Cálculo gás-dinâmico do coletor de admissão de um motor de combustão interna, engenheiro de projeto, Minsk, empresa "Todes"

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O papel do coletor no aquecimento

Ao organizar uma unidade de abastecimento de água, é necessário respeitar a regra: a soma total dos diâmetros de todos os ramais não deve exceder o diâmetro da linha de abastecimento.

Aplicamos esta lei ao sistema de aquecimento, mas ficará assim: o bocal de saída da caldeira com um diâmetro de 1 "é permitido para uso em um sistema de dois circuitos com tubos com um diâmetro de ½".

Para uma casa com pequena capacidade cúbica e aquecida exclusivamente por radiadores, este tipo de sistema é considerado produtivo.

Na prática, uma casa de campo privativa está equipada com um circuito de aquecimento mais modernizado, onde circuitos adicionais são equipados:

• sistema de aquecimento por piso radiante;
• aquecimento de vários pisos;
• salas de serviço, etc.

Quando o ramal é conectado, o nível de pressão de operação nos circuitos torna-se insuficiente para o aquecimento de alta qualidade de todos os radiadores, respectivamente, e o modo de atmosfera confortável será violado.

Neste caso, uma unidade de balanceamento é equipada com um coletor de distribuição para uma rede de aquecimento ramificada. Usando este método, é possível compensar o resfriamento do refrigerante aquecido, que é característico dos esquemas tradicionais de um e dois tubos.

Por meio de equipamentos e válvulas de corte, os parâmetros necessários da temperatura do refrigerante são definidos para cada uma das linhas.

Cálculo hidráulico de dutos de aquecimento usando programas

Calcular o aquecimento de uma casa particular é um procedimento bastante complicado. No entanto, os programas especiais tornam isso muito mais fácil. Uma seleção de vários serviços online desse tipo está disponível hoje. A saída são os seguintes dados:

• diâmetro necessário do oleoduto;
• uma válvula específica usada para balanceamento;
• dimensões dos elementos de aquecimento;
• valores do sensor de queda de pressão;
• parâmetros de controle de válvulas termostáticas;
• configurações numéricas das peças reguladoras.

Oventrop co programa para a seleção de tubos de polipropileno. Antes de iniciá-lo, é necessário determinar os elementos do equipamento necessários e definir as configurações. Ao final dos cálculos, o usuário recebe várias opções para a implantação do sistema de aquecimento. As alterações são feitas iterativamente.

O cálculo da rede de aquecimento permite que você escolha os tubos certos e descubra a taxa de fluxo do refrigerante

Este software de cálculo hidráulico permite selecionar os elementos de tubo da tubulação com o diâmetro necessário e determinar a taxa de fluxo do refrigerante. É um assistente confiável ao calcular projetos de um ou dois tubos. A comodidade de trabalho é uma das principais vantagens da Oventrop co. O conjunto deste programa inclui blocos prontos e catálogos de materiais.

Programa HERZ CO: cálculo tendo em conta o coletor. Este software está disponível gratuitamente. Ele permite que você faça cálculos independentemente do número de tubos. HERZ CO ajuda a criar projetos para edifícios renovados e novos.

Observação! Há uma ressalva aqui: uma mistura de glicol é usada para criar estruturas. O programa também está focado no cálculo de sistemas de aquecimento de um e dois tubos

Com o seu auxílio, é considerada a ação da válvula termostática, assim como são determinadas as perdas de pressão nos dispositivos de aquecimento e o indicador de resistência ao fluxo do refrigerante.

O programa também está focado no cálculo de sistemas de aquecimento de um e dois tubos. Com o seu auxílio, é considerada a ação da válvula termostática, assim como são determinadas as perdas de pressão nos dispositivos de aquecimento e o indicador da resistência ao fluxo do refrigerante.

Os resultados dos cálculos são exibidos de forma gráfica e esquemática. A função de ajuda é implementada em "HERZ CO". O programa possui um módulo que desempenha a função de encontrar e localizar erros. O pacote de software contém um catálogo de dados sobre dispositivos de aquecimento e acessórios.

Produto de software Instal-Therm HCR. Com este software é possível calcular radiadores e aquecimento de superfície. Seu conjunto de entrega inclui o módulo Tece, que contém sub-rotinas para projetar vários tipos de sistemas de abastecimento de água, digitalização de desenhos e cálculo de perdas de calor. O programa está equipado com vários catálogos que contêm acessórios, baterias, isolamento térmico e uma variedade de acessórios.

O comprimento do pipeline é importante para os cálculos

Programa de computador "TRANSIT". Este pacote de software permite o cálculo hidráulico multivariado de oleodutos nos quais existem estações intermediárias de bombeamento de óleo (doravante referidas como OPS). Os dados iniciais são:

• rugosidade absoluta da tubulação, pressão no final da tubulação e seu comprimento;
• elasticidade e viscosidade cinemática dos vapores de óleo saturado e sua densidade;
• marca e número de bombas ligadas na estação central e nas estações intermediárias;
• layout da tubulação de acordo com o tamanho do diâmetro;
• perfil do duto.

O resultado do cálculo é apresentado na forma de dados sobre as características das seções de gravidade da linha principal e sobre a vazão de bombeamento. Além disso, o usuário recebe uma tabela exibindo o valor da pressão antes e depois de qualquer um dos NPS.

Em conclusão, deve ser dito que os métodos de cálculo mais simples foram dados acima. Os profissionais usam esquemas muito mais complexos.

Principais características do sistema coletor

A principal diferença entre o coletor e o método linear padrão de redistribuição do portador de calor é a divisão dos fluxos em vários canais independentes uns dos outros. Várias modificações de unidades coletoras podem ser usadas, diferindo na configuração e faixa de tamanho.

O projeto do coletor soldado é bastante simples. O número necessário de tubos ramificados é conectado ao pente, que é um tubo de seção transversal redonda ou quadrada, que, por sua vez, está conectado às linhas individuais do circuito de aquecimento. A própria unidade de coleta faz a interface com o duto principal.

Além disso, são instaladas válvulas de corte, por meio das quais é regulado o volume e a temperatura do líquido aquecido em cada um dos circuitos.

Os aspectos positivos de operar um sistema de aquecimento com base em um coletor de distribuição são os seguintes:

1. A distribuição centralizada do circuito hidráulico e dos indicadores de temperatura é uniforme. O modelo mais simples de um pente de anel do tipo duplo ou quatro circuitos pode equilibrar o desempenho de forma bastante eficaz.
2. Regulação dos modos de funcionamento da rede de aquecimento. O processo é reproduzido devido à presença de mecanismos especiais - medidores de vazão, unidade misturadora, válvulas de corte e controle e termostatos. No entanto, sua instalação requer cálculos corretos.
3. Conveniência de serviço. A necessidade de medidas preventivas ou de reparação não exige o encerramento de toda a rede de aquecimento. Devido aos acessórios de tubulação deslizantes montados em cada circuito separado, é possível interromper facilmente o fluxo do refrigerante na área necessária.

No entanto, também existem desvantagens em tal sistema. Em primeiro lugar, o consumo de tubos aumenta. A compensação das perdas hidráulicas é realizada com a instalação de uma bomba de circulação. Ele deve ser instalado em todos os grupos de coletores. Além disso, esta solução é relevante apenas em sistemas de aquecimento de tipo fechado.

Quantos coletores solares você precisa para aquecer sua casa?

Independentemente do sistema de aquecimento instalado na casa, a perda de calor será a mesma. Para um cálculo preciso, é melhor entrar em contato com os especialistas, mas para obter dados aproximados, você pode usar os serviços online https://teplo-info.com/otoplenie/raschet_teplopoter_online.

Dividindo os dados obtidos pelo valor P calculado com a última fórmula, você vai descobrir quantos coletores solares ou metros quadrados de coletores você precisa para aquecer sua casa no inverno.

Separadamente, vale lembrar que na estação fria existem nuances com o funcionamento dos coletores solares. Você pode aprender mais sobre isso no artigo "Como funciona um coletor solar no inverno - eficiência, problemas e soluções."

O principal problema da cobra é limpar os coletores do frio.

Modificações da unidade manifold

Antes de prosseguir com a coleta do conjunto manifold, é necessário determinar sua carga funcional. O equipamento pode ser instalado em várias secções da rede de aquecimento. Com base nisso, são selecionados os equipamentos necessários, as dimensões e o nível de automação do ciclo de trabalho.

Na verdade, dois dispositivos são necessários para a operação completa de tal nó. Com a ajuda de um pente, o transportador de calor é distribuído ao longo dos contornos da tubulação de abastecimento central. O canal coletor de retorno é representado por um mecanismo de coleta e um ponto onde o líquido resfriado é enviado para a caldeira.

A instalação de um grupo de distribuição feito em casa pode ser necessária ao organizar pisos aquecidos a água ou para preparar aquecimento padrão com radiadores.

As características distintivas de ambas as opções são seus tamanhos e acessórios:

1. Sala da caldeira... O grupo manifold soldado é fabricado a partir de tubos com diâmetro de até 100 mm. Uma bomba de circulação e válvulas de corte são instaladas na alimentação. O anel de retorno está equipado com válvulas de esfera de bloqueio.
2. Sistema de aquecimento por piso radiante... Um equipamento semelhante está presente nesta unidade de mistura. Com sua ajuda, é possível economizar significativamente no consumo do transportador de calor, especialmente se forem instalados medidores de fluxo adicionais.

Cada uma dessas soluções fornece um esquema de instalação individual. A instalação correta de todos os elementos pode ser realizada somente após cálculos detalhados de todos os parâmetros do ponto de operação.

Também existem diferenças no número necessário de bombas de circulação. Na sala da caldeira, cada linha é equipada com este dispositivo. Para aquecimento de piso, apenas um é fornecido.

Na Internet e em geral em todo o mundo existe uma total ilusão nos cálculos da flecha hidráulica. O diâmetro da seta hidráulica é selecionado com base nos diâmetros dos bocais de entrada. Ou seja, o diâmetro da seta hidráulica é igual a três diâmetros do tubo de entrada. Isso é uma total ilusão de cálculo.

Por causa desse cálculo bem promovido, todos ficam estupefatos com o trabalho dos hidro-atiradores.

No vídeo, contei e mostrei exemplos de cálculos de diâmetros de braços hidráulicos e coletores. Acontece que o diâmetro da seta hidráulica pode ser reduzido aos diâmetros dos tubos de entrada. E crie setas simples de água em forma de T. Você agora entende quantas pessoas no mundo estão enganadas?

Não se enganem, senhores encanadores ...

Assista o vídeo:

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Projeto da unidade de distribuição

Simplesmente não existe um esquema universal para um projeto de aquecimento do tipo viga. Cada caso é individual, portanto, a unidade é completada com os dispositivos necessários de forma privada. No entanto, vale a pena ler as diretrizes e regras gerais.

Regras de instalação do pente

A instalação do coletor não é possível no apartamento. No entanto, há uma exceção à regra - em algumas casas, ao organizar todas as comunicações, são montadas válvulas adicionais, através das quais os circuitos de aquecimento são conectados. Esse dispositivo permite a fiação individual do manifold.

A disposição esquemática do aquecimento deve ser elaborada de modo que a localização da torneira de Mayevsky esteja no favo. Esta opção é considerada ótima, pois com o tempo, o ar acumulado precisará ser liberado dos circuitos.

Características do grupo de vigas

O grupo de fiação de feixe tem muitos recursos, mas alguns deles também são característicos para aquecimento outra modificação:

1. O circuito deve incluir um tanque de compensação com um volume superior a 10% do volume total do transportador de calor.
2. A localização ótima do tanque de expansão é na tubulação de retorno em frente à bomba de circulação, pois há um regime de temperatura mais baixa.
3. Se for utilizada uma distribuição termo-hidráulica, o circuito é projetado de forma que o tanque fique localizado em frente à bomba principal, responsável pela movimentação forçada da água na tubulação da caldeira.
4. A bomba de circulação é instalada em posição estritamente horizontal. Se você não seguir esta regra, na primeira eclusa de ar, o dispositivo perderá o resfriamento e o lubrificante.

O grupo de distribuição pode ser montado em diversos materiais: polipropileno ou metal. A seleção é feita com base nas habilidades de trabalho e na disponibilidade de ferramentas para conectar as peças.

O processo de seleção de tubos para a instalação de um grupo de distribuição também é considerado importante. Os principais fatores levados em consideração na escolha dos elementos de contorno:

1. Compra de tubos apenas como um elemento sólido - em bobinas. Por isso, as conexões não são feitas na fiação instalada sob a mesa de concreto.
2. A resistência ao calor e a resistência à tração devem ser determinadas individualmente, com base nos dados técnicos do sistema de aquecimento.

Devido à previsibilidade do desempenho do aquecimento autônomo, tubos de polipropileno podem ser usados. Eles não têm conexões indesejadas e são vendidos em linhas inteiras de 200 m.

O material é termicamente estável e pode suportar até 95 ° C com uma pressão de ruptura permitida de 10 kg / 1 cm2.

Para um edifício de vários andares, é preferível escolher um tubo corrugado de aço inoxidável.Este material mostra excelentes capacidades técnicas para lidar com tal carga:

• refrigerante aquecido até 100 ° C, que é mais do que suficiente para o circuito de aquecimento;
• pressão de até 15 atm.;
• pressão de ruptura até 210 kg / 1 cm2.

As conexões projetadas para polipropileno podem ser de plástico ou latão. A conexão do espigão é equipada com um anel de retenção, que é rosqueado na tubulação.

Uma característica importante dos tubos de polipropileno é a memória para processamento mecânico, em que ocorre a deformação plástica da substância.

Por exemplo, quando os tubos são esticados com um extensor e um encaixe é instalado no conector, após um certo tempo o tubo voltará ao seu estado anterior e frisará a peça. O contato pode ser fixado com um anel de retenção.

Cálculo do coletor de aquecimento

Inicialmente, para a fabricação de um pente termo-hidráulico, você precisará calcular seus parâmetros principais - o comprimento, o diâmetro da seção transversal dos tubos de ramal e o número de ramais do duto de aquecimento. Você pode calcular essas características sozinho ou usar um software especial.

O equilíbrio hidráulico da estrutura é a principal condição a ser observada. Aplicando a regra dos três diâmetros para o separador hidráulico, é necessário realizar a seguinte ação - somar o diâmetro da seção transversal dos circuitos conectados.

Como resultado, obtemos um valor igual ao diâmetro do tubo principal conectado à linha de abastecimento. O uso deste princípio reduz a probabilidade de desequilíbrio em todo o sistema de aquecimento.

Um gabinete ou caixa especial é usado como local para uma unidade de distribuição. Ao organizar o sistema, é necessário respeitar a distância mínima permitida entre as duas linhas condutoras de calor da entrada e da saída - 6 diâmetros.

A questão da seleção correta do desempenho da bomba de circulação também é relevante. Para isso, é necessário calcular a taxa específica de consumo de água do sistema e, com base nos resultados, selecionar a bomba. Se o esquema for complicado por vários favos, o cálculo é executado para cada contorno individual e, em geral, para todo o sistema.

A auto-montagem do equipamento pode ser realizada por meio de um tubo de qualquer tipo de seção transversal. Este aspecto não afeta o funcionamento do dispositivo e não aumenta as perdas locais. Eles serão compensados ​​pela bomba de circulação.

Cálculo de nó

Antes de fazer o desenho da unidade, é necessário calcular o número de circuitos de aquecimento: radiador, pavimento radiante, aquecimento de água para uso doméstico. Cada circuito possui uma alimentação e retorno do refrigerante, respectivamente, um esquema com dois pentes e o número necessário de bicos de entrada e saída é calculado.

Em seguida, você precisa fazer um desenho preliminar do pente. O princípio de cálculo do diâmetro do favo implica o uso da fórmula geralmente aceita (por exemplo, um nó de 4 contornos é usado):

D0 = D1 + D2 + D3 + D4, onde

D0 - diâmetro do tubo do pente,

D1… 4 - diâmetros da seção transversal dos tubos ramificados.

A fórmula também é universal ao fazer um colecionador com as próprias mãos.

Em seguida, o diagrama de montagem final é desenhado, onde cada grupo de dutos e dispositivos adicionais são indicados com precisão.

É aconselhável instalar o coletor de aquecimento em gabinete especial. O objetivo do gabinete é ocultar o nó, fechar acessos não autorizados e fornecer uma oportunidade de decorar o ambiente sem obstáculos.

O modelo do gabinete pode ser externo ou embutido. Com base no desenho elaborado, você precisa calcular a largura do pente mais as dimensões dos dispositivos adicionais (bomba hidráulica, flecha hidráulica, etc.), em seguida, determinar a altura do pente - esta será a altura mínima do gabinete. É imprescindível adicionar até 50 cm às dimensões resultantes e escolher um gabinete de acordo com esses parâmetros ou fazer você mesmo.

Regras de seleção de componentes

Depois de concluir todos os cálculos, o próximo passo será a seleção do conjunto de mecanismos necessários. O conjunto mais simples consiste em válvulas. No entanto, com tal dispositivo, é difícil regular a potência das linhas de aquecimento individuais.

Para resolver este problema, caixas de eixo de guindaste são instaladas no pente de alimentação, através do qual um ajuste suave é possível. Os rotâmetros são montados no coletor de retorno.

Para pisos de água quente, a configuração será diferente. A montagem exigirá os seguintes elementos:

1. Válvula de corte e controle. A instalação é realizada em tubos de conexão. Com a ajuda desta válvula, é realizada uma parada total ou parcial do fluxo do refrigerante. Recomenda-se usar a modificação automática.
2. Rotâmetros. Esses elementos são montados em um coletor de retorno. Eles desempenham uma função semelhante ao elemento anterior, apenas no tubo de retorno.
3. Unidade de mistura. Ao misturar os fluxos de água quente e fria, o modo de operação predefinido de aquecimento é otimizado.

O kit manifold é necessariamente equipado com um grupo de segurança liderado por um manômetro, uma válvula de ar, um termostato e uma bomba de circulação. Pode ser complementado com servos, que são controlados através da unidade elétrica de controle. Assim, o trabalho do sistema pode ser automatizado.

As sutilezas da automontagem

Antes de fazer o coletor, é necessário fazer um diagrama com a localização de todos os elementos da montagem. É melhor escolher tubos de aço com seção quadrada como material de fabricação. Este tipo é de fácil processamento, o que reduz significativamente os custos de mão de obra para a instalação dos bicos.

O processo de produção passo a passo para o conjunto de manobra pré-fabricado é o seguinte:

1. Layout e corte do corpo principal. De acordo com o esquema de projeto, é necessário marcar o tubo do perfil. Com a ajuda de um cortador de gás, são feitos orifícios nas áreas marcadas.
2. Preparação de conexões. Uma linha é cortada nos tubos do ramo por meio de uma fieira.
3. Conclusão. Em seguida, as seções de tubo preparadas são soldadas ao corpo. A sua fixação deve ser efectuada com ponto de soldadura por pontos. Em seguida, na soldagem principal, as peças de trabalho são soldadas ao longo das bordas.
4. Prendedores. Os suportes de fixação são soldados ao bloco.
5. Limpeza e acabamento. Após a decapagem, o corpo é preparado e coberto com tinta resistente ao calor para produtos de metal. Os circuitos de alimentação e retorno são pintados com duas cores diferentes para facilitar a identificação.

Se tubos de polipropileno forem usados ​​para fabricação, você deve prestar atenção à presença de uma camada de reforço nos mesmos. Na sua ausência, a estrutura plástica pode estar sujeita à deformação devido ao regime de temperatura existente.

Para aqueles que não têm ferramentas especiais disponíveis, um pente pode ser montado a partir de elementos pré-fabricados individuais. É melhor selecionar componentes da mesma empresa.

Instalando um pente no sistema de aquecimento

A tarefa principal é verificar o coletor de distribuição quanto ao aperto das conexões. A instalação é implementada de acordo com o esquema de projeto. Dependendo do material utilizado para a fabricação da unidade principal, as condições de conexão são determinadas.

A escolha da tecnologia de conexão depende inteiramente da modificação do dispositivo usado.

Além de manter o nível, durante a instalação é necessário seguir as seguintes regras:

• as caldeiras elétricas e a gás são conectadas aos tubos do ramal superior ou inferior;
• uma bomba de circulação é montada no final da estrutura;
• a ligação dos circuitos pode ser feita na parte superior ou inferior do pente;
• os dispositivos de aquecimento indireto e as caldeiras que operam com combustíveis sólidos devem ser conectados lateralmente ao grupo de distribuição;
• toda a unidade de separação hidráulica para o sistema de piso radiante é colocada em uma caixa de proteção - isso reduz o risco de danos aos elementos constituintes do coletor.

Na fase final, é necessário fazer um controle de início de aquecimento para determinar em tempo hábil as deficiências ocultas ou óbvias do projeto realizado.

Características de design do pente de aquecimento

O dispositivo coletor é na verdade dois pentes (fornecimento e retorno). O que pode ser incluído em seu design:

• Pentes diretamente;
• Medidores de vazão;
• Cabeças térmicas;
• Válvulas Terhokhodovye;
• Hydrostrel;
• Saída de ar;
• Guindastes;
• Válvulas de corte;
• Suportes galvanizados.

Dependendo da complexidade da unidade e do número de circuitos, o equipamento e o dispositivo podem variar. As peças principais são o coletor de distribuição do sistema de aquecimento, válvulas e torneiras. Medidores de vazão também podem ser úteis, cujo princípio é o ajuste visual da taxa de vazão do refrigerante, especialmente para sistemas nos quais existem vários circuitos.

O coletor pode ser desenhado com as suas próprias mãos, para o que irá necessitar de peças de polipropileno (canos, tês, etc.) e um conjunto de válvulas, bem como qualquer outro dispositivo a critério do proprietário. Os tubos de polipropileno devem ser soldados. Você pode usar o pente de aço inoxidável mais simples com torneiras de um lado. No entanto, deve ser entendido que, à primeira vista, uma estrutura simples pode exigir reparos complexos após um curto período de tempo ou substituição completa, o que acarretará em grandes custos.

Conselho! Não se deve economizar no pente de aquecimento, pois esta é a base do aparelho, é melhor escolher um pente multifuncional e colocar plugues em canos e saídas desnecessárias do que consertar indefinidamente o coletor com as próprias mãos.

Vídeo útil sobre o assunto

Processo técnico detalhado para montagem do grupo manifold:

Os pentes pré-fabricados para a disposição do piso radiante, nem sempre dotados da funcionalidade necessária, devido ao seu elevado custo, não estão à disposição da grande massa de utilizadores. Vamos ver como montar uma versão econômica do design com nossas próprias mãos:

O grupo de distribuição também pode ser implantado com tubos de polipropileno. Como fazer isso, você pode aprender com o vídeo:

A seleção correta de todos os componentes e a instalação do conjunto coletor é a chave para a operação eficiente e confiável da rede de aquecimento. Devido ao número mínimo de conexões, a possibilidade de vazamentos é minimizada. O conforto especial vem da capacidade de controlar e ajustar cada circuito de aquecimento.

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Fórmula de cálculo

Na forma de uma fórmula, a regra de área terá a seguinte aparência:

S0 = S1 + S2 + S3 + Sn,

onde S0 é a área da seção transversal do pente,

S1-Sn - áreas transversais de ramos de saída.

Os dutos incluídos no hidrocoletor não são considerados.

Essa fórmula pode ser trazida de uma forma mais compreensível, lembrando o curso de geometria escolar. A seção é calculada usando a fórmula S = π * r², mas por simplicidade e conveniência, é melhor calcular o coletor através do diâmetro: S = π * d2 / 4. Seguindo esta fórmula, a igualdade original é convertida para esta construção:

π * d02 / 4 = π * d12 / 4 + π * d22 / 4 + π * d32 / 4 + π * dn2 / 4,

onde d0 denota o diâmetro do favo,

d1-dn - dimensões internas dos ramos do ramo.

Reduzindo o número Pi e colocando tudo sob o sinal de raiz quadrada, você pode simplificar muito os cálculos:

d0 = 2 * √ (d1² / 4 + d2² / 4 + d3² / 4 + dn² / 4).

É assim que uma fórmula universal é derivada, adequada para calcular um hidrocoletor de qualquer complexidade e configuração. Se todos os ramos de aquecimento de saída forem do mesmo tamanho, a igualdade se torna ainda mais simplificada:

d0 = 2 * √ (d1² / 4 * N),

onde N denota o número de ramos que se ramificam do favo.

Além das dimensões dos tubos coletores, também devem ser consideradas as distâncias entre eles. Assim, a distância entre os grupos de ramificações de entrada e saída deve ser igual a seis diâmetros, e as ramificações dos circuitos de aquecimento devem ser separadas umas das outras por três tamanhos.

Vamos conectar o abastecimento de água quente?

Além do aquecimento, a água quente pode ser conectada ao sistema coletor solar.Para fazer isso, vamos calcular quanta energia térmica você precisa gastar todos os dias. A fórmula para calcular o coletor solar para AQS é simples:

Pw = 1,163 x V x (T - t) / 24

Lenda:

• Pw é a quantidade de calor necessária para aquecer a água;
• V é o volume médio de água quente consumido por dia;
• T é a temperatura na qual você precisa aquecer a água;
• t é a temperatura na qual a água entra no sistema.

Para calcular o número necessário de coletores de AQS adicionais, divida este valor pela capacidade do coletor solar P, obtida usando a última fórmula.

Escolhendo o diâmetro correto do tubo

H2_2

Não basta desmontar o esquema de cálculo do diâmetro do favo para montar um hidrocoletor eficaz. Também é necessário entender qual diâmetro os tubos devem ter para manter o equilíbrio do sistema. A seleção dos tubos é feita com base no diâmetro interno, que determina a área da seção transversal e a vazão, ou seja, a quantidade de água que pode passar pelo sistema de aquecimento por unidade de tempo.

Acredita-se que, para garantir uma temperatura confortável, os ramos que se estendem desde o coletor devem fornecer 1 kW de calor para cada 10 m2 da sala. Normalmente, é fornecida uma margem de 20% em caso de geada excessiva, ou seja, é necessário 1,2 kW a cada 10 m. Levando em consideração que a velocidade ótima de movimentação do refrigerante é de 0,4-0,7 m / s, e sua temperatura é 80 graus, para uma sala com uma área de 20 m2, são necessários tubos com uma seção transversal de cerca de 10 mm. A vazão de água que sai do hidrocoletor será de 110 l / h.

O cálculo de todos esses valores é realizado de acordo com uma fórmula complexa, que é mais fácil de substituir por uma tabela. Usando a mesa, você pode correlacionar facilmente o tamanho da sala com o tamanho necessário das tubulações, sabendo a saída de calor necessária do sistema.

O esquema de cálculo simplificado se parece com este: D = √354 ∙ (0,86 ∙ Q: Δt): V, onde:

• D é o diâmetro do tubo em centímetros;
• Q é a potência térmica do aquecimento em quilowatts (1,2 kW para cada 10 m2);
• Δt é a diferença de temperatura entre o fornecimento do pente (80 graus) e o retorno (geralmente 65-70 graus);
• V - velocidade da água em m / s (0,4-0,7 m / s na versão ótima).

Separadamente, é importante observar a potência necessária da unidade de bombeamento instalada no hidrocoletor. Faz circular a água dentro do sistema de aquecimento. É baseado na vazão, que, por sua vez, depende da vazão de água e do diâmetro do tubo e é medida em m3 / h.

Notas (editar)

Se a tabela com cálculos de energia solar em várias regiões da Federação Russa não contiver informações precisas sobre a região em que você mora, então você pode usar as informações indicadas no mapa de insolação da Rússia. Isso permitirá que você descubra o valor aproximado da energia térmica recebida por metro quadrado.

Determinado empiricamente: para calcular a insolação para o ângulo de inclinação mais ótimo do coletor solar, os dados indicados para a área selecionada devem ser multiplicados por um fator de 1,2.

Determinação do ângulo de inclinação dos coletores solares

Por exemplo, a tabela indica que, para Moscou, o valor da energia disponível durante o dia é de 2,63 kW * h / m2. Em outras palavras, a energia anual disponível é 2,63 * 365 = 960 kW * h / m2.

Assim, com a inclinação ótima do local em Moscou, o coletor irá gerar aproximadamente 1174 kW * h / m2.

Obviamente, este método de cálculo não é altamente científico, no entanto, por outro lado, os dados obtidos podem ser usados ​​para determinar o número necessário de tubos de vácuo a nível doméstico.

Exemplo de cálculo

Para tornar a fórmula de cálculo do reservatório mais clara e compreensível, vale a pena considerar uma situação de exemplo. Digamos que você tenha uma casa com área de 100 m². m., que tem dois circuitos de aquecimento e um circuito de aquecimento de água para uso doméstico. Assim, três ramos serão incluídos no hidrocoletor. É necessário calcular o tamanho necessário do pente para que haja água quente suficiente para todos os circuitos do sistema.

O diâmetro interno dos tubos coletores pode ser encontrado nas tabelas de correspondência de diâmetros e materiais de que são feitos, ou você mesmo pode calculá-lo usando uma régua simples. Por exemplo, vamos pegar um tamanho igual a 20 mm. Todos os três tubos do sistema serão iguais para nós. Você precisa substituir o número 20 na fórmula derivada anteriormente, e então acontece:

d0 = 2 * √ (202/4 * 3) = 2 * √300 ≈ 36 mm

Importante! Observe que se depois de extrair a raiz for obtido um número fracionário, ele deve ser arredondado para que o tamanho do favo provavelmente caiba.

No exemplo mostrado, o diâmetro interno do coletor deve ser de pelo menos 36 mm. Você pode escolher o material certo para o tubo que forma o hidrocoletor a partir das mesmas tabelas, ou consultando em lojas de ferragens.

domotopim.ru

Infelizmente, é impossível explicar em detalhes todos os pontos da estrutura do fórum e citando evidências. E embora algumas pessoas geralmente fiquem ofendidas com essa resposta, mesmo assim, devo dizer que a única maneira de entender tudo isso é ler, ler e reler os livros didáticos. É impossível copiar e colar todos os livros didáticos aqui em resposta.

Portanto, tentei mostrar-lhe as direções onde você cometeu um erro e para onde deve ir, para que você possa descobrir por conta própria com a ajuda de ferramentas de busca e livros didáticos.

Mas, em poucas palavras, é impossível ensinar isso, desculpe-me. Por exemplo, um treinador em uma academia de ginástica o aconselhou a trabalhar certos grupos musculares. Mas o treinador não será capaz de resolvê-los para você.

Em alguns pontos, você imediatamente começou a discutir. Mas não há tempo nem desejo de discutir com você e provar algo. Pense apenas que, se você recebeu um conselho, há uma razão para isso. Depende de você usá-los ou não. E só você decide se precisa estudar essas questões ou não. Mas, como você mesmo está fazendo o projeto e não contratou um designer competente, suponho que ainda precise dele.

Respostas adicionais:

1. Sim. Até +75 na alimentação da caldeira por um período frio de cinco dias. Se você não quiser que os canos quebrem depois de um tempo. 2. Só você sabe se todos os tubos serão cobertos com isolamento térmico. E que tipo de isolamento. E onde será colocado. Se os tubos não forem isolados termicamente, o valor também deve ser 0%. E como você indicou, o isolamento térmico de TODOS os tubos é absolutamente 80%, mas não pode ser. Isso significa que este é um erro grave que levará a resultados incorretos, incluindo uma seleção incorreta da potência do OP. Espero que você não comece a perguntar por que isso não pode ser. 3. Por que essas "entranhas" longas se tornaram galhos sem saída em todo o perímetro da casa? Não poderia ter sido dividido em duas linhas "sem saída" em cada andar? 4. Depois de começar a projetar um sistema de aquecimento, você deve conhecer os termos. O que é, por exemplo, um engenheiro de rádio que pede para lhe explicar o que é a lei de Ohm e o que são corrente, voltagem e resistência? Se você abordar o desenvolvimento do CEA, então referir-se à ignorância da lei de Ohm é geralmente um absurdo. Agora você não precisa mais andar pelas salas de leitura, como fazíamos no início dos anos 80. Encontre e leia com um mecanismo de pesquisa (livros, não fóruns) sem tirar o quinto ponto da cadeira. 5. Portanto, leia nos manuais o que significam os termos indicados nos parâmetros de cálculo do sistema. E defina seus valores sem pensar, mas percebendo o que deseja obter e como esses parâmetros afetarão o cálculo. 6. E quem deve estudar e entender isso para você? Por exemplo, ao usar anticongelante de propilenoglicol com uma concentração de 30%, é proibido fazer um ajuste de mais de +70 graus na alimentação da caldeira. Você considera o ponto de ajuste de alimentação da caldeira +90 !!! E em vez de imediatamente fazer contra-perguntas "Por quê?" ou "E por que meu vizinho fica em pé e não cai ...?" - literatura aberta e estudo. Quem trabalhará seus próprios grupos musculares para você? 7. Sirva "silenciosamente". Geralmente uma pergunta estranha. E eles próprios devem entender por que o GB não pode ser instalado após a válvula de corte.Se você não entender, é improvável que alguém queira escrever explicações em muitas páginas. Pegue e finalmente leia a literatura, não os fóruns. 8. Bem, se você acha que a necessidade de usar um pára-quedas ao pular de um avião é um movimento de marketing, você pode pular sem um paraquedas. Mesmo quando eu cito um trecho do SNIP, mesmo assim um grande número de hackers-instaladores teimosos começam a falar, eles dizem que o SNIP foi escrito por idiotas, mas eles são mais inteligentes do que todos os designers juntos. https://master-otoplenie.ru/otoplenie/47-ki...emost-trub.html

Você pode considerar a permeabilidade ao oxigênio do tubo estúpida e obter algo assim -

A postagem foi editada Inchin

— 20.4.2015, 14:46

forum.abok.ru

Calculando a potência do coletor solar

A título de exemplo, serão dados os cálculos do reservatório para a região de Moscou.

Dados de cálculo:

1. Local de aplicação - região de Moscou Área de absorção - 2,35 m2 (com base na tabela da quantidade média de entrada de energia solar para as regiões da Federação Russa)
2. A quantidade de insolação na região de Moscou - 1173,7 kW * hora / m2
3. Eficiência - de 67% a 80% (serão utilizados os indicadores mínimos relevantes para coletores desatualizados, portanto os resultados serão ligeiramente subestimados).
4. Ângulo de inclinação do reservatório - Os dados do ângulo de inclinação ideal serão usados ​​nos cálculos.

mapa de insolação da Rússia

Calculamos a área de absorção para um tubo:

15 tubos = 2,35 metros quadrados; 1 tubo = 2,35 / 15 = 0,15 sq.

Agora que sabemos a área que é absorvida por um tubo, determinamos o número de tubos, que é 1 metro quadrado. superfície do coletor: 1 / 0,15 = 6,66, ou seja, são necessários 7 tubos coletores por metro de superfície de absorção.

A seguir, calculamos a potência térmica de um tubo coletor. Isso tornará possível calcular o número de tubos necessários para obter energia térmica suficiente para períodos de um dia e um ano:

A potência recebida por dia é calculada da seguinte forma: 0,15 (absorção de S de 1 tubo) x 1173,7 (valor de insolação na região de Moscou) x 0,67 (eficiência do coletor solar) = 117,95 kW * h / m. sq..

Para calcular a eficiência anual de um tubo na região selecionada, os dados de insolação anual devem ser usados ​​na fórmula de cálculo da capacidade diária. Ou seja, no lugar de 1173,7 é necessário colocar valores regionais de insolação.

A energia gerada por um tubo em Moscou varia de 117,95 (usando uma eficiência de 67%) a 140 kW * hora / m2. (ao usar uma eficiência de 80%).

Em média, um tubo de vácuo do coletor de calor gera 0,325 kW * hora por dia.

Nos meses mais ensolarados (junho, julho), um tubo produzirá 0,545 kWh.

O funcionamento de um coletor solar sem luz é impossível, por isso, esses indicadores devem ser usados ​​no cálculo das horas de luz do dia.

Quanta eletricidade pode ser economizada em Moscou usando um metro quadrado? coletor (como descobrimos, são 7 tubos de vácuo)?

A economia anual de energia será:

117,95 kW * hora / m2 * 7 = 825,6 kW * hora / M. quadrado

O coletor solar irá gerar a maior capacidade nos meses de verão. Por exemplo, em junho ao usar 1 sq. M. a geração de energia do coletor será de cerca de 115-117 kW * hora / m².

Ou seja, o benefício energético ao usar um coletor solar com 15 tubos de vácuo, onde S = 2,35 m2. para o período de março a agosto com o valor total de insolação para todo o período especificado de 874,2 kW * hora / m². será: 874,2 * 2,35 * 0,67 = 1376 kW, ou seja, quase 1,4 Megawatts. energia, que é de aproximadamente 8 kW por dia.

Recorde-se a informação estatística dada na primeira parte do artigo - um agregado familiar consome 2 a 4 kW de energia quando uma pessoa consome água quente todos os dias. Estes indicadores implicam a utilização de um colector para aquecimento de água quente e, em particular, necessidades como tomar banho, lavar louça, etc.

Os cálculos do coletor solar, constituído por 15 tubos de vácuo, permitem-nos concluir que na época do jardim este dispositivo será suficiente para fornecer água quente para uma família de três pessoas. Como resultado, levando em consideração todas as circunstâncias desfavoráveis, como tempo nublado ou chuvoso, é possível economizar muito dinheiro com a eletricidade usada para aquecer a água.

Se falamos de condições ótimas (tempo ensolarado e sem chuva), então, neste caso, a produção de energia térmica por um coletor solar geralmente evitará a necessidade de pagar pela eletricidade.