Šio straipsnio tema yra vandens tiekimo tinklų skaičiavimas privačiame name. Kadangi tipinė mažų kotedžų vandens tiekimo schema nėra labai sudėtinga, mes neturime eiti į sudėtingų formulių džiungles; tačiau skaitytojui teks įsisavinti tam tikrą teorijos kiekį.
Privačiojo namo vandens tiekimo sistemos fragmentas. Kaip ir bet kuriai kitai inžinerinei sistemai, šiai reikia išankstinių skaičiavimų.
Kotedžo laidų ypatybės
Kas iš tikrųjų yra lengvesnė vandens tiekimo sistema privačiame name nei daugiabutyje (žinoma, be viso santechnikos įrenginių skaičiaus)?
Yra du esminiai skirtumai:
- Naudojant karštą vandenį, paprastai nereikia nuolat cirkuliuoti per stovus ir šildomus rankšluosčių bėgelius.
Esant cirkuliaciniams įdėklams, karšto vandens tiekimo tinklo skaičiavimas pastebimai komplikuojasi: vamzdžiai turi praeiti per save ne tik gyventojų išardytą vandenį, bet ir nuolat cirkuliuojančias vandens mases.
Mūsų atveju atstumas nuo santechnikos įrenginių iki katilo, kolonos ar prijungimo prie linijos yra pakankamai mažas, kad būtų ignoruojamas karšto vandens tiekimo į čiaupą greitis.
Svarbu: tiems, kurie nesusidūrė su karšto vandens cirkuliacijos schemomis - šiuolaikiniuose daugiabučiuose karšto vandens tiekimo stovai jungiami poromis. Dėl atraminės poveržlės sukurtų jungčių slėgio skirtumo vanduo nuolat cirkuliuoja per stovus. Tai užtikrina greitą karšto vandens tiekimą į maišytuvus ir ištisus metus šildomus rankšluosčių džiovintuvus vonios kambariuose.
Šildomas rankšluosčių džiovintuvas kaitinamas nuolat cirkuliuojant per karšto vandens stovus.
- Vandens tiekimo sistema privačiame name yra padalinta pagal aklavietės schemą, o tai reiškia nuolatinę apkrovą tam tikroms laidų dalims. Palyginimui, vandens tiekimo žiedinio tinklo (leidžiančio kiekvieną vandens tiekimo sistemos atkarpą maitinti iš dviejų ar daugiau šaltinių) apskaičiavimas turi būti atliekamas atskirai kiekvienai iš galimų prisijungimo schemų.
Skaičiavimas pagrįstas nominalia katilo galia
Kaip apskaičiuojami karšto vandens tiekimo katilai su netiesioginio šildymo katilais, kurių tūris ir didelis vandens suvartojimas iš karšto vandens sistemos?
Apskaičiuota galia lygi dviejų terminų sumai:
- Namo šilumos poreikiai neatsižvelgiant į saugos faktorių;
- Nominali katilo galia. Vidutiniškai jis yra lygus 15 kilovatų 100 litrų tūrio.
Netiesioginis „Gorenje GV 100“ (17400 vatų)
Niuansas: 20% atimama iš pridėjimo rezultato, nes katilo šilumokaitis visą parą neteiks šilumos ir karšto vandens tiekimo.
Taigi, kai mūsų namuose Sevastopolyje bus sumontuotas pagarsėjęs „Gorenje GV 100“, katilo galia tiekti vandenį ir šildyti bus 10 (šildymo šilumos poreikis + 17,4 katilo šilumos poreikis)) * 0,8 = 22. Šis skaičius pateikiamas suapvalintas iki artimiausios kilovatų vertės.
Ar galima netiesioginio šildymo katilu į karšto vandens kontūrą sumontuoti didesnio nei apskaičiuoto galingumo katilą?
Tai įmanoma, bet nuostolinga dėl dviejų priežasčių:
- Pačio katilo kaina sparčiai auga, kai vardinė galia didėja;
Stebint katilo veikimą, kainos etiketėje taip pat auga skaičius
- Klasikiniai kietojo kuro katilai, dirbdami su šilumos perdavimu žemiau nominalaus, sumažina efektyvumą dėl ne visiško kuro degimo. Šilumos susidarymas juose pasiekiamas paprasčiausiu būdu - ribojant oro tiekimą sklende.
Kieto kuro katilo efektyvumo pokytis, pasikeitus šilumos perdavimui
Ką mes galvojame
Mes privalome:
- Apskaičiuokite vandens suvartojimą esant didžiausiam suvartojimui.
- Apskaičiuokite vandens vamzdžio skerspjūvį, kuris gali suteikti tokį srautą priimtinu srautu.
Pastaba: maksimalus vandens srautas, kai jis nekelia hidraulinio triukšmo, yra apie 1,5 m / s.
- Apskaičiuokite galvą ant galinio tvirtinimo elemento. Jei jis yra nepriimtinai mažas, verta apsvarstyti galimybę padidinti vamzdyno skersmenį arba sumontuoti tarpinį siurblį.
Mažai tikėtina, kad žemas slėgis ant galinio maišytuvo patiks savininkui.
Suformuluojamos užduotys. Pradėkime.
Vartojimas
Tai galima apytiksliai įvertinti pagal atskirų santechnikos įrenginių vartojimo normas. Duomenis, jei pageidaujama, galima lengvai rasti viename iš SNiP 2.04.01-85 priedų; skaitytojo patogumui pateikiame jos ištrauką.
| Prietaiso tipas | Šalto vandens suvartojimas, l / s | Bendras karšto ir šalto vandens suvartojimas, l / s |
| Laistymo čiaupas | 0,3 | 0,3 |
| Tualetinis dubuo su čiaupu | 1,4 | 1,4 |
| Tualetas su bakeliu | 0,10 | 0,10 |
| Dušo kabina | 0,08 | 0,12 |
| Vonia | 0,17 | 0,25 |
| Skalbimas | 0,08 | 0,12 |
| Praustuvas | 0,08 | 0,12 |
Daugiabučiuose namuose, skaičiuojant suvartojimą, naudojamas prietaisų vienu metu naudojimo tikimybės koeficientas. Mums pakanka paprasčiausiai susumuoti vandens suvartojimą per prietaisus, kuriuos galima naudoti tuo pačiu metu. Tarkime, kriauklė, dušo kabina ir tualeto dubuo suteiks bendrą srautą 0,12 + 0,12 + 0,10 = 0,34 l / s.
Sumuojamas vandens suvartojimas per prietaisus, galinčius veikti vienu metu.
Skerspjūvis
Skaičiuoti vandens tiekimo vamzdžio skerspjūvį galima dviem būdais:
- Pasirinkimas pagal vertybių lentelę.
- Skaičiuojama pagal didžiausią leistiną srautą.
Atranka pagal lentelę
Tiesą sakant, lentelėje nereikia komentuoti.
| Vardinis vamzdžio skylė, mm | Vartojimas, l / s |
| 10 | 0,12 |
| 15 | 0,36 |
| 20 | 0,72 |
| 25 | 1,44 |
| 32 | 2,4 |
| 40 | 3,6 |
| 50 | 6 |
Pavyzdžiui, jei srautas yra 0,34 l / s, pakanka DU15 vamzdžio.
Atkreipkite dėmesį: DN (vardinė skylė) yra maždaug lygi vidiniam vandens ir dujų vamzdžio skersmeniui. Polimerinių vamzdžių, pažymėtų išoriniu skersmeniu, vidinis nuo jo skiriasi maždaug pakopomis: tarkime, 40 mm polipropileno vamzdžio vidinis skersmuo yra apie 32 mm.
Vardinis skylė yra maždaug lygi vidiniam skersmeniui.
Srauto greičio apskaičiavimas
Vandens tiekimo sistemos skersmens apskaičiavimas pagal vandens srautą per jį gali būti atliekamas naudojant dvi paprastas formules:
- Pjūvio ploto išilgai jo spindulio apskaičiavimo formulės.
- Formulės, skirtos apskaičiuoti srautą per žinomą sekciją žinomu srautu.
Pirmoji formulė yra S = π r ^ 2. Jame:
- S yra reikalingas skerspjūvio plotas.
- π yra pi (maždaug 3,1415).
- r yra pjūvio spindulys (pusė DN arba vidinis vamzdžio skersmuo).
Antroji formulė atrodo Q = VS, kur:
- Q - vartojimas;
- V yra srauto greitis;
- S - skerspjūvio plotas.
Skaičiavimo patogumui visos vertės yra konvertuojamos į SI - metrais, kvadratiniais metrais, metrais per sekundę ir kubiniais metrais per sekundę.
SI vienetai.
Savo rankomis apskaičiuokime mažiausią vamzdžio DN pagal šiuos įvesties duomenis:
- Srautas per jį yra tas pats 0,34 litro per sekundę.
- Skaičiavimuose naudojamas srauto greitis yra didžiausias leistinas 1,5 m / s.
Pradėkime.
- Srauto greitis SI reikšmėmis bus lygus 0,00034 m3 / s.
- Pjūvio plotas pagal antrąją formulę turi būti ne mažesnis kaip 0,00034 / 1,5 = 0,00027 m2.
- Spindulio kvadratas pagal pirmąją formulę yra 0,00027 / 3,1415 = 0,000086.
- Paimkite šio skaičiaus kvadratinę šaknį. Spindulys yra 0,0092 metro.
- Norėdami gauti DN arba vidinį skersmenį, spindulį padauginkite iš dviejų. Rezultatas yra 0,0184 metrai arba 18 milimetrų. Nesunku pastebėti, kad jis artimas tam, kuris gautas taikant pirmąjį metodą, nors ir ne visai su juo sutampa.
Skaičiavimas pagal tūrį su korekcijos koeficientais
Kaip apskaičiuoti katilo galią karštam vandeniui tiekti ir šildyti, atsižvelgiant į visus aukščiau aprašytus veiksnius?
- Bazinė šiluminės galios vertė yra 40 vatų vienam kubiniam metrui vidinio šildomo tūrio;
- Regioninis koeficientas imamas lygus:
| Vidutinė sausio temperatūra, ° С. | Koeficientas |
| 0 ir daugiau | 0,7 |
| -5 — 0 | 0,9 |
| -10 | 1,1 |
| -20 | 1,3 |
| -25 | 1,5 |
| -35 | 1,8 |
| -40 ir žemiau | 2 |
Vidutinė sausio temperatūra įvairiuose Rusijos Federacijos regionuose
- Izoliacijos koeficientas parenkamas iš šių verčių:
| Paveikslėlis | Pastato izoliacijos ir koeficiento aprašymas |
| Trūksta izoliacijos, metalinių ar skydinių sienų - 3-4 |
| Sienų mūrijimas, vieno sluoksnio langų stiklinimas - 2-3 |
| Sienų mūro iš dviejų plytų ir vienos kameros dvigubo stiklo langų - 1-2 |
| Apšiltintas fasadas, dvigubo stiklo langai - 0,6-0,9 |
- Neapskaitytų šilumos nuostolių ir karšto vandens šildymo galios rezervas apskaičiuojamas pagal ankstesnę schemą.
Pakartokime savo karšto vandens tiekimo ir šildymo katilo apskaičiavimą su keletu papildomų įėjimų:
- Namo lubų aukštis yra 3 metrai;
- Namas yra Sevastopolyje (vidutinė sausio temperatūra yra +3 laipsniai);
Nuotraukoje - sausis Sevastopolyje
- Jame sumontuoti vienos kameros plastikiniai langai ir akmeninės sienos be papildomos izoliacijos 40 cm storio.
Taigi:
- Šildomas tūris yra 100 * 3 = 300 m3;
- Bazinė šiluminės galios vertė šildymui yra 300 * 40 = 12 kW;
- Dėl Sevastopolio klimato regioninis koeficientas yra 0,7. 12 * 0,7 = 8,4 kW;
- Izoliacijos koeficientas imamas lygus 1,2. 1,2 * 8,4 = 10,08;
- Atsižvelgiant į srauto šildytuvo veikimo saugos koeficientą ir galios rezervą, gauname tą patį 14 kW.
Ar buvo verta apsunkinti skaičiavimus, jei rezultatas nepasikeitė?
Be abejo. Jei mintyse įsikursime namą Jakutsko srities Oymjakono mieste (vidutinė sausio temperatūra –46,4 laipsniai), šilumos poreikis ir atitinkamai apskaičiuotas katilo šildymo pajėgumas padidės 2 / 0,7 (regioninių koeficientų santykis) ) = 2,85 karto. Apšiltinus fasadą ir į langus montuojant energiją taupančius dvigubo stiklo langus, jis bus perpjautas per pusę.
Oymyakonas yra šalčiausias šalies miestas
Slėgis
Pradėkime nuo kelių bendrų pastabų:
- Tipinis slėgis šalto vandens tiekimo linijoje yra nuo 2 iki 4 atmosferų (kgf / cm2)... Tai priklauso nuo atstumo iki artimiausios siurblinės ar vandens bokšto, nuo reljefo, magistralės būklės, pagrindinio vandens tiekimo vožtuvų tipo ir daugybės kitų veiksnių.
- Absoliutus minimalus slėgis, leidžiantis dirbti visiems šiuolaikiniams vandentiekio ar buitiniams prietaisams, naudojantiems vandenį, yra 3 metrai... Pavyzdžiui, momentinių vandens šildytuvų „Atmor“ instrukcijose tiesiogiai sakoma, kad apatinė slėgio jutiklio, į kurį įeina šildymas, atsako riba yra 0,3 kgf / cm2.
Prietaiso slėgio jutiklis suveikia esant 3 metrų slėgiui.
Nuoroda: esant atmosferos slėgiui, 10 metrų galvos atitinka 1 kgf / cm2 viršslėgį.
Praktiškai ant galinio tvirtinimo elemento geriau turėti mažiausiai penkių metrų galvą. Maža marža kompensuoja neapskaitytus nuostolius jungtyse, uždarymo vožtuvuose ir pačiame įrenginyje.
Turime apskaičiuoti galvos kritimą žinomo ilgio ir skersmens dujotiekyje. Jei slėgio skirtumas, atitinkantis slėgį pagrindinėje linijoje, ir slėgio kritimas vandens tiekimo sistemoje yra didesnis nei 5 metrai, mūsų vandens tiekimo sistema veiks nepriekaištingai. Jei jo yra mažiau, reikia arba padidinti vamzdžio skersmenį, arba jį atidaryti pumpuojant (kurio kaina, beje, aiškiai viršys vamzdžių sąnaudų augimą dėl to, kad jų skersmuo padidėja vienu žingsniu. ).
Taigi, kaip atliekamas slėgio vandens tiekimo tinkle apskaičiavimas?
Čia galioja formulė H = iL (1 + K), kurioje:
- H yra trokštama slėgio kritimo vertė.
- i yra vadinamasis dujotiekio hidraulinis nuolydis.
- L yra vamzdžio ilgis.
- K yra koeficientas, kurį lemia vandens tiekimo sistemos funkcionalumas.
Lengviausias būdas yra nustatyti K.
Jis lygus:
- 0,3 namų ūkio ir gėrimo tikslais.
- 0,2 - pramonės ar gaisro gesinimo.
- 0,15 gaisrui ir gamybai.
- 0,10 ugniagesiui.
Nuotraukoje yra priešgaisrinė vandens tiekimo sistema.
Nėra jokių ypatingų sunkumų matuojant dujotiekio ar jo atkarpos ilgį; tačiau hidraulinio šališkumo sąvoka reikalauja atskiro aptarimo.
Jo vertę įtakoja šie veiksniai:
- Vamzdžių sienelių šiurkštumas, kuris, savo ruožtu, priklauso nuo jų medžiagos ir amžiaus. Plastikų paviršius yra lygesnis nei plieno ar ketaus; be to, plieniniai vamzdžiai laikui bėgant apauga kalkėmis ir rūdija.
- Vamzdžio skersmuo. Čia veikia atvirkštinis ryšys: kuo jis mažesnis, tuo didesnis vamzdyno atsparumas vandens judėjimui jame.
- Srauto greitis. Didėjant, atsparumas taip pat didėja.
Prieš kurį laiką reikėjo papildomai atsižvelgti į vožtuvų hidraulinius nuostolius; tačiau šiuolaikiniai pilnos skylės rutuliniai vožtuvai sukuria maždaug tokį patį atsparumą kaip ir vamzdis, todėl jų galima saugiai nepaisyti.
Atidarytas rutulinis vožtuvas beveik neturi atsparumo vandens srautui.
Apskaičiuoti hidraulinį nuolydį savarankiškai yra labai problematiška, tačiau, laimei, tai nėra būtina: visas reikiamas vertes galite rasti vadinamosiose Ševelevo lentelėse.
Norėdami skaitytojui įsivaizduoti, kas yra pavojus, pateikiame nedidelį vienos lentelės fragmentą, skirtą 20 mm skersmens plastikiniam vamzdžiui.
| Vartojimas, l / s | Srauto greitis, 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 |
Koks yra „1000i“ dešiniajame lentelės stulpelyje? Tai tik hidraulinio nuolydžio vertė 1000 linijinių metrų. Norint gauti i formulės vertę, pakanka ją padalyti iš 1000.
Apskaičiuokime slėgio kritimą 20 mm skersmens vamzdyje, kurio ilgis lygus 25 metrams ir pusantro metro per sekundę srautui.
- Mes ieškome atitinkamų parametrų lentelėje. Jos duomenimis, aprašytų sąlygų 1000i yra 221,8; i = 221,8 / 1000 = 0,2218.
Ševelevo lentelės buvo pakartotinai spausdinamos nuo pirmojo leidimo.
- Pakeiskite visas reikšmes į formulę. H = 0,2218 * 25 * (1 + 0,3) = 7,2085 metrai. Vandens tiekimo sistemos įleidimo angoje esant 2,5 atmosferos slėgiui išleidimo angoje, jis bus 2,5 - (7,2 / 10) = 1,78 kgf / cm2, o tai yra daugiau nei patenkinama.
Paprastas ploto apskaičiavimas
Paprasčiausias apytikslis vandens tiekimo katilo galios apskaičiavimas gali būti atliekamas atsižvelgiant į namo poreikį, kurio šiluminė energija yra 100 vatų vienam kvadratiniam metrui. 100 m2 ploto namui reikalinga 10 kW galia.
Vienam kvadratui šildomo ploto imama 100 vatų šilumos
Be to, įvedamas saugos koeficientas 1,2, kuris kompensuoja neapskaitytus šilumos nuostolius ir padeda palaikyti patogią kambario temperatūrą esant dideliems šalčiams. Kokius karšto vandens tiekimo iš katilo koregavimus atlieka ši schema?
Jis gali būti teikiamas dviem būdais:
- Laikomas vandens šildytuvas (netiesioginio šildymo katilas)... Tokiu atveju įvedamas papildomas koeficientas 1,1: katilas pašalina palyginti nedidelį šilumos kiekį iš šildymo sistemos;
Kieto kuro katilo su netiesioginio šildymo katilu vandens tiekimo schema
- Momentinis dvigubos grandinės katilo šildytuvas... Čia naudojamas koeficientas 1,2. Atsižvelgiant į saugos koeficientą, katilo šiluminės savybės turėtų viršyti apskaičiuotą namo šilumos poreikį 40 procentų. Mūsų pavyzdyje su 100 metrų kotedžu, kai prijungtas šildymas ir karštas vanduo, katilas turėtų pagaminti 14 kW.
Dvigubos grandinės katilo šildymo sistemos pajungimas ir vandens tiekimo schema
Atkreipkite dėmesį: pastaruoju atveju nedidelis galios rezervas karšto vandens tiekimo poreikiams yra susijęs su trumpalaikiu srauto šildytuvo veikimu. Karštas vanduo retai vartojamas ilgiau nei pusvalandį per dieną, o šildymo sistema turi tam tikrą inerciją, todėl aušinimo skysčio parametrai neviršija standartinių verčių.
Paprastas katilo su karštu vandeniu tiekimas pagal namo plotą
Ši skaičiavimo schema yra paprasta, tačiau turi keletą rimtų trūkumų:
- Atsižvelgiama į šildomo kambario plotą, o ne jo tūrį.Tuo tarpu kotedžuose, kurių lubų aukštis yra 2,5 ir 4 metrai, šilumos poreikis bus labai skirtingas;
Kambariui su aukštomis lubomis reikia daugiau šilumos
- Ji nepaiso klimato zonų skirtumų. Kaip žinote, pastato šilumos nuostoliai yra tiesiogiai proporcingi temperatūros skirtumui tarp interjero ir gatvės ir labai skirsis Kryme ir Jakutijoje;
- Neatsižvelgiama į pastato izoliacijos kokybę. Plytų mūro ir fasado, izoliuoto putplasčio plastiko kailiu, šilumos nuostoliai labai skirsis.
Fasado apšiltinimas gali žymiai sumažinti šilumos nuostolius
