Наглядный пример вычисления для одно (горизонтальной) и двухтрубной системы отопления: сопротивление в трубопроводе
Пример расчета отображает процедуру выполнения гидравлического вычисления. Подбирается участок трубопроводной системы, имеющий значительные тепловые потери. Для примера используется простая схема отопления. Она содержит котел и батареи. В конструкции 10 радиаторов.
Предварительно схема разбивается на участки. На каждом участке сечение труб не меняется. К первому участку относится трубопроводная линия от котла до первого прибора. Второй включает расстояние между первой и второй батареей. Остальные делятся аналогичным образом.
Температура в радиаторах снижается следующим образом. В первом приборе теплоноситель отдает часть тепла, которое уменьшается на 1 кВт. При этом на первом отрезке тепловая энергия имеет значение в 10 кВт, а затем понижается.
Расход теплоносителя считается по следующей формуле: Q=(3.6*Qуч)/(с*(tr-to)).
При этом Qуч – это значение тепловой нагрузки заданного отрезка, с –это удельная теплоемкость воды. Данный показатель имеет постоянное значение. Это 4,2 кДж/кг*с.
tr – это температура жидкости на входе в участок, а to – это температура на выходе.
Существует оптимальная скорость перемещения горячей жидкости внутри системы. Это значение равняется 0,2-0,7м/с. Если цифра снизится, то в конструкции образуются пробки из воздуха.
Для точного расчета скорости стоит учесть материал, из которого изготовлена водопроводная линия. На скорость влияет шероховатость внутренней поверхности изделия.
Для выбора контура рассматривается по отдельности однотрубная и двухтрубная схема.
В первом случае для расчета выбирается стояк с самым большим количеством оборудования. В двухконтурной конструкции для расчета выбирается нагруженный контур. На его основе выполняется вычисление, так как в данном элементе сопротивление выше, чем в остальных.
Для определения размера трубопровода применяется специальная смета. При этом все отрезки схемы суммируются. Теплоотдача трубопроводной линии равняется тепловой энергии, которую выделяет теплоноситель на определенном участке конструкции.
При планировании строительства дома и выполнении отопительного проекта рекомендуется воспользоваться специальным программным обеспечением, которое позволяет просчитать тепловые и гидравлические показатели конструкции с высокой точностью.
Выполнение правильных расчетов влияет на эффективность работы системы регулирования. Сделать гидравлический расчет отопления в частном доме сможет только хороший специалист.
Эквивалентное значение диаметра
Применяют при проведении расчетов нецилиндрических трубопроводных систем (овального или прямоугольного сечения). Эквивалентное значение диаметра соответствует параметрам трубопроводной сети с круглым сечением, при условии одинаковой длины. Для проведения расчетов используют формулу:
dэ = 4FP
Для труб с цилиндрической формой эквивалентное и внутреннее поперечное сечение совпадает. Для открытых каналов эквивалентный диаметр рассчитывают путем подстановки данных:
dэ = 4FPс
Смоченным периметром выступает длина линии сопряжения транспортируемых сред со стенками трубопровода, влияющими на ограничение потока. Ниже представлены формы периметра для разных труб.
Местное сопротивление образуют трубопроводные элементы, где транспортируемые среды подвержены резкому образованию деформаций со сменой направления, скорости или завихрений. Этот процесс может быть вызван под действием задвижек, вентилей, поворотов и развилок труб.
Потери напора при местном трении рассчитывают через формулу:
Hмс=ζмс·[w2/(2g)]
Уровень потери напора при местном трении определяется скоростью и коэффициентом местного сопротивления (указан в табличных данных).
При суммировании приведенных выше формул получится общее уравнение, позволяющее определить напор насоса:
Открытые базы данных
Project Studio CS Отопление. База данных
База данных Project Studio CS Отопление содержит около 6000 элементов отопительных систем. Представлены наиболее популярные в России отечественные и зарубежные производители отопительного оборудования, такие как Honeywell, Danfoss, Zetkama, VAN-TUBO, Wilo, Grundfos, ОАО «САНТЕХПРОМ», Global, «Джиель» и др.
Все базы данных Project Studio CS Отопление открыты для пополнения пользователем. При этом для создания нового оборудования или редактирования существующего нет необходимости владеть навыками программирования. Достаточно умения работать в простейшем табличном редакторе.
Профессиональный софт: как выбирать
Перед тем, как установить на компьютер, нужно изучить программу и требования к системным параметрам ПК
Основное внимание стоит уделить следующим факторам:
- Наличию свободного места на жестком диске.
- Наличию оперативной памяти.
- Особенностям процессора и монитора.
- Качеству цветопередачи.
- Возможности подключать дигитайзеры и плоттеры к ПК. Подобные устройства нужны для того, чтобы импортировать в установленную программу рисунки, созданные от руки, напечатанные на принтере; или же импортировать в программу чертежи и схемы.
У выбранного софта должна обязательно присутствовать русскоязычная версия, что облегчит изучение функциональных возможностей программы и работу с ней. Перед скачиванием программы рекомендуется познакомиться с ее демо-версией. Это всегда помогает оценить, насколько понятный и удобный интерфейс у программы, сложно ли работать с опциями. Не лишним будет посоветоваться с людьми, которые разбираются в приложениях для дизайна и архитектуры. Выбирать софт нужно только под потребности начинающих архитекторов.
Не обязательно покупать многофункциональные программы, если нужно проектировать модели жилых домов в 3D формате.
Чем проще будет программа, тем легче с ней будет работать. Для расчета нужного количества материалов, которые нужны для строительства, понадобятся простые интерактивные сервисы. Это могут быть специальные онлайн-конструкторы или калькуляторы, которые можно использовать без загрузки.
Расчеты и программное обеспечение по инженерной сантехнике VALTEC
Расчеты гидравлических и тепловых параметров инженерных систем – очень ответственная работа. Любая из допущенных при ее выполнении ошибок может обернуться неспособностью оборудования обеспечить комфортное пользование и необходимостью в капитальной переделке системы. При этом времена массового применения типовых проектов остались в прошлом, и проектировщику каждый раз приходится иметь дело с решением уникальной задачи. Специалистами VALTEC разрабатываются средства, позволяющие избежать трудоемких расчетов инженерных систем вручную или максимально облегчить их проведение.
VALTEC.PRG.3.1.3. Программа для теплотехнических и гидравлических расчетов
Программа VALTEC.PRG находится в открытом доступе и дает возможность рассчитать водяное радиаторное, напольное и настенное отопление, определить теплопотребность помещений, необходимые расходы холодной, горячей воды, объем канализационных стоков, получить гидравлические расчеты внутренних сетей тепло- и водоснабжения объекта. Кроме того, в распоряжении пользователя – удобно скомпонованная подборка справочных материалов. Благодаря понятному интерфейсу освоить программу можно, и не обладая квалификацией инженера-проектировщика. Программа соответствует требованиям российских нормативных документов, регулирующих проектирование и монтаж инженерных систем (сертификат соответствия).
- Отличие версии 3.1.3 от версии 3.1.2:
- добавлен модуль расчета пропускной способности труб;
- внесены поправки в модуль расчета потребности воды по СНиП – предусмотрена возможность продолжения расчета при вероятности более единицы (недостаточное количество приборов);
- расширена справочная таблица «Трубы»;
- обновлено «Руководство пользователя».
Обучающие ролики:
Программный комплекс Valtec «Sputnik»
Программный комплекс Valtec «Sputnik» предназначен для использования в сфере ЖКХ (УК, ТСЖ) и промышленности. Интуитивно понятный интерфейс делает возможность быстрого обучения пользователей. Ряд специальных отчетов для УК (ТСЖ, ресурсоснабжающих организаций) и интеграция с бухгалтерскими программами (1С) позволяет легко формировать квитанции на оплату. Для диспетчерского пункта включены отчеты, позволяющие отслеживать аварийные ситуации, несанкционированный доступ к ресурсам, заявки от абонентов из личного кабинета.
Внедрена интеграция в ГИС ЖКХ для упрощения ведения отчетов в организациях.
- Основные возможности:
- Сбор показаний с приборов учета, датчиков событий, удаленное ограничение ресурса
- Мониторинг аварийных ситуаций онлайн
- Хранение данных
- Формирование специальных отчетов
- Интеграция со смежными программными продуктами использующиеся в бизнес процессах организации(1С, видеонаблюдение, ПОС и т.д.)
- Открытый API
- Рекомендации по экономии ресурсов
Для ознакомления с возможностями программы: Логин: demo Пароль: demo
В случае комплексной поставки приборов учета и системы диспетчеризации лицензионный файл, позволяющий полноценно работать с программой выдается бесплатно. Сервер формируется на стороне заказчика.
В качестве дополнительной платной услуги возможно использование удаленного облачного сервера Valtec.
Для пуско-наладочных работ, сдачи объекта в эксплуатацию либо тестирования оборудования системы диспетчеризации предоставляется бесплатный тестовый файл лицензии сроком действия 1 месяц.
За подробностями получения тестовой лицензии обращайтесь к менеджерам, работающим в вашем регионе.
голоса
Рейтинг статьи
Перечень бесплатных программ-помощников для проектирования.
Для проектирования домов, подбора материалов и конструирования крыш начинающим архитекторам и дизайнерам рекомендованы следующие бесплатные программы:
- ArCon – программа для проектирования крыши зданий, выбора оптимального варианта формы и дизайна кровли, которая будет соответствовать конкретному типу дома. В нужные окошки вводят данные о плане и площади конструкции, что позволит создать трехмерную модель с нужной формой. Она может быть плоской, треугольной, трапециевидной, полусферической, иметь мансарду, окна. ArCon содержит большой выбор кровли, которые подходят для здания с тем или иным фасадом. Чем гармоничнее крыша будет сочетаться с фасадом, тем эстетичнее будет внешний вид здания.
- KOVKA3D – программа, которая отлично подойдет для проектирования кованых ограждений, перил для лестниц, арок. Такие элементы устанавливаются на приусадебных участках и на придомовых территориях, позволяя создать оригинальный экстерьер жилого здания.
- NanoCAD – приложение, созданное российскими специалистами, предназначенное для создания чертежей и схем домов. Программа NanoCAD позволяет работать с файлами различного формата, в том числе и dwg, который совместим со многими приложениями.
- Лира-Сапр 2013 – программа поможет тем, кто хочет построить частный дом. Для этого нужно провести правильный расчет нагрузки на строительные конструкции. Подобные расчеты начинающему архитектору сделать сложно, и тут на помощь приходит специализированное приложение. Лира-Аспр 2013 подходит для того, чтобы рассчитывать объекты с разным видом нагрузок, строить и просматривать схемы, трехмерные модели, создавать чертежи в автоматическом режиме. Кроме того, программа разрешает пользователю во время проектирования обращаться к справочной службе проектировщика, его обучающим материалам.
Использовать бесплатные мультифункциональные программы для выбора типа кровли и конструирования домов могут и новички, и профессионалы. Прежде, чем устанавливать полную версию софта, рекомендуется попробовать его демо-версию. Если интерфейс и функции не будут вызывать проблем, стоит скачать полноценную версию бесплатной программы на сайте разработчиков.
Все программы
Audytor CC версия 7.2
Audytor SET модуль CC, входящий в состав программного обеспечения Audytor SET , служит для проектирования систем холодоснабжения, в которых теплоносителем является вода или водяной раствор гликоля. Модуль выполняет гидравлический …
Теплофизические свойства веществ
Платная программа
Audytor C.O
версия 7.2
Внимание! Всем пользователям программ Audytor CO 6.0 или Audytor OZC 6.9 (это касается бессрочных и срочных лицензий) мы БЕСПЛАТНО предоставляем ключи на программы Audytor SET 7.2 модуль СО или Audytor OZC 7.0.
