Информация о количестве теплоносителя в системе отопления может пригодиться:
- Тем, кто в качестве подогреваемой жидкости использует антифриз или другой относительно дорогой теплоноситель;
- При расходе подогретой воды на хозяйственные нужды непосредственно из обогревающей конструкции;
- Чтобы рассчитать мощность нового котла для отопления.
Важно! Если помещение будет подвергаться воздействию минусовых температур, то в качестве теплоносителя рационально использовать антифриз. Это позволит не сливать тепоноситель из теплообменников и коммуникаций.
Как посчитать расход теплоносителя
Расчет литража теплоносителя производится так:
V труб= S × h,
где S – это площадь отверстия трубы,
h – это длина контура труб.
Формула для расчета площади отверстия выглядит так:
Здесь π – постоянная, которая равняется приблизительно 3,14, а r – это радиус отверстия трубы, для простоты измерений лучше пользоваться диаметром, который в 2 раза больше радиуса, тогда расчет будет выглядеть так:
S = 3,14 × (d/2)².
Чтобы выяснить, сколько литров жидкости необходимо, необходимо применить формулу:
V = 3,14 × (d/2)² × h.
Например, для элемента диаметром 25 мм и длиной 20 м цифры будут такими:
V = 3,14 × (0,025м/2)² × 20м = 0,0098 м³ = 9,81 л
В системе отопления используются элементы разного диаметра. В таком случае нужно будет производить расчет для каждого отдельно, а потом сложить полученные цифры, затем приплюсовать литраж жидкости в радиаторах и литраж воды в котле. Если в системе отопления находится и расширительный бак, то его объём тоже надо будет добавить.
Расчет общего объема жидкости будет иметь такой вид:
V общий = V котла + V расширительного бачка + V всех радиаторов + V труб Ø25 + V труб Ø 50
Данные об объеме котла, расширительного бачка и секций батарей можно взять из технических паспортов изделий или посмотреть в интернете. Если расширительный бачок самодельный, то его объём высчитывается так: V = 3,14 × (d/2)²× h. Объем труб считается по формуле.
Важно! Количество циркулирующей воды существенно не влияет на снижение расхода топлива или электричества. Меньшее количество теплоносителя позволяет быстрее прогреть помещение, а большее – дольше сохранять тепло при выключенном котле.
Чтобы уменьшить расход воды можно прибегнуть к нескольким способам:
- Установить алюминиевые радиаторы и сократить количество секций, ребра которых вмещают по 0,5 л, в сравнении с чугунными секциями это в три раза меньше, при этом теплоотдача не уменьшиться за счет свойств алюминия.
- Полная реконструкция, где будет предусмотрена принудительная циркуляция воды с помощью насоса. Это позволит сократить диаметр и общую длину используемых труб. Так можно значительно сократить расход системе.
С этим вопросом сталкивается каждый, кто планирует замену отопительной системы или отопительного котла.
Приведем несколько цифр:
Количество теплоносителя в радиаторах:
1 секция алюминиевых радиаторов - 0,450 литра
1 секция биметаллических радиаторов - 0,250 литра
1 секция новых чугунных батарей - 1,000 литр
1 секция старых чугунных батарей - 1,700 литра
Количество теплоносителя в одном погонном метре трубы:
ø15 (G ½") - 0,177 литра
ø20 (G ¾") - 0,310 литра
ø25 (G 1,0") - 0,490 литра
ø32 (G 1¼") - 0,800 литра
ø15 (G 1½") - 1,250 литра
ø15 (G 2,0") - 1,960 литра
Формула расчета объема теплоносителя в системе:
V=V(радиаторов)+V(труб)+V(котла)+V(расширительного бака)
Ориентировочный расчет максимального объема теплоносителя в системе
Расчет граничного объема теплоносителя в системе необходим для того, чтобы тепловой мощности котла было достаточно для его прогрева. В случае превышения данного объема теплоносителя, равно как и превышения максимального объема отапливаемого помещения (при стандартном утеплении с нормой отапливаемой мощности 100 Вт на квадратный метр), отопительный котел может не достичь граничной температуры носителя, что приведет к его непрерывной работе. Непрерывная работа отопительного котла без возможности отключения приводит в свою очередь к значительному перерасходу топлива.
