Как рассчитать объем жидкости в системе отопления: Калькулятор объема воды в системе отопления

Расчет теплоносителя для систем отопления

Сталкиваясь с необходимостью монтажа или реконструкции отопления, многие из нас задаются вопросом, как рассчитать достаточное количество рабочей жидкости для эффективной работы отопления. В первую очередь нужно понимать, что общий показатель будет зависеть от суммарного значения объема всех элементов отопительной системы.

Чаще всего в качестве рабочей жидкости применяется вода. Но в силу большого количества негативных характеристик эффективным альтернативным решением может стать антифриз. Такая жидкость не замерзает при понижении температуры окружающей среды до критической для воды отметки и вследствие не повлечет за собой разрушение узлов системы.

Чтобы теплоноситель отвечал необходимым требованиям идеального переносчика тепла требуется:

• Хороший коэффициент теплоотдачи теплоносителя
• Небольшая вязкость
• Низкая расширяемость при замерзании
• Небольшая текучесть
• Нетоксичность
• Дешевизна

Сохранение комфортного температурного микроклимата необходимо в жилых, коммерческих и промышленных помещениях. Для этого используют автономные и централизованные системы отопления. В системе участвует котельная или отдельный котел, инженерное оснащение в виде труб для соединения сети, а также теплообменники – радиаторы отопления. По системе циркулирует вода или специальная жидкость – теплоноситель.

Нормы температур в жилых помещениях строго регулируются ГОСТами Р 51617-2014, ГОСТ Р 51617-2000. От этих требований и будут зависеть температуры теплоносителей в системе отопления.

Теплоноситель нужен после монтажа новой отопительной системы, после её ремонта или реконструкции.Перед заполнением системы отопления требуется определить точное количество теплоносителя, для того чтобы заранее купить или подготовить необходимый объем. Также нужно собрать информацию про паспортный объем всех отопительных приборов и трубопроводов.

Для наиболее распространённых элементов теплосетей объёмы теплоносителя таковы:

• Секция современного радиатора (алюминиевого, стального или биметаллического) — 0,45 литра
• Секция радиатора старого типа (чугунного, МС 140-500, ГОСТ 8690-94) – 1. 45 литра
• Погонный метр трубы (15 миллиметров внутренний диаметр) — 0,177 литра
• Погонный метр трубы (32 миллиметров внутренний диаметр) — 0,8 литра

Вычисление объема теплоносителя

Чтобы рассчитать объем, нужно знать мощность отопительной системы (кВт), количество требуемого теплоносителя для передачи 1 кВт тепла берется усредненным – это порядка 15 литров. Подставляя значения в формулу несложно определить расход:

Nx15 л = V

где N – мощность системы, 15 л – количество теплоносителя для передачи 1 кВт тепла, а V – объем теплоносителя. Такой метод приблизительный и с его помощью точный параметр не узнать. Также недостаточно одного расхода, необходима и вместимость расширительного бака.

При нагревании начальный объем жидкости увеличивается, и происходит рост давления. Для компенсации давления используют расширительный бачок. Для вычисления объема бачка используют следующую формулу:

(SxE) /d=V

где S – общий объем всех составляющих системы теплоснабжения, E – коэффициент расширения жидкости, (%). Для каждой жидкости он отличается, для воды его значение — 4%, а для антифриза – 4,4%. Делителем в формуле является коэффициент производительности расширительного бака – d. С помощью вычисления определяется V – объем расширительного бака.

Формула расчета объема теплоносителя

Теперь приведем формулу расчета объема теплоносителя в системе:

V=V(радиаторов)+V(труб)+V(котла)+V(расширительного бака)

Каждая отопительная система обладает рядом значимых характеристик – номинальную тепловую мощность, расход топлива и объем теплоносителя. Расчет объема теплоносителя требует комплексного и скрупулезного подхода. Так, вы сможете выяснить, котел, какой мощности выбрать, определить объем расширительного бака и необходимое количество жидкости для заполнения системы.

Большая часть теплоносителей на основе этиленгликоля используются в теплообменных системах в качестве всесезонной рабочей жидкости. Не требуют замены по сезонам, тем самым создавая беспрерывный режим работы оборудования. Используются в автономных циркуляционных отопительных системах.

Важно помнить, что ввиду своей токсичности, этиленгликоль недопустимо использовать для обогрева бытовых помещений. Нельзя также использовать его для открытых систем.

Подвергаясь нагреву до 105-110°С теплоноситель на основе ЭГ не теряет своих рабочих характеристик. Карбо-присадки в составе некоторых теплоносителей увеличивают срок службы всех элементов и узлов системы отопления или охлаждения.

Теплоносители имеют температуру начала кристаллизации в интервале от -18 °С до -65 °С в зависимости от предъявляемых требований и климатических условий использования.

Компания «SVA» производит также незамерзающие теплоносители на основе водного раствора концентрата смеси моноэтиленгликоля, ди- и триэтиленгликолей и имеющий пакет присадок, произведенных на базе солей неорганических кислот. Они адаптированы под специфические условия эксплуатации и производятся согласно техническим заданиям заказчика.

Теплоносители на основе пропиленгликоля – рабочие среды, представляющие собой водные растворы пропиленгликоля в различной концентрации, в которые добавлен пакет присадок, повышающий эксплуатационные параметры всесезонных низкозамерзающих составов (жидкостей охлаждающих для теплообменных систем – ГОСТ 33341-2015). Они предназначены к применению для поглощения, отвода и передачи тепла (холода) на промышленных предприятиях, промысловых объектах нефтегазодобычи, объектах обустройства месторождений, в системах отопления и кондиционирования жилых, офисных, социальных зданий и сооружений, а также в аппаратах технологических процессов различных производств. Теплоносители из пропиленгликоля полностью безопасны при работах, предусматривающих заполнение отопительных систем. В отличие от этиленгликоля, имеет более высокую теплоемкость, обеспечивает эффект смазывания.

Компания SVA предлагает теплоноситель для системы отопления на основе глицерина. Глицериновые теплоносители — эффективный вариант жидкости, который способен работать круглогодично при любых условиях окружающей среды. Материал защищает от коррозионного воздействия, производится с учетом требований современных теплообменников в разных сферах использования.

Заключение

Отопление является одной из наиболее важных систем, нарушения в водо- и электроснабжении можно пережить, а без тепла в зимнее время будет туго. Необходимо знать, что эффективность отопления определяется еще в процессе проектирования. От количества батарей и их расположения будет зависеть температура в здании, распределение тепла по помещениям и этажам здания – все эти задачи решает правильный расчет отопления. Он позволяет определить потребное количества тепла для поддержания комфортной среды в холодное время года.

Расчет объема жидкости в трубопроводе — Короли Воды и Пара на vc.ru

{«id»:13940,»url»:»\/distributions\/13940\/click?bit=1&hash=59c83e71f969295080e2261eb106cf14f6ec21638200e11bfa9593b2fd354ae8″,»title»:»\u0421\u043e\u0437\u0434\u0430\u0442\u044c \u0444\u0438\u043d\u0438\u043d\u0441\u0442\u0440\u0443\u043c\u0435\u043d\u0442 \u0438 \u043d\u0438\u0447\u0435\u0433\u043e \u043d\u0430 \u044d\u0442\u043e \u043d\u0435 \u043f\u043e\u0442\u0440\u0430\u0442\u0438\u0442\u044c»,»buttonText»:»\u041a\u0430\u043a?»,»imageUuid»:»4a2cc906-9310-5eeb-8e06-bea0fcb4fa25″,»isPaidAndBannersEnabled»:false}

11 800 просмотров

Как рассчитать объем жидкости в трубопроводе

Необходимость подсчитать суммарный объем труб возникает при проведении водопровода, отопления или других инженерных коммуникаций.

Сама формула, позволяющая вычислить объем жидкости в трубопроводе достаточно проста, к тому же можно воспользоваться специальными таблицами, но чтобы получить точное и полезное на практике значение, необходимо учитывать и все остальные факторы, например, материал труб и назначение трубопровода.

Формула расчета и правила измерения трубы

Объем жидкости в трубопроводе определяется по формуле V= π * d2 * L:4, в которой:

π – число Пи;

d — это внутренний диаметр трубы;

L – суммарная длина трубопровода.

Размер внутреннего диаметра трубы можно посмотреть в документации или на сайте продавца, но чтобы исключить возможность ошибки, лучше дополнительно измерить трубу штангенциркулем или линейкой. Даже небольшая погрешность в размере может дать заметное искажение результата, особенно если вы считаете объем в длинной системе.

Если вы пользуетесь приложенными документами или маркировкой, то обратите внимание, что при подборе соединительных элементов используется не внутренний, а внешний диаметр, который обычно и указывается на изделии – не стоит путать эти два параметра.

Перед началом расчетов важно привести все единицы измерения к единой системе. Если длина трубы указана в метрах, а диаметр – в миллиметрах, необходимо первое значение также перевести в миллиметры (на всякий случай напомним соотношение: 1 м = 1000 мм).

Если трубопровод длинный или трубы имеют большой диаметр, можно привести все значения к сантиметрам или дециметрам, чтобы не путаться в большом количестве нулей. Итоговый объем также будет измеряться в выбранных вами единицах, например, в мм3 или дм3.

Погрешности и особенности вычисления

Если вы не хотите рассчитывать показатели самостоятельно, можно воспользоваться консультацией наших специалистов, либо онлайн-калькулятором, а также таблицами самых часто используемых значений (зачастую они уже прилагаются к трубам). Но этот способ рекомендуется использовать только для предварительных расчетов.

Чтобы незамеченная ошибка на сайте или в таблице не создала для вас дополнительных проблем или расходов, рекомендуется итоговые расчеты проводить вручную, а также учитывать особенности материала труб и назначения трубопровода:

• Расчетный объем канализационных труб, сделанных из чугуна, следует немного увеличивать. Внутренняя поверхность такого трубопровода шершавая, и на ней со временем будет накапливаться органический осадок, сужающий просвет. Трубы из пластика этого недостатка лишены – изнутри они гладкие и на их стенках не сможет закрепиться слой органики, поэтому при расчете их объема получившееся значение изменять необязательно. Если некоторые участки трубопровода сделаны из различных материалов, объем жидкости в них необходимо подсчитывать по отдельности.
• Внутренний объем систем канализации и водоснабжения для частного дома должен быть достаточным для одновременной работы всех кранов и других устройств, использующих воду. При этом также рекомендуется округлять получившееся значение в большую сторону — это будет подстраховкой на случай, если вы решите установить дополнительные точки водозабора.
• При подсчете суммарного объема важно учитывать, что жидкость может содержаться не только в трубопроводе, но и в радиаторах, коллекторах и прочих устройствах, включенных в систему.
• Если часть трубопровода недоступна для измерения (например, отдельные фрагменты коммуникаций проложены под полом или внутри стен), то для подсчета объема можно воспользоваться не формулой, а эмпирическим методом. Слейте всю воду из системы и наполните ее заново через самую верхнюю точку, используя мерную емкость. Чтобы избежать возникновения воздушных пробок, которые могут повлиять на итоговый результат, необходимо, чтобы все остальные спусковые клапаны были открыты. В системах, движение воды в которых происходит за счет насоса, необходимо оставить его поработать пару часов, чтобы выгнать весь лишний воздух. Если в итоге уровень жидкости упал – долейте недостающее и приплюсуйте этот объем к первому значению.

Если вы пользуетесь таблицами, то обращайте внимание на единицы измерения. Диаметр труб может быть указан в дюймах — их также следует перевести в миллиметры или сантиметры (1 дюйм = 2,54 см или 254 мм).

Дополнительные формулы для проектирования трубопровода

• Если вам нужно посчитать не только объем воды, топлива, нефти или другой жидкости в трубопроводе, но и ее массу, можно воспользоваться формулой m = V*P, где V-суммарный объем труб, а P – плотность наполняющей их жидкости.
• Для того, чтобы узнать расход жидкости, текущей по трубам, достаточно знать ее давление и диаметр трубопровода. Для подсчета используется формула Q=π* D²:4 *V, в которой Q – расход жидкости (в литрах), D – внутренний диаметр труб (измеряется в сантиметрах), а V – скорость потока. Если вы подсчитываете расход воды, которая подается водонапорной башней без нагнетающих насосов, то значение V следует брать примерно, как 0,7-1,8 метров в секунду.

Узнать объем жидкости в трубопроводе несложно – нужно знать только внутренний диаметр и общую длину труб, но чтобы получить точный результат, важно внимательно измерить все значения, а также учитывать сопутствующие факторы.

На сегодняшний день, у нас не достаточно компетенций, чтобы провести консультацию по расчетам из данной статьи

КВиП

Вы можете связаться с нами:

По почте: [email protected] su

По телефону: +7 (343) 288-35-54 или WhatsApp

Подписывайтесь на наш Телеграм канал, там всегда много полезного и интересного.

Расчеты объема существующей гидросистемы

Во время недавнего посещения гидравлической системы школы K-12 меня спросили, есть ли способ определить общий объем системы. Моим языком и щекой в ​​ответ я посоветовал им взять рулетку и начать измерять. Как только шокированные взгляды рассеялись, я предложил другой, более простой способ оценить объем системы в существующей системе водяного отопления.

Зачем нужно рассчитывать объем существующей системы?

Помимо того, что это возможный вопрос на экзамене по программе магистратуры по программе HVAC, зачем вообще вычислять объем существующей системы? Причин может быть много, но меня часто спрашивают о трех причинах.

Первый — это добавление или изменение существующей гидравлической системы путем расширения. Если я добавлю в систему 300 галлонов, нужно ли мне менять расширительный бак, добавлять новый или просто использовать существующий бак?

Вторая причина – добавление в систему гликоля. Предположим на мгновение, что инженера вызвали для решения проблем с зависанием. Она считает, что проблема в старом оборудовании и проблемах с техническим обслуживанием, но у владельца нет капитала для крупного расширения. Окна изменились, а здание стало более герметичным, и инженер уверен, что котлы справятся с уменьшением мощности из-за добавления гликоля. Теперь вопрос в том, сколько гликоля нам нужно? Ответ зависит от объема системы.

Третья причина, по которой меня вызвали, связана с холодным давлением заполнения. Произошло небольшое дополнение к системе. Катушка была добавлена ​​​​двумя этажами выше в системе. Когда этот простой змеевик и трубопровод были добавлены, объем увеличился только на 80 галлонов. Не так много изменений. Давление наполнения увеличится с 28 фунтов на кв. дюйм до 37 фунтов на кв. дюйм. Котлы первого этажа имели предохранительные клапаны на 75 фунтов на квадратный дюйм. Система была небольшой и имела расширительный бак Bell & Gossett D-280. Как это изменится?

Существующий расширительный бак используется для расчета объема

Расширительный бак закрытой водяной системы отопления имеет одно основное назначение. Целью расширительного бака является поддержание приемлемого давления в системе при нагреве воды от температуры заполнения (40°F до 60°F) до расчетной средней температуры системы отопления. Расширительный бак идеального размера запустится при минимальном давлении при комнатной температуре в системе. По мере прогрева системы давление будет повышаться. Когда мы достигнем максимальной температуры в системе, давление будет оставаться чуть ниже максимального давления в котлах в зависимости от размера предохранительного клапана.

Мы можем использовать эту физику, чтобы определить приблизительный объем системы.

Пример определения размеров расширительного бака

Пример поможет прояснить идею. На недавнем графике показан расширительный бак Bell and Gossett модели D200V. График показал объем системы при 1500 галлонах воды с начальной температурой 40 и максимальной температурой 180. Давление наполнения в резервуаре было показано как 12 фунтов на квадратный дюйм при максимальном давлении 28 фунтов на квадратный дюйм. Ниже приведены результаты программы Bell & Gossett esp-Systemwize.

Одноэтажная система с магистралью диаметром 3 дюйма и объемом 1500 галлонов, по-видимому, содержала значительный запас прочности. Это неудивительно. За более чем 40 лет разработки и продаж в этой отрасли я столкнулся с 9 системами с расширительными баками меньшего размера. Мы используем большое количество факторов безопасности.

Нам нужно убедиться, что в расширительном бачке правильное начальное давление или давление наполнения. Если мы охладим систему, чтобы средняя температура была очень низкой, мы сможем увидеть, куда уходит давление при более высокой средней температуре, и «обратно спроектировать» размер, чтобы найти объем.

В нашем примере давление наполнения в баке было подтверждено как правильное на уровне 12 фунтов на кв. Начальное давление составляет 12 фунтов на квадратный дюйм.

Мы начали с того, что перевели органы управления в положение полного нагрева. Теперь отключите котлы, пока работают насосы. Следите за падением температуры в системе. В нашем примере температура подачи падает до 110°, а температура обратки возвращается к 90°. Средняя температура системы составляет (от 110° до 90° среднее значение равно 100°).

Теперь держим регуляторы в положении полного нагрева и топим котел. Дайте системе нагреться и проверьте термометры. Когда мы добираемся до 170°, например, температура обратки составляет 140° при средней температуре 155°.

В этот момент давление в расширительном баке достигает 16 фунтов на кв. дюйм изб. Каков объем? Заходим в программу esp-Systemwize и вводим известные значения.

• Давление наполнения 12 PSIG.
• Максимальное давление 16 PSIG.
• Начальная температура системы 100°F.
• Конечная температура системы 155°F.
Резервуар
• представляет собой Bell & Gossett D200 с объемом резервуара 115 галлонов и приемным объемом 93 галлона.

Отрегулируйте объем системы и продолжайте вводить до тех пор, пока размер резервуара не приблизится к существующим объемам резервуара. После многих итераций я нашел следующее:

Объем системы около 1100 галлонов. Инженер может применить некоторые коэффициенты безопасности и использовать этот объем. Обратите внимание, что важно получить как можно более точные значения давления и температуры. Замена небольших манометров с большим диапазоном на более крупный манометр с малым диапазоном, например, 0-30 фунтов на квадратный дюйм, может помочь. Фактически, поскольку изначально максимальное давление составляло 28 фунтов на квадратный дюйм, манометр 0-30 фунтов на квадратный дюйм или 0-60 фунтов на квадратный дюйм изб. был бы отличным выбором во время строительства.

Несколько замечаний:

• Убедитесь, что давление наполнения соответствует системе. Посетите страницу Давление наполнения в холодном состоянии – Расширительные и компрессионные баки – Часть 4.
• Отрегулируйте показания давления в зависимости от расположения манометра. Для получения дополнительной информации посетите График обслуживания воздушной стороны расширительного бака.
• Многие инженеры выбирают расширительные баки по расчетной температуре подачи, а не по средней температуре системы. Это дает дополнительный фактор безопасности. Посетите раздел Формулы для расширительных и компрессионных баков – часть 2 , чтобы узнать больше об этой теме.
• Если вы хотите убедиться в правильности запланированного максимального давления или в том, есть ли дополнительное место в этом числе, см. Максимальное давление в расширительном и компрессионном баках — часть 5 и Максимальное давление в расширительном и компрессионном баках (продолжение) — часть 6.

Нужна помощь с этим?

Мне только что пришла в голову интересная мысль. Я часто получаю комментарии и вопросы со всей страны и даже из других стран, кроме США и Канады. Представители Bell & Gossett по всей стране регулярно обсуждают эти блоги.

Эксклюзивными представителями Bell & Gossett в каждом штате или территории являются хорошо обученные группы инженеров в области гидроники, пара и сантехники. Они понимают этот материал внутри и снаружи. Это отличается от большинства дистрибьюторов и оптовиков, которые могут разбираться в продуктах и ​​ассортименте, но имеют меньший опыт проектирования и устранения неполадок.

Если вам нужна помощь, обратитесь к этим представителям. Если вы не знаете, к кому обратиться, посетите представителей нашего производителя | Xylem США за помощь, я знаю, вы будете дорожить.

Вы когда-нибудь задумывались, сколько воды находится в вашем замкнутом контуре?

Дэвид Кэннон 17 августа 2018 г.

Часто нам звонят наши клиенты, которые ищут ингибиторы коррозии или гликоль для своих замкнутых систем. Первый вопрос, который мы задаем, это «Сколько воды вмещает ваша система?» и ответ всегда «Я действительно не знаю» . Чтобы выяснить это, сантехник или подрядчик-механик может попытаться оценить объем, посчитав длину и диаметр установленной трубы, но это не принимает во внимание все фитинги, клапаны, водонагреватели, мощность котла и т. д. вероятно, промахнется и может стоить покупателю больших денег на химикаты. В худшем случае система может быть недостаточно обработана, что требует слива разбавленного химиката, чтобы освободить место для добавления большего количества концентрата, что требует как времени, так и денег.

Гораздо лучший способ оценить объем системы — это добавить немного соли, проверить уровень хлоридов с помощью тестового комплекта и математически рассчитать объем системы в пределах нескольких галлонов ее емкости. Следующая процедура излагает это шаг за шагом.

1. Заполните трубопровод закрытой системы пресной водой. Обеспечьте циркуляцию воды и промойте линии, пока вода не станет чистой.
   
2. Измерение концентрации хлоридов в закрытой системе и оценка объема закрытой системы
   
3. Расчетный объем в закрытой системе.
   1. A. Приблизительная эмпирическая оценка — Номинальный тоннаж системы X 10 галлонов = объем
   2. B. Используйте диаграмму объема трубы для расчетного объема системы
4. Добавьте один фунт поваренной соли (хлорида натрия) на 1000 галлонов расчетного объема через обходной дозатор химикатов. Убедитесь, что соль тщательно смешана с водой.
   
5. Подождите один час циркуляции, чтобы ионы хлора равномерно распределились по всей системе.
   
6. Повторно измерьте концентрацию хлоридов в закрытой системе.
   
7. Умножьте предполагаемое количество галлонов воды на 76 частей на миллион. Разделите это произведение на разницу (увеличение) концентрации хлоридов в тесте после добавления соли.
   

Ответом будет фактический объем воды в системе.

Пример

Расчетный объем 1000 галлонов

Начальное испытание на хлориды 100 частей на миллион

Окончательное испытание на хлориды 180 частей на миллион

Расчет

1000 галлонов. X 76 ÷ (180 — 100) ppm = 950 фактических галлонов в системе

Эту же процедуру можно использовать для оценки общего объема воды в градирне или системе бойлерной воды

Используйте наш набор для определения содержания хлоридов с этой процедурой

Набор для определения содержания хлоридов CNTK1114-Z

включают: 

• Ингибиторы коррозии
• Ингибиторы образования накипи
• Микробиоциды
• Ингибированный пропиленгликоль
• Очистители замкнутого цикла
• Диспергаторы
• Наборы для химических анализов
• Химические байпасные питатели
• Химические вещества для градирен
• Обработка паровых котлов
• Обработка дренажной линии
• Porta Potty Chemical

Пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы обсудить ваши потребности в очистке воды сегодня.