Данный пакет программ официально называется "TEPLOOV", больше известный среди специалистов как "Поток"
и включает в себя следующие модули:ПОТОК - Программа для расчёта систем отопления, охлаждения теплоснабжения калориферов и оборудования
Программа ПОТОК предназначена для выполнения теплогидравлического расчета 1-2 трубных, коллекторных (плинтусных, лучевых) систем теплохолодоснабжения или центрального водяного отопления теплоносителем - вода или раствор, с постоянным или скользящим перепадом температур (в случае присоединения потребителей по однотрубной системе) в зданиях любого назначения с централизованным или раздельным теплоучётом. Тёпло/холод передаётся в помещения местными нагревательными приборами, калориферами, фэнкойлами, с организованным и не организованным учётом тепла в системе. Сложные по конфигурации системы (однотрубные, бифилярные и двухтрубные стояки и пр.) можно
разделять на отдельные расчётные блоки с последующим автоматическим объединением с целью гидравлической увязки и получения общей спецификации оборудования.VSV - программа для аэродинамического расчета систем вентиляции, аспирации и пневмотранспорта.
Программа предназначена для аэродинамического расчёта систем вентиляции, аспирации и пневмотранспорта.
Системы вентиляции рассчитываются - приточные, вытяжные. Воздуховоды - круглые, прямоугольные. Системы аспирации и пневмотранспорта - вытяжные с круглыми воздуховодами. По конфигурации - разветвлённые (или коллекторные {паукообразные}) с одним или двумя вентиляторами.
Допускается проектировать расчетный участок из разных материалов, типов воздуховодов и т. п. Для этого предусмотрено описание участка системы несколькими под участками с использованием общего номера участка. Напор вентилятора определяется расчётом или задаётся. Увязка систем производится плоскими или конусными шайбами (диафрагмами) или расходами воздуха.RTI - Программа для расчёта потерь тепла и инфильтрации помещениями зданий.
Программа предназначена для определения потерь тепла зданиями и сооружениями различного назначения с учетом потерь тепла на инфильтрацию. Программа имеет накопитель климатических данных места застройки, вспомогательную информацию о параметрах воздуха в зависимости от климатических данных, автоматическое определение площадей зон пола на грунте с учётом/без утепляющего слоя.
Расчетом определяются основные потери тепла и потери тепла на инфильтрацию через ограждающие конструкции; потери тепла по помещениям; потери тепла помещениями здания с расчётными нагрузками для проектирования отопления; коэффициенты теплопередачи и толщины утепляющего слоя, температура на поверхности слоёв конструкций и в углах помещений, температуры точки росы, потери тепла по укрупнённым показателям (по формуле Ермолаева).KALOR - программа для расчёта калориферов и воздухонагревателей, подбор типовых приточных камер, секций орошения.
Программа предназначена для подбора индивидуальных калориферных установок, обеспечивающих подогрев заданного количества воздуха на требуемый перепад температур для: секций подогрева приточных камер; воздушно-тепловых завес; пропарочных камер.
Программа имеет накопитель климатических данных места застройки, вспомогательную информацию о параметрах воздуха в зависимости от климатических данных. Компоновка установки производится программно из набора предлагаемых компоновок, или конструируется пользователем.BOLER - программа для тепловых расчетов бойлерных установок.
Программа предназначена для выполнения тепловых расчётов бойлерных установок, состоящих из скоростных водо-водяных односекционных теплообменников, пароводяных, двухходовых и четырех ходовых ПП1 и ПП2.
Основные функции:
Расчет бойлерных установок для следующих схем:
параллельные схемы;
пароводяного теплообменника;
пароводяной бойлерной установки, состоящей из соединенных последовательно пароводяного (охладителя конденсата) теплообменников;
двухступенчатой, последовательной схемы;
двухступенчатой смешанной схемы;
двухступенчатой смешанной схемы с ограничением максимального расхода сетевой воды на ввод, водонагревателей скоростных кожухотрубных с блоком опорных перегородок (по ГОСТ 27590-88 Е).STOL - программа для расчёта воздухообмена предприятий общественного питания, расчёт, подбор и анализ работы кондиционера.
Программа предназначена для определения параметров приточного воздуха, составления воздушного баланса в основном для горячего цеха предприятий общественного питания (столовых, кафе, ресторанов и т. п.) с учетом установленного модулированного и/или иного оборудования
в горячем цехе, на линии раздачи.VIBROS - Программа для расчёта выбросов котельной трубой.В раздачу включены две версии модуля "Поток" - от 21.04.2005 (папка "Potok v6") и от 23.10.2005 (папка "Potok v6.2 (23.10.2005)").
Если вы ставите версию от 21.04.2005, то все делаете по инструкции в корне (работает 100%).
Если вы ставите версию от 23.10.2005, то применяете файл Attention hasp_v
6.2.reg
Назначение и область применения:
Программа ПОТОК предназначена для выполнения теплогидравлического расчета 1-2 трубных, коллекторных (плинтусных, лучевых) систем теплохолодоснабжения или центрального водяного отопления теплоносителем - вода или раствор, с постоянным или скользящим перепадом температур (в случаи присоединения потребителей по однотрубной системе) в зданиях любого назначения с централизованным или раздельным теплоучётом.
Тёпло/холод передаётся в помещения местными нагревательными приборами, калориферами, фэнкойлами, с организованным и не организованным учётом тепла в системе. Сложные по конфигурации системы (однотрубные, бифилярные и двухтрубные стояки и пр.) можно разделять на отдельные расчётные блоки с последующим автоматическим объединением с целью гидравлической увязки и получения общей спецификации оборудования в формате MS Word
и AutoCAD
Программа дает возможность рассчитывать системы отопления последовательно - соединенные по теплоносителю, системы с предвключенными нагревательными приборами.
Универсальность:
Производители запорно-регулировочной арматуры Европы вместе со своею продукцией, для успешного её продвижения, предлагают собственные программы расчёта систем и подбора арматуры. Программы адаптированы под наши нормы. Но позволяют использовать в проекте только изделия своей фирмы и только для узкого спектра назначения зданий и конструктивных особенностей систем. Как правило, это двухтрубные системы. Заказчики проектно-сметной документации при смене партнёра по поставкам оборудования зачастую ставят проектные организации перед выбором: иметь в своём арсенале индивидуальные и освоенные программные системы всех потенциальных поставщиков или освоить только одну на все возможные проектные ситуации. И этой программой является ПС «ПОТОК».
Может поставлятся как в составе других программа комплекса TEPLOOV (ТЕПЛООВ), так и отдельно от программ комплекса TEPLOOV (ТЕПЛООВ)
Дополнительные функции:
Проектируемые системы могут быть:
. Отопления;
. Теплые полы;
. Холодоснабжения;
. Теплоснабжения (калориферов, технологического оборудования);
. С ручным и автоматическим регулированием расхода тепла и гидравлической устойчивости. С установкой балансовых клапанов, термостатических вентилей;
. Отопление местными приборами совмещённое элементами с теплоснабжением, теплыми полами;
. Внутриплощадочные теплосети;
По способу учёта затрат на отопление
а) Не организованный учёт тепла
б) Поквартирная - каждая квартира (офис, магазин и т.п.) имеет свой источник тепла и гидравлически системы отопления между собой не связаны - считать отдельно без объединения.
в) Системы с раздельным учётом тепла по владельцам (квартир, офисов, магазинов и т.п.) - считать отдельно и объединить.
По присоединению нагревательных приборов при формировании стояков:
а) однотрубные;
б) двухтрубные;
в) бифилярные;
По расположению магистралей:
а) с верхней разводкой;
б) с нижней разводкой с обычными и П - Т- образными стояками;
в) с "опрокинутой циркуляцией";
г) с единой нижней магистралью с последовательным присоединением П. - образных стояков;
По направлению движения воды:
а) вертикальные или горизонтальные;
б) с тупиковым движением в магистралях;
в) с попутным движением в магистралях;
г) лучевые:
д) коллекторные;
е) с бифилярным движением в приборах;
По приборным (односторонним или двухсторонним) узлам:
а) проточные;
б) регулируемые;
в) с термостатами Danfoss , HERZ , Far , Watts , Comap , IMI (Heimeier, Tour Andersson
) Oventrop и др.
г) с подмешивающими модулями для тёплых полов Far , Watts , Oventrop
д) проточно-регулируемые;
е) с редукционными вставками.
По теплоносителю:
а) сетевая перегретая вода от ТЭЦ (с подбором элеватора);
б) местный источник тепла;
в) незамерзающие растворы;
По источнику, побуждающему циркуляцию:
а) насосные;
б) гравитационные;
B системе отопления могут быть использованы нагревательные приборы прошлых лет, выпускаемые промышленностью СНГ или поставляемые фирмами Италии, Германии, Чехии и др. База приборов постоянно пополняется автором, в том числе и по материалам, предоставляемых пользователями.
Кроме того, система отопления местными нагревательными приборами может быть совмещена с теплоснабжением калориферов и/или электрических калориферов типа FC-205C - FC-805C, теплоснабжением технологического оборудования. При этом осуществляется совместный расчёт системы, готовятся необходимые проектные материалы.
Как запорно-регулирующей арматуры в узлах нагревательных приборов используются краны двойной регулировки, трехходовые краны, термостаты и вентили.
Рекомендуется при конструировании новых систем в обязательном порядке у приборов устанавливать термостаты, на стояках - автоматические балансовые клапаны. Это позволит избежать установки дроссель-шайб, устранить огрехи конструирования, расчёта и монтажа, обеспечить экономию тепла за весь отопительный период, что очень быстро перекроет некоторое увеличение капитальных затрат. Использование двухтрубной разводки также приводит к значительному сокращению эксплуатационных затрат.
Расчёт систем отопления выполняется с учётом дополнительных потерь тепла за счет:
а) размещения приборов у наружных стен;
б) остывания воды в неизолированных магистральных трубопроводах;
в) за счет округления поверхности нагрева приборов.
В связи с этим, для частичного возмещения дополнительных потерь тепла проектируемой системой, предусматривается увеличение расчётного количества тепла (теплоносителя) на вводе.
Диаметр любого участка может быть задан
, либо определен расчетом
.
Диаметры трубопроводов может быть определён программой не менее указанного пользователем.
При подборе диаметров магистралей предусмотрено соблюдение условия телескопичности.
Справочно-техническая информация, необходимая для решения задачи, включает в себя сортамент разнообразных труб, базу нагревательных приборов, теплотехнические данные запорно-регулирующей арматуры.
Вся справочно-техническая информация вынесена за пределы программы и сформирована в библиотеку технической информации с возможностью постоянной корректировки по мере освоения выпуска промышленностью новых изделий и материалов.
При проектировании систем с попутным движением теплоносителя в ветках, со стояками на 1-2 этажа, с резко разнонагруженными стояками в системе и т.п. целесообразно подключать блок установки шайб на магистралях веток, если не используются автоматические балансовые клапаны. Программа настроена на проектирование без установки шайб на магистралях.
Входные данные
Данные о геометрии системы, нагрузки на приборы, информация о поставщиках оборудования и принятой номенклатуре изделий, материал труб стояков, магистралей. Ввод данных производится в очень простой и продуманной форме. ()
Выходные данные
Все расчётные характеристики системы в табличной форме для внесения на планы и схемы, автоматическое формирование паспорта и спецификации оборудования системы в формате Word.
Комплект поставки
Программа, программная документация, на компакт-диске (CD), ключ электронной защиты (сетевой или локальный вариант)..
Экономичность теплового комфорта в доме обеспечивают расчет гидравлики, её качественный монтаж и правильная эксплуатация. Главные компоненты отопительной системы — источник тепла (котёл), тепловая магистраль (трубы) и приборы теплоотдачи (радиаторы). Для эффективного теплоснабжения необходимо сохранить первоначальные параметры системы при любых нагрузках независимо от времени года.
Перед началом
гидравлических расчётов выполняют:
- Сбор и обработку информации по объекту с целью:
- определения количества требуемого тепла;
- выбора схемы отопления.
- Тепловой расчёт системы отопления с обоснованием:
- объёмов тепловой энергии;
- нагрузок;
- теплопотерь.
Если водяное отопление признаётся оптимальным вариантом, выполняется гидравлический расчёт.
Для расчёта гидравлики с помощью программ требуется знакомство с теорией и законами сопротивления. Если приведенные ниже формулы покажутся вам сложными для понимания, можно выбрать параметры, которые мы предлагаем в каждой из программ.
Расчёты проводились в программе Excel. Готовый результат можно посмотреть в конце инструкции.
В этой статье:
Что такое гидравлический расчёт
Это третий этап в процессе создания тепловой сети. Он представляет собой систему вычислений, позволяющих определить:
- диаметр и пропускную способность труб;
- местные потери давления на участках;
- требования гидравлической увязки;
- общесистемные потери давления;
- оптимальный расход воды.
Согласно полученным данным осуществляют подбор насосов .
Для сезонного жилья, при отсутствии в нём электричества, подойдёт система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя ().
Основная цель гидравлического расчёта — обеспечить совпадение расчётных расходов по элементам цепи с фактическими (эксплуатационными) расходами. Количество теплоносителя, поступающего в радиаторы, должно создать тепловой баланс внутри дома с учётом наружных температур и тех, что заданы пользователем для каждого помещения согласно его функциональному назначению (подвал +5, спальня +18 и т.д.).
Комплексные задачи — минимизация расходов :
- капитальных – монтаж труб оптимального диаметра и качества;
- эксплуатационных:
- зависимость энергозатрат от гидравлического сопротивления системы;
- стабильность и надёжность;
- бесшумность.
Замена централизованного режима теплоснабжения индивидуальным упрощает методику вычислений
Для автономного режима применимы 4 метода гидравлического расчёта системы отопления:
- по удельным потерям (стандартный расчёт диаметра труб);
- по длинам, приведённым к одному эквиваленту;
- по характеристикам проводимости и сопротивления;
- сопоставление динамических давлений.
Два первых метода используются при неизменном перепаде температуры в сети.
Два последних помогут распределить горячую воду по кольцам системы, если перепад температуры в сети перестанет соответствовать перепаду в стояках/ответвлениях.
Расчет гидравлики системы отопления
Нам потребуются данные теплового расчёта помещений и аксонометрической схемы.
Вынесите данные в эту таблицу:
Шаг 1: считаем диаметр труб
В качестве исходных данных используются экономически обоснованные результаты теплового расчёта:
1а. Оптимальная разница между горячим (tг) и охлаждённым(tо) теплоносителем для двухтрубной системы – 20º
- Δtco=tг- tо=90º-70º=20ºС
1б. Расход теплоносителя G, кг/час — для системы.
2. Оптимальная скорость движения теплоносителя – ν 0,3-0,7 м/с.
Чем меньше внутренний диаметр труб — тем выше скорость. Достигая отметки 0,6 м/с, движение воды начинает сопровождаться шумом в системе.
3. Расчётная скорость теплопотока – Q, Вт.
Выражает количество тепла (W, Дж), переданного в секунду (единицу времени τ):
Формула для расчёта скорости теплопотока
4. Расчетная плотность воды: ρ = 971,8 кг/м3 при tср = 80 °С
5. Параметры участков:
| Участок | Длина участка, м | Число приборов N, шт |
|---|---|---|
| 1 - 2 | 1.78 | 1 |
| 2 - 3 | 2.60 | 1 |
| 3 - 4 | 2.80 | 2 |
| 4 - 5 | 2.80 | 2 |
| 5 - 6 | 2.80 | 4 |
| 6 - 7 | 2.80 | |
| 7 - 8 | 2.20 | |
| 8 - 9 | 6.10 | 1 |
| 9 - 10 | 0.5 | 1 |
| 10 - 11 | 0.5 | 1 |
| 11 - 12 | 0.2 | 1 |
| 12 - 13 | 0.1 | 1 |
| 13 - 14 | 0.3 | 1 |
| 14 - 15 | 1.00 | 1 |
Для определения внутреннего диаметра по каждому участку удобно пользоваться таблицей.
Расшифровка сокращений:
- зависимость скорости движения воды — ν, с
- теплового потока — Q, Вт
- расхода воды G, кг/час от внутреннего диаметра труб
| Ø 8 | Ø 10 | Ø 12 | Ø 15 | Ø 20 | Ø 25 | Ø 50 | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ν | Q | G | v | Q | G | v | Q | G | v | Q | G | v | Q | G | v | Q | G | v | Q | G |
| 0.3 | 1226 | 53 | 0.3 | 1916 | 82 | 0.3 | 2759 | 119 | 0.3 | 4311 | 185 | 0.3 | 7664 | 330 | 0.3 | 11975 | 515 | 0.3 | 47901 | 2060 |
| 0.4 | 1635 | 70 | 0.4 | 2555 | 110 | 0.4 | 3679 | 158 | 0.4 | 5748 | 247 | 0.4 | 10219 | 439 | 0.4 | 15967 | 687 | 0.4 | 63968 | 2746 |
| 0.5 | 2044 | 88 | 0.5 | 3193 | 137 | 0.5 | 4598 | 198 | 0.5 | 7185 | 309 | 0.5 | 12774 | 549 | 0.5 | 19959 | 858 | 0.5 | 79835 | 3433 |
| 0.6 | 2453 | 105 | 0.6 | 3832 | 165 | 0.6 | 5518 | 237 | 0.6 | 8622 | 371 | 0.6 | 15328 | 659 | 0.6 | 23950 | 1030 | 0.6 | 95802 | 4120 |
| 0.7 | 2861 | 123 | 0.7 | 4471 | 192 | 0.7 | 6438 | 277 | 0.7 | 10059 | 433 | 0.7 | 17883 | 769 | 0.7 | 27942 | 1207 | 0.7 | 111768 | 4806 |
Пример
Задача : подобрать диаметр трубы для отопления гостиной площадью 18 м², высота потолка 2,7 м.
Данные проекта:
- циркуляция — принудительная (насос).
Среднестатистические данные:
- расход мощности – 1 кВт на 30 м³
- запас тепловой мощности – 20%
Расчёт :
- объём помещения: 18 * 2,7 = 48,6 м³
- расход мощности: 48,6 / 30 = 1,62 кВт
- запас на случай морозов: 1,62 * 20% = 0,324 кВт
- итоговая мощность: 1,62 + 0,324 = 1,944 кВт
Находим в таблице наиболее близкое значения Q:
Получаем интервал внутреннего диаметра: 8-10 мм.
Участок: 3-4.
Длина участка: 2.8 метров.
Шаг 2: вычисление местных сопротивлений
Чтобы определиться с материалом труб, необходимо сравнить показатели их гидравлического сопротивления на всех участках отопительной системы.
Факторы возникновения сопротивления:
Трубы для отопления
- в самой трубе:
- шероховатость;
- место сужения/расширения диаметра;
- поворот;
- протяжённость.
- в соединениях:
- тройник;
- шаровой кран;
- приборы балансировки.
Расчетным участком является труба постоянного диаметра с неизменным расходом воды, соответствующим проектному тепловому балансу помещения.
Для определения потерь берутся данные с учётом сопротивления в регулирующей арматуре:
- длина трубы на расчётном участке/l,м;
- диаметр трубы расчётного участка/d,мм;
- принятая скорость теплоносителя/u, м/с;
- данные регулирующей арматуры от производителя;
- справочные данные:
- коэффициент трения/λ;
- потери на трение/∆Рl, Па;
- расчетная плотность жидкости/ρ = 971,8 кг/м3;
- технические характеристики изделия:
- эквивалентная шероховатость трубы/kэ мм;
- толщина стенки трубы/dн×δ, мм.
Для материалов со сходными значениями kэ производители предоставляют значение удельных потерь давления R, Па/м по всему сортаменту труб.
Чтобы самостоятельно определить удельные потери на трение/R, Па/м, достаточно знать наружный d трубы, толщину стенки/dн×δ, мм и скорость подачи воды/W, м/с (или расход воды/G, кг/ч).
Для поиска гидросопротивления/ΔP в одном участке сети подставляем данные в формулу Дарси-Вейсбаха:
Для стальных и полимерных труб (из , полиэтилена, стекловолокна и т.д.) коэффициент трения/ λ наиболее точно вычисляется по формуле Альтшуля:
Re — число Рейнольдса, находится по упрощённой формуле (Re=v*d/ν) или с помощью онлайн-калькулятора:
Шаг 3: гидравлическая увязка
Для балансировки перепадов давления понадобится запорная и регулирующая арматура.
Исходные данные:
- проектная нагрузка (массовый расход теплоносителя — воды или );
- данные производителей труб по удельному динамическому сопротивлению/А, Па/(кг/ч)²;
- технические характеристики арматуры.
- количество местных сопротивлений на участке.
Задача : выровнять гидравлические потери в сети.
В гидравлическом расчёте для каждого клапана задаются установочные характеристики (крепление, перепад давления, пропускная способность). По характеристикам сопротивления определяют коэффициенты затекания в каждый стояк и далее — в каждый прибор.
Фрагмент заводских характеристик поворотного затвора
Выберем для вычислений метод характеристик сопротивления S,Па/(кг/ч)².
Потери давления/∆P, Па
прямо пропорциональны квадрату расхода воды по участку/G, кг/ч:
В физическом смысле S — это потери давления на 1 кг/ч теплоносителя:
где:
- ξпр — приведенный коэффициент для местных сопротивлений участка;
- А — динамическое удельное давление, Па/(кг/ч)².
Удельным считается динамическое давление, возникающее при массовом расходе 1 кг/ч теплоносителя в трубе заданного диаметра (информация предоставляется производителем).
Σξ — слагаемое коэффициентов по местным сопротивлениям в участке.
Приведенный коэффициент:
Он суммирует все местные сопротивления:
С величиной:
которая соответствует коэффициенту местного сопротивления с учётом потерь от гидравлического трения.
Шаг 4: определение потерь
Гидравлическое сопротивление в главном циркуляционном кольце представлено суммой потерь его элементов:
- первичного контура/ΔPIк;
- местных систем/ΔPм;
- теплогенератора/ΔPтг;
- теплообменника/ΔPто.
Сумма величин даёт нам гидравлическое сопротивление системы/ΔPсо:
Обзор программ
Для удобства расчётов применяются любительские и профессиональные программы вычисления гидравлики.
Самой популярной является Excel.
Можно воспользоваться онлайн-расчётом в Excel Online, CombiMix 1.0, или онлайн-калькулятором гидравлического расчёта. Стационарную программу подбирают с учётом требований проекта.
Главная трудность в работе с такими программами — незнание основ гидравлики. В некоторых из них отсутствуют расшифровки формул, не рассматриваются особенности разветвления трубопроводов и вычисления сопротивлений в сложных цепях.
Особенности программ:
- HERZ C.O. 3.5 – производит расчёт по методу удельных линейных потерь давления.
- DanfossCO и OvertopCO – умеют считать системы с естественной циркуляцией.
- «Поток» (Potok) — позволяет применять метод расчёта с переменным (скользящим) перепадом температур по стоякам.
Следует уточнять параметры ввода данных по температуре — по Кельвину/по Цельсию.
Как работать в EXCEL
Использование таблиц Excel очень удобно, поскольку результаты гидравлического расчёта всегда сводятся к табличной форме. Достаточно определить последовательность действий и подготовить точные формулы.
Ввод исходных данных
Выбирается ячейка и вводится величина. Вся остальная информация просто принимается к сведению.
| Ячейка | Значение, обозначение, единица выражения | |
|---|---|---|
| D4 | 45,000 | Расход воды G в т/час |
| D5 | 95,0 | Температура на входе tвх в °C |
| D6 | 70,0 | Температура на выходе tвых в °C |
| D7 | 100,0 | Внутренний диаметр d, мм |
| D8 | 100,000 | Длина, L в м |
| D9 | 1,000 | Эквивалентная шероховатость труб ∆ в мм |
| D10 | 1,89 | Сумма коэф. местных сопротивлений - Σ(ξ) |
Пояснения:
- значение в D9 берётся из справочника;
- значение в D10 характеризует сопротивления в местах сварных швов.
Формулы и алгоритмы
Выбираем ячейки и вводим алгоритм, а также формулы теоретической гидравлики.
| Ячейка | Алгоритм | Формула | Значение результата | |
|---|---|---|---|---|
| D12 | !ERROR! D5 does not contain a number or expression | tср=(tвх+tвых)/2 | 82,5 | Средняя температура воды tср в °C |
| D13 | n=0,0178/(1+0,0337*tср+0,000221*tср2) | 0,003368 | Кинематический коэф. вязкости воды - n, cм2/с при tср | |
| D14 | !ERROR! D12 does not contain a number or expression | ρ=(-0,003*tср2-0,1511*tср+1003, 1)/1000 | 0,970 | Средняя плотность воды ρ,т/м3 при tср |
| D15 | G’=G*1000/(ρ*60) | 773,024 | Расход воды G’, л/мин | |
| D16 | !ERROR! D4 does not contain a number or expression | v=4*G:(ρ*π*(d:1000)2*3600) | 1,640 | Скорость воды v, м/с |
| D17 | !ERROR! D16 does not contain a number or expression | Re=v*d*10/n | 487001,4 | Число Рейнольдса Re |
| D18 | !ERROR! Cell D17 does not exist | λ=64/Re при Re≤2320 λ=0,0000147*Re при 2320≤Re≤4000 λ=0,11*(68/Re+∆/d)0,25 при Re≥4000 | 0,035 | Коэффициент гидравлического трения λ |
| D19 | !ERROR! Cell D18 does not exist | R=λ*v2*ρ*100/(2*9,81*d) | 0,004645 | Удельные потери давления на трение R, кг/(см2*м) |
| D20 | !ERROR! Cell D19 does not exist | dPтр=R*L | 0,464485 | Потери давления на трение dPтр, кг/см2 |
| D21 | dPтр=dPтр*9,81*10000 | 45565,9 | и Па соответственно D20 |
|
| D22 | !ERROR! D10 does not contain a number or expression | dPмс=Σ(ξ)*v2*ρ/(2*9,81*10) | 0,025150 | Потери давления в местных сопротивлениях dPмс в кг/см2 |
| D23 | !ERROR! Cell D22 does not exist | dPтр=dPмс*9,81*10000 | 2467,2 | и Па соответственно D22 |
| D24 | !ERROR! Cell D20 does not exist | dP=dPтр+dPмс | 0,489634 | Расчетные потери давления dP, кг/см2 |
| D25 | !ERROR! Cell D24 does not exist | dP=dP*9,81*10000 | 48033,1 | и Па соответственно D24 |
| D26 | !ERROR! Cell D25 does not exist | S=dP/G2 | 23,720 | Характеристика сопротивления S, Па/(т/ч)2 |
Пояснения:
- значение D15 пересчитывается в литрах, так легче воспринимать величину расхода;
- ячейка D16 — добавляем форматирование по условию: «Если v не попадает в диапазон 0,25…1,5 м/с, то фон ячейки красный/шрифт белый».
Для трубопроводов с перепадом высот входа и выхода к результатам добавляется статическое давление: 1 кг/см2 на 10 м.
Оформление результатов
- Светло-бирюзовые ячейки содержат исходные данные – их можно менять.
- Бледно-зелёные ячейка — вводимые константы или данные, мало подверженные изменениям.
- Жёлтые ячейки — вспомогательные предварительные расчёты.
- Светло-жёлтые ячейки — результаты расчётов.
- Шрифты:
- синий — исходные данные;
- чёрный — промежуточные/неглавные результаты;
- красный — главные и окончательные результаты гидравлического расчёта.
Результаты в таблице Эксель
Пример от Александра Воробьёва
Пример несложного гидравлического расчёта в программе Excel для горизонтального участка трубопровода.
Исходные данные:
- длина трубы100 метров;
- ø108 мм;
- толщина стенки 4 мм.
Таблица результатов расчёта местных сопротивлений
Усложняя шаг за шагом расчёты в программе Excel, вы лучше осваиваете теорию и частично экономите на проектных работах. Благодаря грамотному подходу, ваша система отопления станет оптимальной по затратам и теплоотдаче.
Вопрос: каким образом улучшить систему квартиры. В любой части России необходимо зимой отапливать коттедж. На данном web портале размещенно множество систем отопления квартиры , применяющих исключительно различные приемы получения обогрева. Любую систему отопления рекомендуется использовать гибридно или самостоятельно.
Электронная программа для расчетов
Расчет отопительной системы очень важен при проектировании частного дома . Правильно обустроенный обогрев будет не только залогом комфортной температуры, позволит оптимизировать затраты на отопление , но и гарантирует бесперебойную работу водоснабжения, канализации, электроприборов, а также других систем и устройств в холодное время года. Для упрощения проектирования и исключения математических ошибок (минимизации человеческого фактора) используют специальные программы для расчета отопления.
Практическое использование программ для расчета отопления
Целью расчета отопительной системы является определение требуемого количества тепловой энергии для каждого помещения. Это необходимо, чтобы затем установить соответствующее число приборов обогрева нужной мощности. В случае, когда предполагается отапливать дом водяной системой с использованием котла, вычисляют также суммарную тепловую мощность для всех помещений.
Значения этих величин выражаются и рассчитываются как тепловые потери отдельных комнат и всего здания. Они состоят из потерь тепла, происходящих через окна, двери, потолок, стены и другие пути. При этом требуется учитывать теплоизоляционные свойства, а также толщину материалов и конструкций, через которые происходит энергообмен с внешней средой. Также принимаются во внимание нормы тепловых потерь для помещений разных типов - бытовых, жилых, ванных, кухонь, коридоров - и климатическая зона. В расчет берется довольно много различных факторов, и используется столько же коэффициентов.
В случае водяного отопления наиболее точные вычисления предполагают также определение расстановки радиаторов по отдельным комнатам и конфигурации разводки труб . Стоит учитывать, что отопление не только обеспечивает обогрев, но и снабжает дом горячей водой для разных нужд. В любом частном жилище на кухне есть мойка, имеется ванная, душевая, а, возможно, еще и джакузи. Все это требует как холодной, так и горячей воды. Поэтому необходимо учесть потребности энергии на подогрев теплоносителя для этих целей.
Очевидно, что расчет отопления – достаточно кропотливая работа, и выполнить ее вручную довольно сложно. Поэтому разработаны специальные программы - как бесплатные, так и платные - типа Audytor SANKOM Sp, KAN (OZC), Oventrop CO, ЗАО ПОТОК и тому подобные. Они позволяют учесть все факторы, исключают непроизвольные ошибки и упрощают расчет отопительной системы.
Любая программа расчета отопления из перечисленных выше предполагает изображение в ней всех помещений дома и разметку разводки, типа обвязки - двух- или однотрубной - ввод запрашиваемых характеристик строения и других данных. Этими программными продуктами пользуются современные проектировщики, но для непрофессионала этот вариант все-таки сложен.
Программа вычисления по усредненным показателям
Проектирование внутренней системы отопления
В то же время существуют упрощенные алгоритмы и программы вычисления по усредненным показателям. Они позволяют с достаточной точностью сделать расчет отопления для дома и просты в применении.
Один из вариантов представляет собой следующую формулу:
Qт=WxSxZ1xZ2xZ3xZ4xZ5xZ6xZ7, где
Qт - тепловые потери помещения или дома в Вт
W- средняя удельная величина потерь, составляющая 100 Вт/м 2
S- площадь всего дома или отдельного помещения в м 2
Z1 – коэффициент потерь тепла через окна, зависящий от типа остекления и имеющий следующие значения:
- Обычное двойное стекло - 1,27.
- Стеклопакет двойной - 1,0.
- Стеклопакет тройной - 0,85.
Z2 – коэффициент потерь тепла через стены, зависящий от их материала и качества теплоизоляции:
- Плохая изоляция - 1,27.
- Утеплитель толщиной 150 мм или стена в 2 кирпича - 1,0.
- Теплоизоляция хорошая - 0,85.
Z3 – учитывает зависимость тепловых потерь от соотношения площади остекления (окон) помещения к площади пола. Он, соответственно, равен:
- При соотношении 10% - 0,8.
- 20% - 0,9.
- 30% - 1,0.
- 40% - 1,1.
- 50% - 1,2.
Типичная схема
Z4 – учитывает климатическую зону и основан на средней минимальной температуре. Его величина:
- При -10ºС - 0,7.
- -15ºС - 0,9.
- -20ºС - 1,1.
- -25ºС - 1,3.
- -35ºС - 1,5.
Z5 – учитывает число стен, смежных с улицей. Составляет:
- Для одной стены - 1,1.
- Двух стен - 1,2.
- Трех стен - 1,3.
- Четырех стен - 1,4.
Z6 – коэффициент потерь через потолок, зависящий от типа помещения, находящегося над рассчитываемым:
- Чердачное помещение холодное - 1,0.
- Чердачное помещение теплое - 0,9.
- Обогреваемое помещение - 0,8.
Z7 – учитывает высоту потолков в комнатах:
- Для высоты 2,5 м - 1,0.
- 3,0 м - 1,05.
- 3,5 м - 1,1.
- 4,0 м - 1,15.
- 4,5 м - 1,2.
Схема отопления напольным газовым чугунным котлом
Выполним примерный расчет . Допустим, дом состоит из четырех смежных друг с другом комнат по 18 м 2. имеющих по две наружные стены на каждую. Окна представляют собой двойной стеклопакет, а соотношение окон и пола по площади во всех помещениях равно 20%. Стены из кирпича, высота потолков 3 м, а над помещениями располагается холодный чердак. Температура на улице -25ºС. Согласно приведенным данным можно сразу подсчитать тепловые потери всего дома, так как его помещения обладают одинаковыми параметрами. Общая площадь постройки составляет S =18×4=72 м 2 .
Таким образом, для отопления дома из примера требуется котел мощностью около 11 кВт.
Далее предлагается программа расчёта отопления, использующая данную формулу . Для получения результата достаточно внести требуемые параметры в соответствующие поля.
Заключение
Примерный подбор оборудования для отопления при расчете по средним показателям приемлем и тогда, когда целесообразнее предусмотреть определенный запас мощности теплового генератора, чем платить за работу проектной организации. Потому что стоимость услуг по проектированию может оказаться выше затрат на избыточную мощность. Окончательную комплектацию системы отопления и оборудования во всех случаях необходимо согласовывать со специалистами.
Проектирование отопительной системы предполагает комплексный подход к выполнению каждого этапа работ. В первую очередь необходимо вычислить корректные параметры теплоснабжения. Для этого рекомендуется использовать программы для расчета и проектирования систем отопления дома.
Требования к программному обеспечению для расчета отопления
Почему специалисты рекомендуют использовать программу для проектирования отопления? Этот вид ПО предназначен для определения характеристики системы, а также в некоторых случаях может моделировать различные ситуации в работе теплоснабжения.
Существует определенный ряд требований, которым должна соответствовать программа для расчета отопления в частном доме. Главное из них правильная методика вычислений для конкретной системы. Так, нельзя адаптировать основные характеристики водяного теплого пола для нагрева воздуха ИК обогревателями. В функциях ПО обязательно должны быть заложены схемы расчета для каждого типа теплоснабжения.
Кроме этого программа для создания систем отопления должна иметь следующие свойства:
- Интуитивно понятный интерфейс . В первую очередь это касается полупрофессиональных и бесплатных комплексов. Каждый пользователь должен свободно владеть всеми возможностями ПО после их краткого предварительного изучения;
- Наличие справочных данных . К ним относятся технические характеристики материалов изготовления труб, радиаторов, основных видов котлов и т.д. Без них невозможно сделать корректный расчет отопления;
- Удобный вывод результатов . Он должен быть в двух видах – табличный и графический. Каждая программа для составления схем отопления должна иметь возможность визуализировать результат в виде готового проекта с функцией распечатки.
Результатом вычислений с помощью специализированного ПО является полная информация о будущей системе теплоснабжения. В него входят гидравлический, температурный расчет, а также готовая схема разводки трубопроводов и места установки отопительных приборов.
Каждая программа для моделирования отопления может быть платная, бесплатная или условно бесплатная. В последнем случае пользователю предоставляется ограниченный функционал.
Обзор программ для теплоснабжения
Выбор ПО для теплоснабжения следует начать с определения условий ее функционирования. В некоторых случаях достаточно сделать только гидравлический расчет по определенным участкам системы. Но для организации сложных систем потребуется профессиональная программа для рисования отопления.
Определившись с функциональностью необходимо правильно подобрать ПО, сравнивая его технические характеристики с возможностью компьютера. Подавляющее большинство ПО имеет минимальные требования к этому показателю. Однако есть комплексы, для которых потребуется мощная видеокарта и большое дисковое пространство.
Некоторые условно бесплатные программы для проектирования систем отопления имеют временное ограничение по использованию. По завершении этого срока доступ к функционалу будет полностью или частично ограничен.
Instal-Therm HCR
Эта программа проектирования отопления частного дома имеет расширенный функционал, ее интерфейс понятен пользователю. Немаловажным фактором является возможность подключения дополнительных модулей для комплексного проектирования не только отопления, но и водоснабжения и вентиляции дома.
Для работы с ПО необходимо сначала ввести исходные данные. Для этого можно использовать аксонометрическую развертку либо сделать это в проекции. По завершении ввода выбирается вычисляемый параметр. Данная программа расчета системы отопления частного дома может вычислять конкретную характеристику системы, либо делать комплексное проектирование:
- Определение оптимального диаметра труб на конкретных участках системы. Необходимо для стабилизации давления в магистралях с учетом установленных радиаторов и котла;
- Подбор запорной арматуры – муфт, тройников, фасонных изделий и соединителей. Все программы для проектирования систем отопления должны иметь эту функцию, которая зависит от материала изготовления трубопровода;
- Гидравлический расчет;
- Вычисление характеристик редукторов, регуляторов давления;
- Моделирование параметров циркуляционных течений на участках магистрали, выбор элементов регулировки.
Преимуществом использования этой программы для моделирования отопления является возможность бесплатного получения полной версии. Для этого необходимо обратиться к представителям компании Wavin Ekoplastik . Регистрационные ключи выдаются на год – затем необходимо получить новые.
В программу для проектирования отопления должны быть заложены современные требования к системе теплоснабжения. В частности – нормативы ГОСТ и СНиП.
Поток
Особый интерес представляет программный комплекс, разработанный отечественным производителем – «Поток». Он имеет большие возможности для вычисления основных параметров системы теплоснабжения. Но уникальность этой программы для расчета отопления в частном доме заключается в ее универсальности.
Это ПО предназначено для моделирования и составления рабочих схем однотрубной, двухтрубной, лучевой систем. Полезной будет функция проектирования водяного теплого пола. В отличие от специализированных программ для проектирования отопления Поток по-настоящему универсален. В нем заложены параметры труб и комплектующих теплоснабжения не одного производителя, что свойственно другим ПО. Поэтому с ее помощью можно сделать оптимальную схему для конкретного дома или квартиры.
Преимущества использования программы для рисования отопления Поток заключаются в следующем:
- Наличие инструментов для всех видов расчетов отопления;
- Адаптация результатов для дальнейшей обработки в AutoCad, либо сохранение их в формате Word;
- Вычисление затрат на отопления – поквартирное, с раздельным учетом и полная финансовая схема для автономного теплоснабжения;
- Множество дополнительных функций. Можно использовать эту программу для создания систем отопления с антифризом. ПО учитывает его состав и эксплуатационные качества.
Недостатком является стоимость программного комплекса. В настоящее время она составляет 37 тыс. рублей. Предлагаемая разработчиками демо-версия имеет очень ограниченный функционал. По завершении срока действия лицензии можно ее продлить, заплатив намного меньшую сумму.
Herz C.O.
В настоящее время это наиболее удобная программа для составления отопительных схем. Ее отличие от других ПО заключается в удобном графическом интерфейсе. Кроме систем теплоснабжения она может выполнять все необходимые вычисления для создания охлаждения дома.
Используя эту программу проектирования отопления частного дома можно с большой точностью рассчитать гидравлические параметры. Для этого необходимо первоначально адаптировать программную оболочку конкретных вычислений. Лучше всего скачать базу данных на сайте разработчика. После установки и ввода первичных параметров программа выполнит расчет системы отопления частного дома по следующим критериям:
- Подбор оптимальных диаметров трубопровода;
- Определение расхода воды в зависимости от установленного оборудования;
- Максимальные и минимальные потери давления на участках системы;
- Вычисление настроек регуляторов давления, установленных на ответственных местах магистрали.
Использование подобных программ для проектирования систем отопления позволит избежать наиболее распространенных ошибок. Для этого в данном комплексе была введена система диагностики ошибок, а также автоматическое исправление с уведомлением пользователя.
Программные комплексы Rehau
Компания Rehau предлагает проектирование всех видов инженерных систем жилых и производственных зданий. В их число входит несколько программ для расчета теплоснабжение в частном доме. Нужно заметить, что в качестве комплектующих для отопления используются комплектующие только этого производителя.
- Это адаптированная система Autocad, с помощью которой можно сделать комплексный расчет инженерных коммуникаций жилого дома. Помимо отопления она включает в себя вычисление параметров водоснабжения, канализации, а также систему охлаждения помещения;
- Эта программа не предназначена для рисования отопления. Ее основная функция – предоставление пользователю информации о характеристиках и свойствах всех типов строительных материалов. Может использоваться в комплексе с другим ПО, а также при выполнении ручных расчетов;
- Незаменимая программа при проектировании систем отопления. С ее помощью можно рассчитать тепловые потери здания, и исходя из этого определить оптимальную мощность теплоснабжения.
Основным недостатком всех вышеописанных программ проектирования отопления частного коттеджа является ограниченный набор комплектующих. В основном даются характеристики только той продукции, которую производит компания Rehau.
В видеоматериале можно ознакомиться с примером расчета отопления с помощью программного комплекса RauCad:
