengan total luas 65,54 m2, yang mencakup dua kamar, dapur, toilet dan kamar mandi terpisah, koridor ganda, balkon kembar.
Setelah dioperasikan, kami menerima informasi berikut tentang kesiapan apartemen. Apartemen yang digambarkan termasuk dinding dempul dan prima yang terbuat dari struktur beton bertulang monolitik, jendela profil dengan dua gelas ruang, pintu interior tyrse-pres, dan ubin keramik di lantai kamar mandi.
Rumah panel 9 lantai yang khas dengan empat pintu masuk. Ada 3 apartemen di setiap lantai: satu 2 kamar dan dua 3 kamar. Apartemen ini terletak di lantai lima
Selain itu, perumahan yang disajikan sudah dilengkapi dengan kabel tembaga, dispenser dan flap terpisah, kompor gas, bak mandi, wastafel, toilet, gantungan handuk berpemanas, wastafel.
Dan yang paling penting, ruang tamu, kamar mandi dan dapur sudah memiliki radiator pemanas aluminium. Pertanyaan tentang pipa dan boiler tetap terbuka.
Bagaimana data dikumpulkan
Perhitungan hidrolik sistem sebagian besar didasarkan pada perhitungan yang terkait dengan perhitungan pemanasan di area ruangan.
Karena itu, Anda harus memiliki informasi berikut:
- luas setiap kamar individu;
- dimensi konektor jendela dan pintu (pintu internal hampir tidak berpengaruh pada kehilangan panas);
- kondisi iklim, fitur daerah.
Kami akan melanjutkan dari data berikut. Luas ruang bersama adalah 18,83 m2, kamar tidur - 14,86 m2, dapur - 10,46 m2, balkon - 7.83 m2 (jumlah), koridor - 9,72 m2 (jumlah), kamar mandi - 3,60 m2, toilet - 1,5 m2. Pintu masuk - 2,20 m2, tampilan jendela ruang bersama - 8,1 m2, jendela kamar tidur - 1,96 m2, jendela dapur - 1,96 m2.
Ketinggian dinding apartemen adalah 2 meter 70 cm. Dinding eksternal terbuat dari beton kelas B7 ditambah plester internal, tebal 300 mm. Dinding dan partisi internal - bantalan 120 mm, biasa - 80 mm. Lantai dan, karenanya, langit-langit dari pelat beton kelas B15, tebal 200 mm.
Tata letak apartemen ini memberikan kesempatan untuk membuat satu cabang pemanas tunggal melewati dapur, kamar tidur dan ruang bersama, yang akan memberikan suhu rata-rata 20-22⁰C di kamar (+)
Bagaimana dengan lingkungan? Apartemen ini terletak di rumah, yang terletak di tengah kota kecil microdistrict. Kota ini terletak di dataran rendah tertentu, ketinggian 130-150 m. Iklimnya adalah benua sedang dengan musim dingin dan musim panas yang cukup hangat.
Suhu rata-rata tahunan, + 7.6 ° C. Suhu rata-rata Januari adalah -6.6 ° C, Juli + 18.7 ° C. Angin - 3.5 m / s, kelembaban rata-rata - 74%, curah hujan 569 mm.
Menganalisis kondisi iklim di wilayah itu, perlu dicatat bahwa kita berhadapan dengan berbagai suhu, yang pada gilirannya mempengaruhi persyaratan khusus untuk menyesuaikan sistem pemanas apartemen.
Tenaga generator panas
Salah satu komponen utama dari sistem pemanas adalah boiler: listrik, gas, gabungan - pada tahap ini tidak masalah. Karena karakteristik utamanya penting bagi kita - daya, yaitu jumlah energi per unit waktu yang akan dihabiskan untuk pemanasan.
Kekuatan boiler sendiri ditentukan oleh rumus di bawah ini:
W boiler = (S kamar * W bisnis) / 10,
Dimana:
- Sroom - jumlah area semua kamar yang membutuhkan pemanas;
- Melakukan - kekuatan khusus, dengan mempertimbangkan kondisi iklim dari lokasi (itulah sebabnya perlu mengetahui iklim daerah).
