Después de recopilar los datos iniciales, determinar las pérdidas de calor de la casa y la potencia de los radiadores, solo queda realizar un cálculo hidráulico del sistema de calefacción. Realizado correctamente, es garantía de funcionamiento correcto, silencioso, estable y Operación confiable sistemas de calefacción. Además, es una forma de evitar inversiones y costes energéticos innecesarios.
Cálculos y trabajos que deben realizarse con antelación.
El cálculo hidráulico es la etapa de diseño más compleja y que requiere más tiempo.
- En primer lugar, se determina el equilibrio de habitaciones y locales con calefacción.
- En segundo lugar, es necesario seleccionar el tipo de intercambiadores de calor o dispositivos de calefacción, así como organizarlos en el plano de la casa.
- En tercer lugar, calcular la calefacción de una casa privada supone que ya se ha elegido la configuración del sistema, los tipos de tuberías y accesorios (control y cierre).
- En cuarto lugar, se debe realizar un dibujo del sistema de calefacción. Lo mejor es que sea un diagrama axonométrico. Debe indicar números, longitud de las secciones de cálculo y cargas térmicas.
- Quinto, se instala el anillo de circulación principal. Este bucle cerrado, incluidas las sucesivas secciones de tubería dirigidas al elevador del instrumento (cuando se considera un sistema de una sola tubería) o al dispositivo de calefacción más remoto (si hay un sistema de dos tuberías) y de regreso a la fuente de calor.
Cálculo de calefacción en casa de madera realizado de acuerdo con el mismo esquema que en un ladrillo o cualquier otra casa de campo.
Procedimiento de cálculo
El cálculo hidráulico del sistema de calefacción implica la resolución de los siguientes problemas:
- determinación de los diámetros de las tuberías en varias secciones (se tienen en cuenta los caudales de refrigerante recomendados y económicamente viables);
- cálculo de pérdidas de presión hidráulica en diferentes zonas;
- Enlace hidráulico de todos los ramales del sistema (instrumentación hidráulica y otros). Implica el uso de válvulas de control, que permiten el equilibrio dinámico en condiciones de funcionamiento hidráulico y térmico no estacionario del sistema de calefacción;
- Cálculo del flujo de refrigerante y pérdida de presión.
¿Existen programas de cálculo gratuitos?
Para simplificar el cálculo del sistema de calefacción de una casa privada, puede utilizar programas especiales. Por supuesto, no hay tantos como editores gráficos, pero todavía hay una opción. Algunos se distribuyen de forma gratuita y otros en versión demo. En cualquier caso, será posible realizar los cálculos necesarios una o dos veces sin ninguna inversión material.
Software de CO Oventrop
El software gratuito "Oventrop CO" está diseñado para realizar cálculos hidráulicos para calentar una casa de campo.
Oventrop CO se creó para proporcionar asistencia gráfica durante la fase de diseño de calefacción. Le permite realizar cálculos hidráulicos tanto para sistemas monotubo como bitubo. Trabajar con él es simple y conveniente: ya existe bloques listos para usar, se realiza control de errores, un enorme catálogo de materiales
A partir de ajustes preliminares y la selección de dispositivos de calefacción, tuberías y accesorios, se pueden diseñar nuevos sistemas. Además, es posible ajustar esquema existente. Se lleva a cabo seleccionando la potencia de los equipos existentes de acuerdo con las necesidades de las habitaciones y locales con calefacción.
Ambas opciones se pueden combinar en este programa, lo que le permite ajustar fragmentos existentes y diseñar otros nuevos. Para cualquier opción de cálculo, Oventrop CO selecciona la configuración de la válvula. En cuanto a la realización de cálculos hidráulicos, este programa tiene amplias capacidades: desde seleccionar diámetros de tuberías hasta analizar el flujo de agua en los equipos. Todos los resultados (tablas, diagramas, dibujos) se pueden imprimir o transferir al entorno Windows.
Software "Instal-Therm HCR"
El programa "Instal-Therm HCR" permite calcular sistemas de calefacción por radiadores y superficies.
Viene con el kit InstalSystem TECE, que incluye tres programas más: Instal-San T (para diseñar el suministro de agua fría y caliente), Instal-Heat&Energy (para calcular las pérdidas de calor) e Instal-Scan (para escanear dibujos).
El programa “Instal-Therm HCR” está equipado con catálogos ampliados de materiales (tuberías, consumidores de agua, griferías, radiadores, aislamientos térmicos y válvulas de cierre y control). Los resultados del cálculo se presentan en forma de especificaciones de los materiales y productos ofrecidos por el programa. El único inconveniente versión de prueba: es imposible imprimirla
Capacidades informáticas de "Instal-Therm HCR": - selección por diámetro de tuberías y accesorios, así como tes, accesorios, distribuidores, casquillos y aislamiento térmico de tuberías; - determinación de la altura de elevación de las bombas ubicadas en los mezcladores del sistema o en el sitio; - hidráulico y cálculos térmicos superficies calefactoras, detección automática temperatura optima potencia de entrada); - selección de radiadores teniendo en cuenta el enfriamiento en las tuberías del agente de trabajo.
La versión de prueba es de uso gratuito, pero tiene una serie de limitaciones. En primer lugar, como ocurre con la mayoría de los programas shareware, los resultados no se pueden imprimir ni exportar. En segundo lugar, sólo se pueden crear tres proyectos en cada aplicación del paquete. Es cierto que puedes cambiarlos tanto como quieras. En tercer lugar, el proyecto creado se guarda en un formato modificado. Los archivos con esta extensión no serán leídos por ninguna otra versión de prueba o incluso estándar.
Software "HERZ C.O."
El programa "HERZ C.O." se distribuye gratuitamente. Con su ayuda, puede realizar un cálculo hidráulico de sistemas de calefacción de un tubo y de dos tubos. Una diferencia importante con respecto a otros es la capacidad de realizar cálculos en edificios nuevos o reconstruidos, donde una mezcla de glicol actúa como refrigerante. Este software tiene un certificado de conformidad de CSPS LLC.
"HERZ C.O." proporciona al usuario las siguientes opciones: selección de tuberías por diámetro, configuración de reguladores de diferencia de presión (ramificación, base de desagües); análisis de flujo de agua y determinación de pérdidas de presión en equipos; cálculo de resistencia hidráulica de anillos de circulación; teniendo en cuenta las autoridades necesarias de válvulas termostáticas; reducción del exceso de presión en los anillos de circulación seleccionando la configuración de la válvula. Para comodidad del usuario, la entrada de datos gráfica está organizada. Los resultados del cálculo se muestran en forma de diagramas y planos de planta.
Representación esquemática de los resultados del cálculo en HERZ C.O. mucho más conveniente que las especificaciones de materiales y productos, en la forma en que se muestran los resultados de los cálculos en otros programas
El programa ha desarrollado una ayuda contextual que proporciona información sobre comandos individuales o indicadores ingresados. El modo de ventanas múltiples le permite ver simultáneamente varios tipos de datos y resultados. Trabajar con el trazador y la impresora es extremadamente sencillo; antes de imprimir, puede obtener una vista previa de las páginas resultantes.
Programa "HERZ C.O." equipado con una función conveniente para buscar y diagnosticar errores automáticamente en tablas y diagramas, así como acceso rápido a los datos del catálogo de accesorios, dispositivos de calefacción y tuberías
Los sistemas de control modernos con condiciones térmicas en constante cambio requieren equipos para monitorear los cambios y regularlos.
Es muy difícil elegir válvulas de control sin conocer la situación del mercado. Por lo tanto, para realizar cálculos de calefacción para el área de toda la casa, es mejor utilizar una aplicación de software con una gran biblioteca de materiales y productos. De la exactitud de los datos obtenidos depende no sólo el funcionamiento del sistema en sí, sino también la cantidad de inversión de capital que será necesaria para su organización.
V. V. Pokotilov
V. V. Pokotilov
para el cálculo de sistemas de calefacción
V. V. Pokotilov
PARA EL CÁLCULO DE SISTEMAS DE CALEFACCIÓN
Candidato de Ciencias Técnicas, Profesor Asociado V. V. Pokotilov
Una guía para calcular sistemas de calefacción.
Una guía para calcular sistemas de calefacción.
V. V. Pokotilov
Viena: HERZ Armaturen, 2006.
© HERZ Armaturen, Viena, 2006
Prefacio |
|
2.1. Selección y colocación de dispositivos de calefacción y elementos del sistema de calefacción. |
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en las instalaciones del edificio |
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2.2 Dispositivos para regular la transferencia de calor de un dispositivo de calefacción. |
|
Métodos de conexión varios tipos dispositivos de calefacción para |
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tuberías del sistema de calefacción |
|
2.3. Seleccionar un esquema para conectar un sistema de calentamiento de agua a redes de calefacción. |
|
2.4. Diseño y algunas disposiciones para la ejecución de dibujos. |
|
sistemas de calefacción |
3. Determinación de la carga térmica calculada y el flujo de refrigerante para la sección de diseño del sistema de calefacción. Determinación del poder de diseño.
sistemas de calentamiento de agua |
|
4. Cálculo hidráulico de un sistema de calentamiento de agua. |
|
4.1. Datos iniciales |
|
4.2. Principios básicos del cálculo hidráulico de un sistema de calefacción. |
|
4.3. La secuencia de cálculo hidráulico del sistema de calefacción y |
|
selección de válvulas de control y equilibrio |
|
4.4. Características del cálculo hidráulico de sistemas de calefacción horizontal. |
|
al colocar tuberías ocultas |
|
5. Diseño y selección de equipos. punto de calentamiento sistemas |
|
calentamiento de agua |
|
5.1. Selección de una bomba de circulación para un sistema de calentamiento de agua. |
|
5.2. Selección de tipo y selección de tanque de expansión. |
|
6. Ejemplos de cálculos hidráulicos de sistemas de calefacción de dos tubos. |
|
6.1. Ejemplos de cálculos hidráulicos de un sistema vertical de dos tubos. |
|
calefacción con cableado superior tuberías principales de calefacción |
6.1.1.
6.1.3. Ejemplo de cálculo hidráulico de un sistema vertical de dos tubos.
calefacción con cableado aéreo mediante válvulas de radiador
6.2. Ejemplo de cálculo hidráulico de un sistema vertical de dos tubos.
calefacción con cableado inferior mediante válvulas HERZ-TS-90 y
HERZ-RL-5 para radiadores y reguladores de presión diferencial HERZ 4007
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V.V. Pokotilov: Manual para calcular sistemas de calefacción
6.3.
6.5. Ejemplo de cálculo hidráulico de un sistema horizontal de dos tubos.
calefacción mediante válvula de radiador de un solo punto
7.2. Ejemplo de cálculo hidráulico de un sistema monotubo horizontal.
calefacción mediante unidades de radiadores y reguladores HERZ-2000
7.5. Ejemplos de aplicaciones de válvulas HERZ-TS-90-E HERZ-TS-E durante la construcción
sistemas de calefacción y durante la reconstrucción de los existentes.
8. Ejemplos de aplicación de válvulas de tres vías HERZ art.No7762
Con Termomotores y servoaccionamientos HERZ en el diseño de sistemas
calefacción y refrigeración |
|
9. Diseño y cálculo de sistemas. calefacción por suelo radiante |
|
9.1. Diseño de sistemas de calefacción por suelo radiante. |
|
9.2. Principios básicos y secuencia de térmica e hidráulica. |
|
cálculo de sistemas de calefacción por suelo radiante |
|
9.3. Ejemplos de cálculos térmicos e hidráulicos de sistemas de calefacción por suelo radiante. |
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10. Cálculo térmico de sistemas de calentamiento de agua. |
|
Literatura |
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Aplicaciones |
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Apéndice A: Nomograma para el cálculo hidráulico de tuberías de agua |
|
calefacción de tubos de acero en k W = 0,2 mm |
|
Apéndice B: Nomograma para el cálculo hidráulico de tuberías de agua |
|
calentamiento de metales tubos de polímero en k W = 0,007 mm |
|
Apéndice B: Coeficientes de resistencia local |
|
Apéndice D: Pérdida de presión debido a la resistencia local Z, Pa, |
|
dependiendo de la suma de los coeficientes de resistencia locales ∑ζ |
|
Apéndice E: Nomogramas D1, D2, D3, D4 para determinar específicos |
|
transferencia de calor q, W/m2 del sistema de calefacción por suelo radiante dependiendo |
|
de la diferencia de temperatura promedio ∆t avg |
|
Apéndice E: Características térmicas radiador de panel VÓNOVA |
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V.V. Pokotilov: Manual para calcular sistemas de calefacción
Prefacio
Al crear edificios modernos para diversos fines, los sistemas de calefacción que se desarrollen deben tener las cualidades adecuadas diseñadas para garantizar el confort térmico o las condiciones térmicas requeridas en las instalaciones de estos edificios. Un sistema de calefacción moderno debe adaptarse al interior del local, ser fácil de usar y
representar a los usuarios. Un moderno sistema de calefacción permite
Redistribuir los flujos de calor entre las instalaciones del edificio, utilizando tanto como sea posible.
utilizar cualquier entrada de calor interna y externa regular e irregular que se introduzca en la habitación climatizada, debe ser programable para cualquier condición de funcionamiento térmico
funcionamiento de locales y edificios.
Para crear tal sistemas modernos La calefacción requiere una variedad técnica significativa de válvulas de cierre y control, un determinado conjunto de instrumentos y dispositivos de control, una estructura compacta y confiable del conjunto de tuberías. El grado de confiabilidad de cada elemento y dispositivo del sistema de calefacción debe cumplir con los altos requisitos modernos y ser idéntico entre todos los elementos del sistema.
Este manual sobre el cálculo de sistemas de calentamiento de agua se basa en el uso integral de equipos de HERZ Armaturen GmbH para edificios para diversos fines. Este manual ha sido elaborado de acuerdo con las normas vigentes y contiene referencias básicas
Y materiales tecnicos en el texto y en los apéndices. Al diseñar, debe utilizar adicionalmente los catálogos de la empresa, la construcción y normas sanitarias, especial
literatura antigua. El libro está dirigido a especialistas con formación y práctica del diseño en el campo de la calefacción de edificios.
Las diez secciones de este manual proporcionan pautas y ejemplos de hidráulica
Cálculo técnico y térmico de sistemas de calentamiento de agua verticales y horizontales con
medidas para la selección de equipos para puntos de calefacción.
La primera sección sistematiza los herrajes de la empresa HERZ Armaturen GmbH, que se divide en 4 grupos. De acuerdo con la sistematización presentada, hemos desarrollado
métodos de diseño y cálculo hidráulico de sistemas de calefacción, que se establecen en
apartados 2, 3 y 4 de este manual. En particular, los principios para seleccionar el refuerzo del segundo y tercer grupo se presentan metódicamente diferentes, y se definen las principales disposiciones para la selección.
Reguladores de presión diferencial. Con el objetivo de sistematizar la metodología de cálculo hidráulico.
varios sistemas de calefacción, el manual introduce el concepto de "sección regulada" de la circulación
anillo, así como “la primera y segunda dirección del cálculo hidráulico”
Por analogía con el tipo de nomograma para cálculos hidráulicos para tuberías de metal y polímero, el manual contiene un nomograma para cálculos hidráulicos de tuberías de acero, que se utilizan ampliamente para el tendido abierto de tuberías principales de calefacción y para equipos de tuberías en puntos de calefacción. Para aumentar el contenido informativo y reducir el volumen del manual, los nomogramas para la selección hidráulica de válvulas (normales) se complementan con información. vista general válvula y características técnicas válvulas, que se encuentran en la parte libre del campo nominal
La quinta sección proporciona una metodología para seleccionar el principal tipo de equipo para térmica.
nodos, que se utiliza en secciones posteriores y en ejemplos de hidráulica y térmica.
cálculos del sistema de calefacción
Las secciones sexta, séptima y octava dan ejemplos de cálculo de varios sistemas de calefacción de dos y una tubería junto con varias opciones fuentes de calor
– redes de hornos o calefacción. Los ejemplos también dan recomendaciones practicas sobre la selección de reguladores de presión diferencial, sobre la selección de válvulas mezcladoras de tres vías, sobre la selección de tanques de expansión, sobre el diseño de separadores hidráulicos, etc.
calefacción por suelo radiante
La décima sección proporciona un método para el cálculo térmico de sistemas de calentamiento de agua y
medidas para seleccionar varios dispositivos de calefacción para sistemas de calefacción verticales y horizontales de dos y monotubos.
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V.V. Pokotilov: Manual para calcular sistemas de calefacción
1. Información técnica general sobre los productos HERZ Armaturen GmbH
HERZ Armaturen GmbH produce una gama completa de equipos para sistemas de agua
sistemas de calefacción y refrigeración: válvulas de control y válvulas de cierre, reguladores electrónicos y de acción directa, tuberías y accesorios de conexión, calderas de agua caliente y otros equipos.
HERZ produce válvulas de control para radiadores y subestaciones de calefacción con
variedad de tamaños estándar y actuadores para ellos. Por ejemplo, para un radiador.
válvulas, se produce la más amplia gama de actuadores intercambiables
mecanismos y termostatos, desde termostáticos de diversos diseños y propósitos
desde cabezales de acción directa hasta controladores PID electrónicos programables.
El método de cálculo hidráulico descrito en el manual se modifica dependiendo de
el tipo de válvulas utilizadas, sus características estructurales e hidráulicas. Hemos dividido los accesorios HERZ en los siguientes grupos:
Válvulas de cierre.
Un grupo de racores universales que no tienen ajustes hidráulicos.
Un grupo de accesorios que tiene en su diseño dispositivos para ajustar el sistema hidráulico.
resistencia al valor requerido.
Al primer grupo de accesorios operados en posición completamente abierta o completa
los cierres incluyen
- válvulas de cierre STREMAX-D, STREMAX-A, STREMAX-AD, STREMAX-G,
SHTREMAKS-AG,
válvulas de compuerta HERZ,
- Válvulas de cierre del radiador HERZ-RL-1-E, HERZ-RL-1,
- válvulas de bola, macho y otros accesorios similares.
al segundo grupo Los accesorios que no tienen ajustes hidráulicos incluyen:
- válvulas termostáticas HERZ-TS-90, HERZ-TS-90-E, HERZ-TS-E,
HERZ-VUA-T, HERZ-4WA-T35,
- nodos de conexión HERZ-3000,
- nodos de conexión HERZ-2000 para sistemas monotubo,
- nodos de conexión de un solo punto al radiador HERZ-VTA-40, HERZ-VTA-40-Uni,
HERZ-VUA-40,
- válvulas termostáticas de tres vías CALIS-TS
- válvulas de control de tres vías HERZ art.No 4037,
- distribuidores para conectar radiadores
- otros herrajes similares en la gama de productos constantemente actualizada de HERZ Armaturen GmbH.
El tercer grupo de herrajes, que dispone de ajuste hidráulico para la instalación de los accesorios necesarios.
oh La resistencia hidráulica se puede atribuir.
- válvulas termostáticas HERZ-TS-90-V, HERZ-TS-98-V, HERZ-TS-FV,
- válvulas de equilibrio para radiadores HERZ-RL-5,
- válvulas manuales para radiador HERZ-AS-T-90, HERZ-AS, HERZ-GP,
- nodos de conexión HERZ-2000 para sistemas de dos tubos,
- válvulas de equilibrio STREMAX-GM, STREMAX-M, STREMAX-GMF,
STREMAX-MFS, STREMAX-GR, STREMAX-R,
- controlador automático de presión diferencial HERZ art.No 4007,
HERZ art.No 48-5210…48-5214,
- regulador de flujo automático HERZ art.No 4001,
- válvula de derivación para mantener la presión diferencial HERZ art.No 4004,
- distribuidores para calefacción por suelo radiante
- Otros accesorios en una gama de productos constantemente actualizada.
HERZ Armaturen GmbH.
Un grupo especial de válvulas incluye válvulas de la serie HERZ-TS-90-KV, que en su
Los diseños pertenecen al segundo grupo, pero se seleccionan según el método de cálculo de las válvulas.
este grupo.
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V.V. Pokotilov: Manual para calcular sistemas de calefacción
2. Selección y diseño del sistema de calefacción.
Sistemas de calefacción, así como el tipo de dispositivos de calefacción, tipo y parámetros del refrigerante utilizado.
se toman de acuerdo con construyendo códigos y tarea de diseño
Al diseñar la calefacción es necesario prever regulación automática y dispositivos para medir la cantidad de calor consumido, así como utilizar soluciones y equipos energéticamente eficientes.
2.1. Selección y colocación de dispositivos de calefacción y elementos del sistema.
calefacción en locales de construcción
El diseño de calefacción está pre-
proporciona una solución integral a los siguientes
1) elección individual del óptimo
Opciones para tipo de calefacción y tipo de calentador.
nuevo dispositivo que proporciona comodidad
condiciones para cada habitación o zona
instalaciones
2) determinar la ubicación de la calefacción
dispositivos físicos y sus tamaños requeridos para asegurar condiciones de confort;
3) elección individual para cada dispositivo de calefacción del tipo de regulación
Y ubicaciones de los sensores dependiendo
sobre el propósito de la habitación y su térmica.
inercia, de la magnitud de posibles
perturbaciones térmicas externas e internas
función, dependiendo del tipo de dispositivo de calefacción y su
inercia térmica, etc., por ejemplo,
dos posiciones, proporcional, pro-
regulación configurable, etc.
4) selección del tipo de conexión del dispositivo de calefacción a los tubos de calor del sistema de calefacción
5) decidir el trazado de las tuberías, elegir el tipo de tubería en función del coste requerido, las cualidades estéticas y del consumidor;
6) selección del diagrama de conexión del sistema
calefacción a redes de calefacción. Al diseñar
En este caso, la calefacción adecuada
cálculos de altura e hidráulicos, permitiendo
para seleccionar materiales y equipos
sistemas de calefacción y subestaciones
Se logran condiciones óptimas de confort.
estan jodidos la elección correcta tipo de calefacción y tipo de dispositivo de calefacción. Los aparatos de calefacción deben colocarse, por regla general, debajo de aberturas luminosas, asegurándose de que
acceso para inspección, reparación y limpieza (Fig.
2.1a). Como dispositivos de calefacción
convectores. Colocar unidades de calefacción
nosotros locales (si hay una habitación
dos o más paredes externas) con el fin de eliminar
Dación del flujo frío que desciende al suelo.
aire. Por las mismas circunstancias, la longitud
El dispositivo de calentamiento debe ser
al menos 0,9-0,7 ancho de aberturas de ventanas
locales con calefacción (Fig. 2.1a). Piso-
La altura del dispositivo de calefacción debe ser menor que la distancia desde el piso terminado hasta
la parte inferior del alféizar de la ventana (o la parte inferior de la abertura de la ventana si está ausente) en una cantidad no
menos de 110 mm.
Para habitaciones cuyos suelos estén hechos de materiales con alta actividad térmica.
ness ( baldosas de cerámica, natural
piedra, etc.) es apropiado en el contexto de la
Calentamiento vectivo mediante calentador.
dispositivos para crear un efecto sanitario con
usando calefacción por suelo radiante
En locales para diversos fines.
Altura superior a 5 m en presencia de vertical.
debajo de ellos deben haber nuevas aberturas de luz
Colocar aparatos de calefacción para proteger a los trabajadores de las corrientes de aire frías.
flujos de aire actuales. Al mismo tiempo esto
la solución se crea directamente en el suelo
mayor velocidad de pisos fríos
flujo de aire a lo largo del suelo, velocidad
que a menudo supera los 0,2...0,4 m/s
(Figura 2.1b). A medida que aumenta la potencia del dispositivo, aumenta la incomodidad.
Además, debido al aumento de la temperatura del aire en la zona superior, la
La pérdida de calor de la habitación se derrite.
En tales casos, para garantizar el confort térmico en área de trabajo y reducción
calefacción por suelo radiante o calefacción radiante
utilizando calefacción por radiación
dispositivos ubicados en la zona superior a una altura de 2,5...3,5 m (Fig. 2.1b). Adicional
Siga con atención debajo de las aberturas de luz.
colocar aparatos de calefacción con calor
carga pesada para compensar la pérdida de calor de una abertura ligera determinada. Si está disponible en
tales locales de lugares de trabajo permanentes
en las zonas de trabajo para garantizar el confort térmico en las mismas utilizando ya sea
sistemas calefacción de aire, ya sea usando dispositivos de radiación local encima de los lugares de trabajo, o usando
esto debajo de las aberturas de luz (ventanas) para
la carga térmica calculada del dispositivo es la siguiente
protección de los trabajadores contra las corrientes de aire frías
El soplado se toma igual a la temperatura térmica calculada.
Los flujos de aire deben colocarse lejos de
Pérdidas de esta abertura de luz superior.
aparatos de calefacción con una carga térmica de
con un margen del 10-20%. De lo contrario, en
Compensación de las pérdidas de calor de una luz determinada.
Se producirá condensación en la superficie del acristalamiento.
saturación.
Arroz. 2.1.: Ejemplos de colocación de dispositivos de calefacción en habitaciones.
a) en locales residenciales y administrativos de hasta 4 m de altura;
b) en locales para diversos fines con una altura superior a 5 m;
c) en habitaciones con aberturas de luz cenital.
En un sistema de calefacción está permitido.
uso de aparatos de calefacción
tipos personales
Incorporado elementos de calentamiento No se permite su colocación en monocapa.
externo o paredes interiores, así como en
particiones, a excepción del calentador.
Elementos finales integrados en el interior.
paredes y tabiques de salas, quirófanos
y otros locales médicos de hospitales.
Se permite proporcionarlo en paredes exteriores, techos y
elementos de calefacción por suelo radiante agua
Sistemas de calefacción empotrados en hormigón.
EN Cubo de la escalera edificios de hasta 12 pisos
Se permiten los mismos aparatos de calefacción.
colocar solo en la planta baja al nivel
puertas de entrada; instalación de calefacción
No se permiten dispositivos ni la colocación de tubos de calor en el volumen del vestíbulo.
en edificios instituciones medicas Dispositivos de calefacción en escaleras.
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V.V. Pokotilov: Manual para calcular sistemas de calefacción
Los aparatos de calefacción no deben colocarse en compartimentos del vestíbulo que tengan
puertas exteriores
Dispositivos de calefacción en la escalera.
la jaula debe estar unida para separar
ramas o elevadores de sistemas de calefacción
Las tuberías del sistema de calefacción deben
ejecución en acero (excepto galvanizado)
baños), cobre, tubos de latón, y
metal-polímero resistente al calor y poli-
tubos de medición
Tuberías de materiales poliméricos Pro-
colocado oculto: en la estructura del piso,
detrás de pantallas, en finos, minas y canales. Tendido abierto de estas tuberías.
permitido solo dentro de las secciones de incendio del edificio en lugares donde su daño mecánico, externo
calentar la superficie exterior de las tuberías a más de 90 °C
y exposición directa a la radiación ultravioleta.
rayos. Completo con tubos de polímero.
Se deben utilizar compuestos.
partes del cuerpo y productos correspondientes
el tipo de tubería utilizada.
Se deben tener en cuenta las pendientes de las tuberías.
madre no es inferior a 0,002. Junta permitida
tuberías sin pendiente a una velocidad de movimiento del agua en ellas de 0,25 m/s o más.
Se deben proporcionar válvulas de cierre.
enjuague: para cerrar y drenar el agua de
Anillos individuales, ramas y elevadores de sistemas.
calefacción, para automática o remota
válvulas controladas opcionalmente; apagar
eliminación de parte o de todos los dispositivos de calefacción en
Habitaciones en las que se utiliza calefacción.
ocurre periódicamente o parcialmente. Apagar
los herrajes deben estar provistos de piezas
cerami para conectar mangueras
EN sistemas de bombeo calentamiento de agua
debería, por regla general, prever
Colectores de aire de precisión, grifos o automáticos.
tic salidas de aire. No fluyente
Se pueden proporcionar colectores de aire a la velocidad del movimiento del agua en la tubería.
cable inferior a 0,1 m/s. Usando
Es deseable líquido anticongelante.
uso para eliminación automática de aire
salidas de aire tic - separadores,
instalado, generalmente en un calentador
apuntar "a la bomba"
En sistemas de calefacción con recorrido inferior de líneas para extracción de aire, pre-
Se prevé la instalación de salidas de aire.
grifos en los dispositivos de calefacción superiores
pisos (en sistemas horizontales- para cada
dispositivo de calefacción de la casa).
Al diseñar sistemas centralizados.
para calentamiento de agua hecho de tubos de polímero, automático
control de tic (limitador de temperatura)
temperatura) para proteger las tuberías
por exceder los parámetros del refrigerante
En cada piso se instalan armarios de instalación empotrados, en los que debe haber
Se pueden colocar distribuidores con salidas.
Tuberías, válvulas de cierre, filtros, válvulas de equilibrio y contadores.
medición de calor
Se colocan tuberías entre distribuidores y dispositivos de calefacción.
en las paredes exteriores con protección especial
tubo corrugado o en aislamiento térmico, en
estructuras de piso o en zócalos especiales
sah-korobaj
2.2. Dispositivos para regular la transferencia de calor de un dispositivo de calefacción. Métodos para conectar varios tipos de dispositivos de calefacción a tuberías del sistema de calefacción.
Para regular la temperatura del aire.
en habitaciones cerca de aparatos de calefacción hay
golpes para instalar válvulas de control
En locales con ocupación permanente
Las personas de nium generalmente están establecidas.
termostatos automáticos, proporcionando
manteniendo una temperatura determinada
ry en cada habitación y ahorro de suministro
calor mediante el uso de
exceso de calor (emisiones de calor domésticas,
radiación solar).
Al menos el 50% de las aplicaciones de calefacción.
fresas instaladas en una habitación -
investigación, es necesario establecer un marco regulatorio
accesorios, con excepción de los dispositivos interiores
zonas donde existe riesgo de congelación
refrigerante
En la Fig. 2.2 muestra varias opciones
Ustedes controladores de temperatura que pueden
ajustarse a la temperatura termostática
válvula diatora.
En la Fig. 2.3 y fig. 2.4 muestra opciones
las conexiones más comunes de varios tipos de dispositivos de calefacción a dos tubos y sistemas de tubería única de-
Se proporcionan documentos normativos y metodológicos que regulan el diseño de sistemas de drenaje y tratamiento superficial (lluvia, deshielo, lavado con agua). Aguas residuales de zonas residenciales y sitios empresariales, así como comentarios a lo dispuesto en la SP 32.13330.2012 “Alcantarillado. Redes y estructuras externas" y "Recomendaciones para el cálculo de sistemas de recolección, drenaje y depuración de escorrentías superficiales de zonas residenciales y emplazamientos empresariales y determinación de las condiciones para su liberación a masas de agua" (JSC "NII VODGEO"). Los documentos especificados permiten desviar para el tratamiento la parte más contaminada de la escorrentía superficial en una cantidad de al menos el 70% del volumen anual de escorrentía para áreas residenciales y sitios empresariales cercanos a ellas en términos de contaminación, y todo el volumen de escorrentía de los sitios de empresas, cuyo territorio puede estar contaminado con sustancias específicas con propiedades tóxicas o un contenido significativo de sustancias orgánicas. Se considera la práctica generalmente aceptada de diseñar estructuras de ingeniería de sistemas de alcantarillado separados y combinados que permitan la descarga a corto plazo de parte de las aguas residuales durante lluvias intensas (lluvias) de rara frecuencia a través de cámaras de separación (descargas de tormenta) en un cuerpo de agua. Situaciones relacionadas con la negativa de los departamentos territoriales de Peritaje Estatal y Rosrybolovstvo a aprobar la implementación de actividades en proyectos de construcción de capital planificados sobre la base del artículo 60 del Código de Aguas de la Federación de Rusia, que prohíbe la descarga en cuerpos de agua de aguas residuales que no ha sido sometido a tratamiento sanitario y neutralización.
Palabras clave
Lista de literatura citada
- Danilov O. L., Kostyuchenko P. A. Guía práctica para la selección y desarrollo de proyectos de ahorro de energía. – M., JSC Tekhnopromstroy, 2006. págs. 407–420.
- Recomendaciones para el cálculo de sistemas de recolección, disposición y depuración de escorrentía superficial de zonas residenciales, sitios empresariales y determinación de las condiciones para su liberación a cuerpos de agua. Adenda al SP 32.13330.2012 “Alcantarillado. Redes y estructuras externas" (edición actualizada de SNiP 2.04.03-85). – M., JSC “NII VODGEO”, 2014. 89 p.
- Vereshchagina L. M., Menshutin Yu. A., Shvetsov V. N. O marco normativo diseño de sistemas de eliminación y tratamiento de aguas residuales superficiales: IX congreso científico y técnico “Lecturas de Yakovlev”. – M., MGSU, 2014. págs.
- Molokov M.V., Shifrin V.N. Tratamiento de la escorrentía superficial de los territorios de ciudades y polígonos industriales. – M.: Stroyizdat, 1977. 104 p.
- Alekseev M.I., Kurganov A.M. Organización del drenaje de la escorrentía superficial (lluvia y deshielo) de áreas urbanizadas. – M.: Editorial ASV; San Petersburgo, Universidad Estatal de Ingeniería Civil de San Petersburgo, 2000. 352 p.
1 área de uso
2 Referencias normativas
3. Términos y definiciones básicos
4. Provisiones generales
5. Características cualitativas de la escorrentía superficial de áreas residenciales y sitios empresariales.
5.1. Selección de indicadores prioritarios de contaminación por escorrentía superficial en el diseño de instalaciones de tratamiento
5.2. Determinación de concentraciones calculadas de contaminantes cuando la escorrentía superficial se desvía para su tratamiento y se vierte en cuerpos de agua.
6. Sistemas y estructuras para drenar la escorrentía superficial de áreas residenciales y sitios empresariales.
6.1. Sistemas y esquemas para la eliminación de aguas residuales superficiales.
6.2. Determinación de los costos estimados de lluvia, deshielo y agua de drenaje en alcantarillas de agua de lluvia
6.3. Determinación de los caudales estimados de aguas residuales de un sistema de alcantarillado semiseparado.
6.4. Regulación de caudales de aguas residuales en la red de drenaje pluvial
6.5. Bombeo de escorrentía superficial
7. Volúmenes estimados de aguas residuales superficiales de áreas residenciales y sitios empresariales
7.1. Determinación de volúmenes medios anuales de aguas residuales superficiales.
7.2. Determinación de los volúmenes estimados de aguas pluviales vertidas para tratamiento.
7.3. Determinación de volúmenes diarios estimados. derretir agua desviado para tratamiento
8. Determinación de la capacidad de diseño de las instalaciones de tratamiento de escorrentía superficial
8.1. Productividad estimada de las instalaciones de tratamiento tipo almacenamiento.
8.2. Productividad estimada de las instalaciones de tratamiento tipo flujo.
9. Condiciones para la eliminación de escorrentía superficial de áreas residenciales y sitios empresariales.
9.1. Provisiones generales
9.2. Determinación de los estándares de descarga permisibles (IVA) de sustancias y microorganismos al verter aguas residuales superficiales a cuerpos de agua.
10. Instalaciones de tratamiento de escorrentía superficial
10.1. Provisiones generales
10.2. Selección del tipo de instalación de tratamiento según el principio de regulación del caudal de agua.
10.3. Principios tecnológicos básicos
10.4. Limpieza de escorrentías superficiales de grandes impurezas mecánicas y residuos.
10.5. Separación y regulación de plantas de tratamiento de aguas residuales.
10.6. Purificación de aguas residuales de impurezas minerales pesadas (recolección de arena)
10.7. Acumulación y clarificación preliminar de aguas residuales mediante método de sedimentación estática.
10.8. Tratamiento reactivo de escorrentía superficial.
10.9. Tratamiento de escorrentía superficial mediante sedimentación de reactivos.
10.10. Tratamiento de escorrentía superficial mediante flotación de reactivos.
10.11. Depuración de escorrentía superficial mediante filtración de contacto
10.12. Depuración adicional de escorrentía superficial mediante filtración
10.13. Adsorción
10.14. Tratamiento biológico
10.15. Ozonización
10.16. Intercambio iónico
10.17. Procesos de baromembrana
10.18. Desinfección de escorrentía superficial
10.19. Gestión de residuos procesos tecnológicos tratamiento de aguas residuales superficiales
10.20. Requisitos básicos para el control y automatización de procesos tecnológicos para el tratamiento de aguas residuales superficiales.
Bibliografía
Apéndice A. Términos y definiciones
Apéndice B. Significado de los valores de intensidad de lluvia
Apéndice B. Valores de parámetros para determinar los caudales estimados en colectores de alcantarillado pluvial.
Apéndice D. Mapa de zonificación del territorio Federación Rusa a lo largo de la capa de escorrentía fundida
Apéndice E. Mapa de zonificación del territorio de la Federación de Rusia según el coeficiente C
Anexo E. Metodología de cálculo del volumen de un embalse para regular el escurrimiento superficial en una red de drenaje pluvial
Apéndice G. Metodología para el cálculo de la productividad estaciones de bombeo para bombear escorrentía superficial
Apéndice I. Metodología para determinar el valor de la capa máxima de precipitación diaria para zonas residenciales y empresas del primer grupo.
Apéndice K. Metodología para el cálculo de la capa de precipitación máxima diaria con una determinada probabilidad de excedencia
Apéndice L. Desviaciones normalizadas del valor medio de las ordenadas de la curva de distribución logarítmicamente normal Ф en diferentes significados coeficiente de seguridad y asimetría
Apéndice M. Desviaciones normalizadas de las ordenadas de la curva de distribución binomial Ф para diferentes valores de coeficiente de seguridad y asimetría
Apéndice H. Capas de precipitación media diaria Hsr, coeficientes de variación y asimetría para varias regiones territoriales de la Federación de Rusia
Apéndice P. Metodología y ejemplo de cálculo del volumen diario de agua de deshielo vertido para tratamiento.
Hoy veremos cómo hacer un cálculo hidráulico de un sistema de calefacción. De hecho, hasta el día de hoy se está extendiendo la práctica de diseñar sistemas de calefacción por capricho. Este es un enfoque fundamentalmente erróneo: sin cálculos preliminares, elevamos el listón del consumo de material, provocamos condiciones de funcionamiento anormales y perdemos la oportunidad de lograr la máxima eficiencia.
Metas y objetivos de los cálculos hidráulicos.
Desde el punto de vista de la ingeniería sistema de fluidos El sistema de calefacción parece ser un complejo bastante complejo, que incluye dispositivos para generar calor, transportarlo y liberarlo en habitaciones con calefacción. Se considera que el modo de funcionamiento ideal de un sistema de calefacción hidráulica es aquel en el que el refrigerante absorbe el máximo calor de la fuente y lo transfiere a la atmósfera de la habitación sin pérdidas durante el movimiento. Por supuesto, tal tarea parece completamente inalcanzable, pero un enfoque más reflexivo permite predecir el comportamiento del sistema en diferentes condiciones y acercarse lo más posible a los puntos de referencia. Este es el objetivo principal del diseño de sistemas de calefacción, la parte más importante que se considera legítimamente un cálculo hidráulico.
Los objetivos prácticos del cálculo hidráulico son:
- Comprenda a qué velocidad y en qué volumen se mueve el refrigerante en cada nodo del sistema.
- Determine qué impacto tiene un cambio en el modo de funcionamiento de cada dispositivo en todo el complejo en su conjunto.
- Determine qué características de rendimiento y rendimiento de los componentes y dispositivos individuales serán suficientes para que el sistema de calefacción realice sus funciones sin aumentar significativamente el costo y sin proporcionar un margen de confiabilidad irrazonablemente alto.
- En última instancia, garantizar una distribución estrictamente dosificada de la energía térmica entre las distintas zonas de calefacción y garantizar que esta distribución se mantenga con gran constancia.
Se puede decir más: sin al menos cálculos básicos es imposible lograr una estabilidad operativa aceptable y un uso prolongado del equipo. De hecho, modelar el funcionamiento de un sistema hidráulico es la base sobre la que se construye todo el desarrollo posterior del diseño.
Tipos de sistemas de calefacción.
Las tareas de cálculo de ingeniería de este tipo se complican por la gran diversidad de sistemas de calefacción, tanto en términos de escala como de configuración. Existen varios tipos de juntas calefactoras, cada una de las cuales tiene sus propias leyes:
1. Sistema sin salida de dos tubos a es la versión más común del dispositivo, muy adecuada para organizar circuitos de calefacción tanto centrales como individuales.
La transición de los cálculos de ingeniería térmica a los hidráulicos se realiza introduciendo el concepto de flujo másico, es decir, una determinada masa de refrigerante suministrada a cada sección del circuito de calefacción. El flujo másico es la relación entre la potencia térmica requerida y el producto de la capacidad calorífica específica del refrigerante y la diferencia de temperatura en las tuberías de suministro y retorno. Así, en el croquis del sistema de calefacción se marcan los puntos clave, para los que se indica el caudal másico nominal. Por conveniencia, el caudal volumétrico se determina en paralelo, teniendo en cuenta la densidad del refrigerante utilizado.
G = Q / (c (t 2 - t 1))
- Q-necesario energía térmica, W.
- C- calor especifico refrigerante, para agua aceptado 4200 J/(kg °C)
- ΔT = (t 2 - t 1) - diferencia de temperatura entre suministro y retorno, °C
La lógica aquí es simple: entregar cantidad requerida calor al radiador, primero debe determinar el volumen o masa de refrigerante con una capacidad calorífica dada que pasa a través de la tubería por unidad de tiempo. Para hacer esto, es necesario determinar la velocidad de movimiento del refrigerante en el circuito, que es igual a la relación entre el flujo volumétrico y el área de la sección transversal del paso interno de la tubería. Si la velocidad se calcula en relación con el flujo másico, es necesario sumar el valor de densidad del refrigerante al denominador:
V = GRAMO / (ρ f)
- V - velocidad de movimiento del refrigerante, m/s
- G—flujo de refrigerante, kg/s
- ρ es la densidad del refrigerante; para el agua se puede tomar como 1000 kg/m3
- f es el área de la sección transversal de la tubería, encontrada mediante la fórmula π-·r 2, donde r es el diámetro interno de la tubería dividido por dos
Los datos de caudal y velocidad son necesarios para determinar el diámetro nominal de las tuberías de intercambio, así como el caudal y la presión. bombas de circulación. Dispositivos circulación forzada debe crear un exceso de presión para superar la resistencia hidrodinámica de las tuberías y válvulas de cierre y control. La mayor dificultad la presenta el cálculo hidráulico de sistemas con circulación natural (gravitacional), para los cuales el exceso de presión requerido se calcula en función de la velocidad y el grado de expansión volumétrica del refrigerante calentado.
Pérdidas de carga y presión.
El cálculo de los parámetros utilizando las relaciones descritas anteriormente sería suficiente para modelos ideales. EN vida real Tanto el flujo volumétrico como la velocidad del refrigerante siempre diferirán de los calculados en diferentes puntos sistemas. La razón de esto es la resistencia hidrodinámica al movimiento del refrigerante. Esto se debe a un número de factores:
- Las fuerzas de fricción del refrigerante contra las paredes de las tuberías.
- Resistencia al flujo local formada por accesorios, grifos, filtros, válvulas termostáticas y otros accesorios.
- La presencia de ramas de conexión y tipos de ramas.
- Turbulencias turbulentas en giros, contracciones, expansiones, etc.
La tarea de encontrar la caída de presión y la velocidad en diferentes partes del sistema se considera, con razón, la más difícil; se encuentra en el campo del cálculo de medios hidrodinámicos. Entonces, las fuerzas de fricción del fluido alrededor superficies internas Las tuberías se describen mediante una función logarítmica que tiene en cuenta la rugosidad del material y la viscosidad cinemática. Con los cálculos de vórtices turbulentos todo es aún más complicado: el más mínimo cambio en el perfil y la forma del canal hace que cada situación individual sea única. Para facilitar los cálculos, se introducen dos coeficientes de referencia:
- kvs- caracterizar el rendimiento de tuberías, radiadores, separadores y otros tramos próximos a los lineales.
- k ms- determinar la resistencia local en varios accesorios.
Estos coeficientes los indican los fabricantes de tuberías, válvulas, grifos y filtros para cada producto individual. Usar los coeficientes es bastante fácil: para determinar la pérdida de presión, los kilómetros se multiplican por la relación entre el cuadrado de la velocidad del refrigerante y el doble valor de aceleración. caida libre:
Δh ms = K ms (V 2 /2g) o Δp ms = K ms (ρV 2 /2)
- Δh ms — pérdida de presión en resistencias locales, m
- Δp ms: pérdida de presión en resistencias locales, Pa
- Kms - coeficiente resistencia local
- g—aceleración gravitacional, 9,8 m/s 2
- ρ - densidad del refrigerante, para agua 1000 kg/m 3
La pérdida de presión en secciones lineales es la relación entre la capacidad del canal y un coeficiente de capacidad conocido, y el resultado de la división debe elevarse a la segunda potencia:
P = (G/Kvs) 2
- P: pérdida de presión, bar
- G - flujo de refrigerante real, m 3 / hora
- Kvs - rendimiento, m 3 / hora
Preequilibrio del sistema
El objetivo final más importante del cálculo hidráulico del sistema de calefacción es calcular los valores de rendimiento a los que se suministra una cantidad estrictamente dosificada de refrigerante con una determinada temperatura a cada parte de cada circuito de calefacción, lo que garantiza una liberación de calor normalizada en el dispositivos de calefacción. Esta tarea parece difícil sólo a primera vista. En realidad, el equilibrio se logra mediante válvulas de control que limitan el flujo. Para cada modelo de válvula se indican tanto el coeficiente Kvs para el estado completamente abierto como un gráfico del cambio en el coeficiente Kv para diferentes grados de apertura de la varilla de control. Al cambiar la capacidad de las válvulas, que generalmente se instalan en los puntos de conexión de los dispositivos de calefacción, se puede lograr la distribución deseada del refrigerante y, por lo tanto, la cantidad de calor que transfiere.
Sin embargo, hay un pequeño matiz: cuando cambia la capacidad en un punto del sistema, no sólo cambia el caudal real en el área en cuestión. Debido a una disminución o un aumento del caudal, el equilibrio en todos los demás circuitos cambia hasta cierto punto. Si tomamos, por ejemplo, dos radiadores con diferente potencia térmica, conectados en paralelo con un contramovimiento del refrigerante, entonces con un aumento en el rendimiento del dispositivo, que es el primero en el circuito, el segundo recibirá menos refrigerante debido a un aumento en la diferencia en la resistencia hidrodinámica. Por el contrario, si el flujo disminuye debido a la válvula de control, todos los demás radiadores ubicados más adelante en la cadena recibirán automáticamente un mayor volumen de refrigerante y necesitarán una calibración adicional. Cada tipo de cableado tiene sus propios principios de equilibrio.
Sistemas de software para cálculos.
Evidentemente, realizar cálculos manuales está justificado sólo para sistemas de calefacción pequeños con un máximo de uno o dos circuitos con 4-5 radiadores en cada uno. Más sistemas complejos La calefacción con potencia térmica superior a 30 kW requiere enfoque integrado al calcular hidráulica, lo que amplía la gama de herramientas utilizadas mucho más allá de los límites de un lápiz y una hoja de papel.
Hoy en día existe una cantidad bastante grande de software proporcionado por los mayores fabricantes de equipos de calefacción, como Valtec, Danfoss o Herz. Dichos sistemas de software utilizan la misma metodología que se describió en nuestra revisión para calcular el comportamiento de la hidráulica. En primer lugar, en el editor visual se modela una copia exacta del sistema de calefacción diseñado, para lo cual se indican datos sobre potencia térmica, tipo de refrigerante, diferencias de longitud y altura de las tuberías, accesorios usados, radiadores y serpentines de calefacción por suelo radiante. La biblioteca de programas contiene una amplia gama de dispositivos y accesorios hidráulicos; para cada producto, el fabricante ha determinado de antemano los parámetros de funcionamiento y los coeficientes básicos. Si lo desea, puede agregar muestras de dispositivos de terceros si conocen la lista requerida de características.
Al final del trabajo, el programa permite determinar el diámetro nominal apropiado de las tuberías y seleccionar el caudal y la presión suficientes de las bombas de circulación. El cálculo se completa equilibrando el sistema, mientras que durante la simulación del funcionamiento hidráulico se tienen en cuenta las dependencias y el impacto de los cambios en la capacidad de un nodo del sistema sobre todos los demás. La práctica demuestra que dominar y utilizar incluso productos de software pagos resulta más barato que si los cálculos se confiaran a especialistas contratados.