Оценить максимальный объем теплоносителя в системе для отопительных котлов системы АОГВ можно умножив его тепловую мощность (кВт) на коэфициент, численно равный 13,5 (литр/кВт).
Vmax=Qmax*13,5 (л)
Таким образом, для стандартных котлов типа АОГВграничный объем теплоносителя в системе:
АОГВ 7 - 100 л
АОГВ 10 - 140 л
АОГВ 12 - 160 л
АОГВ 16 - 220 л
АОГВ 20 - 270 л
АОГВ 30 - 390 л
АОГВ 40 - 500 л
АОГВ 50 - 650 л
АОГВ 96 - 1300 л
Для перевода тепловой мощности
1 Кал/Час = 0,864 * 1 Вт/Час
1 килоКал => 1 000 Кал
1 мегаКал => 1 000 кКал => 1 000 000 Кал
1 гигаКал => 1 000 мКал => 1 000 000 кКал => 1 000 000 000 Кал
Таким образом:
энергоснабжающая организация указала 0,21Гкал/ч. Это сколько в кВт?
0,21 Гкал/час это 0,21* 1000000 / 0,864 =243 055,6 Вт = 243,06 Квт
Соотношение других энергетических единиц
1 Дж = 0,24 Кал
1 кДж = 0,28 Вт*ч
1 Вт = 1 Дж/с
1 Кал = 4,2 Дж
1 кКал/ч = 1,163 Вт
1 Гкал/час = 1,163 мВт
Единицы измерения тепловой мощности и количества тепла
Кал (Калория) - единица измерения тепловой энергии
кКал (Килокалория) - единица измерения тепловой энергии
мКал (Мегакалория) - единица измерения тепловой энергии
гКал (Гигакалория) - единица измерения тепловой энергии
Кал/Час (Калория в час) - единица измерения тепловой мощности
кКал/Час (КилоКалория в час) - единица измерения тепловой мощности
мКал/Час (МегаКалория в час) - единица измерения тепловой мощности
гКал/Час (ГигаКалория в час) - единица измерения тепловой мощности
Ватт - единица измерения электрической (реже тепловой) мощности
Дж (Джо́уль) - единица измерения работы и энергии в системе СИ
СЧЕТЧИК ТЕПЛА ДОБАВИТ ВАМ ПРОБЛЕМ И ПОССОРИТ С СОСЕДЯМИ
Многие полагают, что, установив у себя в квартире счетчики воды, газа и тепла, они автоматически снимут все вопросы расчетов с коммунальными службами. Насчет воды и газа -- возражений нет. А вот индивидуальные тепломеры не только не решат проблему учета тепла, но и внесут еще большую сумятицу в этот непростой вопрос.
Дабы разочарованные таким поворотом читатели не подумали: "Вот навешали энергетики с коммунальщиками вкупе "лапши на уши" журналисту", на всякий случай сообщаю: я -- дипломированный инженер-теплофизик, которого на мякине не проведешь. Теперь перейдем к делу.
Количество тепла, как известно, "на весы не положишь и в стакан не нальешь", его определяют расчетными, то есть косвенными, методами. Их идея одинакова: измерить, на сколько градусов теплоноситель (в нашем случае это вода) на выходе из обогреваемого помещения стал холоднее, чем он был на входе, умножить эту разницу на массу прокачанной через радиаторы воды и на ее теплоемкость. В результате получим искомое. Технически эта задача также решена, хотя приборы из-за своей сложности дороговаты: стоят несколько тысяч гривен.
Теперь представим: каждый жилец многоэтажки установил в квартире теплосчетчик, дабы не переплачивать за обогрев. Проблем нет? Увы, они только появились. Доктор технических наук Михаил Рабинович, возглавляющий Проблемный институт нетрадиционных технологий и инжиниринга, подсчитал: непосредственно на обогрев воздуха в квартирах потребляется только четверть всего подведенного к дому тепла. А втрое больше "съедает" сам дом: стены, лестничные клетки, крыша, подвал. Оплачивать все это некому, кроме жильцов. Сказанное означает: необходим еще один тепломер -- общий на весь дом, установленный на входе отапливающей трубы. Взглянув на прибор, можно будет легко определить, сколько же следует отстегнуть энергетикам за их услуги. Тем более, что последние готовы сами его обслуживать, включая расходы на поверку. От домовладельца (жэк, ЖСК etc.) требуется только обеспечить, чтобы теплосчетчику не "приделали ноги". Автор сознательно, дабы не усложнять материал, не касается того, что все эти проблемы домовладельцу нужны, как ежу футболка, рассчитываются-то за тепло жильцы!
Хорошо, -- скажет читатель, я готов заплатить "по-среднему", в зависимости от размеров моей квартиры, за отопление лестницы, чердака и подвала. Но мой личный прибор пусть остается. (Напомним: установить индивидуальные счетчики тепла можно только в домах с так называемой двухтрубной или горизонтальной разводкой отопления, большинству из нас это "не грозит" при всем желании. -- Авт.). Уходя из дому, перекрою "крантик" перед батареями, дабы сэкономить, вернусь -- снова открою. Возразить нечего, кроме одного: шкурка вычинки не стоит. Ибо, единовременно выложив кругленькую сумму за счетчик тепла, "отбивать" ее придется очень долго, учитывая, что немало вам будут начислять дополнительно по показаниям общедомового прибора. Приплюсуйте расходы на периодическую, раз в 2--3 года, поверку индивидуального средства учета, сопровождаемую проблемами типа "снять-отвезти-привезти-установить". Экономные немцы, к примеру, поступают в этих ситуациях проще: уходя, каждый перекрывает свой "крантик", что существенно сказывается на показаниях коллективного тепломера.
Но и это еще не все. Даже в квартирах одинаковой планировки, оборудованных индивидуальными счетчиками тепла и одинаково утепленных, но расположенных на разных этажах и в разных частях дома потребление тепла будет отличаться! Речь идет не идет о том, что торцевые комнаты -- более холодные. Квартиры, расположенные на первых и последних этажах отдают тепла гораздо больше, чем те, которые в серединке. Сие значит, что "крайние" будут вынуждены увеличивать расход воды через радиаторы, а значит переплачивать за отопление. Чего нет при нормативной оплате за поставленные гигакалории и не будет при установке коллективного тепломера.
Напоследок рассмотрим случай: один "продвинутый" установил у себя прибор, а его соседи, как и прежде, рассчитываются по старинке. Хорошенько утеплив жилье, умник до самых морозов сможет экономить на отоплении, ибо его будут подогревать обитатели смежных квартир, даже не подозревающие об этом. Но если узнают -- вряд ли придут в восторг. А вот коллективный счетчик тепла уравняет всех в правах независимо от этажа. Потому что каждый будет платить пропорционально площади своего жилища.
В данном дипломном проекте способом регулирования отпуска теплоты является качественное регулирование путем изменения температуры воды в подающих трубопроводах системы при ее постоянном расходе (температура сетевой воды меняется в зависимости от температуры наружного воздуха ).
При таком способе регулирования максимальные (расчетные) температуры воды в трубопроводах системы отопления достигаются при расчетной температуре наружного воздуха . При понижении снижается температура воды в подающем трубопроводе .
Качественное регулирование обеспечивает устойчивость гидравлических режимов отдельных нагревательных приборов системы при переменных тепловых нагрузках.
При присоединении к двухтрубным магистральным сетям систем отопления и горячего водоснабжения сохранение в них центрального качественного регулирования в течении всего отопительного периода оказывается невозможным, поскольку температуры воды в подающих трубопроводах таких сетей должны поддерживаться не ниже необходимых для обеспечения заданных температур воды перед водоразборными приборами (не менее 65¸75 °С).
Для соблюдения теплового баланса среднесуточные температуры воды в подающем трубопроводе сети должны приниматься большими, чем по отопительному графику. Величина этого превышения определяется температурой воды в обратном трубопроводе системы отопления и следующим коэффициентом:
При данном значении коэффициента принимается центральное качественное регулирование по нагрузке отопления.
При таком способе регулирования, для зависимых схем присоединения элеваторных систем отопления температуру воды в подающей t1,0 и обратной t2,0 магистралях, а также после элеватора t3,0 в течении отопительного периода определяют по следующим выражениям:
t1,0 = ti + Dt [(ti - tн)/ (ti - to)]0.8 + (Dt - 0.5q)(ti - tн) /(ti - to) (1.5)
t2,0 = ti + Dt [(ti - tн) / (ti - to)]0.8 - 0.5q (ti - tн)/(ti - to) (1.6)
t3.0 = ti + Dt [(ti - tн)/ (ti - to)]0.8 + 0.5q (ti - tн)/(ti - to) (1.7)
где ti - расчетная температура внутреннего воздуха, принимаемая для жилых районов 18 °С
tн - температура наружного воздуха, °С
Dt - расчетный температурный напор нагревательного прибора, °С, определяемый по формуле
(1.8)
где t3 и t2 температуры воды соответственно после элеватора и в обратной магистрали тепловой сети при to; для жилых районов, как правило, t3 = 95 °С; t2 = 70 °С. ;t - расчетный перепад температур сетевой воды в тепловой сети t =t1-t2 ; q - расчетный перепад температур сетевой воды в местной системе отопления
Задаваясь различными значениям и температур наружного воздуха tн (обычно tн = +8; 0; - 10; tv; to), определяют t1,0 ; t2,0 ; t3,0 и строят отопительный график температур воды (Приложение Б). Для удовлетворения нагрузки горячего водоснабжения температура воды в подающей магистрали t1,0 не может быть ниже 60 °С в открытых системах теплоснабжения, и 70 °С в закрытых системах теплоснабжения. Для этого отопительный график спрямляется на уровне указанных температур и становится отопительно-бытовым.
Температура наружного воздуха, соответствующая точке излома графиков температур воды - tн", делит отопительный период на два диапазона с различными режимами регулирования:
в диапазоне I с интервалом температур наружного воздуха от +8 °С до tн" осуществляется групповое или местное регулирование, задачей которого является недопущение " перегрева " систем отопления и бесполезных потерь теплоты;
в диапазонах II и III с интервалом температур наружного воздуха от tн" до to осуществляется центральное качественное регулирование.
1.4 Определение расчетных расходов теплоносителя
Расчетный расход сетевой воды для определения диаметров труб в водяных тепловых сетях при качественном регулировании отпуска теплоты следует определять отдельно для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения по формулам:
а) на отопление
, (1.10)
б) на вентиляцию
, (1.11)
в) на горячее водоснабжение в открытых системах теплоснабжения:
, (1.12)
Максимальный
, (1.13)
г) на горячее водоснабжение в закрытых системах теплоснабжения:
средний, при двухступенчатых схемах присоединения водоподогревателей
, (1.14)
максимальный, при двухступенчатых схемах присоединения водоподогревателей
, (1.15)
Суммарные расчетные расходы сетевой воды, кг/ч, в двухтрубных тепловых сетях в открытых и закрытых системах теплоснабжения при качественном регулировании отпуска теплоты следует определять по формуле
Коэффициент K3, учитывающий долю среднего расхода воды на горячее водоснабжение при регулировании по нагрузке отопления, принят в размере 1,2 для закрытой системы теплоснабжения с общей нагрузкой менее 100 МВт.
Результаты расчетов по формулам (1.10-1.18) приведены в приложении В.
1.5 Гидравлический расчет трубопроводов тепловых сетей
Основной задачей гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов, а также потерь давления на участках тепловых сетей. По результатам гидравлических расчетов разрабатывают гидравлические режимы систем теплоснабжения, подбирают сетевые и подпиточные насосы, авторегуляторы, дроссельные устройства, оборудование тепловых пунктов.
При движении теплоносителя по трубам полные потери давления DР складываются из потерь давления на трение DРл и потерь давления в местных сопротивлениях DРм:
DР = DРл + DРм (1.19)
Потери давления на трение DРл определяют по формуле:
DРл = R * L (1.20)
где R - удельные потери давления, Па / м2, определяемые по формуле:
(1.21)
где l - коэффициент гидравлического трения; d - внутренний диаметр трубопровода, м; r - плотность теплоносителя, кг / м3; w - скорость движения теплоносителя, м/c; L - длина трубопровода, м.
Загрузка...
