Topik artikel ini adalah pengiraan rangkaian bekalan air di sebuah rumah persendirian. Oleh kerana skim bekalan air pondok kecil biasa tidak terlalu rumit, kita tidak perlu masuk ke hutan rumus rumit; namun, pembaca perlu mengasimilasi sejumlah teori.
Keretakan sistem bekalan air rumah persendirian. Seperti sistem kejuruteraan lain, sistem ini memerlukan pengiraan awal.
Ciri-ciri pendawaian pondok
Sebenarnya, apakah sistem penyediaan air di rumah persendirian lebih mudah daripada di bangunan pangsapuri (tentu saja, selain jumlah kelengkapan paip)?
Terdapat dua perbezaan asas:
- Dengan air panas, sebagai peraturan, tidak perlu memberikan peredaran berterusan melalui riser dan rel tuala yang dipanaskan.
Dengan adanya sisipan sirkulasi, pengiraan rangkaian bekalan air panas menjadi lebih rumit: paip-paip tersebut harus melewati diri mereka sendiri bukan sahaja air yang dibongkar oleh penduduk, tetapi juga jisim air yang terus beredar.
Dalam kes kami, jarak dari lekapan paip ke dandang, tiang atau pengikat ke saluran cukup kecil untuk mengabaikan kadar bekalan air panas ke paip.
Penting: Bagi mereka yang belum menemui skema peredaran DHW - di bangunan pangsapuri moden, riser bekalan air panas disambungkan secara berpasangan. Oleh kerana perbezaan tekanan pada tali pengikat yang dibuat oleh mesin cuci penahan, air terus diedarkan melalui riser. Ini memastikan bekalan air panas yang cepat ke pengadun dan pemanasan rel tuala yang dipanaskan sepanjang tahun di bilik mandi.
Rel tuala yang dipanaskan dipanaskan dengan peredaran berterusan melalui riser air panas.
- Sistem bekalan air di rumah persendirian dibahagikan mengikut skema jalan buntu, yang menyiratkan beban berterusan pada bahagian pendawaian tertentu. Sebagai perbandingan, pengiraan rangkaian cincin bekalan air (membolehkan setiap bahagian sistem bekalan air dihidupkan dari dua atau lebih sumber) mesti dilakukan secara berasingan untuk setiap skema sambungan yang mungkin.
Parameter lain
Kriteria di atas untuk memilih dandang adalah yang utama, tetapi ada ciri lain yang dapat mempengaruhi pilihan model tertentu, seperti pembuatan dan bahan, serta kos peralatan. Tangki yang paling tahan lama adalah tangki yang diperbuat daripada keluli tahan karat. Kelebihan penting ialah kehadiran penukar haba yang boleh ditanggalkan sehingga anda dapat membersihkannya sendiri. Anda harus mengelakkan membeli alat yang menggunakan getah busa sebagai penebat, kerana bahan ini berumur pendek. Di samping itu, harga dandang secara langsung bergantung kepada pengeluar dan negara di mana peralatan dipasang.
Sistem air panas menjadikan kediaman anda selesa dan selesa. Ini mudah dicapai dengan pemanas air yang berkualiti. Pilihan model pada masa ini sangat bagus dan, setelah mengira parameter yang diperlukan, semua orang dapat memilih peralatan dengan nisbah harga-kualiti yang baik.
Apa yang kita fikirkan
Kita mesti:
- Anggarkan penggunaan air pada penggunaan puncak.
- Hitung keratan rentas paip air yang dapat memberikan kadar aliran ini pada kadar aliran yang boleh diterima.
Catatan: kadar aliran air maksimum yang tidak menghasilkan kebisingan hidraulik adalah kira-kira 1.5 m / s.
- Hitung kepala pada perlawanan akhir. Sekiranya tidak boleh diterima rendah, perlu dipertimbangkan sama ada meningkatkan diameter saluran paip, atau memasang pam perantaraan.
Tekanan rendah pada pengadun akhir hampir tidak akan menyenangkan pemiliknya.
Tugas dirumuskan. Mari kita mulakan.
Penggunaan
Ini dapat dianggarkan secara kasar dengan kadar penggunaan untuk lekapan paip individu. Data, jika dikehendaki, boleh didapati dengan mudah di salah satu lampiran SNiP 2.04.01-85; untuk kemudahan pembaca, kami mengemukakan petikan daripadanya.
| Jenis peranti | Penggunaan air sejuk, l / s | Jumlah penggunaan air panas dan sejuk, l / s |
| Keran penyiraman | 0,3 | 0,3 |
| Mangkuk tandas dengan paip | 1,4 | 1,4 |
| Tandas dengan tangki air | 0,10 | 0,10 |
| Bilik mandi | 0,08 | 0,12 |
| Mandi | 0,17 | 0,25 |
| Mencuci | 0,08 | 0,12 |
| Singki | 0,08 | 0,12 |
Di bangunan pangsapuri, ketika mengira penggunaan, pekali kebarangkalian penggunaan peranti serentak digunakan. Cukup bagi kita untuk menjumlahkan penggunaan air melalui peranti yang dapat digunakan pada masa yang sama. Katakan sink, bilik mandi dan mangkuk tandas akan memberikan aliran keseluruhan 0.12 + 0.12 + 0.10 = 0.34 l / s.
Penggunaan air melalui peranti yang mampu beroperasi secara serentak dijumlahkan.
Pemanas air mana yang hendak dipilih?
Gambarajah dandang.
Bergantung pada tugas yang diberikan kepada anda, pengiraan dandang yang sesuai untuk anda dapat dilakukan dengan dua cara. Dalam kes pertama, jumlah air yang disimpan diambil kira dan kapasiti penukar haba dan bekalan kuasa dikira. Pada detik, isipadu pemanas air dikira untuk menyimpan haba yang dihasilkan dalam jangka masa tertentu oleh sumber daya tertentu.
Perlu difahami bahawa tidak kira apa teknik yang anda gunakan, kapasiti pengumpulan air selalu dicirikan oleh kapasiti panasnya. Nilai ini adalah tetap dan sama dengan 4.187 kJ.kg / ° C. Ini bermaksud, sebagai contoh, untuk memanaskan 1 kg air sebanyak 1 ° C, anda perlu memberikan jumlah haba yang sama dengan 4,187 kJ. Dan ini memerlukan 1,163 kWh.
Peranti dandang elektrik.
Contohnya, jika anda mempunyai pemanas air dengan isipadu 1000 liter, dan anda perlu memanaskan air hingga 50 ° C, maka permintaan tenaga haba dikira seperti berikut: 1000 × 50 = 58 kWh.
Kekuatan penukar haba bergantung pada perbezaan suhu antara air yang dipanaskan dan dipanaskan, serta pada pekali pemindahan haba. Untuk setiap penukar haba tertentu, pekali pemindahan haba adalah individu. Oleh itu, formula universal untuk mengira pemanas air tidak dapat wujud. Dan kaedah termudah untuk memilih penukar haba adalah gambar rajah yang ditunjukkan oleh pengeluar dalam spesifikasi teknikal untuk pemanas air mereka.
Setelah mengingat kebenaran sederhana ini, anda boleh mempertimbangkan ciri-ciri individu.
Peranti dandang elektrik standard
Gambar rajah tangki simpanan dandang.
Di negara kita, secara umum diterima bahawa pemanas air dan dandang adalah alat yang berbeza. Tetapi sebenarnya, keseluruhan perbezaannya ialah dandang mempunyai tangki simpanan untuk memanaskan dan menyimpan air panas. Itulah sebabnya dalam literatur teknikal mereka disebut "pemanas air simpanan". Juga, dandang berbeza dalam sumber haba. Kini terdapat sistem pemanasan langsung dan tidak langsung. Sekiranya peranti menghasilkan haba dengan sendirinya menggunakan pemanas termoelektrik atau pembakar gas, maka ini adalah sistem pemanasan langsung. Pemanasan tidak langsung berlaku kerana agen pemanasan yang dibekalkan dari dandang pemanasan ke suhu tertentu. Selalunya, pemanas air simpanan digunakan, anda dapat melihat gambarajah mereka dalam Gambar 1.
Jadual pengiraan untuk pemanas air simpanan.
Sebelum memutuskan pembelian pemanas air tertentu, adalah perlu untuk mengira semua parameter dan mengambil kira ciri rumah anda dan keadaan penggunaan masa depan. Pastikan untuk menilai parameter berikut:
- keadaan pendawaian elektrik;
- kemungkinan beban pada pendawaian elektrik;
- ketersediaan keupayaan untuk menyambung ke komunikasi gas;
- kebolehgunaan semua peralatan yang berfungsi di rumah (termasuk pam air, jika ada).
Pemasangan pemanas air simpanan (dandang).
Di samping itu, adalah perlu untuk mengambil kira jumlah orang yang akan menggunakan pemanas air dan merancang secara kasar berapa banyak air panas yang akan mereka minum setiap hari. Selepas itu, anda boleh mula memilih model tertentu.
Untuk memilih pemanas air yang sesuai untuk anda, anda harus terlebih dahulu menentukan ciri utamanya, iaitu:
- sumber tenaga yang paling sesuai;
- isi padu air yang diperlukan;
- penggunaan penyejuk;
- masa pemanasan.
Menurut parameter ini, pemanas air dikira.
Sumber tenaga untuk memanaskan air
Litar pemanasan dandang.
Gas dan elektrik digunakan sebagai sumber tenaga utama untuk pemanas air. Terdapat juga sumber yang lebih eksotik seperti panel suria, tetapi tidak begitu biasa di negara kita. Oleh itu, untuk menjalankan pengiraan yang tepat, perlu membandingkan kelebihan dan kekurangan gas dan elektrik.
- Pemanas air elektrik tersedia dalam kapasiti dari 1 hingga 6 kW. Kekuatan dandang gas bermula dari 4 kW.
- Sebagai peraturan, pemanas air gas jenis simpanan mempunyai tangki air panas yang lebih besar (hingga 150 liter), sementara pemanas elektrik jarang melebihi 100 liter.
- Kos gas di Rusia jauh lebih murah daripada elektrik.
Diagram alat pemanas air tekanan.
Nampaknya pilihan itu jelas dan tidak perlu membuat pengiraan yang kompleks. Akan memerlukan sekitar separuh masa untuk mendapatkan 100-150 liter air panas menggunakan pemanas air gas daripada menggunakan sistem yang dikuasakan oleh elektrik. Tetapi peranti elektrik tidak memerlukan peralatan talian kuasa tambahan - saluran keluar yang cukup mencukupi untuknya. Tidak diperlukan untuk menjemput pakar untuk pemasangan dandang tersebut. Manakala pemanas air gas mesti disambungkan ke saluran paip gas, yang tidak terdapat di setiap pondok musim panas. Sebagai tambahan, cerobong diperlukan untuk pemasangan pemanas air yang menggunakan gas dengan selamat.
Tidak mungkin membandingkan harga dandang dengan sumber kuasa yang berbeza. Kos sistem elektrik bergantung terutamanya pada kekuatan elemen pemanasan dan isipadu tangki. Harga untuk pemanas air yang dibakar gas dibentuk bergantung pada jenis ruang pembakaran. Mereka dalaman dan luaran. Pemasangan peralatan dengan ruang dalaman memerlukan sedikit usaha dan masa. Tetapi alat sedemikian berharga lebih kurang dua kali ganda dandang dengan ruang luaran.
Satu syarat lagi mesti diambil kira. Dandang gas mampu memanaskan udara dengan ketara. Dalam keadaan pondok musim panas dan bilik kecil, ciri seperti itu boleh menjadi masalah sebenar jika anda meletakkan pemanas air, misalnya, di dapur.
Oleh itu, mustahil untuk memberikan cadangan yang jelas untuk memilih dandang dengan sumber tenaga tertentu.
Keratan rentas
Pengiraan keratan rentas paip bekalan air boleh dilakukan dengan dua cara:
- Pemilihan mengikut jadual nilai.
- Dikira mengikut kadar aliran maksimum yang dibenarkan.
Pemilihan mengikut jadual
Sebenarnya, jadual itu tidak memerlukan komen.
| Lubang paip nominal, mm | Penggunaan, l / s |
| 10 | 0,12 |
| 15 | 0,36 |
| 20 | 0,72 |
| 25 | 1,44 |
| 32 | 2,4 |
| 40 | 3,6 |
| 50 | 6 |
Sebagai contoh, untuk kadar aliran 0.34 l / s, paip DU15 mencukupi.
Harap maklum: DN (bore nominal) kira-kira sama dengan diameter dalaman paip air dan gas. Untuk paip polimer yang ditandai dengan diameter luar, bahagian dalamnya berbeza dengan kira-kira satu langkah: katakanlah, paip polipropilena 40 mm mempunyai diameter dalaman sekitar 32 mm.
Lubang nominal kira-kira sama dengan diameter dalaman.
Pengiraan kadar aliran
Pengiraan diameter sistem bekalan air dengan kadar aliran air melaluinya dapat dilakukan dengan menggunakan dua formula sederhana:
- Rumus untuk mengira luas bahagian sepanjang jejarinya.
- Rumus untuk mengira kadar aliran melalui bahagian yang diketahui pada kadar aliran yang diketahui.
Formula pertama ialah S = π r ^ 2. Di dalamnya:
- S adalah kawasan penampang yang diperlukan.
- π adalah pi (kira-kira 3.1415).
- r adalah jejari bahagian (separuh DN atau diameter dalam paip).
Formula kedua kelihatan seperti Q = VS, di mana:
- Q - penggunaan;
- V ialah kadar aliran;
- S adalah luas keratan rentas.
Untuk kemudahan pengiraan, semua nilai ditukar menjadi SI - meter, meter persegi, meter sesaat dan meter padu sesaat.
Unit SI.
Mari kirakan dengan tangan kita sendiri DU minimum paip untuk data input berikut:
- Aliran melaluinya sama 0.34 liter sesaat.
- Halaju aliran yang digunakan dalam pengiraan adalah maksimum 1.5 m / s yang dibenarkan.
Mari kita mulakan.
- Kadar aliran dalam nilai SI akan sama dengan 0,00034 m3 / s.
- Luas keratan mengikut formula kedua mestilah sekurang-kurangnya 0.00034 / 1.5 = 0.00027 m2.
- Kuadrat jejari mengikut formula pertama ialah 0.00027 / 3.1415 = 0.000086.
- Ambil punca kuasa dua nombor ini. Jejari adalah 0.0092 meter.
- Untuk mendapatkan DN atau diameter dalam, kalikan jejari dengan dua. Hasilnya ialah 0,0184 meter, atau 18 milimeter. Seperti yang anda lihat dengan mudah, ini hampir dengan kaedah yang diperoleh dengan kaedah pertama, walaupun ia tidak bertepatan dengannya.
Penggunaan kuasa
Setelah membuat keputusan mengenai keperluan membeli dan mengira jumlah dandang pemanasan tidak langsung, anda perlu mengira berapa banyak air suam yang diperlukan untuk keberadaan normal. Mari kita bayangkan keluarga yang terdiri daripada 4 orang dan melakukan analisis purata harian selama seminggu dan kajian puncak (pagi hari bekerja) mengenai penggunaan air panas.
- Analisis mingguan
- Untuk mencuci pinggan, anda memerlukan kira-kira 5 liter air suam seminit. Masa pembilasan diambil kira, ini adalah kira-kira 5 minit. Saya membasuh pinggan saya dua kali sehari, kami mendapat 50 liter air suam yang digunakan untuk peralatan dapur setiap hari. Kami mengalikan dengan 7 hari sebanyak 350 liter setiap minggu.
- Setiap orang mandi 2-3 kali seminggu, sambil menghabiskan sekitar 170 liter. 4 * 2.5 = 10 * 170 = 1700 liter dalam 7 hari.
- Mandi 4-5 kali lebih banyak selama 10 minit pada kadar aliran sekitar 12 l / min. 4.5 * 10 * 12 = 540 setiap ahli keluarga, masing-masing, untuk 2160 liter seminggu.
- Kebersihan kecil (basuh tangan, kasut, bersihkan rumah) - kira-kira 10 liter setiap orang sehari akan berjumlah 280 liter untuk tempoh kajian.
Jumlah - 350 + 1700 + 2160 + 280 = 4490 liter seminggu. Mari tambahkan tetamu yang masuk dan sekiranya kita mendapat anggaran kira-kira 5000 liter seminggu. Tetapi dandang itu dihitung dalam beberapa jam, anda perlu menerjemahkan ke dalam unitnya. 5000/7/24 = 30 liter per jam air suam adalah penggunaan purata keluarga 4 orang.
Berdasarkan angka nisbah suhu dan kuasa kami, kami memperoleh purata penggunaan kuasa yang diperlukan - 30 * 0,0375 = 1,125 kW / j.
Tekanan
Mari kita mulakan dengan beberapa nota umum:
- Tekanan khas dalam saluran bekalan air sejuk adalah dari 2 hingga 4 atmosfera (kgf / cm2)... Ia bergantung pada jarak ke stesen pam terdekat atau menara air, di medan, keadaan sesalur, jenis injap pada bekalan air utama dan beberapa faktor lain.
- Tekanan minimum mutlak yang membolehkan semua lekapan paip moden dan perkakas rumah menggunakan air berfungsi ialah 3 meter... Arahan untuk pemanas air seketika Atmor, misalnya, secara langsung mengatakan bahawa ambang tindak balas yang lebih rendah dari sensor tekanan yang merangkumi pemanasan adalah 0.3 kgf / cm2.
Sensor tekanan peranti dipicu pada tekanan 3 meter.
Rujukan: pada tekanan atmosfera, kepala 10 meter sepadan dengan tekanan berlebihan 1 kgf / cm2.
Dalam praktiknya, pada perlawanan akhir, lebih baik memiliki kepala minimum lima meter. Margin kecil mengimbangi kerugian dalam sambungan, injap tutup dan peranti itu sendiri.
Kita perlu mengira penurunan kepala dalam saluran panjang dan diameter yang diketahui. Sekiranya perbezaan tekanan yang sesuai dengan tekanan di saluran utama dan penurunan tekanan dalam sistem bekalan air lebih dari 5 meter, sistem bekalan air kita akan berfungsi dengan sempurna.Sekiranya kurang, anda perlu meningkatkan diameter paip, atau membukanya dengan mengepam (harganya, tentu saja, akan melebihi kenaikan kos paip kerana peningkatan diameternya dengan satu langkah ).
Jadi bagaimana pengiraan tekanan dalam rangkaian bekalan air dilakukan?
Di sini formula H = iL (1 + K) adalah sah, di mana:
- H ialah nilai penurunan tekanan yang didambakan.
- i adalah cerun hidraulik yang disebut.
- L ialah panjang paip.
- Pekali K - yang ditentukan oleh fungsi sistem bekalan air.
Kaedah paling mudah adalah dengan menentukan K.
Ia sama dengan:
- 0.3 untuk keperluan isi rumah dan minum.
- 0.2 untuk industri atau pemadam kebakaran.
- 0.15 untuk kebakaran dan pengeluaran.
- 0.10 untuk anggota bomba.
Dalam foto terdapat sistem bekalan air api.
Tidak ada kesulitan tertentu untuk mengukur panjang saluran paip atau bahagiannya; tetapi konsep berat sebelah hidraulik memerlukan perbincangan yang berasingan.
Nilainya dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut:
- Kekasaran dinding paip, yang pada gilirannya, bergantung pada bahan dan usia mereka. Plastik mempunyai permukaan yang lebih halus daripada keluli atau besi tuang; di samping itu, paip keluli menjadi ditumbuhi deposit kapur dan karat dari masa ke masa.
- Diameter paip. Hubungan terbalik beroperasi di sini: semakin kecil, semakin banyak daya tahan saluran paip terhadap pergerakan air di dalamnya.
- Kadar aliran. Dengan peningkatannya, rintangan juga meningkat.
Beberapa waktu yang lalu, perlu juga mengambil kira kerugian hidraulik pada injap; bagaimanapun, injap bebola penuh moden menghasilkan rintangan yang hampir sama dengan paip dan oleh itu dapat diabaikan dengan selamat.
Injap bola terbuka hampir tidak mempunyai ketahanan terhadap aliran air.
Mengira cerun hidraulik sendiri sangat bermasalah, tetapi, untungnya, ini tidak diperlukan: semua nilai yang diperlukan dapat dijumpai dalam jadual Shevelev yang disebut.
Untuk memberi gambaran kepada pembaca tentang apa yang dipertaruhkan, kami memaparkan pecahan kecil salah satu meja untuk paip plastik dengan diameter 20 mm.
| Penggunaan, l / s | Kelajuan aliran, m / s | 1000i |
| 0,25 | 1,24 | 160,5 |
| 0,30 | 1,49 | 221,8 |
| 0,35 | 1,74 | 291,6 |
| 0,40 | 1,99 | 369,5 |
Berapakah 1000i di lajur paling kanan jadual? Ini hanyalah nilai cerun hidraulik per 1000 meter linier. Untuk mendapatkan nilai i untuk formula kita, sudah cukup untuk membaginya dengan 1000.
Mari kita hitung penurunan tekanan dalam paip dengan diameter 20 mm dengan panjangnya sama dengan 25 meter dan kadar aliran satu setengah meter sesaat.
- Kami mencari parameter yang sesuai dalam jadual. Menurut datanya, 1000i untuk keadaan yang dijelaskan adalah 221.8; i = 221.8 / 1000 = 0.2218.
Jadual Shevelev telah dicetak berulang kali sejak penerbitan pertama.
- Ganti semua nilai ke dalam formula. H = 0.2218 * 25 * (1 + 0.3) = 7.2085 meter. Dengan tekanan pada saluran masuk sistem bekalan air sebanyak 2,5 atmosfera di outlet, akan menjadi 2,5 - (7,2 / 10) = 1,78 kgf / cm2, yang lebih memuaskan.
Sambungan dandang pemanasan tidak langsung dengan peredaran semula
Paip untuk pelbagai jenis dandang pemanasan tidak langsung dengan peredaran semula dibuat sesuai dengan gambar. Semasa memilih komponen, penting untuk mengambil kira ciri sistem pemanasan rumah.
Untuk menyalurkan litar air ke dandang, 3 sistem pemasangan berikut dapat digunakan:
- Pemasangan injap tiga hala.
- Pemasangan pam edaran berganda.
- Peraturan dengan menggunakan anak panah hidraulik.
Penggunaan sistem peredaran semula cecair secara signifikan meningkatkan prestasi sistem pemanasan dan dengan meningkatkan kecekapan ketika memanaskan cecair dan bilik dari dandang.
Semasa memasang sistem penggulungan tidak langsung dengan injap tiga arah, perlu diingat bahawa kaedah ini bertujuan untuk tangki dengan anjakan yang meningkat. Semasa mengembangkan sistem sedemikian, dihitung bagaimana pemasangan pemanasan jenis dua litar akan dilakukan.
Menyambungkan dandang ke peralatan dandang
Memantau maklumat suhu air sangat penting.Dalam keadaan di mana air di dalam tangki dandang mempunyai suhu pemanasan yang ditetapkan jauh lebih tinggi daripada pada rangkaian pemanasan sistem pemanasan itu sendiri, ini boleh menyebabkan pengoperasian semua peralatan tidak betul.
Ini akan mengelakkan beralih ke pemanasan litar pemanasan. Terdapat juga pilihan untuk memasang dandang pemanasan tidak langsung menggunakan dua litar. Pemilihan pilihan yang diperlukan juga akan bergantung pada air dalam sistem bekalan air. Dalam keadaan di mana cecair di saluran utama mempunyai tahap ketegaran yang tinggi, lebih baik menggunakan pemasangan sistem dengan injap tiga arah, kerana sistem dua litar dapat dengan cepat terputus kerana tersumbat.
