Како израчунати бојлер за кућу и стан?

Тема овог чланка је прорачун водоводних мрежа у приватној кући. С обзиром да типична шема водоснабдевања малих викендица није превише сложена, не морамо да улазимо у џунглу сложених формула; међутим, читалац ће морати да усвоји одређену количину теорије.

Фрагмент водовода приватне куће. Као и сваки други инжењерски систем, и овом су потребни прелиминарни прорачуни.

Карактеристике ожичења викендице

Шта је, заправо, водовод у приватној кући лакши него у стамбеној згради (наравно, поред укупног броја водоводних инсталација)?

Постоје две основне разлике:

• Са топлом водом, по правилу, није потребно обезбедити сталну циркулацију кроз подизаче и грејаче шина.

У присуству циркулационих уметака, прорачун мреже за снабдевање топлом водом постаје приметно сложенији: цеви морају проћи кроз себе не само воду коју растављају становници, већ и непрекидно циркулишуће масе воде.

У нашем случају, растојање од водоводних инсталација до котла, стуба или прикључка до линије је довољно мало да се занемари стопа довода топле воде у славину.

Важно: За оне који нису наишли на шеме циркулације топле воде - у модерним стамбеним зградама подизачи топле воде повезани су у паровима. Због разлике у притиску у везицама које ствара потпорна подлошка, вода континуирано циркулише кроз устаје. Ово осигурава брзо снабдевање мешачима топлом водом и целокупно грејање шина за пешкире у купатилима.

Грејач за пешкире загрева се непрекидном циркулацијом кроз подизаче топле воде.

• Систем водоснабдевања у приватној кући подељен је према слепој шеми, што подразумева константно оптерећење одређених делова ожичења. За поређење, прорачун прстенасте мреже за водоснабдевање (омогућавајући да се сваки део водоводног система напаја из два или више извора) мора се извршити одвојено за сваку од могућих шема прикључења.

Прорачун на основу називне снаге котла

Како се израчунавају котлови за снабдевање топлом водом са котловима за индиректно грејање значајне запремине и велике потрошње воде из система ПТВ?

Израчуната снага једнака је збиру два члана:

1. Потребе куће за топлотом без узимања у обзир сигурносног фактора;
2. Називна снага котла. У просеку је једнако 15 киловата на 100 литара запремине.

Индиректно Горење ГВ 100 (17400 вати)

Нијанса: 20% се одузима од резултата сабирања, јер измењивач топлоте котла неће обезбедити грејање и снабдевање топлом водом топлоте током целог дана.

Дакле, када се озлоглашени Горење ГВ 100 инсталира у нашој кући у Севастопољу, капацитет котла за снабдевање водом и грејање биће 10 (потреба за грејањем +17,4 потреба за грејањем котла)) * 0,8 = 22. Бројка је дата заокружена на најближу вредност у киловатима.

Да ли је могуће инсталирати котао снаге већег од израчунатог у круг ПТВ са котлом за индиректно грејање?

Могуће је, али неисплативо из два разлога:

• Цена самог котла брзо расте како се повећава називна снага;

Након перформанси котла, расте и број на цени

• Класични котлови на чврсто гориво, када раде са преносом топлоте испод номиналне, смањују ефикасност због непотпуног сагоревања горива. Смањење стварања топлоте у њима се постиже на најједноставнији начин - ограничавањем довода ваздуха заклопком.

Промена ефикасности котла на чврсто гориво са променом преноса топлоте

Шта ми мислимо

Морамо да:

1. Процените потрошњу воде при највећој потрошњи.
2. Израчунајте попречни пресек водоводне цеви који може да обезбеди овај проток при прихватљивој брзини протока.

Напомена: максимална брзина протока воде при којој не ствара хидрауличку буку је око 1,5 м / с.

1. Израчунајте главу на крају учвршћења. Ако је неприхватљиво низак, вреди размислити или о повећању пречника цевовода, или о инсталирању средње пумпе.

Низак притисак на крајњој мешалици вероватно неће угодити власнику.

Задаци су формулисани. Хајде да почнемо.

Потрошња

Може се грубо проценити према стопама потрошње за појединачне водоводне инсталације. Подаци се по жељи могу лако наћи у једном од прилога СНиП-у 2.04.01-85; ради погодности читаоца, представљамо извод из њега.

Тип уређаја	Потрошња хладне воде, л / с	Укупна потрошња топле и хладне воде, л / с
Славина за заливање	0,3	0,3
ВЦ шоља са славином	1,4	1,4
Тоалет са водокотлићем	0,10	0,10
Туш кабина	0,08	0,12
Батх	0,17	0,25
Прање	0,08	0,12
Умиваоник	0,08	0,12

У вишестамбеним зградама, при израчунавању потрошње, користи се коефицијент вероватноће истовременог коришћења уређаја. Довољно нам је да једноставно сумирамо потрошњу воде кроз уређаје који се могу истовремено користити. Рецимо да ће умиваоник, туш кабина и тоалетна шкољка дати укупан проток од 0,12 + 0,12 + 0,12 = 0,34 л / с.

Збраја се потрошња воде кроз уређаје који могу истовремено да раде.

Попречни пресек

Прорачун попречног пресека водоводне цеви може се извршити на два начина:

1. Избор према табели вредности.
2. Израчунато према максимално дозвољеној брзини протока.

Избор по табели

Заправо, табела не захтева никакве коментаре.

Номинални отвор цеви, мм	Потрошња, л / с
10	0,12
15	0,36
20	0,72
25	1,44
32	2,4
40	3,6
50	6

На пример, за проток од 0,34 л / с довољна је цев ДУ15.

Напомена: ДН (номинални отвор) је приближно једнак унутрашњем пречнику цеви за воду и гас. За полимерне цеви означене спољним пречником, унутрашњи се од њега разликује отприлике за корак: рецимо, полипропиленска цев од 40 мм има унутрашњи пречник од око 32 мм.

Номинални отвор је приближно једнак унутрашњем пречнику.

Прорачун протока

Прорачун пречника водовода према протоку воде кроз њега може се извршити помоћу две једноставне формуле:

1. Формуле за израчунавање површине пресека дуж његовог радијуса.
2. Формуле за израчунавање брзине протока кроз познати пресек при познатој брзини протока.

Прва формула је С = π р ^ 2. У томе:

• С је потребна површина попречног пресека.
• π је пи (приближно 3,1415).
• р је полупречник пресека (половина ДН или унутрашњи пречник цеви).

Друга формула изгледа као К = ВС, где:

• К - потрошња;
• В је проток;
• С је површина попречног пресека.

Ради лакшег израчунавања, све вредности се претварају у СИ - метре, квадратне метре, метре у секунди и кубне метре у секунди.

СИ јединице.

Израчунајмо сопственим рукама минимални ДУ цеви за следеће улазне податке:

• Проток кроз њега је једнак 0,34 литра у секунди.
• Брзина протока која се користи у прорачунима је максимално дозвољена 1,5 м / с.

Хајде да почнемо.

1. Проток у СИ вредностима биће једнак 0,00034 м3 / с.
2. Површина пресека према другој формули мора бити најмање 0,00034 / 1,5 = 0,00027 м2.
3. Квадрат полупречника према првој формули је 0,00027 / 3,1415 = 0,000086.
4. Узми квадратни корен овог броја. Радијус је 0,0092 метра.
5. Да бисте добили ДН или унутрашњи пречник, помножите радијус са два. Резултат је 0,0184 метра или 18 милиметара. Као што лако можете видети, приближан је оном добијеном првом методом, мада се са њим баш и не поклапа.

Израчун по запремини са корекционим факторима

Како израчунати капацитет котла за снабдевање топлом водом и грејање, узимајући у обзир све горе описане факторе?

1. Основна вредност излазне топлоте је 40 вати по кубном метру унутрашње загрејане запремине;
2. Регионални коефицијент узима се једнак:

Просечна јануарска температура, ° С	Коефицијент
0 и више	0,7
-5 — 0	0,9
-10	1,1
-20	1,3
-25	1,5
-35	1,8
-40 и ниже	2

Просечна јануарска температура за различите регионе Руске Федерације

1. Коефицијент изолације се бира из следећег опсега вредности:

Слика	Опис изолације зграде и коефицијента
Неизолирано складиште са зидовима од валовитог лима	Недостатак изолације, металних или штитних зидова - 3-4
Сеоска кућа за сезонски живот	Зидање зидова, једнослојно застакљивање прозора - 2-3
Кућа са чврстим зидовима и двоструким остакљењем	Зидање у две опеке и једнокоморни прозори са двоструким стаклом - 1-2
Максимална заштита од хладноће	Изолована фасада, двоструко застакљена стакла - 0,6-0,9

1. Резерва снаге за небројене губитке топлоте и за загревање топле воде израчунава се према претходној шеми.

Поновимо наш прорачун котла за довод топле воде и грејање са низом додатних улаза:

• Висина плафона у кући је 3 метра;
• Кућа се налази у Севастопољу (просечна јануарска температура је +3 степени);

На фотографији - јануар у Севастопољу

• Опремљен је једнокоморним пластичним прозорима и каменим зидовима без додатне изолације дебљине 40 цм.

Тако:

1. Загревана запремина је 100 * 3 = 300 м3;
2. Основна вредност топлотне снаге за грејање је 300 * 40 = 12 кВ;
3. Клима Севастопоља даје нам регионални коефицијент од 0,7. 12 * 0,7 = 8,4 кВ;
4. Коефицијент изолације узима се једнак 1,2. 1,2 * 8,4 = 10,08;
5. Узимајући у обзир фактор сигурности и резерву снаге за рад грејача протока, добијамо истих 14 кВ.

Да ли је вредело компликовати прорачуне ако је резултат непромењен?

Сигурно. Ако ментално сместимо своју кућу у град Ојмјакон, област Јакутск (просечна јануарска температура -46,4 степени), потражња за топлотом и, сходно томе, израчунати грејни капацитет котла повећаће се за 2 / 0,7 (однос регионалних коефицијената ) = 2,85 пута. Изолација фасаде и уградња штедљивих двоструких застакљених прозора у прозоре преполовиће је.

Ојмјакон је најхладнији град у држави

Притисак

Почнимо са неколико општих напомена:

• Типични притисак у водоводу за хладну воду је од 2 до 4 атмосфере (кгф / цм2)... Зависи од удаљености до најближе црпне станице или водоторња, од терена, стања главне мреже, врсте вентила на главном водоводу и низа других фактора.
• Апсолутни минимални притисак који омогућава свим модерним водоводним уређајима и уређајима за домаћинство који користе воду је 3 метра... Упутство за проточне бојлере Атмор, на пример, директно каже да је доњи праг одзива сензора притиска који укључује грејање 0,3 кгф / цм2.

Сензор притиска уређаја покреће се притиском од 3 метра.

Референца: при атмосферском притиску, 10 метара висине одговара надпритиску од 1 кгф / цм2.

У пракси је боље да крајњи уређај има минималну висину од пет метара. Мала маржа надокнађује необрачунате губитке на прикључцима, запорним вентилима и самом уређају.

Морамо израчунати пад главе у цевоводу познате дужине и пречника. Ако је разлика у притиску који одговара притиску у главном воду и паду притиска у водоводном систему већа од 5 метара, наш систем водоснабдевања ће функционисати беспрекорно. Ако је мањи, потребно је или повећати пречник цеви, или га отворити пумпањем (чија ће цена, иначе, очигледно премашити раст трошкова за цеви због повећања њиховог пречника за један корак ).

Па како се врши прорачун притиска у водоводној мрежи?

Овде важи формула Х = иЛ (1 + К) у којој:

• Х је жељена вредност пада притиска.
• и је такозвани хидраулички нагиб цевовода.
• Л је дужина цеви.
• К је коефицијент који је одређен функционалношћу водоводног система.

Најлакши начин је одредити К.

Једнако је са:

• 0,3 за потребе домаћинства и пића.
• 0,2 за индустријске и противпожарне случајеве.
• 0,15 за ватру и производњу.
• 0,10 за ватрогасца.

На фотографији се налази систем за довод воде против пожара.

Нема посебних потешкоћа у мерењу дужине цевовода или његовог дела; али концепт хидрауличке пристрасности захтева посебну расправу.

На његову вредност утичу следећи фактори:

1. Храпавост зидова цеви, што, пак, зависи од њиховог материјала и старости. Пластика има глатку површину од челика или ливеног гвожђа; поред тога, челичне цеви временом обрастају наслагама каменца и рђом.
2. Пречник цеви. Овде делује инверзни однос: што је мањи, то цевовод има већи отпор кретању воде у њему.
3. Проток. Његовим повећањем повећава се и отпор.

Пре неког времена било је потребно додатно узети у обзир хидрауличке губитке на вентилима; међутим, савремени куглични вентили са пуним провртом стварају отприлике једнак отпор као и цев и због тога се могу сигурно занемарити.

Отворени кугласти вентил готово да нема отпор протоку воде.

Само израчунавање хидрауличког нагиба је врло проблематично, али, срећом, ово није неопходно: све потребне вредности могу се наћи у такозваним Схевелев таблицама.

Да бисмо читаоцу дали представу о чему се ради, представљамо мали фрагмент једног од столова за пластичну цев пречника 20 мм.

Потрошња, л / с	Брзина протока, м / с	1000и
0,25	1,24	160,5
0,30	1,49	221,8
0,35	1,74	291,6
0,40	1,99	369,5

Шта је 1000и у крајњем десном ступцу табеле? Ово је само вредност хидрауличког нагиба на 1000 линеарних метара. Да бисмо добили вредност и за нашу формулу, довољно је поделити је са 1000.

Израчунајмо пад притиска у цеви пречника 20 мм чија је дужина једнака 25 метара и проток од једног и по метра у секунди.

1. У табели тражимо одговарајуће параметре. Према њеним подацима, 1000и за описане услове износи 221,8; и = 221,8 / 1000 = 0,2218.

Табеле Схевелев су прештампаване много пута од прве објаве.

1. Замените све вредности у формулу. Х = 0,2218 * 25 * (1 + 0,3) = 7,2085 метара. Са притиском на улазу у систем водоснабдевања од 2,5 атмосфере на излазу, он ће бити 2,5 - (7,2 / 10) = 1,78 кгф / цм2, што је више него задовољавајуће.

Једноставан прорачун површине

Најједноставнији груби прорачун снаге котла за довод воде може се извршити на основу потребе за кућом у топлотној енергији од 100 вати по квадратном метру. Стога је за кућу површине 100 м2 потребно 10 кВ.

На квадрат загрејане површине узима се 100 вати топлоте

Поред тога, уведен је фактор сигурности од 1,2, који надокнађује небројене губитке топлоте и помаже у одржавању угодне температуре у соби током екстремних мразева. Која подешавања у ову шему врши довод топле воде из котла?

Може се пружити на два начина:

1. Акумулатор за воду (бојлер за индиректно грејање)... У овом случају уводи се додатни фактор 1,1: котао уклања релативно малу количину топлоте из система грејања;

Шема водоснабдевања котла на чврсто гориво, са котлом за индиректно грејање

1. Тренутни грејач двокружног котла... Овде се користи фактор 1,2. Узимајући у обзир фактор сигурности, топлотне перформансе котла треба да премаше процењену потребу за топлотом куће за 40 процената. У нашем примеру са викендицом од 100 метара, када су повезани грејање и довод топле воде, котао треба да произведе 14 кВ.

Прикључак система грејања и дијаграм водоснабдевања за двокружни котао

Имајте на уму: у овом другом случају, мала резерва снаге за потребе снабдевања топлом водом повезана је са краткотрајним радом грејача протока. Топла вода се ретко троши више од пола сата дневно, а систем грејања има одређену инерцију, тако да параметри расхладне течности не прелазе стандардне вредности.

Једноставан прорачун котла са доводом топле воде према површини куће

Ова шема прорачуна је једноставна, али има неколико озбиљних недостатака:

• Узима се у обзир површина грејане собе, а не његова запремина.У међувремену, потреба за топлотом у викендицама са висином плафона од 2,5 и 4 метра биће веома различита;

Просторија са високим плафоном треба више топлоте

• Она занемарује разлике између климатских зона. Као што знате, губитак топлоте у згради је директно пропорционалан температурној разлици између унутрашњости и улице и увелико ће варирати на Криму и у Јакутији;
• Не узима се у обзир квалитет изолације зграде. Код опеке и фасаде изоловане крзненим капутом од пене, губитак топлоте ће се значајно разликовати.

Изолација фасаде може значајно смањити губитак топлоте