Для владельцев бессрочных …
Тепловые сети
Платная программа
Audytor H2O версия 7.2
Audytor H2O 7.2 – является одним из трех модулей, входящих в состав программы Audytor SET. Это программа для проектирования систем холодного и горячего водоснабжения, а также циркуляции
Приграмма выполняет …
Тепловые сети
Платная программа
Audytor ENERGO RUS версия 2.0
Audytor ENERGO 2.0 – программа для определения теплоэнергетических характеристик тепловой защиты вновь строящихся и реконструируемых зданий различного назначения. Итогом расчетов программы является теплоэнергетический …
Тепловой расчёт конструкций и помещений
Платная программа
Приложение «Н2О pro» для IPhone
Приложение «Н2О pro» (ссылка на приложение в Appstore) вычисляет свойств воды и пара, как для однофазной среды, так и для двухфазной среды.
В приложении «Н2О pro» использованы основные уравнения IAPWS IF-97, предназначенные …
Теплофизические свойства веществ
Свободное распостранение
Audytor OZC 7.0
Внимание! Всем пользователям программ Audytor CO 6.0 или Audytor OZC 6.9 (это касается бессрочных и срочных лицензий) БЕСПЛАТНО предоставляются ключи на программы Audytor SET 7.2 модуль СО или Audytor OZC 7.0.
Для владельцев бессрочных …
Тепловой расчёт конструкций и помещений
Платная программа
ZuluThermo, теплогидравлические расчеты систем теплоснабжения
Теплогидравлическому расчету ZuluThermo (ООО Политерм) подлежат тупиковые и кольцевые тепловые сети, в том числе с повысительными насосными станциями и дросселирующими устройствами, работающие от одного или нескольких …
Тепловые сети
Платная программа
Zulu, географическая информационная система
С помощью географической информационной системы (ГИС) Zulu (ООО Политерм) можно создавать всевозможные карты, планы и схемы, включая планы и схемы инженерных сетей с поддержкой их топологии, работать с растрами и получать …
Полезные программы
Платная программа
ZuluServer, географическая информационная система
С помощью Географической информационной системы (ГИС) ZuluServer (ООО Политерм) можно создавать всевозможные карты, планы и схемы, включая планы и схемы инженерных сетей с поддержкой их топологии, работать с растрами …
Полезные программы
Платная программа
ZuluSteam, теплогидравлические расчеты паровых сетей
Теплогидравлическому расчету ZuluSteam (ООО Политерм) подлежат тупиковые и кольцевые паропроводы работающие от нескольких источников, подающих пар различного давления и температуры. Расчеты ZuluSteam работают в …
Тепловые сети
Платная программа
Есть ли бесплатные программы для расчётов?
Чтобы упростить расчет системы отопления частного дома, можно воспользоваться специальными программами. Их, конечно, не так много как графических редакторов, но выбор всё же есть. Одни распространяются бесплатно, другие – в демо-версиях. В любом случае, сделать нужные расчёты один-два раза получится и без материальных вложений.
Программное обеспечение «Oventrop CO»
Бесплатное программное обеспечение «Oventrop CO» предназначено для того, чтобы выполнить гидравлический расчёт отопления загородного дома.
Программа «Oventrop CO» создана для предоставления графической помощи на этапе составления проекта отопления. Она позволяет выполнить гидравлический расчёт и для однотрубной, и для двухтрубной системы. Работать в ней просто и удобно: есть уже готовые блоки, осуществляется контроль над ошибками, огромный каталог материалов
На основе предварительных настроек и подбора отопительных приборов, трубопровода и арматуры можно проектировать новые системы. Помимо этого возможна регулировка существующей схемы. Она осуществляется посредством подбора мощности уже имеющегося в распоряжении оборудования в соответствии с нуждами отапливаемых комнат и помещений.
Оба эти варианта могут сочетаться в данной программе, позволяя регулировать существующие фрагменты и проектировать новые. При любом варианте расчёта «Oventrop CO» подбирает настройки арматуры. В части выполнения гидравлических расчётов у этой программы широкие возможности: от подбора диаметров трубопровода до анализа расхода воды в оборудовании. Все результаты (таблицы, схемы, рисунки) можно распечатать или перенести в среду Windows.
Программное обеспечение «Instal-Therm HCR»
Программа «Instal-Therm HCR» позволяет рассчитать систему радиаторного и поверхностного отопления.
Она поставляется в комплекте InstalSystem TECE, куда входят ещё три программы: Instal-San Т (для проектирования холодного и горячего водоснабжения), Instal-Heat&Energy (для расчёта тепловых потерь) и Instal-Scan (для сканирования чертежей).
Программа «Instal-Therm HCR» снабжена расширенными каталогами материалов (трубы, потребители воды, фитинги, радиаторы, теплоизоляция и запорно-регулирующая арматура). Результаты расчётов выдаются в виде спецификации на предлагаемые программой материалы и изделия. Единственный недостаток пробной версии – невозможно вывести её на печать
Вычислительные возможности «Instal-Therm HCR»: — подбор по диаметру труб и арматуры, а также тройников, фасонных изделий, распределителей, проходных муфт и теплоизоляции трубопровода; — определение высоты подъёма насосов, расположенных в смесителях системы или на участке; — гидравлические и тепловые расчёты отопительных поверхностей, автоматическое определение оптимальной температуры входа (питания); — подбор радиаторов, учитывающий охлаждение в трубопроводах рабочего агента.
Пробной версией можно воспользоваться бесплатно, но она имеет ряд ограничений. Во-первых, как и в большинстве условно-бесплатных программ, результаты распечатать нельзя, равно как и экспортировать их. Во-вторых, в каждом из приложений пакета можно создать только три проекта. Правда изменять их можно сколько угодно. В-третьих, созданный проект сохраняется в модифицированном формате. Файлы с таким расширением ни другая пробная, ни даже стандартная версия не прочитают.
Выбор насосного оборудования
В программе предусмотрена возможность экспорта данных для выбора центробежных насосов в программную систему “Spaix 4 Pumps” с последующим импортом данных о выбранном насосе в Гидросистему. Рассчитанные в Гидросистеме теплофизические свойства продукта и требуемые параметры насосного оборудования могут быть автоматически переданы в Spaix для выбора насосов, а характеристики выбранных в Spaix насосов обратно в Гидросистему для проведения полного поверочного расчета трубопровода. Тем самым обеспечивается комплексная оптимизация при выборе насосов и параметров трубопровода. Лицензия на программу Spaix 4 Pumps Pure предоставляется действующим пользователям Гидросистемы бесплатно.
Пользовательский интерфейс программы прост и интуитивно понятен. Графическое окно программы обеспечивает наглядное отображение расчетной схемы трубопровода. В программе использован интеллектуальный алгоритм, оптимизирующий расположение отдельных элементов для минимизации наложений и пересечений. Схема может быть представлена в 3D или в любой проекции, для удобства ее чтения и анализа можно также регулировать степень детальности представления элементов. Поддерживается специальный режим ввода и отображения расчетной схемы с привязкой к фоновому растровому изображению, например, к карте населенного пункта или плану завода, что особенно удобно при проведении расчетов наружных инженерных сетей. При этом пользователь может вручную перемещать узлы расчетной схемы, а программа сама определяет длины участков в соответствии с масштабом карты.
Программа рассчитывает для каждого элемента трубопровода скорость перекачиваемого продукта, потери давления на трение и местные сопротивления, свойства продукта, кавитационный запас и другие параметры. Точность расчета обеспечивается за счет автоматического пересчета свойств продукта и режимов течения на каждом участке, а также детального расчета прямых труб и местных сопротивлений с учетом режима течения в соответствии со справочником Идельчика и современными методами расчета многофазных течений. Результаты расчета можно отобразить на расчетной схеме в виде цветового выделения, наглядно показывающего элементы, ответственные за наибольшие гидравлические потери.
Вместе с программой поставляются:
- Библиотека , предназначенная для расчета теплофизических свойств индивидуальных веществ, нефтяных фракций, их смесей. База данных программы содержит свыше 1600 веществ. СТАРС позволяет автоматически проводить расчет фазового равновесия и проверку агрегатного состояния продукта;
- Библиотека GERG-2008, предназначенная для расчета теплофизических свойств и фазовых равновесий природного газа различных составов по уравнению состояния GERG-2008;
- Модуль WaterSteamPro уточненного расчета теплофизических свойств воды и водяного пара по международной методике IAPWS-IF97, который позволяет повысить точность расчета водо- и паропроводов (рекомендован РАО ЕЭС для использования в энергетике);
- Модуль “Строительная климатология”, который на основе данных «СП 131.13330.2012 Строительная климатология» (актуализированной версии СНиП 23-01-99) позволяет определить климатические параметры населенного пункта, где находится объект.
Для расчета теплофизических свойств и фазового равновесия программа может использовать также поставляемую отдельно мощную термодинамическую библиотеку фирмы ProSim.
Для распечатки исходных данных и результатов расчета в программу встроен генератор отчетов, позволяющий как вывести отчеты сразу на печать, так и предварительно просмотреть их, а также сохранить отчеты в файлы разных форматов для их последующего включения в другие документы. Отчеты поставляются с оформлением по стандарту СПДС, пользователи могут настроить их формат (например, изменить штамп, добавить эмблему фирмы) с помощью встроенного в программу модуля редактирования шаблонов.
Для расчета тепловых сетей в программу включена возможность автоматического построения пьезометрических графиков в MS Excel по результатам расчета.
В программе предусмотрена возможность импорта схемы трубопроводов из различных систем графического проектирования через файл формата PCF, импорта из проектов и экспорта в проекты программы
Гидравлический расчет системы отопления следует выполнять уже после того, как мы:
- Собрали исходные данные.
- Определили потери мощности у радиаторов.
- Рассчитали тепловые потери здания.
Если расчет сделать правильно, то отопительная система будет работать не только корректно и надежно, но и абсолютно бесшумно. Кроме того, таким образом можно избежать значительных материальных затрат на электроэнергию.
Специфика выбора основной ветви в двухтрубной системе
Исходя из практического опыта проведенных вычислений, при наличии попутного движения теплоносителя в двухтрубной схеме лучше выбрать более нагруженный стояк через нижнюю батарею. В однотрубном контуре речь о кольце через самый загруженный стояк. Если горячая вода имеет тупиковое движение, в двухтрубной системе выбирают кольцо нижнего радиатора наиболее загруженного удаленного стояка.
Однотрубная схема предполагает идентичный подход. В горизонтальном контуре предпочитают кольцо самого загруженного направления нижнего этажа. Подобные работы по гидравлическому расчету двухтрубной системы отопления должны проводиться максимально внимательно, т.к. малейшая погрешность может вылиться в крупные неприятности.
Расчет переходных процессов (гидроудара)
Модуль расчета гидроудара позволяет проводить расчет переходных процессов (гидравлического удара) в произвольных трубопроводах, транспортирующих жидкие продукты, вызванных событиями закрытия и открытия арматуры, останова и запуска насосов, и различными их сочетаниями. Модуль позволяет пользователю понять характер переходного процесса и оценить опасность возможного разрушения трубопровода и возникновения кавитации. Начальное установившее течение рассчитывается с помощью расчета изотермического течения (поверочного или проектного) или теплогидравлического расчета. Определяет и выводятся в динамике (в том числе на расчетной схеме трубопровода) давления, напоры, расходы и скорости продукта, а также максимальные и минимальные значения давления за рассчитанное время.
Совместная работа над проектом
В BIM-системе Renga архитектор, конструктор и проектировщик внутренних инженерных сетей работают совместно над одной и той же моделью. Каждый участник проекта всегда может увидеть какие изменения сделали его коллеги. Такая работа в коллективе помогает избежать ошибок, связанных с несоответствием архитектурной модели с конструкторской или моделью внутренних инженерных сетей. А также сокращает время на разработку и согласование решений.
Организовать среду общих данных удобно с помощью комплексного решения от компании АСКОН Pilot-BIM. В нем можно соединить BIM-модели, созданные в разных системах, в единую общую информационную модель с помощью общеобменного формата IFC, согласовать и обменяться заданиями между участниками проекта как внутри коллектива, так и с коллегами, создающими свои разделы проектной документации в других BIM-системах. Обмен информацией можно осуществлять и с CAD-системами посредством чертежей в формате DWG/DXF.
