A cikk témája a vízellátási hálózatok kiszámítása egy magánházban. Mivel egy tipikus kis házikó vízellátási rendszere nem túl összetett, nem kell összetett képletek dzsungelébe menni; az olvasónak azonban bizonyos mértékű elméletet kell asszimilálnia.
Egy magánház vízellátó rendszerének töredéke. Mint minden más mérnöki rendszerhez, ehhez is előzetes számításokra van szükség.
A ház kábelezésének jellemzői
Valójában mi könnyebb a vízellátás egy magánházban, mint egy bérházban (természetesen a vízvezeték-szerelvények teljes száma mellett)?
Két alapvető különbség van:
- Forró vízzel általában nem szükséges állandó keringést biztosítani az emelőkön és a fűtött törülközőtartókon keresztül.
Cirkulációs betétek jelenlétében a melegvíz-ellátási hálózat kiszámítása észrevehetően bonyolultabbá válik: a csöveknek nemcsak a lakók által szétszedett vízen, hanem a folyamatosan keringő víztömegeken is át kell haladniuk önmagukon.
Esetünkben a vízvezeték-szerelvények és a kazán, az oszlop vagy a vezetékbe való bekötés közötti távolság elég kicsi ahhoz, hogy figyelmen kívül hagyja a csap melegvízellátásának sebességét.
Fontos: Azok számára, akik még nem találkoztak a HMV keringési sémáival - a modern lakóházakban a melegvíz-felszállókat párban kötik össze. A rögzítő alátét által létrehozott kötések nyomáskülönbsége miatt a víz folyamatosan kering az emelőkön. Ez biztosítja a forró víz gyors adagolását a keverőkhöz és a fűtött törülközőtartók egész éves melegítését a fürdőszobákban.
A fűtött törülközőtartót a melegvíz-felszállókon keresztüli folyamatos keringéssel melegítik.
- A magánház vízellátó rendszerét egy zsákutca szerint osztják fel, amely állandó terhelést jelent a kábelezés egyes szakaszain. Összehasonlításképpen: a vízellátó gyűrűhálózat kiszámítását (lehetővé téve a vízellátó rendszer egyes szakaszainak két vagy több forrásból történő táplálását) külön-külön kell elvégezni az egyes lehetséges csatlakozási sémák esetében.
Számítás a kazán névleges teljesítménye alapján
Hogyan számítják ki a melegvíz-ellátáshoz szükséges kazánokat a HMV-rendszer jelentős mennyiségű és nagy vízfogyasztású közvetett fűtési kazánokkal?
A számított teljesítmény megegyezik két kifejezés összegével:
- A ház hőigénye a biztonsági tényező figyelembevétele nélkül;
- A kazán névleges teljesítménye. Átlagosan 15 kilowatt / 100 liter térfogat.
Közvetett Gorenje GV 100 (17400 watt)
Árnyalat: A hozzáadási eredményből levonják a 20% -ot, mivel a kazán hőcserélője éjjel-nappal nem biztosítja a fűtést és a meleg víz ellátását.
Tehát, amikor a hírhedt Gorenje GV 100-at a szevasztopoli házunkba telepítik, a vízellátás és a fűtés kazán kapacitása 10 (fűtési hőigény + 17,4 kazán hőigény)) * 0,8 = 22. Az ábrát a legközelebbi kilowattértékre kerekítve adjuk meg.
Be lehet-e építeni a számítottnál nagyobb teljesítményű kazánt a melegvíz körbe indirekt fűtési kazánnal?
Lehetséges, de két okból veszteséges:
- Maga a kazán ára a névleges teljesítmény növekedésével gyorsan emelkedik;
A kazán teljesítményét követve az árcédulán lévő szám is növekszik
- A klasszikus szilárd tüzelésű kazánok, ha a névleges hőátadással üzemelnek, csökkentik a hatékonyságot az üzemanyag hiányos elégetése miatt. A hőtermelés csökkenése a legegyszerűbb módon érhető el bennük - a légellátás csappantyúval történő korlátozásával.
A szilárd tüzelésű kazán hatékonyságának változása a hőátadás változásával
Mit gondolunk
Nekünk kell:
- Becsülje meg a vízfogyasztást csúcsfogyasztáskor.
- Számítsa ki a vízvezeték keresztmetszetét, amely elfogadható áramlási sebesség mellett képes biztosítani ezt az áramlási sebességet.
Megjegyzés: A maximális vízáram, amelynél nem okoz hidraulikus zajt, körülbelül 1,5 m / s.
- Számítsa ki a fejet a végszerelvénynél. Ha elfogadhatatlanul alacsony, érdemes megfontolni a csővezeték átmérőjének növelését, vagy egy közbenső szivattyú telepítését.
A végkeverő alacsony nyomása nem valószínű, hogy örömet okozna a tulajdonosnak.
A feladatok megfogalmazódnak. Kezdjük el.
Fogyasztás
Nagyjából megbecsülhető az egyes vízvezeték-szerelvények fogyasztási arányaival. Ha szükséges, az adatok könnyen megtalálhatók az SNiP 2.04.01-85 egyik mellékletében; az olvasó kényelme érdekében kivonatot mutatunk be belőle.
| Eszköztípus | Hideg vízfogyasztás, l / s | Teljes hideg és meleg vízfogyasztás, l / s |
| Öntözőcsap | 0,3 | 0,3 |
| Csapos WC-tál | 1,4 | 1,4 |
| WC ciszternával | 0,10 | 0,10 |
| Zuhanykabin | 0,08 | 0,12 |
| Fürdőkád | 0,17 | 0,25 |
| Mosás | 0,08 | 0,12 |
| Mosdótál | 0,08 | 0,12 |
A lakóházakban a fogyasztás kiszámításakor az eszközök egyidejű használatának valószínűségi együtthatóját alkalmazzák. Elég, ha egyszerűen összefoglaljuk a vízfogyasztást egyszerre használható eszközökön keresztül. Tegyük fel, hogy a mosogató, a zuhanykabin és a WC-csésze teljes áramlása 0,12 + 0,12 + 0,10 = 0,34 l / s.
Összefoglalja a vízfogyasztást egyidejűleg működő eszközökön keresztül.
Keresztmetszet
A vízellátó cső keresztmetszetének kiszámítása kétféleképpen végezhető el:
- Kiválasztás az értéktábla szerint.
- A legnagyobb megengedett áramlási sebesség szerint számítva.
Választás táblázat szerint
Valójában a táblázat nem igényel megjegyzéseket.
| Névleges csőfurat, mm | Fogyasztás, l / s |
| 10 | 0,12 |
| 15 | 0,36 |
| 20 | 0,72 |
| 25 | 1,44 |
| 32 | 2,4 |
| 40 | 3,6 |
| 50 | 6 |
Például 0,34 l / s áramlási sebességhez elegendő egy DU15 cső.
Kérjük, vegye figyelembe: a DN (névleges furat) körülbelül megegyezik a víz- és gázvezeték belső átmérőjével. A külső átmérővel jelölt polimer csöveknél a belső körülbelül egy lépéssel tér el tőle: mondjuk egy 40 mm-es polipropilén cső belső átmérője körülbelül 32 mm.
A névleges furat megközelítőleg megegyezik a belső átmérővel.
Áramlási sebesség kiszámítása
A vízellátó rendszer átmérőjének kiszámítása a víz áramlási sebességével két egyszerű képlet segítségével végezhető el:
- Képletek egy szakasz területének a sugara mentén történő kiszámításához.
- Képletek egy ismert szakaszon, ismert áramlási sebességen keresztüli áramlási sebesség kiszámításához.
Az első képlet S = π r ^ 2. Benne:
- S a szükséges keresztmetszeti terület.
- π jelentése pi (kb. 3,1415).
- r a metszet sugara (a DN fele vagy a cső belső átmérője).
A második képlet úgy néz ki, hogy Q = VS, ahol:
- Q - fogyasztás;
- V az áramlási sebesség;
- S a keresztmetszeti terület.
A számítások megkönnyítése érdekében az összes értéket SI - méterre, négyzetméterre, méter másodpercre és köbméter másodpercre konvertálják.
SI egységek.
Számítsuk ki saját kezünkkel a cső minimális DU-ját a következő bemeneti adatokhoz:
- A rajta átáramló áram 0,34 liter másodpercenként.
- A számításokban alkalmazott áramlási sebesség a megengedett legnagyobb 1,5 m / s.
Kezdjük el.
- Az SI-értékekben az áramlási sebesség 0,00034 m3 / s lesz.
- A második képlet szerinti keresztmetszetnek legalább 0,00034 / 1,5 = 0,00027 m2-nek kell lennie.
- Az első képlet szerinti sugár négyzete 0,00027 / 3,1415 = 0,000086.
- Vegyük ennek a számnak a négyzetgyökét. A sugár 0,0092 méter.
- A DN vagy a belső átmérő megszerzéséhez szorozzuk meg a sugarat kettővel. Az eredmény 0,0184 méter, vagyis 18 milliméter. Mint könnyen láthatja, közel áll az első módszerrel kapotthoz, bár nem éppen esik egybe vele.
Térfogatbeli számítás korrekciós tényezőkkel
Hogyan lehet kiszámítani a kazán teljesítményét a meleg vízellátáshoz és a fűtéshez, figyelembe véve az összes fent leírt tényezőt?
- A hőteljesítmény alapértéke 40 watt a belső fűtött térfogat köbméterénként;
- A regionális együttható egyenlő:
| Január átlagos hőmérséklete, ° С | Együttható |
| 0 és magasabb | 0,7 |
| -5 — 0 | 0,9 |
| -10 | 1,1 |
| -20 | 1,3 |
| -25 | 1,5 |
| -35 | 1,8 |
| -40 és alatt | 2 |
Január átlagos hőmérséklete az Orosz Föderáció különböző régióiban
- A szigetelési együttható a következő értéktartományból választható:
| Kép | Az épület szigetelésének és együtthatójának leírása |
| Szigetelés hiánya, fém vagy pajzs falak - 3-4 |
| A falak téglafalazása, az ablakok egyrétegű üvegezése - 2-3 |
| Falazat két téglából és egykamrás dupla üvegezésű ablakokból - 1-2 |
| Szigetelt homlokzat, dupla üvegezésű ablakok - 0,6-0,9 |
- A nem elszámolt hőveszteségek és a melegvíz fűtésére vonatkozó teljesítménytartalékot az előző séma szerint számítják ki.
Ismételjük meg a kazán számítását a meleg vízellátáshoz és a fűtéshez számos további bemenettel:
- A ház mennyezetének magassága 3 méter;
- A ház Szevasztopolban található (az átlagos januári hőmérséklet +3 fok);
A fotón - január Szevasztopolban
- Egykamrás műanyag ablakokkal és kőfalakkal van felszerelve, további 40 cm vastag szigetelés nélkül.
Így:
- A fűtött térfogat 100 * 3 = 300 m3;
- A fűtési hőteljesítmény alapértéke 300 * 40 = 12 kW;
- Szevasztopol éghajlata 0,7 regionális együtthatót ad nekünk. 12 * 0,7 = 8,4 kW;
- A szigetelési együttható 1,2-nek felel meg. 1,2 * 8,4 = 10,08;
- Figyelembe véve a biztonsági tényezőt és az áramfűtés működéséhez szükséges teljesítménytartalékot, ugyanazt a 14 kW-ot kapjuk.
Megérte-e bonyolítani a számításokat, ha az eredmény változatlan?
Biztosan. Ha szellemileg házunkat a Jakutszk régió Oymyakon városába helyezzük (január átlagos hőmérséklete -46,4 fok), akkor a hőigény és ennek megfelelően a kazán számított fűtőkapacitása 2 / 0,7-rel nő (a regionális együtthatók aránya ) = 2,85-szer. A homlokzat szigetelése és az energiatakarékos dupla üvegezésű ablakok beépítése az ablakokba kettévágja.
Oymyakon az ország leghidegebb városa
Nyomás
Kezdjük néhány általános megjegyzéssel:
- A hideg vízellátási vezetékben jellemző nyomás 2-4 atmoszféra (kgf / cm2)... Ez függ a legközelebbi szivattyútelep vagy víztorony távolságától, a tereptől, a hálózat állapotától, a fő vízellátás szelepeinek típusától és számos egyéb tényezőtől.
- Az abszolút minimális nyomás, amely lehetővé teszi az összes modern víz- és háztartási készülék működését, 3 méter... Az Atmor pillanatnyi vízmelegítőkre vonatkozó utasítás például közvetlenül azt mondja, hogy a nyomásérzékelő alsó válaszküszöbe, amely magában foglalja a fűtést, 0,3 kgf / cm2.
A készülék nyomásérzékelőjét 3 méteres nyomáson kapcsolják be.
Referencia: légköri nyomáson 10 méter fej 1 kgf / cm2 túlnyomásnak felel meg.
A gyakorlatban jobb, ha egy végszerelvénynél legalább öt méteres a feje. Kis különbözet kompenzálja a csatlakozások, az elzáró szelepek és maga az eszköz elszámolatlan veszteségeit.
Számolni kell a fejcsökkenést egy ismert hosszúságú és átmérőjű csővezetékben. Ha a fővezeték nyomásának megfelelő nyomáskülönbség és a vízellátó rendszer nyomásesése meghaladja az 5 métert, akkor vízellátó rendszerünk hibátlanul fog működni. Ha ez kevesebb, akkor vagy meg kell növelnie a cső átmérőjét, vagy szivattyúzással kell kinyitnia (aminek az ára egyébként egyértelműen meghaladja a csövek költségeinek növekedését, mivel az átmérőjük egy lépésben megnő. ).
Tehát hogyan történik a vízellátó hálózat nyomásának kiszámítása?
Itt érvényes a H = iL (1 + K) képlet, amelyben:
- H a nyomásesés áhított értéke.
- i a csővezeték úgynevezett hidraulikus meredeksége.
- L a cső hossza.
- K egy olyan együttható, amelyet a vízellátó rendszer funkcionalitása határoz meg.
A legegyszerűbb módszer a K meghatározása.
Ez egyenlő:
- 0,3 háztartási és ivási célokra.
- 0,2 ipari vagy tűzoltáshoz.
- 0,15 a tűzre és az előállításra.
- 0,10 egy tűzoltó számára.
A fotón tűzoltó vízellátó rendszer található.
A csővezeték vagy annak szakaszának mérésével nincs különösebb nehézség; de a hidraulikus torzítás fogalma külön vitát igényel.
Értékét a következő tényezők befolyásolják:
- A csőfalak érdessége, amely viszont anyaguktól és koruktól függ. A műanyagok felülete simább, mint az acél vagy az öntöttvas; ezenkívül az acélcsövek idővel benőnek a vízkőbe és rozsdásodnak.
- Csőátmérő. Az inverz kapcsolat itt működik: minél kisebb, annál nagyobb ellenállást mutat a csővezeték a benne lévő víz mozgásával szemben.
- Áramlási sebesség. Növekedésével az ellenállás is növekszik.
Valamivel ezelőtt a szelepek hidraulikus veszteségeit is figyelembe kellett venni; a modern, teljes furatú gömbcsapok azonban nagyjából ugyanazt az ellenállást keltik, mint a cső, ezért biztonságosan figyelmen kívül hagyhatók.
A nyitott gömbcsap szinte nincs ellenállása a víz áramlásának.
A hidraulikus meredekség önálló kiszámítása nagyon problémás, de szerencsére erre nincs szükség: az összes szükséges érték megtalálható az úgynevezett Shevelev táblákban.
Ahhoz, hogy az olvasó képet kapjon a tétről, bemutatjuk az egyik asztal egy kis töredékét egy 20 mm átmérőjű műanyag csőhöz.
| Fogyasztás, l / s | Átfolyási sebesség, 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 |
Mi az 1000i a táblázat jobb szélső oszlopában? Ez csak a hidraulikus lejtésérték 1000 lineáris méterenként. Ahhoz, hogy képletünkhöz megkapjuk az i értékét, elegendő elosztani 1000-vel.
Számítsuk ki a nyomásesést egy 20 mm átmérőjű csőben, amelynek hossza megegyezik 25 méterrel és másodpercenként másfél méter áramlási sebességgel.
- A táblázatban keressük a megfelelő paramétereket. Adatai szerint az 1000i a leírt körülmények között 221,8; i = 221,8 / 1000 = 0,2218.
Sevelev táblázatait az első publikáció óta sokszor kinyomtatták.
- Helyettesítsen minden értéket a képletbe. H = 0,2218 * 25 * (1 + 0,3) = 7,2085 méter. Ha a vízellátó rendszer beömlőnyomásánál 2,5 atmoszféra a nyomás a kimenetnél, akkor 2,5 - (7,2 / 10) = 1,78 kgf / cm2 lesz, ami több mint kielégítő.
Egyszerű területszámítás
A vízellátó kazán teljesítményének legegyszerűbb durva kiszámítása a ház igénye alapján történhet, amelynek hőenergiája 100 watt négyzetméterenként. Ezért egy 100 m2 alapterületű házhoz 10 kW teljesítmény szükséges.
100 watt hőt vesz fel egy fűtött terület négyzetére
Ezenkívül 1,2-es biztonsági tényezőt vezetnek be, amely kompenzálja az el nem számolt hőveszteségeket, és elősegíti a kényelmes hőmérséklet fenntartását a helyiségben szélsőséges fagyok esetén. Milyen beállításokat végez a kazán melegvízellátása ebben a rendszerben?
Kétféle módon biztosítható:
- Tároló vízmelegítő (indirekt fűtőkazán)... Ebben az esetben további 1,1-es tényezőt vezetnek be: a kazán viszonylag kis mennyiségű hőt távolít el a fűtési rendszerből;
Vízellátási rendszer szilárd tüzelésű kazánhoz, indirekt fűtési kazánhoz
- Kétfázisú kazán pillanatnyi fűtése... Itt 1,2-es tényezőt használunk. A biztonsági tényezőt figyelembe véve a kazán hőteljesítményének 40 százalékkal kell meghaladnia a ház becsült hőigényét. Példánkban egy 100 méteres házzal, amikor a fűtés és a melegvízellátás csatlakozik, a kazánnak 14 kW teljesítményt kell termelnie.
Fűtőrendszer csatlakoztatása és vízellátási ábra egy kettős áramkörű kazánhoz
Felhívjuk figyelmét: ez utóbbi esetben a melegvízellátás szükségleteihez szükséges kis teljesítménytartalék társul az áramlásfűtő rövid távú működéséhez. A meleg vizet ritkán fogyasztják napi fél óránál többet, és a fűtési rendszer bizonyos tehetetlenséggel rendelkezik, ezért a hűtőfolyadék paraméterei nem lépik túl a standard értékeket.
Egyszerű kiszámítás a meleg vízellátású kazánról a ház területe szerint
Ez a számítási séma egyszerű, de számos komoly hátránya van:
- Nem a térfogatát, hanem a fűtött helyiség területét veszi figyelembe.Eközben a 2,5 és 4 méteres magasságú házak hőigénye nagyon eltérő lesz;
A magas mennyezettel rendelkező szobához több hőre van szükség
- Nem vesz tudomást az éghajlati övezetek közötti különbségekről. Mint tudják, egy épület hővesztesége egyenesen arányos a belső tér és az utca közötti hőmérséklet-különbséggel, és Krímben és Jakúciában nagyban változik;
- Nem veszi figyelembe az épület szigetelésének minőségét. A téglafal és a habszőrmével szigetelt homlokzat esetében a hőveszteség jelentősen eltér.
A homlokzat szigetelése jelentősen csökkentheti a hőveszteséget
