Calcoli ACS, BKN. Troviamo il volume, la potenza della fornitura di acqua calda, la potenza del BKN (serpente), il tempo di riscaldamento, ecc.

In questo articolo considereremo i problemi pratici per trovare i volumi di accumulo acqua calda, Potenza riscaldamento ACS. Potenza degli apparecchi di riscaldamento. Tempo di disponibilità dell'acqua calda per varie apparecchiature e simili.

Diamo un'occhiata ad esempi di attività:

Compito 1. Trova la potenza di uno scaldabagno istantaneo

Scaldabagno istantaneo- Questo è uno scaldabagno, il cui volume d'acqua può essere così piccolo che la sua esistenza è inutile per immagazzinare l'acqua. Pertanto, si ritiene che uno scaldacqua istantaneo non sia destinato all'accumulo di acqua calda. E non ne teniamo conto nei nostri calcoli.

Dato: Il consumo di acqua è di 0,2 l/sec. Temperatura acqua fredda 15 gradi Celsius.

Trovare: La potenza di uno scaldabagno istantaneo, a condizione che riscaldi l'acqua a 45 gradi.

Soluzione

Risposta: La potenza dello scaldacqua istantaneo sarà 25120 W = 25 kW.

Non è praticamente consigliabile consumarlo un gran numero di elettricità. Pertanto, è necessario accumulare (accumulare acqua calda) e ridurre il carico sui cavi elettrici.

Gli scaldacqua istantanei hanno un riscaldamento instabile dell'acqua calda. La temperatura dell'acqua calda dipenderà dal flusso d'acqua attraverso lo scaldacqua istantaneo. I sensori di commutazione di potenza o temperatura non consentono una buona stabilizzazione della temperatura.

Se si desidera trovare la temperatura di uscita di uno scaldacqua istantaneo esistente ad una determinata portata.

Compito 2. Tempo di riscaldamento dello scaldabagno elettrico (caldaia).

Disponiamo di uno scaldabagno elettrico con una capacità di 200 litri. La potenza degli elementi riscaldanti elettrici è di 3 kW. È necessario trovare il tempo per riscaldare l'acqua da 10 gradi a 90 gradi Celsius.

Dato:

Peso = 3 kW = 3000 W.

Trova: il tempo necessario affinché il volume dell'acqua nel serbatoio dello scaldabagno si riscaldi da 10 a 90 gradi.

Soluzione

Il consumo energetico degli elementi riscaldanti non varia in base alla temperatura dell'acqua nel serbatoio. (Considereremo come cambia la potenza negli scambiatori di calore in un altro problema.)

È necessario trovare la potenza degli elementi riscaldanti, come per uno scaldabagno istantaneo. E questa potenza sarà sufficiente per riscaldare l'acqua in 1 ora.

Se è noto che con una potenza dell'elemento riscaldante di 18,6 kW, il serbatoio riscalderà l'acqua in 1 ora, non è difficile calcolare il tempo con una potenza dell'elemento riscaldante di 3 kW.

Risposta: Il tempo per riscaldare l'acqua da 10 a 90 gradi con una capacità di 200 litri sarà di 6 ore e 12 minuti.

Compito 3. Tempo di riscaldamento della caldaia a riscaldamento indiretto

Prendiamo come esempio una caldaia a riscaldamento indiretto: Buderus Logalux SU200

Potenza nominale: 31,5 kW. Non è chiaro per quali ragioni sia stato ritrovato. Ma guarda la tabella qui sotto.

Volume 200 litri

Il serpente è fatto da tubo d'acciaio DN25. Diametro interno 25 mm. Esterno 32 mm.

Le perdite idrauliche nel tubo a serpente indicano 190 mbar con una portata di 2 m3/ora. Che corrisponde a 4.6.

Naturalmente, questa resistenza è elevata per l'acqua e nuova pipa. Molto probabilmente, c'erano rischi associati alla crescita eccessiva della tubazione, al refrigerante ad alta viscosità e alla resistenza alle connessioni. È meglio indicare perdite ovviamente ingenti in modo che qualcuno non commetta errori.

Superficie di scambio termico 0,9 m2.

Può contenere 6 litri d'acqua in una pipa a serpente.

La lunghezza di questo tubo a serpente è di circa 12 metri.

Il tempo di riscaldamento è scritto come 25 minuti. Non è chiaro come sia stato calcolato. Diamo un'occhiata alla tabella.

Tavolo Snake Power BKN

Considera la tabella per determinare il potere del serpente

Considera la potenza di dissipazione del calore del serpente SU200 di 32,8 kW

Allo stesso tempo, nel circuito Consumo ACS 805 l/ora. I flussi in 10 gradi escono a 45 gradi

Un'altra variante

Considera la potenza di dissipazione del calore del serpente SU200 di 27,5 kW

Un liquido refrigerante con una temperatura di 80 gradi scorre nel serpente con una portata di 2 m3/ora.

Allo stesso tempo, la portata nel circuito sanitario è di 475 l/ora. I flussi in 10 gradi escono a 60 gradi

Altre caratteristiche

Sfortunatamente non ti fornirò il calcolo del tempo di riscaldamento per una caldaia a riscaldamento indiretto. Perché questa non è una formula. Ci sono molti significati intrecciati qui: a partire dalle formule del coefficiente di scambio termico, fattori di correzione per diversi scambiatori di calore (poiché anche la convezione dell'acqua introduce le proprie deviazioni), e questo si conclude con un'iterazione di calcoli basati sulle variazioni di temperatura nel tempo. Qui, molto probabilmente in futuro farò un calcolatore di calcolo.

Dovrai accontentarti di ciò che ci dice il produttore della BKN (caldaia a riscaldamento indiretto).

E il produttore ci dice quanto segue:

Che l'acqua sarà pronta in 25 minuti. A condizione che il flusso nel serpente sia di 80 gradi con una portata di 2 m3/ora. La potenza della caldaia che produce liquido di raffreddamento riscaldato non deve essere inferiore a 31,5 kW. L'acqua pronta da bere è considerata 45-60 gradi. Lavare sotto la doccia a 45 gradi. 60 è acqua molto calda, ad esempio per lavare i piatti.

Compito 4. Quanta acqua calda è necessaria per fare una doccia di 30 minuti?

Calcoliamo ad esempio con scaldabagno elettrico. Poiché l'elemento riscaldante elettrico ha una produzione costante di energia termica. La potenza degli elementi riscaldanti è di 3 kW.

Dato:

Acqua fredda 10 gradi

Temperatura minima del rubinetto 45 gradi

La temperatura massima del riscaldamento dell'acqua nel serbatoio è di 80 gradi

La portata confortevole dell'acqua corrente dal rubinetto è di 0,25 l/sec.

Soluzione

Innanzitutto, troviamo la potenza che fornirà questo flusso d'acqua

Risposta: Per eliminare l'accumulo saranno necessari 0,45 m3 = 450 litri di acqua acqua calda. A condizione che gli elementi riscaldanti non riscaldino l'acqua al momento del consumo di acqua calda.

A molti può sembrare che non vi sia alcuna contabilità per l'ingresso di acqua fredda nel serbatoio. Come calcolare la perdita di energia termica quando la temperatura dell'acqua di 10 gradi entra in un'acqua di 80 gradi. Ovviamente ci sarà una perdita di energia termica.

Ciò è dimostrato come segue:

Energia spesa per il riscaldamento della vasca da 10 a 80:

Cioè, un serbatoio con un volume di 450 litri e una temperatura di 80 gradi contiene già 36 kW di energia termica.

Da questo serbatoio preleviamo energia: 450 litri di acqua con una temperatura di 45 gradi (attraverso il rubinetto). Energia termica dell'acqua con un volume di 450 litri ad una temperatura di 45 gradi = 18 kW.

Ciò è dimostrato dalla legge di conservazione dell’energia. Inizialmente nel serbatoio c'erano 36 kW di energia, hanno preso 18 kW, lasciando 18 kW. Questi 18 kW di energia contengono acqua ad una temperatura di 45 gradi. Cioè, 70 gradi divisi a metà danno 35 gradi. 35 gradi + 10 gradi di acqua fredda otteniamo una temperatura di 45 gradi.

La cosa principale qui è capire qual è la legge di conservazione dell'energia. Questa energia dal serbatoio non può scappare nessuno sa dove! Sappiamo che dal rubinetto uscivano 18 kW e inizialmente nel serbatoio c'erano 36 kW. Prendendo 18 kW dal serbatoio, abbasseremo la temperatura nel serbatoio a 45 gradi (alla temperatura media (80+10)/2=45).

Proviamo ora a trovare il volume del serbatoio quando la caldaia è riscaldata a 90 gradi.

Consumo energetico utilizzato dell'acqua calda all'uscita del rubinetto 18317 W

Risposta: Volume del serbatoio 350 litri. Un aumento di soli 10 gradi ha ridotto il volume del serbatoio di 100 litri.

Questo può sembrare irrealistico a molti. Ciò può essere spiegato come segue: 100/450 = 0,22 non è molto. Differenza di temperatura memorizzata (80-45)

Dimostriamo che questa è una formula valida in un altro modo:

Naturalmente questo è un calcolo teorico approssimativo! Nel calcolo teorico si tiene conto del fatto che la temperatura nel serbatoio tra lo strato superiore e quello inferiore viene miscelata istantaneamente. Se teniamo conto del fatto che l'acqua è più calda nella parte superiore e più fredda nella parte inferiore, il volume del serbatoio può essere ridotto dalla differenza di temperatura. Non per niente i serbatoi verticali sono considerati più efficienti nello stoccaggio dell'energia termica. Poiché maggiore è l'altezza del serbatoio, maggiore è la differenza di temperatura tra lo strato superiore e quello inferiore. Quando l'acqua calda viene consumata rapidamente, questa differenza di temperatura è maggiore. Quando non c'è flusso d'acqua, molto lentamente la temperatura nella vasca diventa uniforme.

Abbasseremo semplicemente da 45 gradi a 10 gradi più in basso. Per il posto 45 ci saranno 35 gradi.

Risposta: A causa dello sbalzo di temperatura abbiamo ridotto il volume del serbatoio di altri 0,35-0,286 = 64 litri.

Abbiamo calcolato a condizione che al momento del consumo di acqua calda gli elementi riscaldanti non funzionassero e non riscaldassero l'acqua.

Calcoliamo ora sotto la condizione che il serbatoio inizi a riscaldare l'acqua al momento del consumo di acqua calda.

Aggiungiamo un'altra potenza di 3 kW.

In 30 minuti di funzionamento otterremo la metà della potenza di 1,5 kW.

Quindi è necessario sottrarre questo potere.

Risposta: Il volume del serbatoio sarà di 410 litri.

Compito 5. Calcolo della potenza aggiuntiva per la fornitura di acqua calda

Consideriamo una casa privata con una superficie di 200 mq. Il consumo energetico massimo per il riscaldamento della casa è di 15 kW.

Nella casa vivono 4 persone.

Trovare: Potenza aggiuntiva per acqua calda sanitaria

Dobbiamo cioè trovare la potenza della caldaia tenendo conto di: potenza di riscaldamento della casa + riscaldamento dell'acqua calda.

A questo scopo è meglio utilizzare lo schema n. 4:

Soluzione

È necessario trovare quanti litri di acqua calda consuma una persona al giorno:

SNiP 2.04.01-85* afferma che, secondo le statistiche, vengono consumati 300 litri al giorno per persona. Di questi, 120 litri sono destinati all'acqua calda alla temperatura di 60 gradi. Queste statistiche cittadine sono mescolate con persone che non sono abituate a usare così tanta acqua al giorno. Posso offrirti le mie statistiche sui consumi: se ti piace fare bagni caldi ogni giorno, puoi spendere 300-500 litri di acqua calda al giorno per una sola persona.

Volume d'acqua al giorno per 4 persone:

Cioè alla potenza termica di una casa di 15 kW bisogna aggiungere 930 W = 15930 W.

Ma se consideriamo il fatto che di notte (dalle 23:00 alle 7:00) non si consuma acqua calda, si ottengono 16 ore in cui si consuma acqua calda:

Risposta: Potenza caldaia = 15 kW + 1,4 kW per fornitura acqua calda. = 16,4 kW.

Ma in questo calcolo c'è il rischio che in caso di elevato consumo di acqua calda in determinate ore si interrompa il riscaldamento della casa per un lungo periodo.

Se desideri avere un buon flusso di acqua calda per una casa privata, scegli un BKN da almeno 30 kW. Questo ti permetterà di avere una portata illimitata di 0,22 l/sec. con una temperatura di almeno 45 gradi. La potenza della caldaia non deve essere inferiore a 30 kW.

In generale, gli obiettivi di questo articolo erano focalizzati sul risparmio energetico. Non abbiamo considerato ciò che stava accadendo in un momento particolare, ma abbiamo preso un percorso diverso per calcolare. Abbiamo seguito il metodo indiscusso del risparmio energetico. L'energia spesa all'uscita del rubinetto sarà quindi pari all'energia proveniente dall'apparecchiatura della caldaia. Conoscendo il potere in due luoghi diversi, puoi trovare il tempo trascorso.

Una volta abbiamo discusso del calcolo della fornitura di acqua calda sul forum: http://santeh-baza.ru/viewtopic.php?f=7&t=78

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Carico termico orario medio della fornitura di acqua calda per il consumatore di energia termica Q hm , Gcal/h, in stagione di riscaldamento determinato dalla formula:

Qhm =/T(3,3)

a= 100 l/giorno - il tasso di consumo di acqua per la fornitura di acqua calda;

N =4 - numero di persone;

T = 24 ore – durata di funzionamento del sistema di fornitura di acqua calda dell'abbonato al giorno, ore;

t c - temperatura acqua di rubinetto durante la stagione di riscaldamento, °C; in assenza di informazioni attendibili si accetta t c = 5 °C;

Q hm =100∙4∙(55-5)∙10 -6 /24=833,3∙10 -6 Gcal/h= 969 W

3.3 Consumo totale di calore e consumo di gas

Per la progettazione viene selezionata una caldaia a doppio circuito. Nel calcolo del consumo di gas, si tiene conto del fatto che la caldaia per il riscaldamento e l'ACS funziona separatamente, ovvero quando il circuito ACS è acceso, il circuito di riscaldamento è spento. Ciò significa che il consumo di calore totale sarà pari al consumo massimo. In questo caso, il consumo massimo di calore per il riscaldamento.

1. ∑Q = Q omax = 6109 kcal/h

2. Determinare il consumo di gas utilizzando la formula:

V =∑Q /(η ∙Q n p), (3.4)

dove Q n p =34 MJ/m 3 =8126 kcal/m 3 - potere calorifico inferiore del gas;

η – rendimento della caldaia;

V = 6109/(0,91/8126)=0,83 m3/h

Per il cottage scegliamo

1. Caldaia a doppio circuito AOGV-8, potenza termica Q=8 kW, flusso di gas V=0,8 m 3 /h, pressione nominale di ingresso del gas naturale Рnom=1274-1764 Pa;

2. Fornello a gas, 4 fuochi, GP 400 MS-2p, consumo gas V=1,25m3

Consumo totale di gas per 1 casa:

Vg =N∙(Vpg ∙K® +V2-caldaia ∙K cat), (3.5)

dove Ko = 0,7 è il coefficiente di contemporaneità per una stufa a gas, ricavato dalla tabella in base al numero di appartamenti;

K cat = 1 - coefficiente di contemporaneità della caldaia secondo la tabella 5;

N è il numero di case.

Vg =1,25∙1+0,8∙0,85 =1,93 m3 /h

Per 67 case:

Vg =67∙(1,25∙0,2179+0,8∙0,85)=63,08 m 3 /h

3.4 Progettare i carichi termici della scuola

Calcolo dei carichi termici

Orario stimato carico termico il riscaldamento di un singolo edificio è determinato da indicatori aggregati:

Q o =η∙α∙V∙q 0 ∙(t p -t o)∙(1+K i.r.)∙10 -6 (3.6)

dove  è un fattore di correzione che tiene conto della differenza nella temperatura dell'aria esterna calcolata per il progetto di riscaldamento to da t o = -30 °C, a cui viene determinato il valore corrispondente, viene preso secondo l'Appendice 3, α = 0,94;

V è il volume dell'edificio secondo le misurazioni esterne, V = 2361 m 3;

q o - caratteristica di riscaldamento specifica dell'edificio a t o = -30 °, assumere q o = 0,523 W/(m 3 ∙◦C)

tp- temperatura di progetto aria in un edificio riscaldato, prendere 16°C

t o - temperatura di progetto dell'aria esterna per il riscaldamento di progetto (t o = -34◦C)

η - efficienza della caldaia;

K i.r - coefficiente di infiltrazione calcolato dovuto alla pressione termica e del vento, ovvero il rapporto tra le perdite di calore di un edificio con infiltrazione e trasferimento di calore attraverso le recinzioni esterne alla temperatura dell'aria esterna calcolata per la progettazione del riscaldamento. Calcolato utilizzando la formula:

K i.r =10 -2 ∙ 1/2 (3,7)

dove g è l'accelerazione di gravità, m/s 2;

L è l'altezza libera dell'edificio, assunta pari a 5 m;

ω - velocità del vento calcolata per una data area durante la stagione di riscaldamento, ω=3m/s

K i.r =10 -2 ∙ 1/2 =0,044

Q o =0,91∙0,94∙2361∙(16+34)∙(1+0,044)∙0,39 ∙10 -6 =49622,647∙10 -6 W.

Calcolo dei carichi di ventilazione

In assenza di una progettazione dell'edificio ventilato portata stimata quelle zattere per la ventilazione, W [kcal/h], saranno determinate dalla formula per i calcoli aggregati:

Q in = V n ∙q v ∙(t i - t o), (3.8)

dove Vn è il volume dell'edificio secondo le misure esterne, m 3;

q v - caratteristica di ventilazione specifica dell'edificio, W/(m 3 °C) [kcal/(h m 3 °C)], presa mediante calcolo; in assenza di dati dalla tabella. 6 per edifici pubblici ;

t j - temperatura media dell'aria interna nei locali ventilati dell'edificio, 16 °C;

t o, - temperatura di progetto dell'aria esterna per il progetto di riscaldamento, -34°С,

Qin = 2361∙0,09(16+34)=10624,5

dove M è il numero stimato di consumatori;

a – tasso di consumo di acqua per la fornitura di acqua calda a temperatura

t g = 55 0 C per persona al giorno, kg/(giorno×persona);

b – consumo di acqua calda con temperatura t g = 55 0 C, kg (l) per gli edifici pubblici, assegnato ad un residente della zona; in mancanza di dati più precisi si consiglia di assumere b = 25 kg al giorno per persona, kg/(giorno×persona);

c p av =4,19 kJ/(kg×K) – capacità termica specifica dell'acqua alla sua temperatura media t av = (t g -t x)/2;

t x – temperatura dell'acqua fredda durante il periodo di riscaldamento (in assenza di dati, considerata pari a 5 0 C);

n c – durata stimata della fornitura di calore alla fornitura di acqua calda, s/giorno; con alimentazione 24 ore su 24 n c =24×3600=86400 s;

il coefficiente 1.2 tiene conto del raffreddamento dell'acqua calda nei sistemi di fornitura di acqua calda degli abbonati.

Q acqua calda =1,2∙300∙ (5+25) ∙ (55-5) ∙4,19/86400=26187,5 W

I parametri principali degli edifici residenziali sono l'approvvigionamento idrico, sistema fognario e consegna energia elettrica. Indipendentemente dal numero dei residenti (casa privata o multipiano), il calcolo delle reti principali deve essere effettuato secondo determinate regole, utilizzando le apposite formule. Per creare il diritto schema elettrico Non ci vuole molto tempo; è molto più difficile decidere sulla fornitura d’acqua. Una difficoltà particolare è la progettazione e il calcolo della fornitura di acqua calda. Per eseguire correttamente tutte le operazioni, è necessario conoscere non solo il lato tecnico della questione, ma anche il quadro normativo.

Il tipo di rete più comunemente scelto è il tipo di circolazione. Il principio di funzionamento di un tale sistema è la circolazione costante del liquido. L'unico inconveniente sistema di circolazione la fornitura di acqua calda è troppo costosa. I costi sono giustificati solo quando viene raggiunto il numero massimo di utenti per un edificio residenziale.

Inoltre, oltre alla politica dei prezzi elevati, la circolazione costante dell'acqua porta a notevoli perdite di calore, il che comporta costi aggiuntivi. Se è presente un sistema di circolazione, i progettisti cercano di ridurre il più possibile la lunghezza della tubazione. Questa opzione consente ulteriori risparmi sul trasporto di liquidi.

Qual è il periodo di attesa e come viene calcolato?

Il periodo di attesa è il periodo di tempo che trascorre dal momento in cui l'utente apre il rubinetto fino all'erogazione dell'acqua calda. Cercano di ridurre il più possibile questo tempo; a tale scopo, il sistema di fornitura di acqua calda viene ottimizzato, vengono apportate modifiche e, se gli indicatori sono scadenti, vengono modernizzati.

Per impostare il periodo di attesa vengono utilizzati gli standard generalmente accettati. Per calcolarlo correttamente, dovresti sapere quanto segue:

• Per ridurre il periodo di attesa, dovresti creare alta pressione acqua nel sistema. Ma impostare parametri di pressione troppo elevati può causare danni alla tubazione.
• Per ridurre il periodo di attesa, aumentare portata dispositivo attraverso il quale l'utente riceve il liquido.
• Il tempo di attesa aumenta in modo direttamente proporzionale al diametro interno della tubazione, anche se il circuito è molto distante dall'utenza.

La sequenza corretta per il calcolo del periodo di attesa è:

• Determinazione del numero di consumatori. Dopo la cifra esatta, dovresti fare una piccola riserva, poiché ci sono picchi di consumo di acqua calda.
• Determinazione delle caratteristiche della tubazione: lunghezza, diametro interno dei tubi, nonché il materiale con cui sono realizzati.
• Moltiplicando la lunghezza della tubazione e il suo diametro interno per il volume specifico di acqua, misurato in l/s.
• Determinazione del percorso del fluido più breve e conveniente. Questo parametro comprende anche le sezioni del circuito situate più lontane dal rubinetto dell'acqua. Vengono aggiunti anche tutti i volumi di acqua.
• La quantità di liquido è divisa per il flusso d'acqua al secondo. Quando si ottiene questo parametro, viene presa in considerazione anche la pressione totale del fluido nel sistema.

Per ottenere i risultati più accurati, è necessario calcolare correttamente il volume specifico della pipeline. Per questo, viene utilizzata la seguente formula:

Cs = 10 (F/100)2 3,14/4, dove F è il diametro interno della tubazione.

Quando si determina il volume specifico, non è possibile utilizzare il valore sia del diametro esterno che di quello nominale dei tubi. Ciò ridurrà significativamente la precisione dei calcoli. Esistono tabelle in cui per alcuni materiali (rame e acciaio) è precalcolato il valore del volume specifico.

Calcolo del consumo di acqua calda al giorno

La quantità di acqua calda di cui l'utente ha bisogno al giorno è un parametro calcolato in anticipo. Tipicamente tali dati sono ricavati da tabelle, dove sono suddivisi per tipologia di locale e sua metratura. I parametri europei non vanno confusi con quelli di altri paesi; sono sorprendentemente diversi gli uni dagli altri.

In media, il consumo di acqua calda per persona al giorno varia da 25 a 50 litri. La compilazione e il calcolo della quantità di acqua calda per persona è possibile solo dopo che è noto lo stato della stanza o dell'edificio.

Come calcolare una pipeline

Per il funzionamento a lungo termine di un sistema di trasporto di liquidi caldi, la tubazione deve essere calcolata in condizioni di carico di punta. Ciò consente di creare una certa riserva, che eliminerà il verificarsi di malfunzionamenti nel sistema con un forte aumento della pressione.

Per calcolare una pipeline, molto spesso vengono utilizzati diagrammi e tabelle già pronti con dati rilevanti. Il materiale più spesso utilizzato è il rame o l'acciaio zincato. Dovresti sapere che un parametro di calcolo importante è l'unità di fissaggio equivalente. Questo dispositivo chiamato elemento condizionale per un certo tipo di meccanismi di piegatura dell'acqua.

Sequenza di calcolo della pipeline:

• Il calcolo inizia con la determinazione del parametro Fixture Unit, obbligatorio per ciascun punto di presa d'acqua.
• La rete principale di trasporto dell'acqua calda è divisa in sezioni separate (nodi). Il principio si basa sulla progettazione dell'impianto di riscaldamento.
• Trova il numero totale di Fixture Unit che saranno posizionate in diversi siti.
• In base all'importo totale delle Fixture Unit e alla tipologia dell'edificio, si ricava la portata stimata per ciascuna sezione dell'impianto.
• Il flusso di progetto, indicato anche come volume di produzione, è un componente importante nel determinare il diametro della tubazione. Il diametro interno dei tubi è determinato a condizione che i valori finali non superino i limiti generalmente stabiliti.

Quando si calcola la rete di circolazione, è possibile utilizzare posizione generale, che per ogni elemento Fixture Unit ci sono 3 l/s. Un punto a parte è il calcolo pompa di ricircolo, che ha una certa capacità di throughput. Per determinare questo parametro è necessario conoscere il numero esatto di punti acqua.

Per garantire ulteriori risparmi alla rete di circolazione, sulla pompa è installato un termostato. Il termostato assicura che il dispositivo si accenda quando la temperatura del liquido trasportato scende. Quando la temperatura dell'acqua sul circuito di ritorno raggiunge un valore inferiore a quello nominale di 5 gradi, la pompa si spegne.

Cosa ti serve per iniziare a calcolare la fornitura di acqua calda

È impossibile iniziare a calcolare un sistema di fornitura di acqua calda senza disporre della documentazione tecnica e di progettazione della casa. Allo stesso tempo, la dimensione della casa non è importante; un terreno privato richiede la stessa pianta di un edificio a più piani.

Il calcolo inizia con un progetto architettonico certificato, sul quale viene selezionato posizione corretta edifici, nonché la collocazione dei sanitari. L'ubicazione della casa ti aiuterà a scegliere il sistema di approvvigionamento idrico lungo il percorso più breve.

E' necessario conoscere il numero di persone che abiteranno l'edificio. Naturalmente è impossibile conoscere il numero esatto dei residenti, quindi è meglio effettuare il calcolo utilizzando i dati massimi. Tali cifre ti permetteranno di calcolare il momento corretto dei carichi di punta.

Determinare la posizione in cui verrà posizionata l'attrezzatura per la fornitura di acqua calda. Quest'area, deve essere indicato sullo schema.

Il consumo di acqua per le esigenze di fornitura di acqua calda dovrebbe essere determinato in base agli standard di consumo di acqua calda, tenendo conto della probabilità di utilizzare i rubinetti dell'acqua. Determinare il carico Sistema ACS in base alla portata massima dell'acqua calda e tenerne conto nella scelta della fonte di calore. Ciao, cari amici! Siamo abituati a utilizzare l'acqua calda ogni giorno e difficilmente possiamo immaginarlo vita comoda, se non puoi fare un bagno caldo o devi lavare i piatti sotto un rubinetto da cui sgorga un getto freddo. Acqua temperatura desiderata e nella giusta quantità: questo è ciò che sogna il proprietario di ogni casa privata. Oggi determineremo il consumo stimato di acqua e calore per la fornitura di acqua calda alla nostra casa. Devi capire che in questa fase per noi non è particolarmente importante dove arriviamo a questo caldo. Forse ne terremo conto quando sceglieremo la potenza della fonte di fornitura di calore e riscalderemo l'acqua per il fabbisogno di acqua calda nella caldaia. Forse riscalderemo l'acqua in un separato caldaia elettrica oppure uno scaldabagno a gas, o magari ce lo porteranno.

Bene, e se non ci fossero? capacità tecniche per installare un sistema di acqua calda in casa, poi andremo al nostro stabilimento balneare o al villaggio. I nostri genitori andavano per lo più ai bagni cittadini, e ora ha suonato il bagno russo mobile sotto la tua finestra. Certo, la vita non si ferma e avere il bagno e la doccia in casa oggi non è più un lusso, ma una semplice necessità. Pertanto, forniremo un sistema di fornitura di acqua calda in casa. Il corretto calcolo della fornitura di acqua calda determinerà il carico sul sistema di acqua calda sanitaria e, in ultima analisi, la scelta della potenza della fonte di calore. Pertanto, questo calcolo deve essere affrontato molto seriamente. Prima di scegliere la progettazione e l'attrezzatura di un sistema di acqua calda sanitaria, dobbiamo calcolare il parametro principale di qualsiasi sistema: il consumo massimo di acqua calda per ora di consumo massimo di acqua (Q g.v max, kg/h).

In pratica, utilizzando un cronometro e un misurino, determiniamo il consumo di acqua calda, l/min, durante il riempimento della vasca

Calcolo della portata oraria massima di acqua calda per ora di massimo consumo di acqua

Per calcolare questo consumo, passiamo agli standard di consumo di acqua calda (secondo il capitolo SNiP 2-34-76), vedere Tabella 1.

Standard di consumo di acqua calda (secondo il capitolo SNiP 2-34-76)

Tabella 1

g i.s – media per il periodo di riscaldamento, l/giorno;

g e – consumo massimo di acqua, l/giorno;

g i.h – consumo massimo di acqua, l/h.

Cari amici, voglio mettervi in ​​guardia contro un errore comune. Molti sviluppatori, e anche giovani designer inesperti, eseguono calcoli orari flusso massimo acqua calda secondo la formula

G massimo =g i.h *U, kg/h

g i.h – tasso di consumo di acqua calda, l/h, consumo massimo di acqua, preso secondo la tabella 1; U – numero di consumatori di acqua calda, U=4 persone.

Sol massimo = 10 * 4 = 40 kg/ora o 0,67 l/min

Q anno massimo = 40 * 1 * (55 – 5) = 2000 kcal/h o 2.326 kW

Avendo calcolato il flusso d'acqua in questo modo e selezionato la potenza della fonte di calore per riscaldare questo flusso, ti sei calmato. Ma quando entri nella doccia, rimarrai sorpreso di scoprire che solo 3 gocce d'acqua al secondo gocciolano sulla tua testa calva sporca e sudata. Né lavarsi le mani, né sciacquare i piatti, per non parlare del bagno, è fuori discussione. Allora, qual è il problema? E l'errore è che il consumo orario massimo di acqua per il giorno di maggior consumo di acqua non è stato determinato correttamente. Risulta che tutte le tariffe di consumo di acqua calda secondo la Tabella 1 dovrebbero essere utilizzate solo per calcolare la portata attraverso i singoli dispositivi e la probabilità di utilizzo della loro azione. Questi standard non sono applicabili per determinare i costi in base al numero di consumatori, moltiplicando il numero di consumatori per consumo specifico! Questo è precisamente l'errore principale commesso da molti calcolatori nel determinare il carico termico su un sistema di fornitura di acqua calda.

Se dobbiamo determinare le prestazioni dei generatori di calore (caldaie) o dei riscaldatori in assenza di serbatoi di acqua calda per gli abbonati (il nostro caso), il carico stimato sul sistema di acqua calda deve essere determinato dal consumo orario massimo di acqua calda (calore) per il giorno di maggior consumo di acqua utilizzando la formula

Q g.v max =Sol massimo * s * (t st.mer –tx), kcal/h

G max – consumo orario massimo di acqua calda, kg/h. Il consumo orario massimo di acqua calda, G max, tenendo conto della probabilità di utilizzare i rubinetti, dovrebbe essere determinato dalla formula

Sol massimo = 18 *g * K e * α h * 10 3, kg/h

g – consumo di acqua calda, l/con rubinetti dell'acqua. Nel nostro caso: per un lavabo g y = 0,07 l/s; per il lavaggio g m = 0,14 l/s; per doccia g d = 0,1 l/s; per un bagno g in = 0,2 l/s. Scegliamo un valore maggiore, cioè g = g in = 0,2 l/s; K e – coefficiente adimensionale di utilizzo di un dispositivo di piegatura ad acqua per 1 ora di consumo massimo di acqua. Per una vasca da bagno con portata caratteristica di acqua calda (massima) g x = 200 l/h, questo coefficiente sarà pari a K u = 0,28; α h è un valore adimensionale determinato in base al numero totale N di dispositivi di piegatura ad acqua e alla probabilità di utilizzarli R h per 1 ora di massimo consumo di acqua. A sua volta, la probabilità di utilizzare dispositivi di piegatura ad acqua può essere determinata dalla formula

R h =g i.h *U/3600*K e*G*N

g i.h – tasso di consumo di acqua calda per ora di maggior consumo di acqua, l/h. Si preleva secondo la tabella 1, g e.h = 10 l/h; N – numero totale di rubinetti dell'acqua installati nella casa, N = 4.

Rh = 10 * 4 / 3600 * 0,28 * 0,2 * 4 = 0,0496. A dx h< 0,1 и любом N по таблице (N * Р ч = 0,198) определяем α ч = 0,44

Gmax = 18 * 0,2 * 0,28 * 0,44 * 10 3 = 444 kg/h o 7,4 l/min.

Q anno max = 444 * 1 * (55 – 5) = 22200 kcal/h o 25,8 kW

No, né la temperatura desiderata né il corretto flusso di acqua calda sono disagio

Come potete vedere, cari amici, il consumo di acqua e, di conseguenza, di calore è aumentato di circa 10 volte. Inoltre, il consumo di calore per la fornitura di acqua calda (25,8 kW) è 2 volte maggiore del consumo di calore totale per il riscaldamento e la ventilazione della casa (11,85 + 1,46 = 13,31 kW). Se questi dati vengono presentati al "Cliente", gli si rizzeranno i capelli e chiederà che gli venga spiegato: qual è il problema? Quindi aiutiamolo. Le tabelle 2 e 3 riportate di seguito ci aiuteranno in questo. Passiamo ora alla Tabella 2 e calcoliamo il consumo orario di acqua più elevato caricando contemporaneamente tutti i consumatori di acqua. Sommando tutti i costi tipici si ottengono 530 l/h. Come potete vedere, il consumo caratteristico totale è risultato essere di 86 l/h superiore a quello calcolato (444 l/h). E questo non sorprende, dal momento che la probabilità che tutti i rubinetti funzionino contemporaneamente è molto ridotta. Il nostro fabbisogno massimo di acqua calda è già pari all'84%. In realtà, questo valore è ancora inferiore, circa il 50%. Proviamo a ottenere il valore reale, per questo utilizziamo la tabella 3. Non dimenticare che gli standard di consumo di acqua calda sono sviluppati per i consumatori a t g.av = 55 o C, ma dalla tabella troveremo i costi a t g.av = 40°C.

Il consumo totale minimo di acqua calda, con una temperatura media dell'acqua pari a t g.v = 40 o C e il funzionamento simultaneo di tutti i dispositivi di presa dell'acqua con una probabilità di questo consumo dell'84%, sarà pari a G min =[ (5 * 1,5) + (20 * 5) + (30 * 6) +(120 * 10) ] * 0,84 = 342,3 l/h (239,6 l/h a t g.v = 55 o C)

Il consumo totale massimo di acqua calda, con una temperatura media dell'acqua di 40 o C e il funzionamento simultaneo di tutti i dispositivi di presa dell'acqua con una probabilità di questo consumo dell'84%, sarà pari a G max = [ (15 * 3) + (30 * 5) + (90 * 6 ) +(200 * 15) ] * 0,84 = 869,4 l/h (608,6 l/h a t g.v = 55 o C)

La portata media a t g.v = 55 o C sarà pari a G avg = (G min + G max)/2 = (239,6 + 608,6)/2 = 424,1 l./h. Così abbiamo ottenuto quello che cercavamo: 424,1 l/h invece di 444 l/h secondo i calcoli.

Standard di consumo di acqua calda per i rubinetti dell'acqua (capitolo SNiP 2-34-76)

Tavolo 2

Standard di consumo di acqua calda per vari dispositivi di presa dell'acqua

Tabella 3

punto di raccolta	Lavello	Lavandino della cucina	Doccia economica	Doccia standard	Comodità della doccia.	Bagno
Temperatura dell'acqua calda, o C	35-40	55	40	40	40	40
Tempo di consumo, min	1,5-3	5	6	6	6	10-15
Consumo di acqua calda per fabbisogno domestico, l	5-15	20-30	30	50	90	120-200

Pertanto, nel calcolare la fornitura di acqua calda, è imperativo tenere conto delle seguenti sfumature: il numero di residenti; frequenza d'uso del bagno, della doccia; numero di bagni in cui viene utilizzata l'acqua calda; caratteristiche tecniche degli elementi idraulici (ad esempio, il volume del bagno); la temperatura prevista dell'acqua riscaldata, nonché la probabilità di utilizzare contemporaneamente i rubinetti dell'acqua. IN prossimi post Daremo uno sguardo più da vicino a tre comuni sistemi di fornitura di acqua calda. A seconda del metodo di riscaldamento dell'acqua, questi sistemi, per uso privato casa di campagna, suddiviso: ACS con bollitore ad accumulo (caldaia); ACS con scaldabagno istantaneo; ACS con caldaia doppio circuito.

Cosa pensi che sto facendo?!!!

I valori ottenuti del consumo di acqua e calore per Fabbisogno di ACS – G max = 444 kg/h o 7,4 l/min e Q g.v max = 22200 kcal/h o 25,8 kW accettiamo, con successivo chiarimento, nella scelta della fonte di calore. Oggi abbiamo completato il 4° punto del nostro piano casa: abbiamo calcolato il consumo orario massimo di acqua calda per una casa privata. Chi non è ancora iscritto, unisciti a noi!

Cordiali saluti, Gregorio

Pubblicato: 05.12.2010 | |

Nel corso del 2004, la nostra organizzazione ha ricevuto richieste per lo sviluppo di proposte tecniche per caldaie per la fornitura di calore di edifici residenziali e pubblici, in cui i carichi sulla fornitura di acqua calda erano molto diversi (in misura minore) da quelli precedentemente richiesti per consumatori identici. Questo è stato il motivo per analizzare i metodi per determinare i carichi sulla fornitura di acqua calda (ACS), che sono indicati negli attuali SNiP, e possibili errori che emergono quando vengono utilizzati nella pratica.
E.O. SIBIRKO

Attualmente, la procedura per determinare i carichi termici sulla fornitura di acqua calda è regolamentata documento normativo SNiP 2.04.01–85* "Approvvigionamento idrico interno e fognatura degli edifici".

La metodologia per determinare le portate stimate di acqua calda (secondo massimo, massimo orario e medio orario) e i flussi di calore (potenza termica) all'ora al consumo medio e massimo di acqua in conformità con la sezione 3 di SNiP 2.04.01–85* è basato sul calcolo dei costi corrispondenti mediante dispositivi di piegatura ad acqua (o gruppi di dispositivi simili con successiva media) e determinazione della probabilità del loro utilizzo simultaneo.

Tutte le tabelle di servizio con dati su vari tassi di consumo specifici, ecc., fornite in SNiP, vengono utilizzate solo per calcolare la portata attraverso i singoli dispositivi e la probabilità del loro funzionamento. Non sono applicabili per determinare i costi in base al numero di consumatori, moltiplicando il numero di consumatori per il consumo specifico! Questo è proprio l'errore principale commesso da molti calcolatori nel determinare il carico termico sulla fornitura di acqua calda.

La presentazione della metodologia di calcolo nella sezione 3 di SNiP 2.04.01–85* non è semplice. Introduzione di numerosi indici latini apice e pedice (derivati ​​dai termini corrispondenti in lingua inglese) rende ancora più difficile comprendere il significato del calcolo. Non è del tutto chiaro il motivo per cui ciò sia stato fatto nello SNiP russo - dopo tutto, non tutti parlano inglese e associano facilmente l'indice " H"(dall'inglese caldo- caldo), indice " C"(dall'inglese Freddo- freddo) e " totale"(dall'inglese totale- risultato) con i corrispondenti concetti russi.

Per illustrare l’errore standard riscontrato nei calcoli del fabbisogno di calore e carburante, fornirò un semplice esempio. È necessario determinare Carico ACS per un edificio residenziale di 45 appartamenti con una popolazione di 114 abitanti. La temperatura dell'acqua nella tubazione di fornitura dell'acqua calda è di 55°C, la temperatura dell'acqua fredda lo è periodo invernale-5°C. Per chiarezza assumiamo che ogni appartamento abbia due punti acqua simili (lavabo in cucina e lavabo in bagno).

L'opzione I di calcolo non è corretta (abbiamo riscontrato più volte questo metodo di calcolo):

Secondo la tabella "Tassi di consumo di acqua da parte dei consumatori" dell'appendice obbligatoria 3 di SNiP 2.04.01–85*, determiniamo per "Edifici residenziali di tipo appartamento: con vasche da bagno lunghe da 1500 a 1700 mm, dotate di docce" ​​il consumo di acqua calda per abitante nell'ora di maggior consumo di acqua è pari a Q hhr, u = 10 l/h Allora tutto sembra essere abbastanza semplice. Il consumo totale di acqua calda per casa nell'ora di maggior consumo di acqua sulla base del numero di abitanti di 114 persone: 10. 114 = 1140 l/h.

Quindi, il consumo di calore per ora di maggior consumo di acqua sarà pari a:

Dove U- numero di residenti nella casa; g - densità dell'acqua, 1 kg/l; Con- capacità termica dell'acqua, 1 kcal/(kg °C); T h - temperatura dell'acqua calda, 55°C; T c - temperatura dell'acqua fredda, 5°C.

Il locale caldaia, effettivamente costruito sulla base di questo calcolo, chiaramente non poteva far fronte al carico di fornitura di acqua calda nei momenti di punta della fornitura di acqua calda, come dimostrano le numerose lamentele dei residenti di questa casa. Dov'è l'errore qui? Sta nel fatto che se leggi attentamente la sezione 3 di SNiP 2.04.01–85*, risulta che l'indicatore Q hhr, u, riportato nell'Appendice 3, viene utilizzato nel metodo di calcolo solo per determinare la probabilità di funzionamento degli apparecchi sanitari e il flusso orario massimo di acqua calda è determinato in modo completamente diverso.

Opzione di calcolo II - in stretta conformità con la metodologia SNiP:

1. Determinare la probabilità che il dispositivo funzioni.

,

Dove Q hhr,u = 10 l - secondo l'Appendice 3 per questo tipo di consumatore di acqua; U= 114 persone - il numero di residenti nella casa; Q h0 = 0,2 l/s - in conformità con la clausola 3.2 per gli edifici residenziali e pubblici, è consentito assumere questo valore in assenza caratteristiche tecniche dispositivi; N- il numero dei sanitari con acqua calda, in base ai due punti acqua che abbiamo adottato in ogni appartamento:

N= 45. 2 = 90 dispositivi.

Otteniamo così:

R= (10 x 114)/(0,2 x 90 x 3600) = 0,017.

2. Ora determiniamo la probabilità di utilizzo degli apparecchi sanitari (la capacità dell'apparecchio di fornire un flusso d'acqua orario normalizzato) durante l'ora stimata:

,
Dove P- la probabilità dell'azione del dispositivo determinata nel paragrafo precedente, - P= 0,017; Q h0 = 0,2 l/s - seconda portata d'acqua relativa ad un dispositivo (già utilizzata anche nel paragrafo precedente); Q h0,hr - consumo orario di acqua da parte del dispositivo, in conformità con la clausola 3.6, in assenza di caratteristiche tecniche di dispositivi specifici, è consentito prendere Q h0,hr = 200 l/h, quindi:

.

3. Da allora P h è inferiore a 0,1, utilizziamo ulteriormente la tabella. 2 dell'Appendice 4, secondo il quale si determina:

A .

4. Ora possiamo determinare la portata oraria massima di acqua calda:

.

5. Infine, determiniamo il carico termico massimo della fornitura di acqua calda (flusso di calore durante il periodo di massimo consumo di acqua durante l'ora di massimo consumo):

,

Dove Q ht- perdite di calore.

Prendiamo in considerazione le perdite di calore, considerandole pari al 5% del carico di progetto.

.

Abbiamo ottenuto un risultato più del doppio del risultato del primo calcolo! Come dimostra l'esperienza pratica, questo risultato è molto più vicino al reale fabbisogno di acqua calda di un edificio residenziale di 45 appartamenti.

È possibile fornire per confronto il risultato del calcolo utilizzando il vecchio metodo, fornito nella maggior parte della letteratura di riferimento.

Opzione III. Calcolo utilizzando il vecchio metodo. Massimo consumo orario di calore per il fabbisogno di acqua calda per edifici residenziali, alberghi e ospedali tipo generale in base al numero di consumatori (secondo SNiP IIG.8–62) è stato determinato come segue:

,

Dove K h - coefficiente di irregolarità oraria del consumo di acqua calda, preso, ad esempio, secondo la tabella. 1.14 libro di consultazione “Regolazione e funzionamento delle reti di riscaldamento dell'acqua” (vedere Tabella 1); N 1 - numero stimato di consumatori; b - il tasso di consumo di acqua calda per consumatore, adottato secondo le pertinenti tabelle di SNiPa IIG.8–62 e per edifici residenziali di tipo appartamento dotati di bagni da 1500 a 1700 mm di lunghezza, è di 110-130 l/giorno; 65 - temperatura dell'acqua calda, °C; T x - temperatura dell'acqua fredda, °C, accettiamo T x = 5°C.

Pertanto il massimo consumo orario di calore per l’ACS sarà pari a:

.

È facile vedere che questo risultato coincide quasi con il risultato ottenuto utilizzando il metodo attuale.

Applicazione della tariffa di consumo di acqua calda per abitante per ora di maggior consumo di acqua (ad esempio per “Edifici residenziali tipo appartamento con vasche da bagno di lunghezza da 1500 a 1700 mm” Q hhr == 10 l/h), riportato nell'appendice obbligatoria 3 SNiP 2.04.01–85* "Approvvigionamento idrico interno e fognatura degli edifici", è illegale per determinare il consumo di calore per le esigenze di fornitura di acqua calda moltiplicandolo per il numero di abitanti e la differenza di temperatura (entalpie) dell'acqua calda e dell'acqua fredda. Questa conclusione è confermata sia dall'esempio di calcolo fornito sia da un'indicazione diretta di ciò nella letteratura educativa. Ad esempio, nel libro di testo per le università “Fornitura di calore”, ed. AA. Ionin (M.: Stroyizdat, 1982) a pag. 14 si legge: “...Massimo consumo orario di acqua G h.max non è cumulabile con il consumo di acqua previsto dalle norme nell'ora di maggior consumo di acqua G io.ch. Quest'ultimo, come limite specifico, viene utilizzato per determinare la probabilità di funzionamento dei dispositivi di piegatura dell'acqua e diventa uguale a G h.max solo con un numero infinitamente grande di rubinetti.” Il calcolo utilizzando il vecchio metodo fornisce un risultato molto più accurato, a condizione che i tassi di consumo giornaliero di acqua calda siano utilizzati al limite inferiore degli intervalli indicati nelle tabelle corrispondenti del vecchio SNiP rispetto al calcolo "semplificato" che molti calcolatori eseguono utilizzando SNiP attuale.
I dati della tabella nell'Appendice 3SNiP 2.04.01–85* devono essere utilizzati specificamente per calcolare la probabilità di funzionamento dei dispositivi di piegatura ad acqua, come richiesto dalla metodologia delineata nella Sezione 3 del presente SNiP, quindi determinare bhr e calcolare il consumo di calore per le esigenze di fornitura di acqua calda. In conformità con la nota al paragrafo 3.8 di SNiP 2.04.01–85*, per gli edifici ausiliari delle imprese industriali il valore Q ora può essere determinata come la somma dei costi dell'acqua per l'utilizzo della doccia e del fabbisogno domestico e potabile, calcolata secondo l'appendice 3 obbligatoria in base al numero di consumatori di acqua nel turno più numeroso.