Ako vypočítať prietok vykurovacieho systému

Správne nainštalovaný a nastavený vykurovací systém poskytuje maximálny komfort v súkromnom dome. Kvalita jeho prevádzky závisí nielen od toho, ako presne je navrhnutá elektroinštalácia a vybrané zariadenie. Veľa závisí od toho, či sú správne predbežné výpočty, napríklad objem a prietok chladiva vo vykurovacom systéme. Ak je všetko presne vypočítané, výsledky sa dajú v budúcnosti využiť napríklad pri modernizácii inžinierskych komunikácií. Ako vypočítať prietok chladiacej kvapaliny a vypočítať potrebný objem nemrznúcej zmesi na nalievanie do potrubia, podľa akých vzorcov je potrebné výpočet vykonať - to sa dozviete nižšie z nášho článku.

Základné definície

Vypočítaný prietok chladiacej kvapaliny je potrebný na to, aby sme vedeli, akou rýchlosťou má pracovná kvapalina cirkulovať v potrubí a radiátoroch vykurovania. To umožňuje vybrať obehové čerpadlo s optimálnymi výkonnostnými charakteristikami. Ak je čerpadlo nedostatočne výkonné, miestnosti sa nebudú správne vyhrievať, ak je čerpadlo príliš výkonné, zvýši sa spotreba energie.

Aby sa tomu zabránilo, je potrebný predbežný výpočet prietoku chladiacej kvapaliny podľa tepelného zaťaženia. Na tento účel sa určí rozdiel medzi teplotou média na vstupe do vykurovacieho systému a na výstupe z vykurovacieho systému. Táto hodnota bude potrebná na následné výpočty.

Aký je prietok teplonosného média v závislosti od tepelného zaťaženia?

Je to jeho hmotnostné množstvo merané v kg/s (kilogramoch za sekundu), ktoré je potrebné na prenos požadovaného množstva tepla do miestnosti. Výpočet sa vykoná vydelením potreby tepla vo wattoch tepelným výkonom média v J/kg.

Ak sa nevyžadujú veľmi presné výsledky, možno použiť približný vzorec pre prietok kvapaliny.

Pri výpočte sa predpokladá, že na prenos 1 kW tepla je potrebných 15 litrov tepelnej kvapaliny.

Ak je napríklad v budove nainštalovaný vykurovací kotol s výkonom 10 kW, na jeho správnu prevádzku je potrebných približne 150 litrov média.

Aké je tepelné zaťaženie

Tepelná záťaž je parameter, ktorý je definovaný ako teplotný rozdiel (rozdiel teplôt) medzi dvoma bodmi: na vstupe do vykurovacieho systému (priamy rozvod) a na výstupe z neho (spiatočka). Ak sa dá použiť približný hmotnostný prietok vykurovacieho média, často sa to robí bez meraní. Na tento účel sa pre štandardný autonómny vykurovací systém berie priemerná hodnota 15 - 20 °C.

Po získaní predbežných údajov prejdite na hlavné výpočty.

Výpočet objemu chladiacej kvapaliny pre autonómne systémy

Vo viacpodlažných obytných budovách sa rozvod tepla vykonáva podľa štandardných projektov a nie je potrebné nič počítať. V súkromných domoch sa výpočet prietoku chladiva a jeho potrebného množstva na zalievanie vykonáva individuálne.

Upozornenie: výpočet týchto parametrov by mal byť po vypracovaní projektu rozvodov vykurovania, známej veľkosti, typu a vlastností všetkých komponentov - potrubia, batérií, vykurovacieho kotla atď.

Vykonávajú sa výpočty týchto charakteristík.

Výkon vykurovacieho kotla

Vyberá sa podľa dispozície, celkovej plochy priestorov a podlažia domu. Ak bude kotol menej výkonný, miestnosti budú zle vykurované. Pri príliš veľkom výkone sa zvýšia neproduktívne náklady na energiu.

Odborníci používajú na presný výpočet technické vzorce. Ak nie je dôležitá vysoká presnosť, môžete vypočítať výkon na základe približného pomeru: 10 m² = 1 kW.

Pre dom s celkovou plochou 250 m² je teda potrebný model kotla pre 25 kW.

Odporúča sa zvýšiť tento výsledok o 10-15%, aby sa predišlo problémom s náhlym tepelným preťažením. Konečný výpočet ukazuje, že bude potrebovať kotol s výkonom 27,5-28,75 kW. Z dostupného rozsahu modelov vyberte najbližšiu väčšiu hodnotu. Tento výpočet je vhodný pre domy s miestnosťami s bežnou výškou (do 3 metrov) a nachádzajúce sa v miestach s miernymi klimatickými podmienkami.

Ak sa dom nachádza v teplej alebo studenej oblasti a/alebo má vyššie stropy, zavedú sa korekčné faktory. Je možné použiť aj špeciálne tabuľky, v ktorých je tepelný výkon špecifikovaný s prihliadnutím na typ budovy a celkový objem. Na výpočet poslednej uvedenej hodnoty je potrebné vynásobiť celkovú podlahovú plochu výškou stropu.

Ak sa výška v rôznych miestnostiach líši, výpočet sa vykoná samostatne a výsledky sa sčítajú.

Výpočet objemu vykurovacieho média

To je potrebné na zistenie, koľko vody alebo nemrznúcej zmesi bude potrebné na naplnenie systému. Celkový objem sa vypočíta podľa vzorca:

V z _{chladiaca kvapalina} = V z _kotol + V z _radiátory + V z _potrubia

Na výpočet celkovej sumy je potrebné vykonať výpočet jednotlivých zložiek.

• Vykurovací kotol. Všetky jeho vlastnosti vrátane objemu sú uvedené v technickej dokumentácii každého modelu. Výpočet sa nevyžaduje. V prípade podlahových kotlov je to 25 litrov alebo viac, v prípade nástenných kotlov približne 3-7 litrov.
• Batérie. Ich objem závisí od prietoku chladiacej kvapaliny chladičom. Údaje sú uvedené aj v technickej dokumentácii. Ak sa stratí, objem batérie sa vypočíta z približnej kapacity samostatnej časti. Pri liatinových, hliníkových a bimetalových je objem približne 1,5, 0,4 a 0,3 litra. V prípade batérie s desiatimi sekciami to bude 15, 4 a 3 litre.
• Rúry. Ich objem a prietok chladiacej kvapaliny závisia od vnútorného priemeru. Na výpočet sa používajú referenčné tabuľky. Uvádzajú objem jedného lineárneho metra pre každú veľkosť. Ak sú vo vykurovacom systéme nainštalované rúrky s rôznymi priemermi, výpočet sa vykonáva samostatne a výsledky sa sčítajú.

Objem expanznej nádrže

Keďže všetky chladiace kvapaliny sa pri zahrievaní rozpínajú, prietok horúcej chladiacej kvapaliny bude o niečo vyšší ako prietok studenej chladiacej kvapaliny a tlak vo vykurovacom systéme sa zvýši. Na kompenzáciu tohto javu sa inštalujú expanzné nádoby. Ich objem sa vypočíta podľa vzorca:

V = (_VS x E)/d

Kde:

• _VS - celkový objem vykurovacieho systému;
• E - koeficient tepelnej rozťažnosti;
• d - koeficient účinnosti.

Pre vodu sa predpokladá, že koeficient rozťažnosti je 4%, pre Thermagent sa predpokladá 4,4%. Štandardná hodnota d pre súkromné domy sa považuje za 0,57 (na základe maximálneho pracovného tlaku 2,5 baru a plnenia nádrže pri 0,5 baru).

Plnenie teplonosného média do potrubia

Po vykonaní všetkých potrebných výpočtov je možné vykurovací systém naplniť. Správne naplnenie okruhu zahŕňa postupné splnenie niekoľkých krokov.

№ 1. Tlaková skúška

Tento postup sa vykonáva na kontrolu tesnosti vykurovacieho systému. Na tento účel sa do okruhu nainštalujú dva tlakomery. Horný bod sa nachádza na expanznej nádobe v otvorenom systéme alebo na hornom podlahovom radiátore v uzavretom systéme. Dolný - na vratnom potrubí pri vykurovacom kotle. Ak má dom jedno poschodie, horný bod je nainštalovaný na prívodnom potrubí. Na najvzdialenejších radiátoroch od kotla sa tiež montujú manometre. Pred začatím práce by mali ukazovať 0,3-0,4 atmosféry.

Opressovka umožňuje skontrolovať, či bol výpočet systému, jeho zapojenie a inštalácia vykonané správne. Práce sa vykonávajú v tomto poradí:

1. hadica z tlakového čerpadla je pripojená k vykurovaciemu systému cez vypúšťací kohút alebo iné miesto;
2. ak sa tlaková skúška vykonáva v otvorenom systéme, je potrebné vopred uzavrieť ventil na expanznej nádobe;
3. čerpadlo sa zapne a začne čerpať vodu do vykurovacích potrubí z nádrže tlakovej skúšky;
4. Čerpanie sa vykonáva, kým tlak v potrubí nedosiahne pracovnú úroveň 0,7-1,5 atm;
5. potom sa dôkladne skontrolujú všetky spoje: spoje potrubia, radiátorové armatúry, tesnenia atď;
6. paralelne otvorte Maevského ventily na chladičoch, aby ste vypustili vzduch zachytený s chladiacou kvapalinou;
7. potom zvýšte tlak o štvrtinu alebo polovicu menovitého tlaku, v prípade polymérových rúr držte 30 minút, v prípade kovových rúr 10 minút;
8. opätovne skontrolujte spoje a zaznamenajte tlak.

Ak výpočty tlaku ukážu, že tlak klesol najviac o 0,1-0,2 atm, systém sa považuje za tesný.

№ 2. Splachovanie

Po tlakovej skúške by sa mal systém pripraviť na vykurovanie - prepláchnuť vodou alebo špeciálnym roztokom s prísadami. Preplachovacia kvapalina naliata do nádrže sa odčerpá čerpadlom a hadicou sa cez špeciálnu armatúru alebo iné vhodné miesto čerpania privedie do vykurovacích potrubí. V otvorenom systéme môže byť voda alebo roztok dodávaný cez expanznú nádrž. Preplachovanie sa vykonáva dovtedy, kým kvapalina vychádzajúca z vypúšťacieho otvoru nie je čistá - bez nečistôt a čiastočiek špiny. Po ukončení práce sa preplachovací roztok zo systému úplne odstráni.

№ 3. Plnenie

Po výpočtoch, tlakovej skúške a prepláchnutí sa systém naplní vhodne zvoleným vykurovacím médiom. Postup plnenia sa líši pre otvorené a uzavreté okruhy. Pred plnením sa chladiace médium riadne pripraví: voda sa zmäkčí a koncentrovaná nemrznúca zmes sa zriedi v stanovenom pomere. Niektoré chladiace kvapaliny, ako napríklad Thermagent ECO, sú k dispozícii pripravené na plnenie.

Ako naplniť uzavretý systém

Chladiaca kvapalina sa do potrubia čerpá čerpadlom cez hadicu pripojenú k prípojke na doplňovanie. Na správne čerpanie budú potrební dvaja pracovníci: jeden bude monitorovať a ovládať zariadenie, druhý - vypúšťať vzduch z radiátorov cez Maevského ventily. To umožní včasné odstránenie vzduchových zápch vzniknutých v systéme. Plnenie prebieha v niekoľkých fázach.

Prvá stránka. Pred začatím práce sa vykurovací okruh pripraví na plnenie. Zatvorte kohúty Maevsky a kohúty inštalované na vykurovacom kotle (odpojenie). Otvorte všetky ostatné uzatváracie ventily a ventil expanznej nádoby.

Druhý. Na kontrolu tlaku v systéme nainštalujte manometer. Pracovník, ktorý ovláda čerpadlo, monitoruje tlak. Keď manometer ukáže 1,4 - 1,5 baru, asistent začne vypúšťať vzduch z radiátorov, pričom začína od najnižšieho a postupuje k najvyššiemu. Keď tlak mierne klesne, hlavný pracovník prečerpá chladiacu kvapalinu do potrubia. Uistí sa, že tlakomer ukazuje aspoň 1,0 bar. Po vypustení všetkého vzduchu sa chladiaca kvapalina prečerpá na 1,5 baru. Po dosiahnutí tejto hodnoty otvorí kohútiky na vykurovacom kotle: najprv vratný kohútik, potom priamy kohútik. Potom opäť vykonajte čerpanie, čím sa tlak dostane na vypočítanú prevádzkovú úroveň.

Tretia stránka. Na konci plnenia chladiacej kvapaliny a úplného naplnenia chladičov z obehového čerpadla uvoľnite nahromadený vzduch. Na kontrolu správnosti čerpania sa vykoná skúšobný chod vykurovania. Na tento účel sa vykoná:

• kotol a obehové čerpadlo sú zapnuté;
• potrubia sú ohrievané chladiacou kvapalinou;
• na každom radiátore otvorte kohúty Maevsky;
• skontrolujte, či z nich úplne unikol vzduch, a opäť ich zatvorte.

Ak sa výpočet prietoku chladiacej kvapaliny a spustenie systému vykoná správne a nedochádza k únikom, tlak dosiahne pracovnú úroveň (maximálne 1,8 bar) a stabilizuje sa.

Ako vyplniť otvorený systém

Na rozdiel od uzavretých okruhov, v ktorých je povolené používať nemrznúcu zmes na báze etylénglykolu, v otvorených okruhoch sa môže používať len bezpečná chladiaca kvapalina "Thermagent ECO" na báze propylénglykolu. Je to spôsobené tým, že pri takomto ohreve je pracovná kvapalina v kontakte so vzduchom. Rovnako ako v predchádzajúcom prípade budú na prácu potrebné dve osoby.

Vlastnosti nalievania do otvoreného systému

Najčastejšie sa plnenie vykonáva priamo cez expanznú nádobu, z ktorej sa odstráni kryt. Na všetkých radiátoroch sa predbežne otvoria kohútiky Maevsky. Jeden z pracovníkov naleje chladiacu kvapalinu do expanznej nádoby, druhý monitoruje chladiče. Hneď ako sa vzduch úplne vypustí a z kohútikov začne tiecť voda alebo nemrznúca zmes, uzavrú sa. Chladiaca kvapalina sa naleje tak, aby jej hladina bola približne v polovici výšky nádrže. Tým sa zabezpečí potrebné doplnenie prietoku kvapaliny vo vykurovacom potrubí. Plnenie sa môže vykonávať aj cez doplňovaciu prípojku. V tomto prípade budete potrebovať čerpadlo. Mayevského ventily sa uzatvárajú v rovnakom poradí: od najnižšieho po najvyšší.

Čomu venovať pozornosť. Pred začatím práce zatvorte všetky uzatváracie a regulačné ventily s tým, že po zaliatí sa systém spustí a zahreje. Potom sa opäť otvoria Maevského kohúty, aby sa vypustil vzduch. Ak sa zvýši prietok chladiacej kvapaliny a jej hladina v nádrži klesne, opäť sa doplní.

Akú chladiacu kvapalinu si vybrať

Za optimálne pracovné médium pre otvorené aj uzavreté vykurovacie systémy možno považovať produkty Thermagent vyrobené modernou kovovou technológiou OAT (Organic Acid Technology). Balík karboxylátových prísad pôsobí selektívne a vytvára tenký ochranný film len na koróznom centre. Vďaka tomu sa minimalizuje ich spotreba.

Výpočty ukazujú, že tepelné činidlá sa môžu vo vykurovacích systémoch úspešne používať 10 rokov bez toho, aby bolo potrebné ich vypúšťanie a výmena. Medzi ďalšie výhody patrí:

• žiadne penenie počas cirkulácie;
• nízka viskozita pri nízkych teplotách;
• stabilné vlastnosti pri teplotných výkyvoch.

Termagenty sú univerzálne, možno ich použiť na vykurovanie súkromných domov aj veľkých priemyselných zariadení.