INFOBOS.RU / Сантехника / Конструктор водяного отопления / Перенос тепловой энергии по трубам

Перенос тепловой энергии по трубам

Формулы и задачи будут ниже.

В системе отопления множество труб, которые друг с другом соединены: Параллельно и последовательно. Теплоноситель, протекающий по трубам - движется в каждой отдельной трубке по-разному. Где-то движется быстрее где-то медленно.

Теплоноситель - это среда, которая переносит температуру, посредством ее движения по трубам. Теплоноситель, проходя через котел, набирает температуру, далее протекает по трубам и, проходя через отопительный прибор (радиатор, теплый пол), теряет тепло в каком-либо количестве. Остывший теплоноситель вновь попадает в котел и цикл повторяется.

Существуют физические законы переноса тепла , которые дают полезные формулы. Эти формулы позволяют точно рассчитать, сколько тепла теряется или приобретается теплоносителем. Причем это формула универсальная и подходит абсолютно для любого отопительного прибора: Радиатор, калорифер, теплый водяной пол, бойлер и тому подобное. Можно даже всю систему отопления рассматривать как отопительный прибор и применить расчеты для всей системы отопления - оптом. Также формула работает и в обратном смысле, это когда нужно рассчитать, сколько тепловой энергии принимает теплоноситель, проходя через котельное оборудование.

За единицу переноса тепла теплоносителем - выбран его объем (м3). То есть, сколько проходит объема той или иной температуры, точно характеризует количество потраченной или приобретенной тепловой энергии. То есть скорость теплоносителя в трубе не принимается в расчет. Самое главное уметь высчитывать, количество пройденного объема теплоносителя.

Например, зная расход теплоносителя и потерю температуры, можно точно найти, сколько тратиться тепловой энергии.

Расход - это количество пройденного объема теплоносителя через трубу, измеряется объемом (метр кубический [м3]).

Потеря температуры - это разница температур между входящим теплоносителем в отопительный прибор и выходящим из отопительного прибора.

Температурный напор - это понятие выражается обычно для того, чтобы обозначить разницу температур между двумя различными телами (средами). Например, разницу между температурой подающего и обратного теплоносителя. Также температурным напором можно обозначить разницу между температурой воздуха в помещение и температурой нагретого радиатора или теплого пола. Чем выше температурный напор, тем больше передается тепловой энергии.

Теплоноситель обладает теплоемкостью, которая характеризует его способность принимать количество тепловой энергии. Чем больше теплоемкость теплоносителя, тем больше он может принять на себя тепловую энергию. Тем самым больше перенести тепловой энергии. То есть, чем больше теплоемкость, тем меньше требуется расход теплоносителя.

Из всех известных теплоносителей вода обладает самой большой теплоемкостью. Антифризы, незамерзающие жидкости обладают меньшей теплоемкостью, примерно на 10%. То есть теплоемкость антифриза может быть меньше на 10%. Мощность отопительных приборов не стоит увеличивать. Необходимо увеличивать расход или уменьшать гидравлическое сопротивление системы. Также антифриз является более вязким веществом и в отличие от воды сильнее сопротивляется движению. То есть система отопления на антифризе имеет большее сопротивление, чем, если бы она была заправлена обычной водой. Сопротивление системы отопления на антифризе может увеличиться до 30%.

На счет сопротивления поговорим в других статьях, где подробно посчитаем сопротивление системы на воде и антифризе.

В принципе цифры небольшие и обычно, когда меняют обычную воду на антифриз не прибегают к дополнительным мерам по улучшению характеристик систем отопления. Просто, обычно в систему отопления закладываются дополнительные ресурсы производительности, которые антифризом не уменьшишь до критического положения.

Любой антифриз обладает сильной текучестью. То есть на стыках труб могут быть микроскопические щели проходы, через которые вода не проходит, а антифриз может пройти.

Также антифриз очень пагубно влияет на систему отопления. Нужно учесть, что антифриз сильно разрушает некоторые металлы и сплавы в отличие от воды. То есть система отопления на антифризе прослужит меньше чем на воде. Рекомендую за место обычной воды заливать дистилированную воду, она меньше разрушает металлы. Также антифриз разбавляйте дистилированной водой.

В некоторых краях земли воды имеют сильные отклонения в сторону (кислотности, щелочности) и поэтому если у вас железные трубы и различные металлы, то следует для систем отопления подготовить воду. Вода должна быть стабильной. Кстати алюминиевые радиаторы тоже подвержены коррозии. В природе нет идеальных металлов. Различные металлы с различной степенью отличаются друг от друга и в различной жидкости ведут себя по разному.

Стабильность воды - это величина, характеризующяя состояние воды, на предмет содержания в ней определенного количества свободной и равновесной углекислоты, которая дает оценку отклонения от требуемого баланса углекислоты стабильной воды. Стабильная вода - это вода, которая содержит одинаковое количество свободной и равновесной углекислоты, то есть соблюдается основное карбонатное равновесие.

Не стабильная вода разрушает стальной трубопровод. При повышенном содержании свободной углекислоты вода ста¬новится коррозионно-агрессивной по отношению к конструкционным материалам, в частности, к бетону и железу.

Как контролируют стабильность воды?

При использовании воды в коммунальном хозяйстве, в промышленности чрезвычайно важно учитывать фактор стабильности. Для поддержания стабильности воды регулируют водородный показатель, щелочность или карбонатную жесткость. Если вода оказывается коррозионно-активной (например, при обессоливании, умягчении), то перед подачей в линию потребления ее следует обогатить карбонатами кальция или провести подщелачивание; если, напротив, вода склонна к выделению карбонатных осадков, требуется их удаление или подкисление воды.

Контроль происходит методом дозирования. Дозирование производится пропорционально в прямой зависимости от объема жидкости прошедшей через расходомер.

И так вернемся к формулам.

Что касается воды

Теплоемкость воды: 1,163 - Вт/(литр•°С)

Или: 1163 Вт/(м3•°С)

Теплоемкость антифриза при температуре 50 °С (с характером замерзания -40 °С):

1,025 Вт/(литр•°С) или: 1025 Вт/(м3•°С)

Данные теплоемкости различных жидкостях можно находить в специальных таблицах.

Задача.

Рассмотрим простенькую схему

Предположим, что при определенных найденных параметрах, мы установили, что расход системы отопления равен:

Q = 1,7 м3/час

Теплоносителем является вода, его теплоемкость равна:

С = 1163 Вт/(м3•°С)

Измерили температуру на подающем и обратном трубопроводе:

Т1 = 60 °С

Т2 = 45 °С

Найти мощность (тепловую энергию) теряемая системой отопления.

Решение.

Для решения используется универсальная формула:

W - энергия, (Вт)
С - теплоемкость теплоносителя воды, С=1163 Вт/(м3•°С)
Q - расход, (м3/час)
t1 - Температура подающего теплоносителя
t2 - Температура остывшего теплоносителя

Просто вставляем наши значения, не забывайте учитывать единицы измерения.

По такой формуле работают тепловые счетчики.

Ответ: Система отопления потребляет 30кВт. В течение дня и времени года эта цифра меняется, в зависимости от теплопотерь отопительных приборов.

Очень важно понять расход системы отопления. Если вы даже знаете, что ваш насос качает максимум 40 литров в минуту, это не означает, что Ваш насос столько качает. Все зависит от сопротивления системы отопления. Чем больше сопротивление системы, тем меньше расход. Очень часто на практике сталкивался с засоренными фильтрами грязевиками, которые уменьшают общий расход системы отопления.

Точным расчетом будет, если вы поставите водяной счетчик расхода на систему отопления. Только через водяной счетчик Вы сможете точно узнать расход вашей системы отопления, а потом по характеристикам насоса можете привести сопротивление системы.

Сопротивления системы и более масштабные расчеты будем проводить в другой статье.

Это статья является частью системы: Конструктор водяного отопления.


   


 
Если Вы желаете получать уведомления
о новых полезных статьях из раздела:
Сантехника, водоснабжение, отопление,
то оставте Ваше Имя и Email.


 


    Комментарии (+) [ Читать / Добавить ]  

Все о дачном доме
        Водоснабжение
                Обучающий курс. Автоматическое водоснабжение своими руками. Для чайников.
                Неисправности скважинной автоматической системы водоснабжения.
                Водозаборные скважины
                        Ремонт скважины? Узнайте нужен ли он!
                        Где бурить скважину - снаружи или внутри?
                        В каких случаях очистка скважины не имеет смысла
                        Почему в скважинах застревают насосы и как это предотвратить
                Прокладка трубопровода от скважины до дома
                100% Защита насоса от сухого хода
        Отопление
                Обучающий курс. Водяной теплый пол своими руками. Для чайников.
                Теплый водяной пол под ламинат
        Обучающий Видеокурс: По ГИДРАВЛИЧЕСКИМ И ТЕПЛОВЫМ РАСЧЕТАМ
Водяное отопление
        Виды отопления
        Отопительные системы
        Отопительное оборудование, отопительные батареи
        Система теплых полов
                Личная статья теплых полов
                Принцип работы и схема работы теплого водяного пола
                Проектирование и монтаж теплого пола
                Водяной теплый пол своими руками
                Основные материалы для теплого водяного пола
                Технология монтажа водяного теплого пола
                Система теплых полов
                Шаг укладки и способы укладки теплого пола
                Типы водных теплых полов
        Все о теплоносителях
                Антифриз или вода?
                Виды теплоносителей (антифризов для отопления)
                Антифриз для отопления
                Как правильно разбавлять антифриз для системы отопления?
                Обнаружение и последствия протечек теплоносителей
        Как правильно выбрать отопительный котел
        Тепловой насос
                Особенности теплового насоса
                Тепловой насос принцип работы
Про радиаторы отопления
        Способы подключения радиаторов. Свойства и параметры.
        Как рассчитать колличество секций радиатора?
        Рассчет тепловой мощности и количество радиаторов
        Виды радиаторов и их особенности
Автономное водоснабжение
        Схема автономного водоснабжения
        Устройство скважины Очистка скважины своими руками
Опыт сантехника
        Подключение стиральной машины
Полезные материалы
        Редуктор давления воды
        Гидроаккумулятор. Принцип работы, назначение и настройка.
        Автоматический клапан для выпуска воздуха
        Балансировочный клапан
        Перепускной клапан
        Трехходовой клапан
                Трехходовой клапан с сервоприводом ESBE
        Терморегулятор на радиатор
        Сервопривод коллекторный. Выбор и правила подключения.
        Виды водяных фильтров. Как подобрать водяной фильтр для воды.
                Обратный осмос
        Фильтр грязевик
        Обратный клапан
        Предохранительный клапан
        Смесительный узел. Принцип работы. Назначение и расчеты.
                Расчет смесительного узла CombiMix
        Гидрострелка. Принцип работы, назначение и расчеты.
        Бойлер косвенного нагрева накопительный. Принцип работы.
        Расчет пластинчатого теплообменника
                Рекомендации по подбору ПТО при проектировании объектов теплоснабжения
                О загрязнение теплообменников
        Водонагреватель косвенного нагрева воды
        Магнитный фильтр - защита от накипи
        Инфракрасные обогреватели
        Радиаторы. Свойства и виды отопительных приборов.
        Виды труб и их свойства
        Незаменимые инструменты сантехника
Интересные рассказы
        Страшная сказка о черном монтажнике
        Технологии очистки воды
        Как выбрать фильтр для очистки воды
        Поразмышляем о канализации
        Очистные сооружения сельского дома
Советы сантехнику
        Как оценить качество Вашей отопительной и водопроводной системы?
Профрекомендации
        Как подобрать насос для скважины
        Как правильно оборудовать скважину
        Водопровод на огород
        Как выбрать водонагреватель
        Пример установки оборудования для скважины
        Рекомендации по комплектации и монтажу погружных насосов
        Какой тип гидроаккумулятора водоснабжения выбрать?
        Круговорот воды в квартире
        фановая труба
        Удаление воздуха из системы отопления
Гидравлика и теплотехника
        Введение
        Что такое гидравлический расчет?
        Физические свойства жидкостей
        Гидростатическое давление
        Поговорим о сопротивлениях прохождении жидкости в трубах
        Режимы движения жидкости (ламинарный и турбулентный)
        Гидравлический расчет на потерю напора или как рассчитать потери давления в трубе
        Местные гидравлические сопротивления
        Профессиональный расчет диаметра трубы по формулам для водоснабжения
        Как подобрать насос по техническим параметрам
        Профессиональный расчет систем водяного отопления. Расчет теплопотерь водяного контура.
        Гидравлические потери в гофрированной трубе
        Теплотехника. Речь автора. Вступление
        Процессы теплообмена
        Тплопроводность материалов и потеря тепла через стену
        Как мы теряем тепло обычным воздухом?
        Законы теплового излучения. Лучистое тепло.
        Законы теплового излучения. Страница 2.
        Потеря тепла через окно
        Факторы теплопотерь дома
        Начни свое дело в сфере систем водоснабжения и отопления
        Вопрос по расчету гидравлики
Конструктор водяного отопления
        Диаметр трубопроводов, скорость течения и расход теплоносителя.
        Вычисляем диаметр трубы для отопления
        Расчет потерь тепла через радиатор
        Мощность радиатора отопления
        Расчет мощности радиаторов. Стандарты EN 442 и DIN 4704
        Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции
                Найти теплопотери через чердак и узнать температуру на чердаке
        Подбираем циркуляционный насос для отопления
        Перенос тепловой энергии по трубам
        Расчет гидравлического сопротивления в системе отопления
        Распределение расхода и тепла по трубам. Абсолютные схемы.
        Расчет сложной попутной системы отопления
                Расчет отопления. Популярный миф
                Расчет отопления одной ветки по длине и КМС
                Расчет отопления. Подбор насоса и диаметров
                Расчет отопления. Двухтрубная тупиковая
                Расчет отопления. Однотрубная последовательная
                Расчет отопления. Двухтрубная попутная
        Расчет естественной циркуляции. Гравитационный напор
        Расчет гидравлического удара
        Сколько выделяется тепла трубами?
        Собираем котельную от А до Я...
        Система отопления расчет
        Онлайн калькулятор Программа расчет Теплопотерь помещения
        Гидравлический расчет трубопроводов
                История и возможности программы - введение
                Как в программе сделать расчет одной ветки
                Расчет угла КМС отвода
                Расчет КМС систем отопления и водоснабжения
                Разветвление трубопровода – расчет
                Как в программе рассчитать однотрубную систему отопления
                Как в программе рассчитать двухтрубную систему отопления
                Как в программе рассчитать расход радиатора в системе отопления
                Перерасчет мощности радиаторов
                Как в программе рассчитать двухтрубную попутную систему отопления. Петля Тихельмана
                Расчет гидравлического разделителя (гидрострелка) в программе
                Расчет комбинированной цепи систем отопления и водоснабжения
                Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции
                Гидравлические потери в гофрированной трубе
        Гидравлический расчет в трехмерном пространстве
                Интерфейс и управление в программе
                Три закона/фактора по подбору диаметров и насосов
                Расчет водоснабжения с самовсасывающим насосом
                Расчет диаметров от центрального водоснабжения
                Расчет водоснабжения частного дома
                Расчет гидрострелки и коллектора
                Расчет Гидрострелки со множеством соединений
                Расчет двух котлов в системе отопления
                Расчет однотрубной системы отопления
                Расчет двухтрубной системы отопления
                Расчет петли Тихельмана
                Расчет двухтрубной лучевой разводки
                Расчет двухтрубной вертикальной системы отопления
                Расчет однотрубной вертикальной системы отопления
                Расчет теплого водяного пола и смесительных узлов
                Рециркуляция горячего водоснабжения
                Балансировочная настройка радиаторов
                Расчет отопления с естественной циркуляцией
                Лучевая разводка системы отопления
                Петля Тихельмана – двухтрубная попутная
                Гидравлический расчет двух котлов с гидрострелкой
                Система отопления (не Стандарт) - Другая схема обвязки
                Гидравлический расчет многопатрубковых гидрострелок
                Радиаторная смешенная система отопления - попутная с тупиков
                Терморегуляция систем отопления
        Разветвление трубопровода – расчет
        Гидравлический расчет по разветвлению трубопровода
        Расчет насоса для водоснабжения
        Расчет контуров теплого водяного пола
        Гидравлический расчет отопления. Однотрубная система
        Гидравлический расчет отопления. Двухтрубная тупиковая
        Бюджетный вариант однотрубной системы отопления частного дома
        Расчет дроссельной шайбы
        Что такое КМС?
Конструктор технических проблем
        Температурное расширение и удлинение трубопровода из различных материалов
Требования СНиП ГОСТы
        Требования к котельному помещению
Вопрос слесарю-сантехнику
Полезные ссылки сантехнику
---
Сантехник - ОТВЕЧАЕТ!!!
Жилищно коммунальные проблемы
Монтажные работы: Проекты, схемы, чертежи, фото, описание.
Если надоело читать, можно посмотреть полезный видео сборник по системам водоснабжения и отопления





Гидравлический расчет своими руками




Тепловые расчеты своими руками




Получить книгу







Форум Отопление




Расчет систем водоснабжения и отопления

Путь на страницу: http://infobos.ru/str/740.html
Статистика

Политика конфиденциальности

Яндекс.Метрика