Cách tính khối lượng gia nhiệt: bộ tản nhiệt, đường ống, bể giãn nở và các thành phần hệ thống khác

Bất kỳ hệ thống sưởi ấm nào cũng có một số đặc điểm quan trọng - sản lượng nhiệt danh nghĩa, mức tiêu thụ nhiên liệu và khối lượng của các bộ phận. Việc tính toán các chỉ số sau đòi hỏi một cách tiếp cận cẩn thận và toàn diện. Làm thế nào để tính toán chính xác khối lượng để sưởi ấm: nước, bể chứa, chất làm mát và các thành phần hệ thống khác?

Yêu cầu tính toán hệ thống sưởi

Một ví dụ về một hệ thống sưởi ấm gia đình phức tạp
Một ví dụ về một hệ thống sưởi ấm gia đình phức tạp

Trước tiên, bạn nên xác định mức độ phù hợp của việc tính toán thể tích nước trong hệ thống sưởi ấm hoặc cùng chỉ báo cho pin và bể giãn nở. Rốt cuộc, bạn có thể cài đặt các thành phần này mà không cần các thao tác phức tạp, chỉ được hướng dẫn bởi kinh nghiệm cá nhân và lời khuyên của các chuyên gia.

Hoạt động của bất kỳ hệ thống sưởi ấm nào cũng liên quan đến sự thay đổi liên tục các thông số của chất làm mát - nhiệt độ và áp suất trong đường ống. Do đó, việc tính toán sưởi ấm theo khối lượng của tòa nhà sẽ cho phép bạn hoàn thành việc cung cấp nhiệt đúng cách, dựa trên các đặc điểm của ngôi nhà. Ngoài ra, người ta nên tính đến sự phụ thuộc trực tiếp của hiệu quả công việc vào các phà hiện tại. Vì bạn có thể tự tính toán khối lượng nước trong hệ thống sưởi ấm, nên thực hiện quy trình này để tránh các tình huống sau:

  • Chế độ vận hành nhiệt thực tế không chính xác, không tương ứng với chế độ tính toán;
  • Phân phối nhiệt không đồng đều trên các thiết bị sưởi ấm;
  • Trường hợp khẩn cấp. Rốt cuộc, làm thế nào để tính toán thể tích của bể giãn nở để sưởi ấm, nếu không biết tổng công suất của các đường ống và pin.

Để giảm thiểu sự xuất hiện của những tình huống này, khối lượng của hệ thống sưởi và các bộ phận của nó phải được tính toán kịp thời.

Tính toán các thông số cung cấp nhiệt được thực hiện trước khi cài đặt. Họ phục vụ như là cơ sở cho việc lựa chọn các thành phần.

Tính toán thể tích chất làm mát trong đường ống và nồi hơi

Linh kiện hệ thống sưởi
Linh kiện hệ thống sưởi

Điểm khởi đầu để tính toán các đặc tính kỹ thuật của các thành phần là tính toán khối lượng nước trong hệ thống sưởi ấm. Trên thực tế, nó là tổng công suất của tất cả các yếu tố, từ bộ trao đổi nhiệt nồi hơi đến pin.

Làm thế nào để tự tính toán khối lượng của hệ thống sưởi, mà không liên quan đến các chuyên gia hoặc sử dụng các chương trình đặc biệt? Để làm điều này, bạn cần một bố cục của các thành phần và đặc điểm chung của chúng. Tổng công suất của hệ thống sẽ được xác định chính xác bởi các tham số này.

Thể tích nước trong đường ống

Một phần đáng kể của nước nằm trong đường ống. Chúng chiếm một phần lớn trong sơ đồ cung cấp nhiệt. Làm thế nào để tính toán khối lượng chất làm mát trong hệ thống sưởi ấm, và những đặc điểm đường ống nào bạn cần biết cho việc này? Điều quan trọng nhất trong số đó là đường kính của đường cao tốc. Anh ta sẽ xác định khả năng của nước trong các đường ống. Để tính toán, chỉ cần lấy dữ liệu từ bảng.

Đường kính ống mm Công suất l / m
20 0,137
25 0,216
32 0,353
40 0,555
50 0,865

Trong hệ thống sưởi ấm, đường ống có đường kính khác nhau có thể được sử dụng. Điều này đặc biệt đúng với các mạch thu. Do đó, khối lượng nước trong hệ thống sưởi ấm được tính theo công thức sau:

Vtotal = Vtr1 * Ltr1 + Vtr2 * Ltr2 + Vtr2 * Ltr2 ...

Ở đâu Tổng số - tổng dung tích nước trong đường ống, l,Vtr - khối lượng chất mang nhiệt 1 m.p. ống có đường kính nhất định,Ltr - tổng chiều dài của đường cao tốc với một phần nhất định.

Tổng cộng, những dữ liệu này sẽ cho phép bạn tính toán phần lớn khối lượng của hệ thống sưởi. Nhưng bên cạnh đường ống, còn có các thành phần khác của cung cấp nhiệt.

Trong ống nhựa, đường kính được tính bằng kích thước của các bức tường bên ngoài, và trong các ống kim loại, bằng bên trong. Điều này có thể có ý nghĩa đối với các hệ thống sưởi ấm đường dài.

Tính toán thể tích của lò hơi

Lò sưởi trao đổi nhiệt
Lò sưởi trao đổi nhiệt

Khối lượng chính xác của lò hơi sưởi ấm chỉ có thể được tìm thấy từ bảng dữ liệu. Mỗi mô hình của lò sưởi này có những đặc điểm độc đáo riêng, thường không được lặp lại.

Lò hơi sàn có thể có kích thước lớn. Điều này đặc biệt đúng với các mô hình nhiên liệu rắn. Trên thực tế, chất làm mát không chiếm toàn bộ thể tích của lò hơi sưởi ấm, mà chỉ chiếm một phần nhỏ trong đó. Tất cả chất lỏng nằm trong bộ trao đổi nhiệt - thiết kế cần thiết để truyền năng lượng nhiệt từ vùng đốt nhiên liệu sang nước.

Nếu hướng dẫn từ thiết bị sưởi ấm bị mất - công suất xấp xỉ của bộ trao đổi nhiệt có thể được lấy để tính toán sai. Nó phụ thuộc vào sức mạnh và mô hình của lò hơi:

  • Các mô hình sàn có thể chứa từ 10 đến 25 lít nước. Trung bình, nồi hơi nhiên liệu rắn 24 kW chứa khoảng 20 lít trong bộ trao đổi nhiệt. chất làm mát;
  • Gas treo tường ít rộng rãi hơn - từ 3 đến 7 lít.

Với các thông số để tính toán thể tích chất làm mát trong hệ thống gia nhiệt, có thể bỏ qua công suất của bộ trao đổi nhiệt lò hơi. Chỉ số này thay đổi từ 1% đến 3% tổng nguồn cung cấp nhiệt của nhà riêng.

Nếu không làm sạch định kỳ hệ thống sưởi, mặt cắt ngang của đường ống và đường kính của pin được giảm. Điều này ảnh hưởng đến công suất thực tế của hệ thống sưởi ấm.

Tính toán thể tích của bể giãn nở

Thiết kế bể mở rộng
Thiết kế bể mở rộng

Để hệ thống sưởi hoạt động an toàn, việc lắp đặt các thiết bị đặc biệt là cần thiết - một lỗ thông hơi, van xả và bể mở rộng. Loại thứ hai nhằm bù đắp cho sự giãn nở nhiệt của nước nóng và giảm áp suất tới các giá trị bình thường.

Bể kín

Thể tích thực của bể giãn nở cho hệ thống sưởi không phải là hằng số. Điều này là do thiết kế của nó. Đối với các sơ đồ cung cấp nhiệt kín, các mô hình màng được lắp đặt, chia thành hai buồng. Một trong số chúng chứa đầy không khí với một chỉ báo áp suất nhất định. Nó nên ít hơn quan trọng đối với hệ thống sưởi ấm 10% -15%. Phần thứ hai chứa đầy nước từ một đường ống nối với đường cao tốc.

Để tính toán thể tích của bể giãn nở trong hệ thống sưởi, bạn cần tìm ra hệ số lấp đầy (Kzap). Giá trị này có thể được lấy từ bảng:

Bảng mở rộng hệ số lấp đầy bể
Bảng mở rộng hệ số lấp đầy bể

Ngoài chỉ số này, sẽ cần xác định bổ sung:

  • Hệ số chuẩn hóa độ giãn nở nhiệt của nước ở nhiệt độ + 85 ° C, E - 0,034;
  • Tổng khối lượng nước trong hệ thống sưởi ấm, C;
  • Ban đầu (Rmin) và tối đa (Rmax) áp suất trong đường ống.

Các tính toán khác về thể tích của bể giãn nở cho hệ thống sưởi được thực hiện theo công thức:

f-1 [1]

Nếu chất chống đông hoặc chất lỏng không đóng băng khác được sử dụng trong việc cung cấp nhiệt, giá trị của hệ số giãn nở sẽ cao hơn 10-15%. Theo kỹ thuật này, có thể tính toán với độ chính xác cao công suất của bể giãn nở trong hệ thống sưởi ấm.

Thể tích của bể giãn nở không thể được bao gồm trong tổng cung cấp nhiệt. Đây là các đại lượng phụ thuộc, được tính theo thứ tự nghiêm ngặt - gia nhiệt đầu tiên và chỉ sau đó là bể mở rộng.

Mở rộng bể chứa

Mở rộng bể chứa
Mở rộng bể chứa

Để tính toán thể tích của bể giãn nở mở trong hệ thống sưởi, bạn có thể sử dụng một kỹ thuật ít tốn công sức hơn. Yêu cầu ít hơn được áp đặt cho nó, vì trên thực tế cần phải kiểm soát mức độ làm mát.

Giá trị chính là sự giãn nở nhiệt của nước khi mức độ gia nhiệt của nó tăng lên. Chỉ số này là 0,3% cho mỗi + 10 ° С.Biết tổng thể tích của hệ thống sưởi và chế độ hoạt động của nhiệt, bạn có thể tính được thể tích tối đa của bể. Cần nhớ rằng nó có thể được làm đầy với chất làm mát chỉ bằng 2/3. Giả sử rằng dung tích của đường ống và bộ tản nhiệt là 450 l và nhiệt độ tối đa là + 90 ° C. Sau đó, thể tích đề nghị của bể mở rộng được tính theo công thức sau:

Bình V = 450 * (0,003 * 9) / 2/3 = 18 lít.

Kết quả thu được được khuyến nghị tăng thêm 10 - 15%. Điều này là do những thay đổi có thể có trong việc tính toán tổng khối lượng nước trong hệ thống sưởi ấm khi lắp đặt thêm pin và bộ tản nhiệt.

Nếu bể giãn nở mở thực hiện các chức năng giám sát mức độ của chất làm mát, thì mức tối đa của nó được xác định bởi đường ống phụ được lắp đặt.

Tính toán khối lượng của bộ tản nhiệt và bộ tản nhiệt

Tản nhiệt sưởi ấm lưỡng kim
Tản nhiệt sưởi ấm lưỡng kim

Để thực hiện một phép tính chính xác, bạn cần biết thể tích nước trong bộ tản nhiệt. Chỉ số này phụ thuộc trực tiếp vào thiết kế của thành phần, cũng như các thông số hình học của nó.

Cũng như khi tính toán thể tích của nồi hơi, chất lỏng không lấp đầy toàn bộ thể tích của bộ tản nhiệt hoặc pin. Đối với điều này, thiết kế có các kênh đặc biệt thông qua đó chất làm mát chảy. Việc tính toán chính xác thể tích nước trong bộ tản nhiệt chỉ có thể được thực hiện sau khi có được các thông số sau của thiết bị:

  • Khoảng cách trung tâm giữa các dòng chuyển tiếp và trả lại cho pin. Nó có thể là 300, 350 hoặc 500 mm;
  • Các vật liệu sản xuất. Trong các mô hình gang, việc đổ đầy nước nóng lớn hơn nhiều so với lưỡng kim hoặc nhôm;
  • Số lượng các phần trong pin.

Tốt nhất là tìm ra lượng nước chính xác trong bộ tản nhiệt sưởi ấm từ bảng dữ liệu kỹ thuật. Nhưng nếu điều này là không thể, các giá trị gần đúng có thể được tính đến. Khoảng cách giữa các trục của pin càng lớn, thể tích chất làm mát sẽ phù hợp với nó càng lớn.

Khoảng cách trung tâm Pin gang, thể tích l. Tản nhiệt nhôm và lưỡng kim, thể tích l.
300 1,2 0,27
350 0,3
500 1,5 0,36

Để tính tổng khối lượng nước trong hệ thống sưởi bằng bộ tản nhiệt kim loại bảng, bạn nên tìm hiểu loại của chúng. Công suất của chúng phụ thuộc vào số lượng máy bay sưởi - từ 1 đến 2:

  • Đối với loại 1 của pin, cứ sau 10 cm có 0,25 thể tích chất làm mát;
  • Đối với loại 2, chỉ số này tăng lên 0,5 l mỗi 10 cm.

Kết quả phải được nhân với số phần hoặc tổng chiều dài của bộ tản nhiệt (kim loại).

Để tính toán chính xác thể tích của hệ thống sưởi ấm với bộ tản nhiệt thiết kế có hình dạng không chuẩn, không thể áp dụng phương pháp trên. Bạn chỉ có thể tìm thấy khối lượng đơn âm của họ từ nhà sản xuất hoặc đại diện chính thức của nó.

Tính toán thể tích của bộ tích nhiệt

Pin nhiệt
Pin nhiệt

Trong một số hệ thống sưởi ấm, các yếu tố phụ trợ được cài đặt, cũng có thể chứa một phần chất làm mát. Khả năng nhất trong số đó là pin nhiệt.

Vấn đề trong việc tính toán tổng khối lượng nước trong hệ thống sưởi ấm với thành phần này là cấu hình của bộ trao đổi nhiệt. Trên thực tế, bộ tích nhiệt không chứa đầy nước nóng từ hệ thống - nó phục vụ để làm nóng nó từ chất lỏng trong nó. Để tính toán chính xác, bạn cần biết thiết kế của đường ống nội bộ. Than ôi, các nhà sản xuất không phải lúc nào cũng chỉ ra tham số đó. Do đó, bạn có thể sử dụng phương pháp tính toán gần đúng.

Trước khi lắp đặt bộ tích nhiệt, đường ống bên trong của nó chứa đầy nước. Số lượng của nó được tính toán độc lập và được tính đến khi tính tổng khối lượng gia nhiệt.

Nếu hệ thống sưởi đang được hiện đại hóa, bộ tản nhiệt hoặc đường ống mới được lắp đặt, cần phải thực hiện tính toán lại tổng thể tích của nó. Để làm điều này, bạn có thể lấy các đặc tính của thiết bị mới và tính toán công suất của chúng theo các phương pháp được mô tả ở trên.

Ví dụ, bạn có thể tự làm quen với phương pháp tính toán bể mở rộng:

Sưởi

Thông gió

Thoát nước