Calcul hydraulique du système de chauffage: presque

08-03-2018
Chauffage

Qu'est-ce qu'un calcul hydraulique d'un système de chauffage? Quelles valeurs ont besoin de calculs? Enfin, l’essentiel: comment les calculer, sans disposer des valeurs exactes de la résistance hydraulique de toutes les sections, des appareils de chauffage et des éléments des vannes? Voyons le comprendre.

La conception du chauffage commence par des calculs.

Ce que nous attendons

Pour tout système de chauffage, le paramètre le plus important est sa production de chaleur.

Il est déterminé par:

  • Température du liquide de refroidissement
  • Puissance thermique des appareils de chauffage.

Remarque: dans la documentation, le dernier paramètre est indiqué pour un delta de température fixe entre la température du liquide de refroidissement et de l'air dans une pièce chauffée à 70 ° C. Une réduction de moitié du delta de température entraîne une double diminution de la puissance thermique.

Nous allons laisser les méthodes de calcul de la production de chaleur en coulisse: elles disposent de suffisamment de matériaux de sujet.

Cependant, pour assurer le transfert de chaleur de la route ou de la chaudière aux appareils de chauffage, deux paramètres supplémentaires sont importants:

  1. La section interne du pipeline, liée à son diamètre.
Différents types de tuyaux de diamètre extérieur et intérieur sont corrélés différemment.
  1. Le débit dans ce pipeline.

Dans un système de chauffage autonome à circulation forcée, il est important de connaître quelques valeurs supplémentaires:

  1. Contour résistance hydraulique. Le calcul de la résistance hydraulique du système de chauffage déterminera les besoins en pression générés par la pompe de circulation.
  2. Le débit du liquide de refroidissement à travers le circuit, déterminé par la performance de la pompe de circulation du système de chauffage avec une tête appropriée.

Des problèmes

Comme on dit à Odessa, "ils le sont".

Pour calculer la résistance hydraulique totale du circuit, vous devez prendre en compte:

  • Résistance des sections droites. Elle est déterminée par leur matériau, leur diamètre interne, leur débit et le degré de rugosité de la paroi.
Ce nomogramme pour le calcul hydraulique des systèmes de chauffage vous permet de déterminer la perte de charge pour différents diamètres et valeurs de débit.
  • Résistance à chaque virage et transition de diamètre.
  • Résistance de chaque élément de valve.
  • Résistance de tous les appareils de chauffage.
  • Résistance de l'échangeur de chaleur de la chaudière.

La collecte de toutes les données nécessaires deviendra clairement un problème, même dans le schéma le plus simple.

Que faire

Formules

Heureusement, pour un système de chauffage autonome, le calcul hydraulique du chauffage peut être effectué avec une précision acceptable et sans entrer dans la nature.

Débit

De bas en haut, il est limité par la croissance de la différence de température entre l'écoulement et le retour, ainsi que par la probabilité accrue d'aération. Un débit rapide forcera l'air des ponts vers l'évent automatique; le lent ne peut pas faire face à cette tâche.

D'autre part, un écoulement trop rapide générera inévitablement un bruit hydraulique. Des éléments de vannes et des tours de mise en bouteille seront une source de ronflements ennuyeux.

Il est peu probable que le bruit dans le système de chauffage vous plaise la nuit.

Pour le chauffage, la plage de débits acceptables est comprise entre 0,6 et 1,5 m / s; toutefois, le calcul des autres paramètres est généralement effectué pour une valeur de 1 m / s.

Diamètre

Avec la puissance thermique connue, il est plus facile de la capter conformément au tableau.

Diamètre interne du tuyau, mm Flux de chaleur, W à Dt = 20С
Vitesse 0.6 m / s Vitesse 0.8 m / s Vitesse 1 m / s
8 2453 3270 4088
10 3832 5109 6387
12 5518 7358 9197
15 8622 11496 14370
20 15328 20438 25547
25 23950 31934 39917
32 39240 52320 65401
40 61313 81751 102188
50 95802 127735 168669

Pression de la tête

Dans une version simplifiée, il est calculé par la formule H = (R * I * Z) / 10000.

En cela:

  • H est la valeur de tête souhaitée en mètres.
  • I - perte de pression dans le tuyau, Pa / m. Pour une section de tuyau droite du diamètre calculé, la valeur est comprise entre 100 et 150.
  • Z est un facteur de compensation supplémentaire, qui dépend de la disponibilité d'équipements supplémentaires dans le circuit.
Éléments de contour Valeur du coefficient
Raccords et raccords 1,3
Têtes thermostatiques et vannes 1,7
Mélangeur avec vanne à trois ou deux voies 1.2
Dans le mélangeur photo pour le chauffage.

Si le système contient plusieurs éléments de la liste, les coefficients correspondants sont multipliés. Donc, pour un système avec des vannes à bille, des raccords filetés pour les tuyaux et un thermostat qui régule la perméabilité de la mise en bouteille, Z = 1,3 * 1,7 = 2,21.

La performance

Les instructions pour calculer de vos propres mains les performances de la pompe ne sont également pas très complexes.

La productivité est calculée par la formule G = Q / (1,163 * Dt), dans laquelle:

  • G - performance en m3 / heure.
  • Q est la puissance thermique du circuit en kilowatts.
  • Dt est la différence de température entre les lignes d'alimentation et de retour.

Exemple

Donnons un exemple de calcul hydraulique du système de chauffage dans les conditions suivantes:

  • La température delta entre les tuyaux d'alimentation et de retour est égale à 20 degrés standard.
  • Puissance thermique d'un cuivre - 16 KW.
  • La longueur totale de la bouteille à un tuyau de Leningradka est de 50 mètres. Les appareils de chauffage sont connectés en parallèle avec la mise en bouteille. Les thermostats, la rupture du remplissage et les circuits secondaires avec mélangeurs sont manquants.

Alors commençons.

Le diamètre interne minimum selon le tableau ci-dessus est de 20 millimètres à une vitesse d'écoulement d'au moins 0,8 m / s.

Utile: les pompes de circulation modernes ont souvent un réglage progressif ou progressif des performances. Dans ce dernier cas, le prix de l'appareil est un peu plus élevé.

La pompe KSB Rio-Eco Z à réglage en douceur.

La tête optimale pour notre cas sera (50 * 150 + 1,3) / 10000 = 0,975 m En fait, dans la plupart des cas, le paramètre n'a pas besoin d'être calculé. La différence entre le système de chauffage d’un immeuble d’appartement qui assure la circulation - seulement 2 mètres; c'est exactement la valeur minimale de la tête de la majorité absolue des pompes à rotor humide.

La productivité est calculée comme suit: G = 16 / (1,163 * 20) = 0,69 m3 / heure.

Conclusion

Nous espérons que les méthodes de calcul ci-dessus aideront le lecteur à calculer les paramètres de son propre système de chauffage, sans entrer dans la jungle des formules complexes et des données de référence. Comme toujours, la vidéo ci-jointe offrira des informations supplémentaires. Des succès!