Apa karakteristiknya, untuk zona iklim yang berbeda, kami memiliki data berikut:
- daerah utara - 1,5 - 2 kW / m2;
- zona tengah - 1 - 1,5 kW / m2;
- wilayah selatan - 0,6 - 1 kW / m2.
Angka-angka ini agak sewenang-wenang, namun demikian memberikan jawaban numerik yang jelas mengenai dampak lingkungan pada sistem pemanas apartemen.
Peta ini menunjukkan zona iklim dengan kondisi suhu berbeda. Lokasi perumahan relatif terhadap zona dan berapa banyak yang harus Anda keluarkan untuk memanaskan energi satu meter persegi kW (+)
Jumlah area apartemen yang akan dipanaskan sama dengan total area apartemen dan sama dengan, yaitu, 65,54-1,80-6,03 = 57,71 m2 (minus balkon). Kekuatan spesifik boiler untuk wilayah tengah dengan musim dingin adalah 1,4 kW / m2. Jadi, dalam contoh kami, daya desain boiler pemanas setara dengan 8,08 kW.
Parameter cairan dinamis
Kami melanjutkan ke tahap perhitungan selanjutnya - analisis konsumsi pendingin. Dalam kebanyakan kasus, sistem pemanas apartemen berbeda dari sistem lain - ini disebabkan oleh jumlah panel pemanas dan panjang pipa. Tekanan digunakan sebagai "kekuatan pendorong" tambahan dari aliran secara vertikal melalui sistem.
Di gedung-gedung pribadi bertingkat dan tunggal, gedung apartemen tipe panel tua, sistem pemanas bertekanan tinggi digunakan, yang memungkinkan pengangkutan zat pelepas panas ke semua bagian dari sistem pemanas multi-cincin yang bercabang dan meningkatkan air hingga ketinggian keseluruhan (hingga lantai 14) bangunan.
Sebaliknya, apartemen 2 atau 3 kamar biasa dengan pemanas otonom tidak memiliki berbagai cincin dan cabang sistem, itu mencakup tidak lebih dari tiga sirkuit.
Ini berarti bahwa pendingin diangkut menggunakan proses alami aliran air. Tapi Anda juga bisa menggunakan pompa sirkulasi, pemanas disediakan oleh boiler gas / listrik.
Kami merekomendasikan penggunaan pompa sirkulasi untuk memanaskan ruangan lebih dari 100 m2. Pompa dapat dipasang baik sebelum dan sesudah boiler, tetapi biasanya diletakkan pada "kembali" - suhu pembawa lebih rendah, pasokan udara lebih sedikit, umur pompa lebih lama
Spesialis dalam desain dan pemasangan sistem pemanas menentukan dua pendekatan utama dalam hal menghitung volume cairan pendingin:
- Menurut kapasitas sebenarnya dari sistem. Semua volume rongga, di mana aliran air panas akan mengalir, diringkas tanpa kecuali: jumlah masing-masing bagian pipa, bagian radiator, dll. Tapi ini pilihan yang agak memakan waktu.
- Dengan tenaga boiler. Di sini, pendapat para ahli sangat berbeda, ada yang mengatakan 10, yang lain 15 liter per unit kapasitas boiler.
Dari sudut pandang pragmatis, seseorang harus memperhitungkan fakta bahwa sistem pemanas mungkin tidak hanya akan memasok air panas untuk ruangan, tetapi juga memanaskan air untuk mandi / mandi, wastafel, wastafel dan pengering, dan mungkin juga untuk hydromassage atau jacuzzi. Opsi ini lebih sederhana.
Karena itu, dalam hal ini, kami sarankan memasang 13,5 liter per unit daya. Mengalikan angka ini dengan daya boiler (8,08 kW), kami mendapatkan perkiraan volume massa air - 109,08 liter.
Kecepatan yang dihitung dari pendingin dalam sistem adalah parameter yang memungkinkan Anda memilih diameter pipa tertentu untuk sistem pemanas.
Itu dihitung dengan rumus berikut:
V = (0.86 * W * k) / t-to,
Dimana:
- W - daya ketel;
- t - suhu air yang disediakan;
- untuk - suhu air di sirkuit kembali;
- k - Efisiensi boiler (0,95 untuk boiler gas).
Mengganti data yang dihitung ke dalam rumus, kami memiliki: (0.86 * 8080 * 0.95) / 80-60 = 6601.36 / 20 = 330kg / jam. Jadi, dalam satu jam, 330 l pendingin (air) bergerak dalam sistem, dan kapasitas sistem sekitar 110 l.
Penentuan diameter pipa
Untuk penentuan akhir dari diameter dan ketebalan pipa pemanas, masih membahas masalah kehilangan panas.
Jumlah maksimum panas meninggalkan ruangan melalui dinding - hingga 40%, melalui jendela - 15%, lantai - 10%, semuanya melalui langit-langit / atap. Apartemen ini ditandai oleh kerugian terutama melalui modul jendela dan balkon
Ada beberapa jenis kehilangan panas di kamar yang dipanaskan:
- Kehilangan tekanan pipa. Parameter ini berbanding lurus dengan produk dari kerugian gesekan spesifik di dalam pipa (disediakan oleh pabrikan) dengan total panjang pipa. Namun mengingat tugas saat ini, kerugian seperti itu dapat diabaikan.
- Kerugian head pada resistansi pipa lokal - Biaya panas untuk fitting dan peralatan di dalam. Tetapi mengingat kondisi masalah, sejumlah kecil tikungan yang pas dan jumlah radiator, kerugian tersebut dapat diabaikan.
- Kehilangan panas berdasarkan lokasi apartemen. Ada jenis lain dari biaya panas, tetapi mereka lebih terkait dengan lokasi ruangan relatif terhadap sisa bangunan. Untuk apartemen biasa, yang terletak di tengah rumah dan berdekatan dengan kiri / kanan / atas / bawah dengan apartemen lain, kehilangan panas melalui dinding samping, langit-langit dan lantai hampir sama dengan "0".
Anda hanya dapat memperhitungkan kerugian melalui bagian depan apartemen - balkon dan jendela tengah ruang bersama. Tetapi pertanyaan ini sedang ditutup karena penambahan 2-3 bagian untuk masing-masing radiator.
Nilai diameter pipa dipilih sesuai dengan aliran pendingin dan kecepatan sirkulasi di utama pemanas
Menganalisis informasi di atas, perlu dicatat bahwa untuk kecepatan dihitung air panas dalam sistem pemanas, kecepatan tabular pergerakan partikel air relatif terhadap dinding pipa dalam posisi horizontal 0,3-0,7 m / s diketahui.
Untuk membantu master, kami menyajikan daftar periksa yang disebut perhitungan untuk perhitungan hidraulik khas sistem pemanas:
- pengumpulan data dan perhitungan daya boiler;
- volume dan kecepatan cairan pendingin;
- kehilangan panas dan diameter pipa.
Kadang-kadang ketika salah perhitungan, Anda bisa mendapatkan diameter pipa yang cukup besar untuk memblokir volume pendingin yang dihitung. Masalah ini dapat diselesaikan dengan meningkatkan perpindahan boiler atau dengan menambahkan tangki ekspansi tambahan.
Di situs web kami ada satu blok artikel yang ditujukan untuk perhitungan sistem pemanas, kami sarankan Anda untuk membaca:
- Perhitungan termal sistem pemanas: cara menghitung beban pada sistem dengan benar
- Perhitungan pemanasan air: formula, aturan, contoh implementasi
- Perhitungan termoteknis dari sebuah bangunan: spesifik dan formula untuk melakukan perhitungan + contoh-contoh praktis
Fitur, kelebihan dan kekurangan sistem sirkulasi alami dan paksa untuk media pemanas untuk sistem pemanas:
Kesimpulan dari perhitungan hidrolik, sebagai hasilnya, kami memperoleh karakteristik fisik spesifik dari sistem pemanas di masa depan.
Tentu saja, ini adalah skema perhitungan yang disederhanakan, yang memberikan perkiraan data mengenai perhitungan hidrolik untuk sistem pemanas dari apartemen dua kamar yang khas.
Mencoba secara mandiri melakukan perhitungan hidraulik dari sistem pemanas? Atau mungkin mereka tidak setuju dengan materi yang disebutkan? Kami menantikan komentar dan pertanyaan Anda - blok umpan balik ada di bawah ini.