Para el funcionamiento eficiente del sistema de calefacción, es necesario cumplir con varias condiciones: elija los componentes correctos y haga un cálculo. Del cálculo correcto de los parámetros del sistema, su eficiencia y distribución uniforme del calor dependen. Cómo hacer un cálculo hidráulico de un sistema de calefacción: ejemplos, los programas lo ayudarán a realizar estos cálculos.
Propósito del cálculo hidráulico de la calefacción.
Durante la operación de cualquier sistema de suministro de calor, la resistencia hidráulica surge inevitablemente cuando el portador de calor se mueve. Para tener en cuenta este parámetro, se requiere un cálculo hidráulico de un sistema de calefacción de dos tubos. Su esencia radica en la correcta selección de los componentes del sistema, teniendo en cuenta sus cualidades operativas.
De hecho, el cálculo hidráulico de los sistemas de calentamiento de agua es un procedimiento complejo, durante el cual se tienen en cuenta todas las sutilezas y matices. En la primera etapa, es necesario determinar la capacidad de calentamiento requerida, seleccionar la disposición óptima de la tubería, así como el modo térmico de operación. En base a estos datos, un cálculo hidráulico del sistema de calefacción se realiza en Excel o en un programa especializado. El resultado de los cálculos deben ser los siguientes parámetros del suministro de calor del agua:
- Diámetro óptimo de la tubería. En base a esto, puede averiguar su rendimiento, pérdida de calor. Dada la elección del material de fabricación, se conocerá la resistencia del agua a la superficie interna de la línea;
- Presión y pérdida de presión en ciertas áreas del sistema.. Un ejemplo de cálculo hidráulico de un sistema de calefacción le permitirá pensar con anticipación en los mecanismos para su compensación;
- Consumo de agua;
- Potencia de bombeo requerida. Actual para sistemas cerrados con circulación forzada.
A primera vista, la resistencia hidráulica del sistema de calefacción es complicada. Sin embargo, es suficiente para profundizar un poco más en la esencia de los cálculos y luego puede hacerlos usted mismo.
Para calentar una casa o departamento pequeño, también se recomienda calcular la resistencia hidráulica del sistema de calefacción.
El procedimiento para calcular los parámetros hidráulicos de calentamiento.
En la primera etapa de cálculo de los parámetros del sistema de calefacción, se debe elaborar un diagrama preliminar que indique la ubicación de todos los componentes. Por lo tanto, se determina la longitud total de la red eléctrica, se calcula el número de radiadores, el volumen de agua y las características de los aparatos de calefacción.
¿Cómo hacer un cálculo hidráulico de calefacción sin experiencia en tales cálculos? Debe recordarse que para el suministro de calor autónomo es importante elegir el diámetro de las tuberías correctamente. Es a partir de esta etapa que deben comenzar los cálculos.
Es mejor hacer un esquema de calefacción en un plan ya preparado de la casa. Esto le permitirá calcular correctamente el consumo de material y determinar su cantidad para la disposición del sistema.
Determinación del diámetro óptimo de la tubería.
El cálculo hidráulico más simplificado del sistema de calefacción incluye solo el cálculo de la sección transversal de las tuberías. A menudo, al diseñar sistemas pequeños, lo hacen sin él. Para hacer esto, tome los siguientes parámetros de los diámetros de las tuberías según el tipo de suministro de calor:
- Circuito abierto con circulación por gravedad.. Tubos con un diámetro de 30 a 40 mm. Tal sección transversal más grande es necesaria para reducir las pérdidas debidas a la fricción del agua en la superficie interna de las carreteras;
- Sistema cerrado con circulación forzada.. La sección transversal de las tuberías varía de 8 a 24 mm. Cuanto más pequeño sea, mayor será la presión en el sistema y, en consecuencia, el volumen total del refrigerante disminuirá. Pero al mismo tiempo, las pérdidas hidráulicas aumentarán.
Si hay un programa especializado para el cálculo hidráulico del sistema de calefacción, es suficiente completar los datos sobre las características técnicas de la caldera y transferir el circuito de calefacción. El paquete de software determinará el diámetro óptimo de la tubería.
Los datos recibidos se pueden verificar de forma independiente. El procedimiento para realizar el cálculo hidráulico de un sistema de calefacción de dos tuberías de forma manual al calcular el diámetro de las tuberías es calcular los siguientes parámetros:
- V - velocidad del agua. Debe estar en el rango de 0.3 a 0.6 m / s. Determinado por el rendimiento del equipo de bombeo;
- Q - flujo de calor. Esta es la proporción de la cantidad de calor que pasa durante un cierto período de tiempo: 1 segundo;
- sol - consumo de agua. Se mide en kg / hora. Depende directamente del diámetro de la tubería.
En el futuro, para realizar el cálculo hidráulico de los sistemas de calentamiento de agua, debe averiguar el volumen total de la habitación calentada: m³. Suponga que este valor para una habitación es de 50 m³. Conociendo la potencia de la caldera de calefacción (24 kW), calculamos el flujo de calor final:
Q = 50/24 = 2.083 kW
Luego, para seleccionar el diámetro óptimo de la tubería, debe usar los datos de la tabla compilados al realizar el cálculo hidráulico del sistema de calefacción en Excel.
En este caso, el diámetro interno óptimo de la tubería en una sección particular del sistema será de 10 mm.
En el futuro, para realizar un ejemplo de cálculo hidráulico del sistema de calefacción, puede averiguar el flujo de agua estimado, que silbará desde el diámetro de la tubería.
Los fabricantes de tubos de polímero indican el diámetro exterior. Por lo tanto, para el cálculo correcto de la resistencia hidráulica del sistema de calefacción, se deben quitar dos espesores de pared de la red.
Contabilidad de la resistencia local en la carretera.
Un paso igualmente importante es el cálculo de la resistencia hidráulica del sistema de calefacción en cada sección de la carretera. Para esto, todo el esquema de suministro de calor se divide condicionalmente en varias zonas. Es mejor hacer los cálculos para cada habitación de la casa.
Los siguientes valores serán necesarios como datos iniciales para ingresar al programa de cálculo hidráulico del sistema de calefacción:
- La longitud de la tubería en el área, mp;
- El diámetro de la línea. El procedimiento de cálculo se describe arriba;
- Velocidad requerida del refrigerante. También depende del diámetro de la tubería y la potencia de la bomba de circulación;
- Datos de referencia específicos para cada tipo de material de fabricación: coeficiente de fricción (λ), pérdida por fricción (ΔР);
- La densidad del agua a una temperatura de + 80 ° C será de 971.8 kg / m³.
Conociendo estos datos, puede hacer un cálculo hidráulico simplificado del sistema de calefacción. El resultado de tales cálculos se puede ver en la tabla.
Al realizar este trabajo, debe recordarse que cuanto menor sea el área de calentamiento seleccionada, más precisos serán los datos de los parámetros generales del sistema. Dado que será difícil hacer un cálculo hidráulico del suministro de calor desde el primer intento, se recomienda realizar una serie de cálculos para un determinado intervalo de la tubería. Es deseable que haya la menor cantidad posible de dispositivos adicionales: radiadores, válvulas, etc.
Para verificar el cálculo hidráulico de un sistema de calefacción de dos tubos, debe realizarlo en varios programas diferentes o, además, manualmente.
Descripción general del software de computación hidráulica
De hecho, cualquier cálculo hidráulico de los sistemas de suministro de calor de agua es una tarea de ingeniería compleja.Para resolverlo, se han desarrollado varios sistemas de software que simplifican la implementación de este procedimiento.
Puede intentar hacer un cálculo hidráulico del sistema de calefacción en la carcasa de Excel, utilizando fórmulas preparadas. Pero al mismo tiempo, pueden ocurrir los siguientes problemas:
- Gran error En la mayoría de los casos, los esquemas de una o dos tuberías se toman como ejemplo de un cálculo hidráulico de un sistema de calefacción. Encontrar cálculos similares para el colector es problemático;
- Para tener en cuenta correctamente la resistencia hidráulica de la tubería, se necesitan datos de referencia que no estén en el formulario. Deben buscarse e ingresarse adicionalmente.
Dados estos factores, los expertos recomiendan usar programas para el cálculo. La mayoría de ellos son pagados, pero algunos tienen una demostración con discapacidad.
Oventrop CO
El programa más simple y más comprensible para el cálculo hidráulico de un sistema de suministro de calor. La interfaz intuitiva y la configuración flexible lo ayudarán a comprender rápidamente los matices de la entrada de datos. Pequeños problemas pueden surgir durante la configuración inicial del complejo. Será necesario ingresar todos los parámetros del sistema, comenzando por el material de fabricación de la tubería y terminando con la ubicación de los elementos de calentamiento.
HERZ C.O.
Se caracteriza por la flexibilidad de los ajustes, la capacidad de realizar un cálculo hidráulico simplificado de la calefacción tanto para el nuevo sistema de calefacción como para la modernización del antiguo. Se diferencia de los análogos en una interfaz gráfica conveniente.
Instal-Therm HCR
El paquete de software está diseñado para la resistencia hidráulica profesional del sistema de suministro de calor. La versión gratuita tiene muchas limitaciones. Un alcance - diseño de calefacción en grandes edificios públicos e industriales.
En la práctica, para el suministro de calor autónomo de casas y apartamentos privados, el cálculo hidráulico no siempre se realiza. Sin embargo, esto puede conducir a un deterioro en el funcionamiento del sistema de calefacción y a la falla rápida de sus elementos: radiadores, tuberías y calderas. Para evitar esto, debe calcular los parámetros del sistema de manera oportuna y compararlos con los reales para optimizar aún más la operación de calefacción.
Un ejemplo de cálculo hidráulico de un sistema de calefacción:
