Как рассчитать количество воды в системе отопления: Расчет количества воды в системе отопления, как рассчитать объем теплоносителя?

Содержание

Каким образом идет расчет объема воды в системе отопления дома

Тот, кому приходилось заниматься в своем доме монтажом или реконструкцией отопления, неизбежно искал ответ на вопрос: как вести расчет количества рабочей жидкости для того, чтобы отопление действовало эффективно?

Столкнувшись с такой проблемой, каждый, прежде всего, должен понять следующее: общий показатель находится в зависимости от общего объема всех элементов, входящих в отопительную систему дома.

Любая из них к тому же работает в условиях, когда то и дело изменяются такие показатели теплоносителя, как давление и нагрев.

Какие факторы влияют на расчеты

Когда выбираешь котел, также неизбежно занимаешься определением объема теплоносителя, которому предстоит заполнить отопительную систему. Без этого никак не обойтись. Ведь есть необходимость понять, какого объема хватит для того, чтобы оптимальным образом прогреть котел.

Отметим, что и характеристики труб очень важны. Они сказываются на общем показателе. Если есть помпа, то без всяких сомнений можно подобрать трубу, у которой маленький диаметр, и произвести установку секций отопления. Желательно, чтобы их было, как можно больше.

ВАЖНО! Тот, кто выбирает трубы повышенного диаметра, должен учитывать, что при даже максимальной работе котла в этом случае теплоноситель может быть нагрет недостаточно. Значительный объем воды просто остывает перед тем, как добраться до отдаленных точек системы. Понятно, что в данной ситуации понадобятся дополнительные денежные затраты.

Суммарный объем определяется так, чтобы для удовлетворительного нагрева имеющихся комнат было достаточно выбранной мощности котла. Когда показатели допустимой мощности котла превышены, то прибор сильно изнашивается. Ко всему увеличивается потребление электричества.

Если нужен приблизительный расчет объема теплоносителя в системе, то можно учесть такое соотношение: на каждый 1 кВт мощности котла — 15 литров воды. В виде учебного примера давайте определим, сколько носителя необходимо системы, если мощность котла составляет 4 кВт. Ответ: 60 литров! Однако при этом необходимо учитывать следующее: каково количество секций радиаторов, каковы их размеры и использованные материалы.

Представим, что в доме четыре комнаты. Сколько секций нужно поставить? Больше 10-ти секций для каждой комнаты? Это слишком много! В комнате будет жарко, а котел заработает неэффективно. Исходите из того, что одна секция современного радиатора способна эффективно передавать тепло для площади в 2-2,5 кв. метра.

ВАЖНО! Характеристики для теплоснабжения всегда вычисляют перед тем, как приступают к монтажным операциям. Они важны, когда подбираешь комплектующие.

Итак, объем теплоносителя в отопительной системе в целом определяют в качестве суммирования некоторых составляющих:
V = V (радиаторов) + V (труб) + V (котла), где V – это объем.

Иными словами, общий объем определяется с учетом объема носителя в котле, трубах и радиаторах. В расчет не включают параметры расширительного бака. Его необходимо учитывать, только когда рассчитываешь потенциальные критические состояния работы системы.

Есть отдельная формула, по которой рассчитывают объем носителя непосредственно в трубе:
V (объем) = S (площадь сечения трубы) х L (длина трубы)

ВАЖНО! Обращаем внимание, что характеристики у различных производителей отличаются. Это зависит от таких факторов, как тип трубы, технология ее выполнения и материал, из которого она изготовлена. Вот почему специалисты рекомендуют выполнять расчеты по реальному внутреннему диаметру трубы.

В большинстве случаев расчеты ведут специалисты. Тому есть простое объяснение. Обычно протяженность отопительной системы слишком велика. Она также сильно разветвленная.

Расчет объемов для различных типов радиаторов

Современных типов радиаторов, предназначенных для систем отопления, сегодня много. Есть из чего выбирать. Они отличаются по своим функциям. Но не только. У них бывает разная высота. Для определения объема рабочей жидкости в радиаторах первым делом нужно подсчитать, сколько их. Затем умножаем полученное количество на характеристики одной секции.

Для определения показателей одного радиатора необходимо воспользоваться данными, которые всегда указываются в техническом паспорте изделия. Если его нет под рукой по каким-либо причинам, то можно использовать усредненные параметры.

Далее предлагаем вам примерные параметры по объему носителя (в литрах) в одной секции радиатора в соответствии с его материалом и типом, а также его примерные габариты в мм (высота/ширина):
— биметаллические (600х80) – 0,25 л
— алюминиевые (600х80) – 0,45 л
— чугунные старого образца (600х110) – 1,7 л
— современные чугунные (плоские, 580х75) – 1 л

Львиная доля моделей всех производителей имеет ±20 мм колебания по ширине. Что касается высоты отопительных радиаторов, то она варьируется от 200 до 1000 мм.

Теперь маленький учебный пример, чтобы оценить, как верно рассчитывают значение. Например, есть пять алюминиевых батарей. В каждой – по 6 секций. Расчет таков: 5 х 6 х 0,45 = 13,5 литра.

ВАЖНО! Чтобы правильно рассчитать объем отопительной системы, у которой дизайнерские радиаторы нестандартной формы, использовать методику, о которой мы только что рассказали, нельзя. В данном случае нужно обратиться к производителю или его официальному дилеру. Только они могут указать объем.

Объем теплоносителя в трубопроводе

Львиная доля всей жидкости находится в трубах. В схеме теплоснабжения именно они занимают значительную долю. Какой объем теплоносителя необходим в такой системе? Какие характеристики труб необходимо учитывать?

Диаметр магистрали нужно считать важнейшим критерием. С его помощью можно установить, какова вместимость воды в трубах. Скажем, если диаметр трубы 20 мм, то вместимость будет составлять 0,137 литра на метр погонный. Если диаметр 50 мм, то вместимость будет составлять 0,865 литра на метр погонный.

В отопительной системе допускается применение труб самых разных диаметров. Особенно это характерно для коллекторных схем. Вот почему объем жидкости в отопительной системе определяют отдельно для каждого участка. А потом все необходимо будет суммировать.

ВАЖНО! Если у вас труба из пластика, то диаметр в ней определяют по размерам внешних стенок. Если из металла, то диаметр в ней определяют по размерам внутренних стенок. Для тепловых систем, у которых большая протяженность, это бывает существенно.

Как рассчитать объем расширительного бака?

Чтобы система работала без рисков, необходима установка специализированного оборудования. Она состоит из воздухоотводчика и спускного клапана. А еще необходим расширительный бак, который служит для того, чтобы компенсировать тепловое расширение горячей воды и снижать критическое давление до характеристик, предусмотренных по норме.

Основные правила:
— На объем бака должно приходиться от 10 процентов объема системы отопления. Этого вполне хватит, чтобы при нагреве расширить теплоноситель в пределах 45-80°С.

— Если мы говорим о протяженных системах, да еще когда температура теплоносителя существенная, то запас должен составлять не менее 80 процентов от объема всей отопительной системы. Это очень важно для тех котлов, у которых максимальная температура теплоносителя превышает 80-90°С. Это актуально и для паровых отопительных систем от печей.

— 3-5% от объема отопительной системы. Именно таким может быть объем расширительного бака с предохранительным клапаном. Очень важно осуществлять контроль над его работой. Как только срабатывает клапан, систему сразу же пополняют жидкостью.

ВАЖНО! Всегда нужно учитывать давление в системе, когда ведешь расчеты. Как правило, для коттеджей в один или два этажа оно достигает 1,5-2 атмосферы. Учтите, что большинство готовых баков рассчитано именно на указанные показатели. Да еще с запасом.

Но если проектируешь отопительную систему, у которой повышенные объем и характеристики давления (например, для многоэтажных домов), то такой параметр обязательно нужно учитывать. Как обязательно учитывать и вид теплоносителя, когда выбираешь бак. Правило простое: чем легче жидкость в системе – тем крупнее расширительный бак для нее нужен.

О видах теплоносителей

Чаще всего рабочей жидкостью служит вода. Однако без альтернативы в таком деле не обходится. Весьма эффективен и антифриз. Он хорош тем, что не замерзает и тогда, когда температура окружающей среды понижается до той отметки, которая для воды становится критической. То есть по сравнению с водой антифриз выглядит предпочтительнее.

Этим и можно объяснить тот факт, что цена на него очень высока. Она не каждому по карману. И потому такую жидкость применяют преимущественно для того, чтобы обогревать строения, у которых площади невелики.

ВОДА, конечно, является доступным ресурсом. Она подойдет для применения в любых отопительных системах. Она практически может стать вечным теплоносителем, если мы говорим о том, что она сочетается с трубами из полипропилена.

Перед тем, как заполнять системы водой, необходимо предварительно подготовить ее. Жидкость необходимо отфильтровать. Это делают, чтобы избавиться от содержащихся в ней минеральных солей. Обычно в таких случаях применяют специализированные химические реагенты. Их можно без проблем купить в магазине. Также из воды в системе обязательно удаляют весь воздух. Если этого не сделать, то снизится эффективность обогрева помещений.

АНТИФРИЗ применяют для того, чтобы наполнять системы зданий, которые отапливаются нерегулярно.

ЖИДКОСТИ, СОДЕРЖАЩИЕ СПИРТ, чтобы заполнять отопительные системы, может позволить себе не каждый. Они дорогие. Что касается качества препаратов, то в них обычно содержится, как минимум, 60 процентов спирта и примерно 30 процентов воды. На иные добавки приходится незначительная доля объема. Смеси воды с этиловым спиртом могут иметь различное процентное содержание.

ВАЖНО! Незамерзающий теплоноситель (при температуре до -30°С) при доле спирта не менее 45 процентов опасна. Он способна воспламениться. Ко всему этил – это яд, который несет явную угрозу человеку.

МАСЛО в качестве теплоносителя в настоящее время применяют лишь в некоторых приборах отопления. Однако в отопительных системах его не применяют. Покупка его обходится дорого. Это основной недостаток масла.

К тому же с маслом тяжело эксплуатировать систему. Оно опасно технологически и долго разогревается до температуры 120°С и выше. А достоинство масла в том, что оно остывает не сразу. Этот процесс длится долго. В результате можно длительный период поддерживать температуру в помещении.

Подведем итоги

Рассчитать, какая емкость рабочей жидкости необходима в системе, да еще без малейших погрешностей, сможет не каждый. Вот почему некоторые, когда не хотят производить подсчеты, делают так. Поначалу они заполняют отопительную систему на 90 процентов. Потом проверяют, как она работает. А затем стравливают воздух, который скопился, и продолжают заполнять систему.

Когда отопительная система эксплуатируется, то уровень теплоносителя снижается, поскольку идут конвекционные процессы. Во время этого процесса котел теряет производительность. Вот почему в резерве должна находиться еще одна емкость, содержащая рабочую жидкость. Так можно будет отследить убыль теплоносителя. Если появится необходимость его пополнить, то это можно будет сделать легко.

Объем воды (теплоносителя) в трубе (полипропилен, металл, мателлопласт)

Объем воды или теплоносителя в различных трубопроводах, таких как полиэтилен низкого давления (ПНД труба) полипропиленовые трубы, трубы армированные стекловолокном,  металлопластиковые трубы, стальные трубы, необходимо знать при подборе какого либо оборудования, в частности расширительного бака.

Что вы узнаете


К примеру в металлопластиковой трубе диаметр 16 в метре трубы 0,115 гр. теплоносителя.

Вы знали? Скорее всего нет. Да и вам собственно зачем это знать, пока вы не столкнулись с подбором, к примеру расширительного бака. Знать объем теплоносителя в системе отопления необходимо не только для подбора расширительного бака, но и для покупки антифриза. Антифриз продается в неразбавленном до -65 градусов и разбавленном до -30 градусов виде. Узнав объем теплоносителя в системе отопления вы сможете купить ровное количество антифриза. К примеру, неразбавленный антифриз необходимо разбавлять 50*50 (вода*антифриз), а значит при объеме теплоносителя равном 50 литров, вам необходимо будет купить всего 25 литров антифриза.

Предлагаем вашему вниманию форма расчета объёма воды (теплоносителя) в трубопроводе и радиаторах отопления. Введите длину трубы определенного диаметра и моментально узнаете сколько в этом участке теплоносителя.

Объем воды в трубах различного диаметра: выполнение расчета

Важно учитывать толщину трубы. Размер пластиковых труб — внешний диаметр, стальные -внутренний диаметр

После того как вы рассчитали объем теплоносителя в водопроводе, но для создания полной картины, а именно для того чтобы узнать весь объем теплоносителя в системе, еще вам понадобится рассчитать  объем теплоносителя в радиаторах отопления.

Расчет объема воды в трубах

Расчет объема воды в радиатора отопления

Калькулятор

Объем воды в некоторых алюминиевых радиаторах

Уж теперь то вам точно не составит труда подсчитать объем теплоносителя в системе отопления.

Расчет объема теплоносителя в радиаторах отопления

Для того чтобы подсчитать весь объем теплоносителя в системе отопления нам необходимо еще прибавить объем воды в котле. Его можно узнать в паспорте котла или же взять примерные цифры:

  • напольный котел — 40 литров воды;
  • настенный котел — 3 литра воды.

Помог ли вам калькулятор? Смогли ли вы рассчитать сколько в вашей системе отопления или в трубе теплоносителя? Отпишитесь пожалуйста в комментариях.

Краткое руководство по использованию калькулятора «Расчет объема воды в различных трубопроводах»:

  1. в первом списке выберите материал трубы и его диаметр (это может быть пластик, полипропилен, металлопластик, сталь и диаметры от 15 — …)
  2. во втором списке пишем метраж выбранной трубы из первого списка.
  3. Жмем «Рассчитать».

«Рассчитать количество воды в радиаторах отопления»

  1. в первом списке выбираем меж осевое расстояние и из какого материала радиатор.
  2. вводим количество секций.
  3. Жмем «Рассчитать».

Как рассчитать объем расширительного мембранного бака

Формула подбора расширителя — V воды в трубе+радиаторы+котел * 10-12%

При знании объема воды можно легко подобрать расширительный бачок.

Автор статьи:

Задавайте вопросы в комментариях, делитесь своим опытом, так же принимается любая конструктивная критика, готов обсуждать. Не забывайте делиться полученной информацией с друзьями.

Расчет объема воды в системе отопления

Расход воды в централизованных системах отопления рядовыми пользователями не учитывается. Но знать объем системы отопления, которая создается для оснащения отдельной квартиры (дома) необходимо. Эти данные помогут точнее определить несколько важных эксплуатационных параметров, о которых будет рассказано далее.

Для чего нужен расчет количества воды в системе отопления

При установке соответствующего оборудования в загородные частные дома многие хозяева предпочитают использовать специальные жидкости.

Качественный антифриз, со специальными добавками, предотвращает возникновение коррозийных процессов, что повышает долговечность металлических труб и других компонентов инженерной системы. Он не превращается в лед при низких температурах.

Это свойство пригодится при несанкционированном отключении оборудования, в иных аварийных ситуациях. Но такая жидкость стоит дороже воды, поэтому необходим точный расчет потребностей.

Второй задачей является уточнение объема емкости расширительного бака. Если она будет недостаточной в закрытых системах, то устройство не будет выполнять полноценно свои функции по компенсации расширения жидкости при нагреве.  

Как определить количество воды экспериментально, сделать расчет

Самым простым способом узнать, сколько понадобится жидкости для заполнения системы, является опыт. После подключения дома нового отопительного оборудования открывается вентиль для их заполнения. Нужное значение будет получено, как результат показаний счетчика расхода воды. Второй вариант – обратное действие. Можно производить слив из системы, используя ведро, или другую емкость с известным объемом.

Понятно, что подобные операции допустимы только при наличии дома установленного оборудования. В действительности посчитать придется заранее, чтобы правильно определиться с параметрами соответствующего проекта. Далее будет рассмотрена правильная последовательность действий, которая поможет рассчитать объем теплоносителя:

  • Выясняется количество жидкости, которое вмещает котел. Эти данные указываются в техническом паспорте на соответствующее изделие. Устройства проточного типа экономичнее. Но те, в которых используются накопительные емкости, способны быстро обеспечить потребителей горячей водой. В некоторых моделях котлов, работающих на твердом топливе, соответствующий объем достигает 50-ти литров.
  • Далее суммируются аналогичные характеристики радиаторов отопления. Как правило, самые крупные – чугунные радиаторы. Для заполнения одной секции такого прибора может потребоваться не менее полутора литров жидкости.   
  • Емкость обвязки считают только с учетом данных по трубам. Чтобы произвести расчет используется следующая формула: V (объем жидкости для заполнения трубопровода) = П (3, 14 –число «Пи») х R 2 (радиус трубы во второй степени) х L (длина трубопровода).
  • Последнее действие – суммирование имеющихся величин.

Чтобы правильно рассчитать внутренний объем труб надо использовать только сопоставимые величины. Точный радиус вычисляется с использованием вычитания двойной ширины стенок. Приведем пример, который основан на следующих исходных данных:

  • Длина труб: 12 метров.
  • Диаметр (наружный): 24 мм.
  • Толщина стенок : 2 мм.

Вначале надо рассчитать внутренний радиус: R = 24 — (2х2)/2 =10 мм.

Теперь можно использовать приведенную выше формулу: V = 3,14 х 10 2 /1000 х 12 = 3,768 литра. К этому значению прибавляют объемы котла и радиаторов отопления.

Какой должна быть величина емкости расширительного бака

Как правило, рассчитать точно эту величину надо, если предполагается создание дома отопительной системы закрытого типа. Чтобы получить искомое значение применяют следующую формулу: VR (объем расширительного бака) = (VO (общий объем, который рассчитывается по рассмотренной выше методике) х KR (коэффициент расширения жидкости)) / KE (коэффициент эффективности). KR принимается для воды равным 0,04  (антифриз – 0,044). KE – это показатель, который вычисляют с использованием формулы: KE = (PM (максимальное давление в системе) – PN (номинальное давление, при котором происходит наполнение бака))/ (PM+1).

Таким образом, чтобы выяснить количество незамерзающей жидкости для заполнения отопительной системы надо сложить все перечисленные выше объемы:

  • котла;
  • батарей;
  • трубопровода;
  • расширительного бака.

Рассчитать объём воды в системе отопления Калининград

Какая информация подлежит сбору:

Сбору подлежат только сведения, обеспечивающие возможность поддержки обратной связи с пользователем.

Некоторые действия пользователей автоматически сохраняются в журналах сервера:

— IP-адрес;
— данные о типе браузера, надстройках, времени запроса и т. д.
 

Как используется полученная информация

Сведения, предоставленные пользователем, используются для связи с ним, в том числе для направления уведомлений об изменении статуса заявки.
 

Управление личными данными

Личные данные доступны для просмотра, изменения и удаления в личном кабинете пользователя.

В целях предотвращения случайного удаления или повреждения данных информация хранится в резервных копиях в течение 7 дней и может быть восстановлена по запросу пользователя.
 

Предоставление данных третьим лицам

Личные данные пользователей могут быть переданы лицам, не связанным с настоящим сайтом, если это необходимо:

— для соблюдения закона,
— нормативно-правового акта,
— исполнения решения суда;
— для выявления или воспрепятствования мошенничеству;
— для устранения технических неисправностей в работе сайта;
— для предоставления информации на основании запроса уполномоченных государственных органов.
 

В случае продажи настоящего сайта пользователи должны быть уведомлены об этом не позднее, чем за 10 дней до совершения сделки.
 

Безопасность данных

Администрация сайта принимает все меры для защиты данных пользователей от несанкционированного доступа, в частности:

— регулярное обновление служб и систем управления сайтом и его содержимым;
— шифровка архивных копий ресурса;
— регулярные проверки на предмет наличия вредоносных кодов;
— использование для размещения сайта виртуального выделенного сервера.
 

Изменения

Обновления политики конфиденциальности публикуются на данной странице. Для удобства пользователей все версии политики конфиденциальности подлежат сохранению в архивных файлах.

 

Объем воды в системе отопления. Зависимость от мощности котла

Как подобрать мощность котла под  количество воды (объем) в системе отопления, или наоборот? Существует ли зависимость мощности от литров?
Такие вопросы часто волнуют владельцев отопительных систем…
Действительно, какая должна быть мощность котла, для системы с внутренним объемом 100 литров, например?

Нет ли в этом вопросе какого либо подвоха, направленного лишь на то, что бы мы приобретали лишнее оборудование, которое нам ни к чему?

Рассмотрим, как связаны мощность котла и емкость системы отопления, а также более важный вопрос о подборе насоса для определенной мощности котла…

 

Откуда берется вопрос о зависимости мощности от объема

Как продать лишний радиатор? Установив его в систему, потребитель ничего особого не приобретет и ничего не потеряет, кроме денег. Но дополнительная ощутимая прибыль продавцу будет.

Возникает удобный для наращивания продаж, но не имеющий технического смысла, вопрос о подгонке объема системы отопления под мощность котла. Например, если имеется 20 кВт-ный котел, то нужно докупить еще парочку радиаторов, чтобы объем системы достиг 100 (200, 300) литров, иначе котел не сможет работать на полную мощность… Клиенту ничего не остается, как достать кошелек и начинать отсчитывать дополнительно зеленые (желтые, синие…).

Сколько воды нужно под мощность котла

Вопрос об объеме воды внутри системы отопления имеет большую популярность, так как подогревается строй-бригадами и продавцами. Увеличивать количество оборудования по любой причине – любимое занятие монтажников.

Но технически выбор мощности котла никак не зависит от объема воды в системе отопления, поэтому вопрос о подборках объемов под мощность, или наоборот – выбор котла под литры воды, — не имеет практического смысла.

Котел отдаст всю свою мощность и на 100 литров воды и на 1000 литров. Разница будет лишь во времени нагревания и остывания. Маленькая система нагреется за 10 минут и будет остывать 10 минут, затем снова автоматика включит котел… Большая же будет греться 100 минут и затем остывать долго….

Системы класса low water – в чем преимущества

В последнее время существует тенденция по уменьшению внутреннего объема систем отопления, чтобы уменьшить их тепловую инерционность, для более быстрого нагрева и остывания.

Меньшее количеством воды более гибко и быстро реагируют на изменения температуры внутри здания. Малоемкостную систему котел быстрее разогреет, и она начнет быстрее отдавать тепло, когда это потребуется. После нагрева помещения, лишнего тепла в радиаторах окажется меньше, система быстрее остынет. В этом кроется небольшая экономия.

 

Какие радиаторы подобрать

Современные радиаторы и конвекторы имеют в разы меньший внутренний объем и теплоемкость, по сравнению со старыми чугунными. Уменьшение теплоемкости дает возможность немного экономить энергии, и делать отопление более гибким и комфортным.  Оно оперативней реагирует на изменения температуры, и не накапливает лишней энергии.

Но это больше теоретические выкладки. На практике же ощутимой разницы пользователи не замечают, они могут приобретать любые радиаторы, какие понравятся, какие имеются в магазинах, с полной уверенностью, что система будет работать нормально.

Что важно для мощности котла

Энергия, генерируемая котлом, должна отводиться от него и рассеиваться, — передаваться воздуху и предметам. Иначе котел закипит, расплавится, сгорит…

Через котел должен проходить определенный объем теплоносителя.
Именно количество воды в единицу времени, т.е. ее расход, важно подобрать под определенную мощность котла.

  • Не вдаваясь в расчеты, можно сказать, что через теплообменник 20 кВт должно проходить не менее 1000 литров воды в час. Насос должен это обеспечить.
  • Мощность радиаторов в доме должна быть чуть больше мощности котла, чтобы ее рассеивать, в противном случае система перегреется, закипит.

 

Подбор  насоса под мощность котла

Важно подобрать насос под мощность котла правильно. Насос должен преодолевать гидравлическое сопротивление системы так, чтобы объем проходящей по котлу воды был бы не менее требуемого, т.е. для 10 кВт-ного котла должно быть не менее 500 литров в час (0,5 м куб./ч.)

  • Производительность насоса 25-40 на 3-ей скорости составляет при напоре 3 метра не менее 0,75 м куб в час, что для большинства систем позволяет применять его с котлом до 15 кВт, при площадях до 150 м кв, а в коротких системах и с котлом 20 кВт.

  • Производительность насоса 25-60 при напоре 3м составляет уже 2,5 м куб в час, что дает возможность использовать его для котлов до 40 кВт и площадей отопления до 300 м кв…

Расчет воды в системе отопления

В каждой части нашей стране нужно в зимний период обогревать дачу. Любой здравомыслящий житель предпочитает разобраться: как модернизировать обогрвевающий комплекс дачи. Скорее всего Вы в курсе, что источники тепла перманентно становятся дороже. Трудно вообразить себе жизнь проживающего в нашей стране без отопления дачи. На web сайте представлено большое количество разных обогревательных комплексов коттеджа, применяющих абсолютно различные приемы извлечения тепла. Любую систему обогрева возможно реализовывать как отдельный комплекс или гибридно.

Как рассчитать объем воды в трубе? Такой вопрос возникает, например, при расчете системы отопления. Когда система почти готова, необходимо рассчитать объем воды в системе отопления для того, чтобы выбрать гидроаккумулятор. Знать эту цифру необходимо в некоторых других ситуациях. Например, если в теплоноситель добавляется антифриз, или полностью заливается антифризом, объем системы необходимо знать для того, чтобы купить правильное количество антифриза.

Объем гидроаккумулятора для системы отопления должен составлять 10-12 % объема всей воды в системе. Последняя цифра складывается из объема воды во всех радиаторах отопления, плюс объема воды в котле отопления, плюс объем воды в трубах для отопления . Объем воды в радиаторах складывается из объема воды в каждой секции радиатора, помноженном на количество секций. Это значение указывается в технических паспортах на радиаторы. Например, объем воды в одной секции чугунных радиаторов 500 мм равен примерно 1,5 литра. У биметаллических радиаторов это значение может быть в 10 раз меньше. Надо смотреть технический паспорт.

Объем воды в котле отопления указывается в паспорте. Например, объем воды в жуковских АОГВ составляет приблизительно 60 литров. Этот объем полезно знать также при спуске воды из отдельных частей системы отопления.

Объем воды в трубах вычисляется как сумма произведений объемов воды в метре трубы каждого диаметра на количество метров труб данного диаметра. Таким образом, расчет объема воды в трубе представляет собой достаточно простую арифметическую задачу.

Номинальный размер (внешний диаметр), мм

Внутреннее сечение, мм кв.

Источник: http://tedremont.com/index.php/obem-vody-v-trube

Данные для расчет объема теплоносителя в системе отопления. Стальные, алюминиевые, чугунные радиаторы. Объем воды в полипропиленовых трубах.

04.05.12

Расчет объема воды в системе отопления.

Решение о монтаже системы при помощи радиаторов отопления. повлечет за собой ряд технических вопросов. Одной из первых задач, которую необходио будет решить, это посчитать объем воды в проэктируемой системе отопления. Крупные монтажные организации для этих целей используют программу HERC CO. Если сама система не велика и нет желания глубже познавать основы тепломеханики, можно это сделать самому. Расчет, правда, будет приблизительным, но полученные результаты для несложной системы отопления будут приемлемыми.

Объем жидкости в расширительном баке. Размер бака- величина равная 10% от объма воды в системе. Если отопительный котел с мембранным баком – смотрим в тех. данные котла.

Источник: http://akvasvit.prom.ua/a70029-raschet-obema-vody.html

Как рассчитать объём воды в трубе?

Здравствуйте! Для того, чтобы правильно спроектировать систему отопления, нужно иметь о ней как можно больше исходной информации: площадь помещений, объём помещений, материал из которого изготовлены стены, степень теплоизоляции и т. д. Я хочу обратить Ваше внимание на один из таких факторов, как объём воды в трубах системы отопления. Как расчитать объём воды в трубе, ведь для того, чтобы правильно подобрать мощность котла, необходимо обязательно знать объём воды в системе отопления, плюс, объём воды в котле!

Чтобы справиться с этой задачей нам нужно знать сколько метров трубы в системе отопления, причём каждого диаметра, т. е. сколько трубы диаметром 20мм. сколько трубы диаметром 25мм. и т. д.

&nbspДля чего это нужно? Сейчас Вы сами всё поймёте.

Взгляните на картинку снизу. В этой таблице представлены основные используемые в бытовых системах отопления диаметры труб, а так же объём воды в этих трубах.

Как не трудно догадаться, остаётся колличество метров, каждого диаметра, помножить на объём воды, согласно таблицы. Затем полученный результат суммируем, и прибавляем объём воды в котле.

В паспорте каждого котла, имеются данные о максимальном объёме воды в системе отопления, который котёл может нагревать без потери мощности. Например: ваш котёл, по паспорту имеет мощность — 20 Квт. и допустимый объём теплоносителя — 180 литров. После подсчётов, у Вас получился объём воды в трубах равный — 220 литров. Что из этого следует? А то что если у вас площадь помещений например 120-150 кв. м. то котёл скорее всего справится с нагревом системы, а если площадь 180-200 кв. м. то всё, — зимой, в более сильный мороз придётся мёрзнуть. В таком случае вам нужен котёл большей мощности, например — 24 Квт. (Надеюсь вы понимаете, что эти цифры условные!)

Надеюсь, при расчёте системы отопления, эта информация поможет Вам избежать ненужных проблем!

Хочу добавить, что на картинке, объём воды в секции радиатора, имеется в виду чугунный радиатор. В алюминиевых радиаторах, в одной секции объём жидкости составляет приблизительно 300гр. в зависимости от моделей.

Ну вот и всё! Пользуйтесь на здоровье.

С Вами был — Владимир Войнаровский, всего вам доброго!

Источник: http://3-w.name/materials/41

Смотрите также:
01 октября 2021 года

Как рассчитать количество воды в системе отопления?

У вас обязательно встанет этот вопрос, перед тем как вы начнете подбирать оптимальную мощность пиролизного котла длительного горения.

Нужно это для того, чтобы знать какой максимальный объем может быть у системы отопления при выбранной мощности котла.

В противном случае это может привести к плохому прогреву помещения, неэффективной, неэкономичной работе или закипанию отопительного пиролизного котла длительного горения.

А также может увеличить ваши финансовые расходы.

Приблизительный расчет делается исходя из соотношения 15 литр воды на 1 кВт мощности котла.

Например, мощность пиролизного котла длительного горения 4 кВт, тогда объем системы равен 4 кВт*15 литров = 60 литров.

Ниже приведены значения объемов различных составляющих системы отопления:

Объем воды в радиаторе:

  • алюминиевый радиатор — 1 секция — 0,450 литра
  • биметаллический радиатор — 1 секция — 0,250 литра
  • новая чугунная батарея  1 секция — 1,000 литр
  • старая чугунная батарея 1 секция — 1,700 литра

Объем воды в 1 погонном метре трубы:

  • ø15 (G ½») — 0,177 литра
  • ø20 (G ¾») — 0,310 литра
  • ø25 (G 1,0″) — 0,490 литра
  • ø32 (G 1¼») — 0,800 литра
  • ø15 (G 1½») — 1,250 литра
  • ø15 (G 2,0″) — 1,960 литра

Формула для расчета объема жидкости в трубе:

S (площадь сечения трубы) * L (длина трубы) = V (объем)

Рассчитывается объем воды в системе отопления можно также как сумма ее составляющих:

V (система отопления) = V(радиаторов) + V(труб) + V(котла) + V(расширительного бака)

Два метода определения объема системы HVAC — Go Glycol Pros

Необходимо слить жидкость из вашей гидравлической системы отопления или охлаждения для очистки, иначе пришло время заменить жидкий теплоноситель. Вы знаете, сколько жидкости вмещает ваша система? Когда пришло время долить, вам нужно знать объем вашей системы, чтобы заказать нужное количество гликоля. Но что, если вы не знаете, что это за сумма? Как вы определяете объем гликоля, необходимый для вашей гидравлической системы HVAC? Давайте разберемся, как определить объем.

В этой статье мы обсудим два метода точного измерения объема теплоносителя в системе. Хотя ни один из них не является точным на 100%, они предоставят вам приблизительный объем, который можно использовать для размещения вашего заказа.

    1. Расчет с использованием механических спецификаций и чертежей. В этом методе мы вычисляем объем воды в системе, складывая предполагаемый объем каждого из компонентов системы: подающей и обратной трубы (рассчитываем объем воды в трубе, используя длину и радиус трубы, который делится на диаметр, деленный на 2 ), котлы / чиллеры, теплообменники, расширительные баки, насосы, змеевики и т. д.Использование спецификаций и чертежей дает нам представление о системе с высоты птичьего полета, или вы можете пройтись по системе и обратить внимание на каждый компонент. В больших зданиях или в ситуациях, чувствительных ко времени, этот метод может быть нежелательным. Как рассчитать объем воды в трубе?

      Объем воды в трубе Формула: π x длина трубы x радиус (где радиус = внутренний диаметр, деленный на 2)

    2. Определите объем системы с помощью измерителя. Если предположить, что в системе есть единственная точка, из которой можно слить весь теплоноситель, использование измерителя, например, произведенного Badger Meter, для измерения объема слитой жидкости является отличным вариантом.Обратите внимание, что до 10% объема системы будет сохранено и не будет стекать, поэтому вы должны добавить это к показаниям вашего счетчика при расчете общего объема системы. Если вам нужны пустые емкости с гликолем, чтобы слить в них раствор во время выполнения этого теста, вы можете приобрести их здесь.

Если у вас есть вопросы об измерении необходимого количества гликоля или вам нужна помощь в предстоящем проекте теплопередачи, свяжитесь с нами сегодня.


Go Glycol Pros является дистрибьютором жидкого теплоносителя DOW® более 20 лет.Мы продаем гликоль онлайн без каких-либо счетов или минимальных заказов. Антифриз высокой чистоты DOW, доступный в емкости на 275 галлонов, бочке на 55 галлонов или ведре на 5 галлонов, предварительно смешивается с деионизированной водой (деионизированной водой) на нашем собственном предприятии и отправляется в течение всего одного рабочего дня. Наши ингибированные гликоли включают: пропиленгликоль DOWFROST HD, пищевой пропиленгликоль DOWFROST и этиленгликоль DOWTHERM SR-1.

Дополнительные полезные советы и рекомендации можно найти на сайте goglycolpros.com. Наши знающие эксперты по гликолю готовы помочь вам с вашим последним проектом по созданию систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.


View Dow Этиленгликоль, пропиленгликоль и пищевой пропиленгликоль

Зарегистрируйтесь, чтобы получать советы и рекомендации по теплопередаче от Go Glycol Pros


Заявление об отказе от ответственности: Go Glycol Pros и его аффилированные лица не несут ответственности за проблемы, вызванные использованием информации на этой странице. Хотя эта информация исходит из многолетнего опыта и может быть ценным инструментом, она может не учитывать особые обстоятельства в вашей системе, и поэтому мы не можем нести ответственность за действия, вытекающие из этой информации.Если у Вас возникнут вопросы, обращайтесь к нам.

← Предыдущий пост Следующее сообщение →

Энергия, необходимая для нагрева воды

Количество энергии, необходимое для нагрева воды, пропорционально разнице температур чего?

Q = m⋅Cp⋅ΔT

Где…

м = масса нагретой воды

Cp = теплоемкость воды (1 БТЕ / фунт ºF)

ΔT = разница температур.

Не забудьте согласовать единицы измерения. Поскольку C p измеряется в фунтах, масса нагретой воды также должна измеряться в фунтах. Таким образом, если вы знаете только количество галлонов, вы должны преобразовать его в фунты. Один галлон воды = около 8,3 фунта, поэтому умножьте количество галлонов на 8,3, чтобы определить вес в фунтах.
Пример 1

По оценкам Министерства энергетики США, семья из четырех человек, принимающая душ в течение 10 минут в день, потребляет около 700 галлонов горячей воды в неделю.Вода для душа поступает в дом при температуре 55ºF и ее необходимо нагреть до 120ºF.

Чтобы рассчитать необходимое количество тепла, определите переменные:
м = масса нагретой воды = 700 галлонов = 5810 фунтов
C p — теплоемкость воды = 1 БТЕ / фунт ºF (дано)
ΔT = разность температур = 120 ºF — 55 ºF

Тепловая энергия, необходимая для нагрева 700 галлонов, может быть рассчитана следующим образом:

Требуемое количество тепла = 5810 фунтов x 1 БТЕ / фунт ºF x (120 ºF — 55 ºF)
Требуемое количество тепла = 5810 фунтов x 65 ºF
Требуемое количество тепла = 377 650 БТЕ / неделя

Потребность в тепле на один год:

377650 БТЕ / неделя x 52 недели / год = 19 637 800 БТЕ / год или 5755 кВт · ч

Предполагается, что стоимость природного газа составляет 10 долларов США за MMBTU (1 MMBTU = 1000000 BTU), а стоимость электроэнергии равна 0.092 за кВтч, затраты на газ составят 196,37 долларов, а затраты на электроэнергию — 529,46 долларов. Понятно, что электрическое тепло дороже природного газа.

Пример 2

Оцените% экономии энергии электрического водонагревателя, который нагревает 100 галлонов воды в день, когда температура устанавливается на 110 ° вместо 120 ° F. Подвал отапливается и имеет температуру 65 ° F. Срок службы водонагревателя — около 10 лет. Используйте соответствующую стоимость электроэнергии и сравните эксплуатационные расходы.

Требуемое количество тепла (БТЕ) ​​= m x C p x (разница температур)

Где C p — теплоемкость воды (1 БТЕ / фунт / фут), а m — масса воды (предположим, что в 1 галл. Приходится 8,3 фунта воды, а 3,412 БТЕ = 1 кВт · ч)

Решение:

Энергия, необходимая для нагрева воды до 120 ° F :

= м × Cp × ΔT

= 100 галдаев × 8,3 фунт-галл︸м × 1 БТЕЛб ° F︸Cp × (120-65) ° F︸ΔT

= 100 галдей × 8,3 фунта × 1 БТЕ / фунт ° F × (120-65) ° F

= 45 650 БТЕ / день

В год необходимое количество энергии:

45 650 БТЕ в день × 365 дней в году = 16 662 250 БТЕ в год

За 10-летний период необходимая энергия составляет 166 622 500 БТЕ, что равно 48 834 кВтч.

166 622 500 БТЕ × 1 кВт · ч 4412 БТЕ = 48 834 кВт · ч

Эксплуатационные расходы в течение срока службы:

48834 кВтч2 × 0,09 USD кВтч = 4395,06 USD

Энергия, необходимая для нагрева воды до 110 ° F :

= м × Cp × ΔT

= 100 галдаев × 8,3 фунт-галл︸м × 1 BTUlb ° F︸Cp × (110-65) ° F︸ΔT

= 100 галдей × 8,3 фунта × 1 БТЕ / фунт ° F × (110-65) ° F

= 37 350 БТЕ / день

В год необходимое количество энергии:

37350 БТЕ в день × 365 дней в году = 13 632 750 БТЕ в год

За 10-летний период необходимая энергия составляет 136 327 500 БТЕ, что равно 39 995 кВтч.

136,327,500 БТЕ × 1 кВтч 4412 БТЕ = 39,995 кВтч

Эксплуатационные расходы в течение всего срока службы:

39 955 кВтч2 × 0,09 доллара США за кВтч = 3595,95 доллара США

Расчетная экономия энергии,% :

4395,06 долл. США — 3595,95 долл. США = экономия 799,11 долл. США

799,11 $ 4395,06 $ = 18,2% экономии

Основные схемы нагрева воды | Сантехника Перспектива

КЛЮЧЕВЫЕ ДИАГРАММЫ И ФОРМУЛЫ НАГРЕВА ВОДЫ
Rich Grimes

Уже 2012 год, и в этом выпуске мы постараемся дать вам много информации и полезных схем, связанных с нагревом воды.Я не получаю много запросов, поэтому я рад удовлетворить такую ​​актуальную тему. Самое приятное, что вам не придется слишком много читать от меня, поскольку эти диаграммы и формулы говорят сами за себя! Итак, поехали…

БТЕ

Британская тепловая единица (BTU) — это единица измерения тепловой энергии. Одна БТЕ — это количество тепловой энергии, необходимое для подъема одного фунта воды на 1 ° F. Вода весит 8,33 фунта на галлон, поэтому мы можем подсчитать, что один галлон воды требует 8,33 БТЕ для повышения температуры на 1 ° F.

БТЕ СОДЕРЖАНИЕ ТОПЛИВА

ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ БТЕ В ЧАС

УГОЛЬ

1 фунт = 10,000 — 15,000

1 тонна = 25 миллионов (приблизительно)

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

1 кВт = 3,412

МАСЛО

1 галлон топлива # 1 = 136,000

1 галлон # 2 топлива = 138 500

1 галлон # 3 топлива = 141,000

1 галлон # 5 Топливо = 148,500

1 галлон # 6 Топливо = 152000

ГАЗ

1 фунт бутана = 21 300

1 галлон бутана = 102,800

1 куб. Фут.бутана = 3,280

1 куб. Фут. произведенного газа = 530

1 куб. Фут. смешанных = 850

1 куб. Фут. натуральных = 1,075

1 куб. Фут. пропана = 2,570

1 фунт пропана = 21 800

1 галлон пропана =

ПОДВЕСКА

1 котельная мощность (л. С.) = 33 475 БТЕ

1 Мощность котла (л. С.) = 34.5 фунтов пара при 212ºF

1 котельная мощность (л. С.) = 9,81 кВт

ОХЛАЖДЕНИЕ

1 тонна охлаждения = 12000

ИНФОРМАЦИЯ О ГАЗЕ

ПРИРОДНЫЙ ПРОПАН

Удельный вес = 0,62 1,52

Предел воспламеняемости (смесь ГАЗ / ВОЗДУХ) = 4% -14% 2.4% -9,6%

Максимальное распространение пламени (смесь ГАЗ / ВОЗДУХ) = 10% 5%

Температура возгорания = 1200ºF 950ºF

1 фунт газа (1 фунт / кв. Дюйм) = 28 дюймов водяного столба (водяного столба)

1 фунт газа (1 фунт / кв. Дюйм) = 16 унций (унций)

1 терм. = 100 000 БТЕ

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

1 Киловатт (кВт) = 3412 БТЕ в час

1 киловатт (кВт) = 1000 Вт в час

Испарится 1 киловатт-час (кВтч) 3.5 фунтов воды при температуре 212ºF (

)

Ампер — однофазный (1 Ø) = кВт x 1000 или ВАТТА
НАПРЯЖЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЕ

Ампер — трехфазный (3 Ø) = кВт x 1000 или ВОДА
НАПРЯЖЕНИЕ x 1,732 НАПРЯЖЕНИЕ x 1.732

ВОДЯНЫЕ ФОРМУЛЫ

БТЕ в час Требование

ВЫХОД

БТЕ = галлонов в минуту x повышение температуры x 8,33 фунта / галлон x 60 минут

ВХОД

БТЕ = (галлонов в минуту x повышение температуры x 8,33 фунта / галлон x 60 минут)

% КПД

Эффективность теплопередачи

КПД

% = (галлонов в час x повышение температуры x 8.33 фунта / галлон)
БТЕ / час ВХОД

Время нагрева

Время в часах = (галлонов в час x повышение температуры x 8,33 фунта / галлон)
(ВВОД БТЕ / час x% КПД)

Повышение температуры

Темп. Повышение (∆T) = (ВХОДНАЯ БТЕ / час x% КПД)

(галлонов в минуту x 60 минут x 8,33 фунта / галлон)

GPH Восстановление

Электрический = (ВХОДНОЙ кВт x 3412 БТЕ / кВт x% КПД)

(Повышение температуры x 8.33 фунта / галлон)

Газ = (ВВОД БТЕ / ч x% КПД)

(повышение температуры x 8,33 фунта / галлон)

ФОРМУЛА СМЕШАННОЙ ВОДЫ

% требуемой горячей воды = (смешанная вода ºF — холодная вода ºF)

(горячая вода ºF — холодная вода ºF)

ВОДНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

1 галлон = 8,33 фунта

1 галлон = 231 кубических дюймов

1 кубический фут = 7.48 галлонов

1 кубический фут = 62,428 фунта (при 39,2 ° F — максимальная плотность)

1 кубический фут = 59,83 фунта (при 212ºF — точка кипения)

1 фут водяного столба (вод. Ст.) = 0,4333 фунт / кв. Дюйм

Вода расширяется на 4,34% при нагревании от 40 ° F до 212 ° F

Вода расширяется на 8% при замерзании

СУДНО ОТКРЫТОЕ

ТОЧКА КИПЕНИЯ ПРИ ВЫСОТЕ 0 PSI

212ºF 0 футов (уровень моря)

210ºF 1000 футов

208ºF 2000 футов

207ºF 3000 футов

205ºF 4000 футов

203ºF 5000 футов

201ºF 6000 футов

199ºF 7000 футов

ТОЧКА КИПЕНИЯ ЗАКРЫТОГО СУДНА @ PSI @ Уровень моря

МАНОМЕТР ТОЧКИ КИПЕНИЯ

212ºF 0 фунтов на кв. Дюйм

240ºF 10 фунтов / кв. Дюйм

259ºF 20 фунтов / кв. Дюйм

274ºF 30 фунтов на кв. Дюйм

287ºF 40 фунтов / кв. Дюйм

298ºF 50 фунтов / кв. Дюйм

316ºF 70 фунтов на кв. Дюйм

331ºF 90 фунтов на кв. Дюйм

ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ

Существует неограниченное количество онлайн-инструментов и калькуляторов для каждой математической формулы.В Интернете полно полезных ресурсов, позволяющих выполнить работу быстрее. Вот несколько ссылок на полезные сайты:

ВЕБ-АДРЕС ВЕБ-САЙТА / ПРОГРАММЫ

Определение размеров расширительного бака Amtrol http://amtrol.com/support/sizing.html

Калькуляторы

Engineering Toolbox http://www.engineeringtoolbox.com/

Определение размеров водонагревателя штата

(онлайн) http: // www.statewaterheatersizing.com/

Расчет размеров водонагревателя AO Smith (онлайн) http://www.hotwatersizing.com/

Размеры водонагревателя Lochinvar (Загрузить) http://www.lochinvar.com/sizingguide.aspx

Калькулятор цилиндров

(резервуары для хранения) / Другие математические калькуляторы http://www.calculatorfreeonline.com/calculators/geometry-solids/cylinder.php

Электрические / механические / промышленные / гражданские / химические / авиационные калькуляторы http://www.ifigure.com/engineer/electric/electric.htm

B&G System Syzer (загрузка трубопровода / инструмента сброса давления) http://completewatersystems.com/brand/bell-gossett/selection-sizing-tools/system-syzer/

Инструменты для выбора и определения размеров B&G (насосы, регуляторы, пар и конденсат) http://completewatersystems.com/brand/bell-gossett/selection-sizing-tools/

Мастер выбора насоса для тако (онлайн-выбор насоса) http://www.taco-hvac.com/en/wizard_pumps.html

Выбор размера смесительного клапана Lawler (онлайн — настройка учетной записи) http: // www.lawlervalve.com/index.php?p=page&page_id=Sizing_Program

База данных DSIRE о государственных / федеральных скидках на возобновляемые источники энергии http://www.dsireusa.org/

Онлайн-выбор клапана ASCO (клапаны — соленоидные, пилотные, пневматические и т. Д.) Http://www.ascovalve.com/Applications/ProductSearch/ProductSearch.aspx?ascowiz=yes

РЕЗЮМЕ

Есть много другой информации, которую мы могли бы добавить, например, Steam. Это надежный источник тепла, и необходимо учитывать несколько факторов, таких как рабочее давление, размер конденсатоотводчика и конденсатопровода и так далее.В следующем выпуске нам нужно будет сделать отдельную статью о Steam.

Приведенные выше диаграммы и информация необходимы для нагрева воды. Это проверенные математические формулы алгебры и геометрии. Если вы введете точную информацию, результаты будут правильными. Также хорошо использовать онлайн-инструменты и калькуляторы. Они настоящие экономят время.

Спасибо, до встречи в следующей статье!

Как рассчитать время нагрева или охлаждения | Блог

Во многих случаях может быть полезно узнать, сколько времени потребуется, чтобы нагреть или охладить вашу систему до определенной температуры.Или вы можете рассчитать, сколько энергии требуется для нагрева или охлаждения данного объема жидкости за определенный промежуток времени.

К счастью, есть довольно простое уравнение, которое можно использовать, если вы знаете массу жидкости в ванне, ее удельную теплоемкость, разницу температур, а также мощность или время.

Тем не менее, использование этого уравнения не совсем надежно, поскольку существуют различные факторы, которые могут нарушить расчет. В этом посте мы рассмотрим уравнение для расчета времени нагрева или охлаждения и причины, по которым вам следует искать систему с чуть большей мощностью, чем вы думаете, что вам нужно.

Расчет времени нагрева или охлаждения

Вы можете использовать то же основное уравнение для расчета времени нагрева или охлаждения, хотя для расчета времени охлаждения требуется немного больше работы. При нагреве подаваемая мощность постоянна, но при охлаждении мощность (или охлаждающая способность) изменяется в зависимости от температуры.

Расчет времени нагрева

Чтобы узнать, сколько времени потребуется для нагрева ванны до определенной температуры, можно использовать следующее уравнение:

t = mcΔT / P

Где:

  • т — время нагрева или охлаждения в секундах
  • м — масса жидкости в килограммах
  • c — удельная теплоемкость жидкости в джоулях на килограмм и на Кельвин
  • ΔT — разница температур в градусах Цельсия или Фаренгейта
  • P — мощность, при которой подается энергия, в ваттах или джоулях в секунду

Аналогичным образом, чтобы рассчитать мощность, необходимую для нагрева или охлаждения ванны до определенной температуры за заданный промежуток времени, вы можете использовать это уравнение:

P = mcΔT / т

Хотя этим уравнениям довольно просто следовать, может возникнуть некоторая путаница, когда дело доходит до того, какие единицы использовать.Вместо этого вы можете использовать онлайн-калькулятор.

Этот красивый и простой калькулятор позволяет рассчитать время, мощность или потребляемую энергию, но он годится только для расчетов с использованием воды. Если вам нужно рассчитать время нагрева для других жидкостей, этот калькулятор больше подходит, поскольку он позволяет вам ввести удельную теплоемкость вещества, которое вы используете. У него есть две опции, позволяющие рассчитать либо требуемую мощность, либо необходимое время.

Калькулятор услуг по технологическому отоплению.

Расчет времени охлаждения

Для расчета времени охлаждения вы можете использовать то же уравнение, что и выше. Вопрос в том, какое значение вы должны использовать для мощности. Холодопроизводительность (или мощность охлаждения) зависит от температуры. Холодопроизводительность снижается при более низких заданных температурах, поскольку разница температур между охлаждающей жидкостью и хладагентом меньше. Теплопередача снижается, поэтому снижается охлаждающая способность.

Например, вот характеристики охлаждающей способности для охлаждающих и нагреваемых циркуляционных ванн PolyScience 45 л.

У вас есть несколько вариантов, в зависимости от того, насколько точно вы хотите, чтобы ваш расчет был:

  • Используйте консервативную оценку , предполагая более низкую мощность до следующей указанной температуры. Например, принимая указанные выше характеристики, вы можете предположить, что охлаждающая способность составляет 250 Вт для всех температур от -20 ° C до 0 ° C и 800 Вт для всех температур от 0 ° C до 20 ° C.
  • Возможно занижено, но с большей точностью , взяв среднюю мощность между различными температурами.
  • Используйте быстрый и грязный (и, вероятно, менее точный) метод , учитывая только охлаждающую способность при средней температуре.
  • Выбирайте альтернативный быстрый метод , который использует средние значения холодопроизводительности в различных точках диапазона температур (точки должны включать верхний и нижний пределы диапазона температур, чтобы это было жизнеспособным).

Что делать, если ваша минимальная температура ниже минимальной указанной температуры холодопроизводительности? Как правило, это не должно вызывать беспокойства, поскольку значения холодопроизводительности обычно указываются для температуры, равной или ниже минимальной температуры агрегата.

Если вы пытаетесь охладить до более низкой температуры, она может быть слишком низкой, а это означает, что устройство не сможет обеспечить необходимую вам охлаждающую способность. Однако, если в технических характеристиках не указана охлаждающая способность при температуре, близкой к минимальной температуре устройства, вы можете попросить производителя или нас предоставить необходимую информацию.

Факторы, которые следует учитывать при расчете времени нагрева или охлаждения

Как уже упоминалось, есть несколько причин, по которым ваши расчеты могут не дать реалистичного результата.Таким образом, если вы используете это уравнение для определения времени нагрева или охлаждения, вы должны предположить, что процесс займет немного больше времени, чем ожидалось. Точно так же, если вы используете расчет, чтобы определить, сколько энергии вам нужно для достижения заданного времени нагрева или охлаждения, вы должны предположить, что потребуется некоторая дополнительная мощность.

Вот факторы, которые необходимо учитывать:

1. Прирост или потеря тепла от окружающей среды

Прирост или потеря тепла из-за окружающей среды неизбежны даже в закрытой системе.Охлаждаемая система может поглощать тепло из окружающего воздуха или компонентов системы, снижая ее охлаждающую способность. В системе отопления вы можете терять тепло в окружающий воздух или компоненты системы, например, когда оно проходит по трубам или трубам.

Изоляция вашей системы и контроль температуры окружающей среды могут помочь, но все же может быть неизвестное количество тепла.

2. Потери жидкости из-за испарения

Если вы работаете с открытой системой, вы можете потерять часть жидкости из-за испарения во время процесса нагрева или охлаждения.Количество происходящего испарения будет зависеть от нескольких факторов, в том числе:

  • Используемая жидкость: Жидкости с более низкой точкой кипения, такие как этанол, метанол и вода, могут легко испаряться.
  • Площадь поверхности ванны: Чем больше площадь поверхности, тем выше скорость испарения.
  • Используемый диапазон температур: Чем выше температура, тем выше скорость испарения.

Потеря тепла происходит из-за испарения, и когда вы тратите тепловую энергию, время, необходимое для нагрева ванны, увеличивается.Кроме того, в результате потери жидкости значение массы (m) в уравнении не будет точным, что может привести к ухудшению результатов. Если вы используете смесь из двух или более жидкостей, и один компонент смеси испаряется быстрее, чем другие, соотношение будет изменено, что приведет к неточности в определении удельной теплоемкости (c).

Испарение трудно предсказать и точно учесть (и если вы достаточно хорошо разбираетесь в термодинамике, чтобы делать это комфортно, вы, вероятно, не читали бы эту статью).Таким образом, лучше всего либо оценить скорость испарения с помощью эмпирического теста, а затем учесть это математически, используя теплоту испарения, либо просто добавить коэффициент безопасности.

3. Проблемы с обслуживанием

В системах отопления из-за отложений минералов на элементах водяной бани обычно накапливается накипь. При отсутствии контроля это накопление может повлиять на эффективность передачи тепла от элемента к жидкости. Поскольку элемент изолирует накипь, требуется больше энергии для нагрева системы до желаемой температуры.

При нагревании увеличивается время, необходимое для достижения желаемой температуры в системе заданной мощности. Если вы смотрите на мощность, она увеличит количество энергии, необходимое для достижения желаемой температуры за определенное время.

Для систем охлаждения на холодопроизводительность также могут влиять проблемы с обслуживанием. В конденсаторах с водяным охлаждением коррозия, образование накипи или биологический рост могут препятствовать передаче тепла, снижая охлаждающую способность. В конденсаторах с воздушным охлаждением скопление пыли и мусора на лопастях и ребрах вентилятора может уменьшить воздушный поток, что приведет к аналогичному эффекту снижения охлаждающей способности.

Регулярное техническое обслуживание вашего устройства, включая очистку различных компонентов, промывку жидкости и использование ингибитора коррозии, может помочь.

Как рассчитать объемы систем с замкнутым контуром

В наших недавних сообщениях в блоге мы рассмотрели различные химические вещества и стандарты, относящиеся к системам с замкнутым контуром. В этом сообщении блога мы делаем шаг назад и рассматриваем одну важную информацию: как рассчитать правильную дозу химикатов для использования в закрытой системе.

К сожалению, компании по очистке воды, с которыми заключены контракты на выполнение различных задач на месте, от промывки до текущего обслуживания и тестирования систем, редко получают эту важную информацию. Поэтому очень полезно знать, как оценивать объемы системы.

Существуют отдельные методы расчета объемов замкнутой системы. Эти расчеты широко используются в отрасли и, хотя и не на 100% точны, дадут работоспособное представление об объемах системы, которые можно использовать для оценки объемов химических веществ, необходимых для обработки.

Метод 1: использование мощности в кВт

Большинство чиллеров или котлов систем отопления имеют номинальную мощность в кВт. Обычно это можно найти на табличке на самом заводе оборудования. Если это новая система, то номинальные значения в кВт могут быть указаны установщиком, а номинальные значения в кВт можно будет получить из этой спецификации.

Для коммерческих систем под давлением умножьте номинальную мощность в кВт на соответствующую цифру ниже, чтобы получить оценку объема системы:

  • Системы, состоящие из обогрева по периметру, конвекторов и т. Д. = 6 литров / кВт
  • Системы вентиляции (приточно-вытяжные установки, фанкойлы и т. Д.), Системы охлажденной воды = 8 литров / кВт
  • Стальные панельные радиаторы = 11 литров / кВт
  • Радиаторы чугунные = 14 л / кВт
  • Системы удаленного отопления в больших многоэтажных зданиях = 20 литров / кВт
  • Полы с подогревом = 23 л / кВт

Метод 2: использование Systemtrace CC

Компания B&V Chemicals провела обширные испытания и предлагает индикаторный продукт, который можно использовать вместе с подходящим фотометром для точного определения объемов замкнутых систем.Независимо от того, объемом вашей системы примерно 10 000 или 50 000 л, SYSTEMTRACE CC экономичен и прост в использовании и поможет вам лучше контролировать режим очистки воды.

Один литр Systemtrace CC даст 75 мкг / л индикатора при разбавлении в 10 000 литров. Процесс работает следующим образом:

  • Точно отмерьте необходимый объем Systemtrace CC и добавьте его в систему в соответствующей точке дозирования (например, через дозирующую емкость)
  • Система должна быть полностью рециркулирующей и оставить как минимум на 2 часа, чтобы обеспечить равномерное рассеивание индикатора.
  • Затем следует взять пробы из репрезентативных точек системы.Химический индикатор (PTSA) представляет собой флуоресцентный краситель; при облучении УФ-светом он излучает волны с длиной волны 400-500 нм, и его легко измерить с помощью подходящего фотометра.

Для получения дополнительной информации об этом продукте свяжитесь с нашим техническим отделом.

Метод 3: с использованием длины трубопровода

Расчет также может быть выполнен на основе длины трубопроводов, соответствующих диаметров и вместимости любых связанных резервуаров / емкостей. По возможности, разумно ссылаться на исходные схемы проектирования / установки, которые должны включать модификации / обновления исходной системы.

Объём резервуаров:

Прямоугольные резервуары:

Диаметр резервуара мм x длина резервуара мм x высота резервуара мм = объем резервуара в литрах.

Цилиндрические сосуды:

Диаметр резервуара мм / 2 = радиус резервуара мм

(Радиус бака мм2 x 3,14) x высота бака мм = объем бака в литрах.

Внутренний объем чиллера / бойлера обычно указывается на табличке на самом оборудовании.

Для расчета объемов сопутствующих трубопроводов можно использовать приведенную ниже таблицу.

Направляющая для содержимого трубопроводов различных размеров

Размер трубопровода 1 метр Объем в литрах Размер трубопровода 1 метр Объем в литрах
15 мм 0,177 100 мм 7,85
22 мм 0,381 125 мм 12,27
25 мм 0.491 150 мм 17,67
28 мм 0,616 200 мм 31,42
32 мм 0,804 250 мм 49,09
37 мм 1,075 300 мм 70,7
42 мм 1,386 350 мм 96,22
50 мм 1,964 400 мм 125.68
54 мм 2,291 450 мм 159,06
65 мм 3,319 500 мм 196,38
75 мм 4,418 600 мм 282,78
80 мм 5,027

По возможности, фактический объем системы должен быть получен от клиента, и это должно быть отмечено в журнале для этой системы.Для старых систем эта информация вряд ли будет доступна. Если для расчета объемов системы используется какой-либо из трех вышеперечисленных методов, важно помнить, что они обеспечивают только хорошее руководство / оценку объема системы. При добавлении ингибитора в систему всегда следите за тем, чтобы ингибитор добавлялся в количествах, обеспечивающих, по крайней мере, минимальный уровень ингибитора, рекомендованный поставщиком.

При добавлении биоцида в систему часто бывает трудно проверить его уровень.Некоторые биоциды на основе изотиазолинона и глутарового альдегида проходят полевые испытания, но они довольно сложны. Для некоторых биоцидов, таких как Pseudokill, доступны более простые наборы для тестирования, поэтому можно проверить уровни этого биоцида в системе.

Для получения технической консультации или получения дополнительных сведений о продукте Systemtrace CC свяжитесь с нашим техническим отделом по телефону 01327 709439 или [email protected]

Введение в рекуперацию конденсата | Спиракс Сарко

Определить годовой объем возврата конденсата

Часть 1 — Определение стоимости топлива

Каждый килограмм конденсата, не возвращенный в питательную емкость котла, необходимо заменить 1 кг холодной подпиточной воды (10 ° C), которую необходимо нагреть до температуры конденсата 90 ° C.(ΔT = 80 ° C).

Рассчитайте количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 кг холодной подпиточной воды на 80 ° C, используя уравнение 2.1.4.

м — единица; ΔT — разница между подпиткой холодной воды и температурой возвращаемого конденсата; cp — удельная теплоемкость воды при 4,19 кДж / кг ° C.
1 кг x 4,19 кДж / кг ° C x 80 ° C = 335 кДж / кг

На основе расчетов средняя скорость испарения 10000 кг / ч для действующей установки 8 400 ч / год, энергия, необходимая для Замена тепла в подпиточной воде составляет:
10 000 кг / ч x 335 кДж / кг x 8 400 ч / год = 28 140 ГДж / год

Если средний КПД котла составляет 85%, энергия, поставляемая для нагрева подпиточная вода:

При стоимости топлива 2 фунта стерлингов.77 / ГДж, стоимость энергии в конденсате составляет:

Годовые затраты на топливо = 33106 ГДж / год x 2,77 фунтов стерлингов / ГДж = 917 фунтов стерлингов 04

Часть 2 — Определение стоимости воды

Вода продается по объему, плотность воды при нормальной температуре окружающей среды составляет около 1000 кг / м3. Таким образом, общий объем воды, необходимой для замены невозвратного конденсата в течение одного года, составляет:

.

Если затраты на воду составляют 0,61 фунта стерлингов за м³, годовые затраты на воду составляют:

Годовые затраты на воду = 84000 м3 / год x 0 фунтов стерлингов.61 / м3 = 51 240 фунтов стерлингов

Часть 3 — Определение стоимости сточных вод

Конденсат, который не был извлечен, должен быть сброшен в отходы, а также может взиматься водохозяйственной службой.

Общее количество воды, сбрасываемой за год, также равно 84000 м³

Если затраты на сточные воды составляют 0,45 фунта стерлингов за м³, годовые затраты на сточные воды составляют:

Годовая стоимость сточных вод = 84000 м3 / год x 0,45 фунта стерлингов / м3 = 37 800 фунтов стерлингов

Часть 4 — Суммарная стоимость конденсата

Общее годовое значение 10 000 кг / ч конденсата, теряемого в отходы, показано в Таблице 14.1.1:

Из этого следует, что для каждого 1% возвращаемого конденсата на 10 000 кг / ч испарения, как в Примере 14.1.2, возможна экономия 1% каждого из значений, показанных в Таблице 14.1.1.

Пример 14.1.3

Если было решено инвестировать 50 000 фунтов стерлингов в проект по возврату 80% конденсата на установке
, аналогичной Примеру 14.1.2, но где общая скорость испарения составляла всего 5000 кг / ч, экономия и простой срок окупаемости:

Этот пример расчета не включает значение экономии за счет правильного контроля TDS и уменьшения продувки, что еще больше снизит потери воды и затраты на химикаты в котле.Они могут существенно отличаться от места к месту, но всегда должны учитываться при окончательном анализе. Очевидно, что при оценке управления конденсатом для конкретного проекта такая экономия должна быть определена и учтена.

Контроль TDS и водоподготовка уже обсуждались в Блоке 3.

Процедуры, описанные в примерах 14.1.2 и 14.1.3, могут быть разработаны для формирования основы расчета принудительного пути для присвоения денежной стоимости проектам, предназначенным для улучшения извлечения конденсата.

Уравнение 14.1.1 можно использовать для расчета экономии топлива за год:

Экономия затрат на воду может быть определена с помощью уравнения 14.1.2:

Экономия затрат на сточные воды может быть определена с помощью уравнения 14.1.3:

Пример 14.1.4

Ожидается, что в рамках крупного проекта по управлению конденсатом стоимостью 70 000 фунтов стерлингов будет извлечено дополнительно 35% конденсата, производимого на заводе.

Средняя скорость пропарки котла составляет 15000 кг / час, а установка работает 8000 часов в год.

Используемое топливо — газ по твердому тарифу 0,011 фунта стерлингов / кВтч, а эффективность котла оценивается в 80%.

Температура подпиточной воды составляет 10 ° C, а изолированные линии возврата конденсата обеспечивают возврат конденсата в котельную при температуре 95 ° C.

Считайте, что затраты на воду составляют 0,70 фунта стерлингов / м3, а общие затраты на сточные воды — 0,45 фунта стерлингов / м3.

Определите срок окупаемости проекта.

Часть 1 — Определение экономии топлива

Используйте уравнение 14.1.1:

Часть 2 — Определение экономии воды и сточных вод

Используйте уравнение 14.1.2 для расчета экономии затрат на воду в год:

Часть 3 — Определение срока окупаемости

Урок 3: Солнечные водонагревательные системы; Размещение и калибровка

Введение

Видимый свет ( инсоляция ) — основной источник энергии, собираемый системами, которые обеспечивают тепло помещений, тепло воды и электричество для домов.Из-за наклона оси Земли количество солнечной инсоляции, падающей на любую точку на поверхности Земли, меняется в течение года. Ежедневно и сезонно количество световой энергии, падающей на поверхность, изменяется от восхода до захода солнца. Атмосферные условия и высота над уровнем моря также являются факторами, влияющими на количество света, достигающего поверхности Земли.

Для участков выше и ниже экватора сезонные колебания обычно отмечаются весенним и осенним равноденствиями, а также летним и зимним солнцестоянием.Равноденствия определяются как время года, когда солнце пересекает экватор (март и 21/22 сентября). В это время наблюдается равное количество часов светового дня и ночи. Летнее и зимнее солнцестояние определяются как время, когда солнце достигает своей самой высокой / самой низкой широты. В северных широтах летнее солнцестояние приходится на 21/22 июня, а зимнее солнцестояние — 21/22 декабря. Летнее солнцестояние — это дата, когда количество световых часов самое длинное, а зимнее солнцестояние — самое короткое количество световых часов.В южном полушарии солнцестояние как раз наоборот.

Перед установкой солнечной водонагревательной системы вы должны сначала рассмотреть солнечный ресурс участка, так как эффективность и конструкция солнечной водонагревательной системы зависят от того, сколько солнечной энергии достигает строительной площадки. Вам также необходимо правильно подобрать размер системы, чтобы обеспечить потребности дома в горячей воде. В этом уроке вы узнаете, как разместить и определить размер солнечной водонагревательной системы.

Вычисления и единицы энергии

Мы должны уметь измерять и сравнивать энергию и другие величины, чтобы иметь возможность оценить размер солнечных водонагревательных и солнечных электрических систем.Следовательно, нам необходимо понять, какие энергетические расчеты и единицы измерения энергии мы используем для этих оценок.

Таблица преобразования

Определения:

Тепло:
Британская тепловая единица (БТЕ): количество энергии для подъема 1 фунта воды на 1 градус Фаренгейта

Therm: 100 000 британских тепловых единиц

DekaTherm (DKT) : 1 000 000 британских тепловых единиц
Природный газ содержит около 1 датской тонны энергии на 1000 кубических футов газа.

Электроэнергия и энергия
1 Вт = 1 В * 1 А в чисто резистивных цепях

1000 Вт = 1 киловатт (кВт) (это мощность)

1 кВт * 1 час = 1 киловатт-час (это энергия)

В начало

Размещение солнечной водонагревательной системы

Географическая ориентация и наклон коллектора могут влиять на количество солнечного излучения, которое получает система.

Солнечные водонагревательные системы используют как прямое, так и рассеянное солнечное излучение. Несмотря на более холодный северный климат, Пенсильвания по-прежнему предлагает адекватные солнечные ресурсы. Как правило, если место установки не затемнено с 9 до 15 часов. и выходит на юг, это хороший кандидат на установку солнечной водонагревательной системы.

PVWatts (www.pvwatts.org) — полезный онлайн-калькулятор, который помогает понять солнечный ресурс в данном месте. В таблице ниже показаны средние летние, зимние и годовые значения солнечной радиации для Уилкс-Барре, штат Пенсильвания.PVWatts может помочь вам определить солнечный ресурс, доступный на вашем конкретном участке, а также помочь вам оценить размер солнечной системы, необходимой для обеспечения необходимой солнечной энергии для солнечных водонагревательных или солнечных электрических систем. (Совет : чтобы преобразовать киловатт-часы в британские тепловые единицы, умножьте на 3413. Чтобы преобразовать квадратные метры в квадратные футы, умножьте на 10,76 ).

Средняя дневная солнечная радиация
за январь и июль и ежегодно для различных углов наклона и азимута в Уилкс-Барре, штат Пенсильвания (кВтч / м2 / день)
Источник: веб-сайт PV Watts
www.pvwatts.org

Угол наклона Азимутальный угол Январь июля Ежегодно
25 180 2,50 5,58 4,19
25 210 2.40 5,81 4,12
25 270 1,72 5,52 3,59
40 180 2,81 5,47 4,19
40 210 2,66 5,45 4.09
40 270 1,69 5,08 3,37
55 180 2,89 4,82 3,98
55 210 2,79 4,85 3,88
55 270 1.62 4,55 3,09

Ориентация коллектора
Ориентация коллектора имеет решающее значение для достижения максимальной производительности от солнечной энергетической системы. В целом, оптимальная ориентация солнечного коллектора в северном полушарии — истинный юг (азимут 1800). Однако недавние исследования показали, что, в зависимости от местоположения и наклона коллектора, коллектор может смотреть на угол до 90 к востоку или западу от истинного юга без значительного снижения его производительности.

Местные климатические условия могут сыграть значительную роль в выборе ориентации коллекторов на восток или запад от истинного юга, а также при определении правильного угла наклона коллекторов. Ориентация и наклон крыш зданий, факторы затенения, эстетика и местные условия также играют важную роль в установке оборудования для сбора солнечных систем.

Вы также должны учитывать такие факторы, как ориентация крыши (если вы планируете установить коллектор на крыше), особенности местного ландшафта, которые затеняют коллектор ежедневно или сезонно, и местные погодные условия (например, туманное утро или облачный день), как эти факторы также могут повлиять на оптимальную ориентацию коллектора.

Наклон коллекторов
Большинство жилых солнечных коллекторов представляют собой плоские панели, которые можно установить на крыше или на земле. Называемые плоскими коллекторами , они обычно фиксируются в наклонном положении, соответствующем широте местоположения. Это позволяет коллекционеру лучше всего улавливать солнце. Эти коллекторы могут использовать как прямые солнечные лучи, так и отраженный свет, проходящий через облака или от земли. Поскольку они используют весь доступный солнечный свет, плоские коллекторы — лучший выбор для многих северных штатов.

Оптимальный угол наклона солнечного коллектора — это угол, равный широте.

Хотя оптимальным углом наклона коллектора является угол, равный широте, установка коллектора плоско на наклонной крыше не приведет к значительному снижению производительности системы и часто желательна по эстетическим соображениям. Однако вы захотите принять во внимание угол наклона крыши при определении размеров системы.

Затенение
Как упоминалось ранее, солнечные коллекторы следует устанавливать на участке, не затененном с 9 а.м. до 15:00 и смотрит на юг. Затенение от гор, деревьев, зданий и других географических объектов может значительно снизить производительность коллектора. Перед установкой солнечной энергетической системы вы должны сначала составить схему движения солнца, чтобы оценить влияние затенения на годовую производительность системы.

В начало

Расчет солнечной водонагревательной системы

Чтобы правильно рассчитать солнечную водонагревательную систему, вам необходимо определить общую площадь коллектора и объем хранилища, необходимые для удовлетворения от 90 до 100 процентов потребностей домашнего хозяйства в горячей воде в летний период.Одним из доступных программных средств для расчета размеров солнечной системы водяного отопления является RetScreen (www.retscreen.net/ang/home.php). Если вы планируете проектировать несколько систем солнечного нагрева воды, вы можете загрузить программное обеспечение для горячего водоснабжения с сайта www.retscreen.net/ang/t_software.php. Это программное обеспечение можно использовать для определения размеров солнечных водонагревательных систем, и мы будем использовать его для проверки приведенного ниже примера расчета практических правил.

Размер площади коллектора
Хорошее практическое правило для определения размера площади коллектора в северных климатических условиях, например в Пенсильвании, состоит в том, чтобы оставить 20 квадратных футов (2 квадратных метра) площади коллектора для каждого из первых двух членов семьи и от 12 до 14 квадратных метров. футов для каждого дополнительного человека.

Определение объема хранения
Небольшого (от 50 до 60 галлонов) резервуара для хранения обычно достаточно для одного-двух человек. Средний (80 галлонов) резервуар для хранения хорошо подходит для трех-четырех человек. Большой бак (120 галлонов) подходит для четырех-шести человек.

Для активных солнечных водонагревательных систем размер солнечного накопителя увеличивается с размером коллектора, обычно 1,5 галлона на квадратный фут коллектора. Это помогает предотвратить перегрев системы при низкой потребности в горячей воде.

На веб-сайте Solar Rating and Certification Corporation результаты тепловых характеристик протестированных солнечных коллекторов можно найти по адресу www.fsec.ucf.edu/solar/testcert/collectr/tprdhw.htm. На сайте представлены данные о производительности в диапазоне температур, который подходит для выбора коллектора для нагрева потребности в горячей воде. Ниже приводится страница с этого сайта. Имейте в виду, что эти коллекционеры сертифицированы в соответствии с условиями Флориды. Чтобы выбрать правильный размер коллектора для Пенсильвании, необходимо провести метод проб и ошибок.


Сертификат коллектора (A)


Коллектор


Остекление


Абсорбер

Площадь брутто

Тепловые характеристики
Промежуточный номинальный диапазон температур

Производитель

Модель

ФСЭК №

Тип

Материал

Покрытие

кв. Ft

БТЕ / день

БТЕ / фут²

ACR Solar International Corp

Skyline 20-01

00030

1

Прозрачный жесткий пластик

Медные трубы и ребра

Селективный

20.07

14800

736

ACR Solar International Corp

Skyline 10-01

00212C

1

Прозрачный жесткий пластик

Медные трубы и ребра

Селективный

10.00

7500

747

AMK-Collectra AG


OPC 10 MK-III

00083

1


Вакуумная стеклянная трубка

Медные трубы и алюминиевые ребра

Селективный

15.67

12500

800

Alfa Casting Corp

* AC-419

83128

1

Стекло

Медные трубы и алюминиевые ребра

Неселективный

18.41

14200

770

Alfa Casting Corp

* АСС-419

83129

1

Стекло

Медные трубы и ребра

Неселективный

18.41

16400

893

Альтернативные энергетические технологии, ООО

AE-21

00081N

1

Стекло

Медные трубы и ребра

Селективный

20.77

17600

849

Альтернативные энергетические технологии, ООО

AE-26

00088N

1

Стекло

Медные трубы и ребра

Селективный

25.35

21700

856

Альтернативные энергетические технологии, ООО

AE-32

00089N

1

Стекло

Медные трубы и ребра

Селективный

31.91

27500

862

Альтернативные энергетические технологии, ООО

AE-40

00090N

1

Стекло

Медные трубы и ребра

Селективный

39.79

34400

866

Альтернативные энергетические технологии, ООО

AE-32-E

00036C

1

Стекло

Медные трубы и ребра

Умеренно селективный

31.85

22300

701

Альтернативные энергетические технологии, ООО

AE-40-E

00037C

1

Стекло

Медные трубы и ребра

Умеренно селективный

39.71

27900

704

Альтернативные энергетические технологии, ООО

ST-32E

00119C

1

Стекло

Медные трубы и ребра

Умеренно селективный

30.91

22900

742

Альтернативные энергетические технологии, ООО

ST-40E

00120C

1

Стекло

Медные трубы и ребра

Умеренно селективный

38.62

28400

735

Альтернативные энергетические технологии, ООО

МСК-21

00213N

1

Стекло

Медные трубы и ребра

Селективный

21.50

17400

810

Альтернативные энергетические технологии, ООО

МСК-32

00214N

1

Стекло

Медные трубы и ребра

Селективный

32.67

27200

833

Альтернативные энергетические технологии, ООО

МСК-40

00215N

1

Стекло

Медные трубы и ребра

Селективный

42.15

35100

833

American Solar Network, Ltd.

ASN30A

89011

1

Прозрачный жесткий пластик

EPDM, стабилизированный УФ-излучением

Нет

31.17

21100

676

American Solar Network, Ltd.

ASN45A

89018C

1

Прозрачный жесткий пластик

EPDM, стабилизированный УФ-излучением

Нет

46.50

31600

680

American Solar Network, Ltd.

ASN60A


C

1

Прозрачный жесткий пластик

EPDM, стабилизированный УФ-излучением

Нет

61.83

41600

673

Apricus Solar Co., Ltd.

АП-10

00202N

1

Вакуумная стеклянная трубка

Стеклянный цилиндр

Селективный

14.45

8500

589

Apricus Solar Co., Ltd.

АП-20

00106N

1

Вакуумная стеклянная трубка

Стеклянный цилиндр

Селективный

29.16

17300

594

Apricus Solar Co., Ltd.

АП-22

00203N

1

Вакуумная стеклянная трубка

Стеклянный цилиндр

Селективный

32.11

19100

594

Apricus Solar Co., Ltd.

АП-30

00204N

1

Вакуумная стеклянная трубка

Стеклянный цилиндр

Селективный

43.63

27600

636

Aqua Sol Components Ltd.

6536

00068

1

Стекло

Медные трубы и алюминиевые ребра

Неселективный

36.46

Термосифонная система
Поставленная полезная энергия:
27,300 БТЕ
Коэффициент тепловых потерь:
3,7 БТЕ / час ° F

* Скорость потока через солнечный коллектор влияет на его производительность, но может или не может влиять на производительность системы, в которой он установлен. Некоторые из перечисленных здесь коллекторов были протестированы при расходах, отличных от указанных в стандартах тестирования.Эти модели коллектора помечены звездочкой (*) непосредственно перед номером модели.

Сравнивая суточную потребность в тепле для горячей воды с показателями тепловых характеристик протестированных коллекторов, мы хотим выбрать солнечные коллекторы, которые будут производить 45 081 БТЕ / день. Глядя в столбец БТЕ / день, мы видим, что нам потребуются два коллектора, чтобы соответствовать нашей нагрузке, каждый из которых может обеспечить около 22 541 БТЕ / день.Коллектор AE-32 от компании Alternate Energy Technologies рассчитан на 27 500 БТЕ / день. Каждый из этих коллекторов имеет площадь около 32 квадратных футов. Этот пример выгодно отличается от представленных ранее общих рекомендаций по количеству солнечных коллекторов для установки 20 квадратных футов площади коллектора для первых двух человек и 12 квадратных футов для каждого дополнительного жильца.

Для Пенсильвании резервуар для хранения воды, соединяющий с солнечным коллектором площадью 64 квадратных фута, должен иметь размер не менее 80 галлонов, но лучше использовать резервуар емкостью более 90 галлонов.

В начало

вопросов

  1. При использовании программного обеспечения RETScreen коллекторы AET AE-32 будут производить 0,98 МВтч с июня по август, или 36 347 БТЕ в сутки. Это не соответствует нашей расчетной нагрузке на нагрев воды, поэтому нам нужно выбрать другой коллектор. Поскольку у нас дефицит около 8 734 БТЕ в день, или 24%, нам нужно выбрать коллекционеров примерно на 24% больше, чем наша первоначальная оценка. Мы попробуем коллектор AET AE-40 площадью 40 квадратных футов. Используя программу RET Screen, мы видим, что коллекторы AE-40 произведут 1.08 МВтч с июня по август или около 40 055. Что случилось? Почему мы увеличиваем площадь солнечного коллектора на 25% и получаем только на 10% больше горячей воды? Ответ заключается в том, что по мере того, как количество произведенной энергии приближается к количеству используемой энергии, эффективность системы падает, потому что более высокие температуры системы приводят к большим потерям тепла. Система с двумя коллекторами AE-32 имеет КПД системы 35 процентов, обеспечивая при этом 86% энергии, необходимой в летнее время (86% называется солнечной фракцией).Система с двумя коллекторами AE-40 имеет КПД 31%, обеспечивая при этом 95% энергии, необходимой в летнее время. Помните, мы начали с того, что рассчитали систему, чтобы обеспечить 100% энергии для нагрева воды в летнее время.

    Другой параметр конструкции системы, на который нам нужно обратить внимание, — это размер солнечного резервуара для хранения воды. Предыдущий анализ был проведен с использованием RETScreen для резервуара на 120 галлонов. Каковы были бы КПД и доля солнечной энергии, если бы мы установили резервуар для хранения на 80 галлонов? Модель RETScreen предсказывает, что при использовании резервуара для хранения емкостью 80 галлонов доля солнечной энергии снижается до 93%, а эффективность в летнее время остается на уровне 31%.Таким образом, резервуар меньшего размера снижает долю солнечной энергии в системе.

    Как работает наша система на годовой основе?

    Среднесуточная солнечная радиация
    за январь и июль и ежегодно для различных углов наклона и азимута в Уилкс-Барре, Пенсильвания (кВтч / м2 / день)
    Источник: веб-сайт PV Watts
    www.pvwatts. орг

    Угол наклона Азимутальный угол Январь июля Ежегодно
    25 180 2.50 5,58 4,19
    25 210 2,40 5,81 4,12
    25 270 1,72 5,52 3,59
    40 180 2,81 5,47 4.19
    40 210 2,66 5,45 4,09
    40 270 1,69 5,08 3,37
    55 180 2,89 4,82 3,98
    55 210 2.79 4,85 3,88
    55 270 1,62 4,55 3,09
  2. Используя данные для Уилкс-Барре в приведенной выше таблице, какова разница в процентах между среднегодовой дневной солнечной инсоляцией, падающей на поверхность, обращенную на истинный юг (азимутальный угол 1800) с наклоном 25 градусов по сравнению с наклоном 55 градусов? Для наклона на 25 градусов по сравнению с поверхностью, наклоненной на 40 градусов?
  3. Какова разница в процентах между среднегодовым значением для поверхности, наклоненной на 25 градусов и обращенной на истинный юг, и той же поверхности, с таким же наклоном, но с азимутальным углом 210 градусов?
  4. Какова разница в процентах между среднегодовым значением для поверхности, наклоненной на 25 градусов и обращенной на истинный юг, и той же поверхности, такого же наклона с азимутальным углом 270 градусов? Для поверхностей с уклоном 40 и 55 градусов?
  5. Учитывая процентные различия, указанные в вопросе 3, какой угол наклона более разумно принять, если у вас не было другого выбора, кроме как установить солнечную систему с азимутальным углом 270 градусов? Пожалуйста, объясните свой ответ.
  6. Если бы вы жили в Уилкс-Барре и хотели максимально улавливать солнечную инсоляцию зимой, с какими углами наклона и азимута вы бы установили солнечные коллекторы? И наоборот, если вы хотите максимизировать летний сбор солнечной энергии, с какими углами наклона и азимута вы бы установили солнечные коллекторы?
  7. В примере определения размеров солнечной системы общая суточная потребность в тепловой энергии для 80 галлонов горячей воды была рассчитана на уровне 45 081 британских тепловых единиц. Какова будет общая потребность в тепловой энергии для 80 галлонов при температуре горячей воды 1400F и той же температуре холодной воды?
  8. Какова будет потребность в дополнительной энергии для 80 галлонов горячей воды с температурой горячей воды, установленной на 1200F, и солнечной системой нагрева воды, обеспечивающей 1000F воды на входе холодной воды обычного водонагревателя для бытового горячего водоснабжения? При расчете принимайте тепловые потери для установленной температуры 120 градусов от обычного нагревателя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.