Pour un fonctionnement efficace du système de chauffage, il est nécessaire de remplir plusieurs conditions - choisissez les bons composants et effectuez un calcul. Du calcul correct des paramètres du système, son efficacité et sa répartition uniforme de la chaleur dépendent. Comment faire un calcul hydraulique d'un système de chauffage - des exemples, des programmes vous aideront à effectuer ces calculs.
But du calcul hydraulique du chauffage
Pendant le fonctionnement de tout système d'alimentation en chaleur, une résistance hydraulique se produit inévitablement lorsque le caloporteur se déplace. Pour tenir compte de ce paramètre, un calcul hydraulique d'un système de chauffage à deux tuyaux est nécessaire. Son essence réside dans la sélection correcte des composants du système, en tenant compte de leurs qualités opérationnelles.
En effet, le calcul hydraulique des systèmes de chauffe-eau est une procédure complexe, au cours de laquelle toutes les subtilités et nuances sont prises en compte. Lors de la première étape, il est nécessaire de déterminer la capacité de chauffage requise, de sélectionner la disposition optimale de la tuyauterie ainsi que le mode de fonctionnement thermique. Sur la base de ces données, un calcul hydraulique du système de chauffage est effectué dans Excel ou un programme spécialisé. Le résultat des calculs devrait être les paramètres suivants de l'approvisionnement en chaleur de l'eau:
- Diamètre optimal du tuyau. Sur cette base, vous pouvez connaître leur débit, leur perte de chaleur. Compte tenu du choix du matériau de fabrication, la résistance de l'eau à la surface intérieure de la ligne sera connue;
- Pression et perte de pression dans certaines zones du système. Un exemple de calcul hydraulique d'un système de chauffage vous permettra de penser à l'avance aux mécanismes de leur compensation;
- Consommation d'eau;
- Puissance de pompage requise. Réel pour les systèmes fermés à circulation forcée.
À première vue, la résistance hydraulique du système de chauffage est compliquée. Cependant, il suffit d’approfondir un peu l’essence des calculs et vous pouvez ensuite les faire vous-même.
Pour chauffer une petite maison ou un appartement, il est également recommandé de calculer la résistance hydraulique du système de chauffage.
La procédure de calcul des paramètres hydrauliques du chauffage
Au premier stade du calcul des paramètres du système de chauffage, un schéma préliminaire doit être établi, qui indique l'emplacement de tous les composants. Ainsi, la longueur totale du réseau est déterminée, le nombre de radiateurs, le volume d'eau, ainsi que les caractéristiques des appareils de chauffage sont calculés.
Comment faire un calcul hydraulique de chauffage sans expérience de tels calculs? Il faut se rappeler que pour une alimentation en chaleur autonome, il est important de choisir correctement le diamètre des tuyaux. C'est à partir de cette étape que les calculs doivent commencer.
Il est préférable de faire un plan de chauffage sur un plan de la maison déjà préparé. Cela vous permettra de calculer correctement la consommation de matière et de déterminer sa quantité pour l'agencement du système.
Déterminer le diamètre optimal du tuyau
Le calcul hydraulique le plus simplifié du système de chauffage comprend uniquement le calcul de la section transversale des canalisations. Souvent, lors de la conception de petits systèmes, ils s'en passent. Pour ce faire, prenez les paramètres suivants des diamètres des tuyaux en fonction du type d'alimentation en chaleur:
- Circuit ouvert avec circulation par gravité. Tuyaux d'un diamètre de 30 à 40 mm. Une telle section transversale plus importante est nécessaire pour réduire les pertes dues au frottement de l'eau sur la surface intérieure des autoroutes;
- Système fermé à circulation forcée. La section transversale des pipelines varie de 8 à 24 mm. Plus il est petit, plus la pression sera élevée dans le système et, par conséquent, le volume total du liquide de refroidissement diminuera. Mais en même temps, les pertes hydrauliques augmenteront.
S'il existe un programme spécialisé pour le calcul hydraulique du système de chauffage, il suffit de renseigner les données sur les caractéristiques techniques de la chaudière et de transférer le circuit de chauffage. Le logiciel déterminera le diamètre optimal du tuyau.
Les données reçues peuvent être vérifiées indépendamment. La procédure pour effectuer manuellement le calcul hydraulique d'un système de chauffage à deux tuyaux lors du calcul du diamètre des canalisations consiste à calculer les paramètres suivants:
- V - la vitesse de l'eau. Elle doit être comprise entre 0,3 et 0,6 m / s. Déterminé par la performance de l'équipement de pompage;
- Q - flux de chaleur. Il s'agit du rapport de la quantité de chaleur passant sur une certaine période de temps - 1 seconde;
- g - consommation d'eau. Elle est mesurée en kg / heure. Dépend directement du diamètre du pipeline.
À l'avenir, pour effectuer le calcul hydraulique des systèmes de chauffage à eau, vous devez connaître le volume total de la pièce chauffée - m³. Supposons que cette valeur pour une pièce soit de 50 m³. Connaissant la puissance de la chaudière de chauffage (24 kW), nous calculons le flux thermique final:
Q = 50/24 = 2,083 kW
Ensuite, pour sélectionner le diamètre de tuyau optimal, vous devez utiliser les données du tableau compilées lors du calcul hydraulique du système de chauffage dans Excel.
Dans ce cas, le diamètre intérieur optimal du tuyau dans une section particulière du système sera de 10 mm.
À l'avenir, pour effectuer un exemple de calcul hydraulique du système de chauffage, vous pouvez connaître le débit d'eau estimé, qui sifflera à partir du diamètre du tuyau.
Les fabricants de tuyaux en polymère indiquent le diamètre extérieur. Par conséquent, pour le calcul correct de la résistance hydraulique du système de chauffage, deux épaisseurs de paroi du réseau doivent être supprimées.
Prise en compte de la résistance locale sur l'autoroute
Une étape tout aussi importante est le calcul de la résistance hydraulique du système de chauffage dans chaque section de l'autoroute. Pour cela, l'ensemble du schéma d'approvisionnement en chaleur est conditionnellement divisé en plusieurs zones. Il est préférable de faire les calculs pour chaque pièce de la maison.
Les valeurs suivantes seront nécessaires comme données initiales pour entrer dans le programme de calcul hydraulique du système de chauffage:
- La longueur du tuyau dans la zone, mp;
- Le diamètre de la ligne. La procédure de calcul est décrite ci-dessus;
- Vitesse de refroidissement requise. Cela dépend également du diamètre du tuyau et de la puissance de la pompe de circulation;
- Données de référence spécifiques à chaque type de matériau de fabrication - coefficient de frottement (λ), perte de frottement (ΔР);
- La densité de l'eau à une température de + 80 ° C sera de 971,8 kg / m³.
Connaissant ces données, vous pouvez effectuer un calcul hydraulique simplifié du système de chauffage. Le résultat de ces calculs peut être vu dans le tableau.
Lors de l'exécution de ces travaux, il faut se rappeler que plus la zone de chauffage sélectionnée est petite, plus les données des paramètres généraux du système seront précises. Comme il sera difficile de faire un calcul hydraulique de l'apport de chaleur dès le premier essai, il est recommandé d'effectuer une série de calculs pour un certain intervalle de la canalisation. Il est souhaitable qu'il y ait aussi peu d'appareils supplémentaires que possible - radiateurs, vannes, etc.
Pour vérifier le calcul hydraulique d'un système de chauffage à deux tuyaux, vous devez l'exécuter dans plusieurs programmes différents ou en plus manuellement manuellement.
Présentation du logiciel de calcul hydraulique
En fait, tout calcul hydraulique des systèmes d'alimentation en eau chaude est une tâche d'ingénierie complexe.Pour le résoudre, un certain nombre de systèmes logiciels ont été développés qui simplifient la mise en œuvre de cette procédure.
Vous pouvez essayer de faire un calcul hydraulique du système de chauffage dans la coque Excel, en utilisant des formules prêtes à l'emploi. Mais en même temps, les problèmes suivants peuvent survenir:
- Grande erreur. Dans la plupart des cas, les schémas à un ou deux tubes sont pris comme exemple de calcul hydraulique d'un système de chauffage. Trouver des calculs similaires pour le collecteur est problématique;
- Pour tenir correctement compte de la résistance hydraulique de la canalisation, des données de référence sont nécessaires qui ne sont pas dans le formulaire. Ils doivent être recherchés et saisis en plus.
Compte tenu de ces facteurs, les experts recommandent d'utiliser des programmes pour le calcul. La plupart d'entre eux sont payés, mais certains ont une démo avec un handicap.
Oventrop CO
Le programme le plus simple et le plus compréhensible pour le calcul hydraulique d'un système d'alimentation en chaleur. L'interface intuitive et la configuration flexible vous aideront à comprendre rapidement les nuances de la saisie de données. De petits problèmes peuvent survenir lors de la configuration initiale du complexe. Il faudra saisir tous les paramètres du système, en commençant par le matériau de fabrication des tuyaux et en terminant par l'emplacement des éléments chauffants.
HERZ C.O.
Il se caractérise par la flexibilité des réglages, la possibilité de faire un calcul hydraulique simplifié du chauffage pour le nouveau système de chauffage et la modernisation de l'ancien. Il diffère des analogues dans une interface graphique pratique.
Instal-Therm HCR
Le progiciel est conçu pour une résistance hydraulique professionnelle du système d'alimentation en chaleur. La version gratuite a de nombreuses limitations. Une portée - conception de chauffage dans de grands bâtiments publics et industriels.
En pratique, pour l'approvisionnement autonome en chaleur des maisons et appartements privés, le calcul hydraulique n'est pas toujours effectué. Cependant, cela peut entraîner une détérioration du fonctionnement du système de chauffage et la défaillance rapide de ses éléments - radiateurs, tuyaux et chaudière. Pour éviter cela, vous devez calculer les paramètres du système en temps opportun et les comparer avec ceux réels pour optimiser davantage le fonctionnement du chauffage.
Un exemple de calcul hydraulique d'un système de chauffage:
