Para uma operação eficiente do sistema de aquecimento, é necessário atender a várias condições - escolha os componentes certos e faça um cálculo. A partir do cálculo correto dos parâmetros do sistema, sua eficiência e distribuição uniforme de calor dependem. Como fazer um cálculo hidráulico de um sistema de aquecimento - exemplos, programas o ajudarão a executar esses cálculos.
Objetivo do cálculo hidráulico do aquecimento
Durante a operação de qualquer sistema de suprimento de calor, a resistência hidráulica surge inevitavelmente quando o transportador de calor se move. Para contabilizar esse parâmetro, é necessário um cálculo hidráulico de um sistema de aquecimento de dois tubos. Sua essência está na seleção correta dos componentes do sistema, levando em consideração suas qualidades operacionais.
De fato, o cálculo hidráulico dos sistemas de aquecimento de água é um procedimento complexo, durante o qual todas as sutilezas e nuances são levadas em consideração. Na primeira etapa, é necessário determinar a capacidade de aquecimento necessária, selecionar o layout ideal da tubulação, bem como o modo térmico de operação. Com base nesses dados, um cálculo hidráulico do sistema de aquecimento é feito no Excel ou em um programa especializado. O resultado dos cálculos deve ser os seguintes parâmetros de fornecimento de calor da água:
- Diâmetro ideal do tubo. Com base nisso, você pode descobrir sua taxa de transferência, perda de calor. Dada a escolha do material de fabricação, a resistência da água à superfície interna da linha será conhecida;
- Pressão e perda de pressão em certas áreas do sistema. Um exemplo de cálculo hidráulico de um sistema de aquecimento permitirá que você pense antecipadamente nos mecanismos de compensação;
- Consumo de água;
- Potência de bombeamento necessária. Real para sistemas fechados com circulação forçada.
À primeira vista, a resistência hidráulica do sistema de aquecimento é complicada. No entanto, é suficiente se aprofundar um pouco mais na essência dos cálculos e então você mesmo pode fazê-los.
Para aquecer uma casa ou apartamento pequeno, também é recomendável calcular a resistência hidráulica do sistema de aquecimento.
O procedimento para calcular os parâmetros hidráulicos de aquecimento
Na primeira etapa do cálculo dos parâmetros do sistema de aquecimento, deve ser elaborado um diagrama preliminar, que indica a localização de todos os componentes. Assim, é determinado o comprimento total da rede, calculado o número de radiadores, o volume de água e as características dos aparelhos de aquecimento.
Como fazer um cálculo hidráulico do aquecimento sem experiência em tais cálculos? Deve-se lembrar que, para suprimento de calor autônomo, é importante escolher o diâmetro dos tubos corretamente. É a partir desta fase que os cálculos devem começar.
É melhor fazer um esquema de aquecimento em um plano já preparado da casa. Isso permitirá que você calcule corretamente o consumo de material e determine sua quantidade para a organização do sistema.
Determinando o diâmetro ideal do tubo
O cálculo hidráulico mais simplificado do sistema de aquecimento inclui apenas o cálculo da seção transversal dos dutos. Muitas vezes, ao projetar pequenos sistemas, eles ficam sem ele. Para fazer isso, siga os seguintes parâmetros dos diâmetros dos tubos, dependendo do tipo de suprimento de calor:
- Circuito aberto com circulação por gravidade. Tubos com um diâmetro de 30 a 40 mm. Uma seção transversal tão grande é necessária para reduzir as perdas devido ao atrito da água na superfície interna das rodovias;
- Sistema fechado com circulação forçada. A seção transversal dos dutos varia de 8 a 24 mm. Quanto menor, maior será a pressão no sistema e, consequentemente, o volume total do líquido de arrefecimento diminuirá. Mas, ao mesmo tempo, as perdas hidráulicas aumentarão.
Se houver um programa especializado para cálculo hidráulico do sistema de aquecimento, basta preencher os dados sobre as características técnicas da caldeira e transferir o circuito de aquecimento. O pacote de software determinará o diâmetro ideal do tubo.
Os dados recebidos podem ser verificados independentemente. O procedimento para executar o cálculo hidráulico de um sistema de aquecimento de dois tubos manualmente ao calcular o diâmetro dos dutos é calcular os seguintes parâmetros:
- V - velocidade da água. Deve estar na faixa de 0,3 a 0,6 m / s. Determinado pelo desempenho do equipamento de bombeamento;
- Q - fluxo de calor. Essa é a proporção da quantidade de calor que passa por um determinado período de tempo - 1 segundo;
- G - consumo de água. É medido em kg / hora. Depende diretamente do diâmetro do oleoduto.
No futuro, para executar o cálculo hidráulico dos sistemas de aquecimento de água, é necessário descobrir o volume total da sala aquecida - m³. Suponha que esse valor para um quarto seja 50 m³. Conhecendo a potência da caldeira de aquecimento (24 kW), calculamos o fluxo de calor final:
Q = 50/24 = 2,083 kW
Em seguida, para selecionar o diâmetro ideal do tubo, é necessário usar os dados da tabela compilados ao executar o cálculo hidráulico do sistema de aquecimento no Excel.
Nesse caso, o diâmetro interno ideal do tubo em uma seção específica do sistema será de 10 mm.
No futuro, para executar um exemplo de cálculo hidráulico do sistema de aquecimento, você poderá descobrir o fluxo estimado de água, que será emitido a partir do diâmetro do tubo.
Fabricantes de tubos de polímero indicam o diâmetro externo. Portanto, para o cálculo correto da resistência hidráulica do sistema de aquecimento, duas espessuras de parede da rede devem ser retiradas.
Contabilizando a resistência local na rodovia
Um passo igualmente importante é o cálculo da resistência hidráulica do sistema de aquecimento em cada seção da rodovia. Para isso, todo o esquema de suprimento de calor é dividido condicionalmente em várias zonas. É melhor fazer os cálculos para cada cômodo da casa.
Os seguintes valores serão necessários como dados iniciais para a entrada no programa de cálculo hidráulico do sistema de aquecimento:
- O comprimento do tubo na área, mp;
- O diâmetro da linha. O procedimento de cálculo é descrito acima;
- Velocidade de refrigeração necessária. Também depende do diâmetro do tubo e da potência da bomba de circulação;
- Dados de referência específicos para cada tipo de material de fabricação - coeficiente de atrito (λ), perda por atrito (ΔР);
- A densidade da água a uma temperatura de + 80 ° C será 971,8 kg / m³.
Conhecendo esses dados, você pode fazer um cálculo hidráulico simplificado do sistema de aquecimento. O resultado de tais cálculos pode ser visto na tabela.
Ao realizar este trabalho, deve-se lembrar que quanto menor a área de aquecimento selecionada, mais precisos serão os dados dos parâmetros gerais do sistema. Como será difícil fazer um cálculo hidráulico do suprimento de calor desde a primeira tentativa, é recomendável executar uma série de cálculos para um determinado intervalo da tubulação. É desejável que haja o menor número possível de dispositivos adicionais - radiadores, válvulas etc.
Para verificar o cálculo hidráulico de um sistema de aquecimento de dois tubos, é necessário executá-lo em vários programas diferentes ou em adição manual manualmente.
Visão geral do software de computação hidráulica
De fato, qualquer cálculo hidráulico dos sistemas de abastecimento de calor da água é uma tarefa complexa de engenharia.Para resolvê-lo, vários sistemas de software foram desenvolvidos que simplificam a implementação deste procedimento.
Você pode tentar fazer um cálculo hidráulico do sistema de aquecimento no shell do Excel, usando fórmulas prontas. Mas, ao mesmo tempo, os seguintes problemas podem ocorrer:
- Grande erro. Na maioria dos casos, esquemas de um ou dois tubos são tomados como exemplo de cálculo hidráulico de um sistema de aquecimento. Encontrar cálculos semelhantes para colecionador é problemático;
- Para explicar corretamente a resistência hidráulica da tubulação, são necessários dados de referência que não estão no formulário. Eles precisam ser pesquisados e inseridos adicionalmente.
Diante desses fatores, os especialistas recomendam o uso de programas para cálculo. A maioria deles é paga, mas alguns têm uma demonstração com deficiência.
Oventrop CO
O programa mais simples e compreensível para o cálculo hidráulico de um sistema de suprimento de calor. A interface intuitiva e a configuração flexível ajudarão você a entender rapidamente as nuances da entrada de dados. Pequenos problemas podem surgir durante a configuração inicial do complexo. Será necessário inserir todos os parâmetros do sistema, começando pelo material de fabricação do tubo e terminando com a localização dos elementos de aquecimento.
HERZ C.O.
Caracteriza-se pela flexibilidade das configurações, a capacidade de fazer um cálculo hidráulico simplificado do aquecimento para o novo sistema de aquecimento e a modernização do antigo. Difere dos análogos em uma interface gráfica conveniente.
Instal-Therm HCR
O pacote de software foi projetado para resistência hidráulica profissional do sistema de suprimento de calor. A versão gratuita tem muitas limitações. Um escopo - projeto de aquecimento em grandes edifícios públicos e industriais.
Na prática, para o suprimento de calor autônomo de casas e apartamentos particulares, o cálculo hidráulico nem sempre é realizado. No entanto, isso pode levar à deterioração da operação do sistema de aquecimento e à rápida falha de seus elementos - radiadores, tubulações e caldeiras. Para evitar isso, é necessário calcular os parâmetros do sistema em tempo hábil e compará-los com os reais para otimizar ainda mais a operação de aquecimento.
Um exemplo de cálculo hidráulico de um sistema de aquecimento:
