Teorie Instalatii Incalziri

Proiect Instalaţii de Încălziri Anii III-IV 1999 - 2000

Pagina 1

Cuprinsul proiectului de Instala ţii de Î nc ncălziri

Tema Proiectului de Instalaţii de Încălzire .................................................. .........................................................2 .......2 Măsuri privind izolarea termică a construcţiilor................................................3 Rezistenţa minimă necesară a elementelor de construcţii....................................3 Condiţia de evitare a condensării ........................................ ............................................................... ............................4 .....4 Condiţia de confort ................................................................. ..........................................................................................4 .........................4 Condiţia economică ............................................. .................................................................... ............................................4 .....................4 Determinarea grosimii stratului de izolaţie termică ............................................5

Calculul necesarului neces arului de căldură ............................................................ ...........................................................................5 ...............5  Necesarul de căldură pentru încălzire............................................................... încălzire..................................................................5 ...5 Pierderile de căldură prin transmisie ...............................................................6 ...............................................................6 Adaosurile la pierderile de căldură .................................................................7 Adaosul pentru orientare .............................................. .............................................................................7 ...............................7 Adaosul pentru compensarea efectelor suprafeţelor reci ............................7  Necesarul de căldură pentru încălzirea aerului rece pătruns în încăpere.........8

Proiectarea instalaţiilor de încălzire interioare................................................ interioare...................................................9 ...9 Instalaţii de încălzire cu apă caldă ......................................................................9 Corpuri de încălzire................................. încălzire........................................................ .............................................. ......................................9 ...............9 Amplasarea corpurilor de încălzire........ î ncălzire............................... ....................................................... ...................................9 ...9 Racordarea corpurilor de încălzire.................................... încălzire................................................................. .............................10 10 Calculul de dimensionare al corpurilor de încălzire......................................10 Dimensionarea radiatoarelor din fontă....................................... fontă.................................................... ................11 ...11 Dimensionarea convectoradiatoarelor tip panou................................ panou........................................12 ........12 Calculul hidraulic al conductelor......................... conductelor..................................................................... ..............................................13 ..13 Generalităţi..................................... Generalităţi............................................................ .............................................. ......................................... ..................13 13 Calculul efectiv.................................... efectiv........................................................... ........................................ ............................. ..............13 ..13 Dimensionarea conductelor la instalaţii bitubulare prin pompare.................15 Dimensionarea coloanelor............................ coloanelor................................................... ..............................................15 .......................15 Dimensionarea reţelelor de distribuţie arborescente............................ arborescente..................................15 ......15

Scăueru Bogdan

Proiect Instalaţii de Încălziri Anii III-IV 1999 - 2000

Pagina 2

Tema Proiectului de Instalaţii de Încălzire Partea I : Instalaţii interioare Să se rezo rezolv lvee la nive nivell de proi proiec ectt de exec execuţ uţie ie inst instal alaţ aţia ia de încă încălz lzire ire a imobilului de locuinţe definit prin planurile de arhitectură anexate. Date de proiectare: 1. Caract Caracteri eristi stici ci geometr geometrice ice ale clădir clădiriiii Conform planurilor de arhitectură 2. Caracteris Caracteristici tici ale amplasam amplasamentu entului lui clădiri clădiriii Localitatea : Arad (zona climatică 2 ; zona eoliană 4 ; altitudinea 500 m) 3. Caracteris Caracteristicile ticile elementel elementelor or de construcţi construcţiii a. Elemen Elemente te de const construc rucţii ţii exter exterioa ioare re i. Terasă ii. Pereţi iii. iii. Uşi, Uşi, feres ferestre tre : dubl dublee din din lem lemnn R 0 = 0.431; i  = 0.081; b. Elemen Elemente te de const construc rucţie ţie inter interioa ioare re i. Planşee ii. Pereţi iii. iii. Uşi, Uşi, feres ferestre tre : simpl simplee din din lemn lemn R 0 = 0.431; i  = 0.081; 4. Alte da date a. Param Parametr etrii aerulu aeruluii exte exterio rior  r  i. Temperatura emperatura convenţio convenţională nală exterioară exterioară de calcul calcul t e = −15 ºC ii. ii. Umid Umidita itate teaa rela relativ tivăă ϕe = b. Param Parametr etrii aerulu aeruluii inte interio rior  r  i. Temperatura emperatura interioară interioară : STAS STAS 1907/9 1907/922 ii. ii. Umid Umidita itate teaa rela relativ tivăă ϕi  = 0.55 + z / 20 = c. Agen Agentu tull term termic ic uti utililiza zatt i. Apă caldă caldă din din reţe reţeaua aua exterio exterioară ară t t  / t r  = 90 / 70 ºC d. Înălţim Înălţimea ea unui unui nive nivell cure curent nt i. h = 2.55 + δ planseu ;

Scăueru Bogdan

Proiect Instalaţii de Încălziri Anii III-IV 1999 - 2000

Pagina 3

Măsuri privind izolarea termică a construcţiilor  Un rol important important în realizarea realizarea şi menţinere menţinereaa confortulu confortuluii termic termic cu consumuri consumuri energetice reduse revine elementelor de construcţii exterioare, capacităţii acestora de a izola spaţiul interior faţă de mediul ambiant. Aces Acestt dezi dezide dera ratt nu trebu trebuie ie să influ influen enţe ţeze ze nega negativ tiv cele celela lalte lte aspe aspect ctee economice şi de confort.  În funcţie de aceste considerente, pe baza unor studii tehnico-economice şi ener energe getitice ce,, se stab stabile ilesc sc pent pentru ru dive divers rsee cate catego gori riii de clădi clădiri ri crit criter eriiii de calc calcul ul termotehnic şi de dimensionare sau verificare a elementelor de construcţie.

Rezistenţa minimă necesară a elementelor de construcţii Rezistenţa termică a elementelor de construcţii neomogene se calculează cu formula: R 0 = R i  + ∑ R k  + R e [m 2K / W ] k  unde : R i 

=

1

rezistenţ enţaa la transf transfer er termic termic super superfic ficial ial la nivelu nivelull supraf suprafeţe eţeii α i  rezist

interioare ; R k  =

δ k  rezist rezistenţ enţaa la permea permeabil bilita itate te termic termicăă a stratu stratului lui omogen omogen de bk λ k 

grosime δ şi conductivitate λ , b fiind fiind un coefic coeficien ientt de calita calitate te ce ţine ţine cont de tehnologia de fabricaţie a elementelor de construcţie şa. 1 R e = rezistenţ enţaa la transf transfer er termic termic super superfic ficial ial la nivelu nivelull supraf suprafeţei eţei α rezist e

exterioare ; Rezistenţa minimă necesară rezultă în mod efectiv Această Această rezistenţă trebuie să fie cel puţin egală cu rezistenţa maximă rezultată din condiţia următoare : R onec  = max ( R 0CD ; R 0CF ; R 0EC  ;

 în care :

− rezistenţa minimă din condiţia de condensare ; R 0CF  − rezistenţa minimă de asigurare a confortului (la radiaţie rece) ; R 0EC  − condiţia economică (costuri minime de investiţie) ; R 0CD

Scăueru Bogdan

Proiect Instalaţii de Încălziri Anii III-IV 1999 - 2000

Pagina 4

Condiţia Condiţia de evit e vitare are a conde c ondens nsării R o,cd = R i 

t i  − t e t i  − ( τ Ri  + 1 ÷ 1.5°C )

n pozitie ;

 în care termenii implicaţi reprezintă : R o,cd − rezistenţa minimă din condiţia de condensare; R i  − rezistenţa la transfer termic superficial la nivelul suprafeţei interioare;

t i  − temperatura interioară în încăperea cea mai caldă; t e − temperatura exterioară convenţională de calcul;

τ Ri  − temperatu temperatura ra punctului punctului de rouă determinat determinat în funcţie funcţie de temperatur temperaturaa şi umiditatea relativă a aerului interior; n pozitie − coeficient de poziţie : -la elementele exterioare n pozitie = 1 ; -la elementele interioare n pozitie = 0.4 ÷ 0.6 ; Condiţia Condiţia de confort R o,cf = R i 

t i  − t e

(t i  − θ i )max

;

unde :

R o,cf − rezistenţa termică necesară din condiţia de confort;

(t i  − θ i  )max − diferenţa maximă de temperatură pentru evitarea fenomenului de radiaţie rece (t i  − θ i  )max = 4 ÷ 6°C ; Condiţi Condiţiaa econo economic mic ă Din considerente de optimizarea costurilor economice rezistenţa R o,ec  se situează în punctul de minim al ecuaţiei R 0,ec  =

dC  ; C  = C 1 + C 2 dR 0

+ nC 3 ;

Zona climatică I II II I IV

R 0EC 

1 .6 1 .7 1 .8 2

Scăueru Bogdan

Proiect Instalaţii de Încălziri Anii III-IV 1999 - 2000

Pagina 5

Determinarea grosimii stratului de izolaţie termică  În cazul în care pentru un element de închidere dat nu se respectă relaţia de verificare , se impun măsuri privind mărirea rezistenţei termice a elementului, fie prin mărirea grosimii unuia dintre straturile componente fie prin adăugarea uni alt strat de izolaţie termică. Pentru un strat de termoizolaţie a cărui grosime este necunoscută, aceasta se poate determina cu formula : R 0'

+

δ

λ i bi 

≥ R o,nec ;

astfel : δ i  ≥ (R 0nec  − R 0' )λ i bi  ; unde grosimea stratului de izolaţie se modulează la un număr întreg de grosimi STAS.

Calculul necesarului de căldură Instalaţiile din clădiri trebuie să asigure în perioada rece a anului necesarul de căldură pentru încălzire, ventilare şi preparat apă caldă de consum.

Necesarul de căldură pentru încălzire Metoda de calcul este reglementată prin STAS 1907/1-80 potrivit căreia necesarul de căldură pentru încălzire Qh se determină cu relaţia: Qh

   A   = Qt  1 + ∑    + Qi ; 100    

unde termenii implicaţi sunt : QT  − pierderile de căldură prin elementele de construcţie ; Qi  − necesarul de căldură pentru încălzirea aerului rece infiltrat din exterior  ∑ A − suma adaosurilor pentru compensarea efectului suprafeţelor reci şi pentru orientare;

Scăueru Bogdan

Proiect Instalaţii de Încălziri Anii III-IV 1999 - 2000

Pagina 6

Pierderile de căldură prin transmisie Aceste pierderi au loc atât prin elementele de construcţie în contact cu aerul pe ambele feţe Qe cât şi prin elementele de construcţie în contact cu pământul Q p . QT 

= Qe + Q p

;

Pierderile de căldură prin elementele de căldură în contact cu aerul pe ambele feţe Qe

∆ = mS  t ; R 0

 în care : m − coeficient de masivitate termică ; S  − suprafaţa elementului de construcţie ; ∆t  = t i  − t e − diferenţa între temperatura aerului interior t i  şi a aerului din camerele învecinate sau a aerului exterior  t e R 0 − rezistenţa termică totală la transferul de căldură a elementului de construcţie Coeficientul de masivitate m este dependent de indicele de inerţie termică r elaţia : D al elementului de construcţie, putându-se calcula cu relaţia m = 1.225 − 0.05D ;

Pentru elementele de construcţie fără inerţie termică D ≤ 1 (uşi, ferestre), coeficientul de masivitate are valoarea cea mai mare m ≈ 1.2 iar pentru elemente de construcţie interioare (planşee, pereţi interiori), acesta capătă valoarea m = 1.  În ceea ce priveşte valoarea efectivă a coeficientului D aceasta se poate calcula cu relaţia : D = R × S 24 ; unde: R − rezistenţa termică a elementului de construcţie; S 24 − coeficient de asimilare termică; Temperatura aerului interior este stabilită în STAS pentru încăperile mai des  întâlnite. Temperatura emperatura aerului aerului exterior exterior convenţio convenţională nală de calcul calcul pentru pentru principale principalele le localităţi este dată în funcţie de zona climatică pentru fiecare localitate.

Scăueru Bogdan

Proiect Instalaţii de Încălziri Anii III-IV 1999 - 2000

Pagina 7

Adaosu Ada osuririle le la l a pierd pi erder erililee de căldur ldur ă La pierderile de căldură prin transmisie, calculate pentru fiecare încăpere în parte parte , se adaugă adaugă adaosu adaosuriri procen procentua tuale le pentru pentru orient orientare are  A şi compensa compensarea rea efectului suprafeţelor reci  Ac  .

 Adaosul pentru orientare

Acest Acest adaos adaos se aplică aplică în scopul scopul difere diferenţie nţierii rii pierde pierderil rilor or de căldur căldurăă ale   încăp încăperi erilor lor diferi diferitt expuse expuse radiaţi radiaţiei ei solar solare, e, o singur singurăă dată dată pentru pentru peret peretele ele cu orientarea cea mai defavorabilă. Orientarea  A [%]

N NE +5 +5

E 0

SE -5

S -5

SV -5

V 0

NV +5

 Adaosul pentru pent ru compensarea compensare a efectelor suprafe su prafe ţelor reci 

Acest adaos se aplică pentru îmbunătăţirea confortului termic în încăperile construcţiilor civile. Valorile acestui adaos se aleg din nomogramă în funcţie de rezistenţa totală medie a încăperii. S  (t  − t  ) R m = T  i  e ; QT 

unde :

S T  − supr supraf afaţa aţa tota totală lă a încă încăpe peri riii (per (pereţ eţii inte interio riori, ri, exte exteri rior ori,i, planş planşeu eu,,

pardoseală) t e − temperatura exterioară convenţională de calcul; QT  − pierderile de căldură prin transmisie ale încăperii; Excepţii: Adaosul de compensare nu se acordă următoarelor încăperi : -În care oamenii poartă îmbrăcăminte î mbrăcăminte de stradă; -Încăperilor încălzite prin radiaţie; -Încăperilor în care oamenii desfăşoară o muncă medie sau grea; Adaosul de compensare se poate calcula cu relaţia: -1,146  AC  = 4,32 + 6,711 * R m

Scăueru Bogdan

Proiect Instalaţii de Încălziri Anii III-IV 1999 - 2000

Pagina 8

Nece Ne cesa saru rull de d e c ăldur ldur ă pen p entrtruu înc î nc ălzir lzirea ea aeru aerulu luii rec r ecee p ătrun tr unss în î n înc î nc ăpere pere Debitul de căldură Qi  necesar pentru încălzirea aerului exterior pătruns în  încăpere  încăpere rezultă din însumarea necesarului necesarului de căldură căldură pentru pentru încălzirea încălzirea aerului   înfil înfiltrat trat prin prin neetan neetanşei şeităţi tăţile le ferest ferestrel relor or şi uşilor  uşilor  QF  şi debi debitu tull de căld căldur urăă QU  necesar încălzirii aerului pătruns prin deschiderea uşilor. uşilor. Qi  = QF  + QU ; Debitul de căldură QF  pentr pentruu încălz încălzire ireaa aerulu aeruluii rece rece infilt infiltrat rat prin prin rostur rosturile ile elementelor mobile se determină cu relaţia: QF 

4

= E ∑ Liv  3 (t i  − t e );

 în care: E − factor de corecţie depinde de numărul de nivele ale clădirii, tipul clădirii; pentru clădiri civile cu mai puţin de 12 nivele E  = 1 ∑ L − lungimea rosturilor elementelor deschizibile exterioare. Cazuri:  În cazul în care elementele deschizibile se află pe acelaşi perete lungimea este egală cu suma lungimilor rosturilor de pe acelaşi perete. Dacă acestea se află pe doi pereţi alăturaţi atunci lungimea este egală cu suma lungimilor rosturilor. rosturilor. Dacă se află pe trei pereţi exteriori atunci se ia în calcul maximul dintre suma lungimilor a două rosturi aflate pe pereţi alăturaţi. Altfel dacă se află pe doi pereţi opuşi lungimea este egală cu maximul dintre suma lungimilor rosturilor de pe un perete. i  − coeficient de infiltraţie depinzând de tipul clădirii precum şi de materialul din care sunt confecţionate uşile v  − viteza vântului de calcul se alege în funcţie de zona eoliană

Zona eoliană I II II I IV

Amplasamentul Amplasamentul clădirii  În afara  În localitate localităţii localităţii v v 8 .0 10.0 5 .0 7 .0 4.5 6 .0 4 .0 4 .0

Debitul de căldură QU  pentru pentru încălzirea încălzirea aerului rece pătruns pătruns în încăpere încăpere se determină cu relaţia: QU  = 0.31S u n(t i  − t e );  în care S u  reprezintă suprafaţa uşii cu frecvenţa cea mai mare de deschidere iar n reprezintă frecvenţa de deschidere a uşii

Scăueru Bogdan

Proiect Instalaţii de Încălziri Anii III-IV 1999 - 2000

Pagina 9

Proiectarea instalaţiilor de încălzire interioare

Instalaţiile Instalaţiile de încălzire centrală centrală sunt sunt obligatorii obligatorii atât la clădirile clădirile civile cât şi la cele industriale cu respectarea următoarelor prevederi: la clădirile civile şi publice cu mai mult de 4 nivele la creşe creşe şi grădin grădiniţe iţe de copii copii,, spital spitale, e, dispec dispecera erate te cu mai mai mult mult de 50 locuri şi mai mult de 2 nivele la sălile de spectacol cu o capacitate mai mare de 400 de locuri

Instalaţii de încălzire cu apă caldă Instalaţiile de încălzire cu apă caldă se pot clasifica astfel: după modul de circulaţie al apei în conducte: cu circulaţie naturală cu circulaţie forţată după numărul de conducte ce alimentează corpul de încălzire: monotubulare bitubulare după modul de amplasare al conductelor: cu distribuţie superioară cu distribuţie inferioară cu distribuţie mixtă după felul legăturii cu atmosfera: deschise  închise o o

o o

o o o

o o

Corpuri de încălzire

Amplasar Ampl asarea ea corpuri cor purilor lor de înc în călzire lzi re La amplasarea corpurilor de încălzire se va urmări ca: funcţionarea lor cu eficienţă maximă corelarea lor cu elementele de construcţie montarea la parapetul ferestrelor paralel cu pereţii finisaţi ca la casa scării montarea elemenţilor să de facă la parter  evitarea montării elemenţilor în nişe din pereţi exteriori masc mascare areaa corpu corpurilo rilorr de încălz încălzire ire în cazul cazul folosi folosirii rii agenţi agenţilor lor termic termicii cu parametri ridicaţi evitarea montării elemenţilor de încălzire sub distanţele minime

Scăueru Bogdan

Proiect Instalaţii de Încălziri Anii III-IV 1999 - 2000

Pagina 10

Racordar Raco rdarea ea corpur co rpurilo ilorr de înc î ncălzire lzi re La racordarea corpurilo ilor de înc încălzire la coloa loane şi la racordarea consumatorilor la coloane se va urmări ca: circulaţia agentului termic primar să se realizeze de sus în jos legăturile corpului de încălzire la coloană să se facă de aceeaşi parte a radiatorului dar numai în cazul în care nu este necesară legarea pe părţi opuse lungimea legăturilor curbate să fie astfel aleasă încât să se respecte distantele minime până la coloană

Calculul de dimensionare al corpurilor de încălzire

Mări Mărime meaa şi numă număru rull corp corpur urililor or de încă încălz lzir iree mont montat atee într într-o -o încă încăpe pere re se determ determină ină prin prin calcu calcull astfel astfel încât încât cedare cedareaa de căldur căldurăă a acesto acestora ra să egalez egalezee pierderile de căldură calculate în condiţii normale. Suprafaţa de încălzire ce trebuie amplasată într-o încăpere se obţine din relaţia de transfer termic în regim staţionar astfel: Qh

S 

S  =

Qh ; k ∆t m

Diferenţa medie de temperatură ∆t m reprezintă diferenţele între temperaturile agentului termic, ca agent primar şi temperatura temperatura aerului din încăpere încăpere considerată constantă : ∆t  − ∆t 2 t m = 1 ; ∆t 1 = t d  − t i ; ∆t 1 ln ∆t 2 = t r  − t i ; ∆t  2

  În cazul în care agentul agentul primar primar are sub 115ºC diferenţele diferenţele de temperatură temperatură devin:

∆t m =

t d 

+ t r  2

;

Coeficientul global de transfer termic k  este o mărime specifică, pentru fiecare corp de încălzire în parte determinându-se experimental.

Scăueru Bogdan

Proiect Instalaţii de Încălziri Anii III-IV 1999 - 2000

Pagina 11

Dimensionarea radiatoarelor din font ă

Numărul de elemente

n

se determină cu relaţia: n=

Q ; q n a∏ c k  k 

 în care : q n − puterea termică unitară a unui element de radiator determinată în condiţii standard: -agent termic primar apă caldă t t  / t r  = 90 / 70 ºC -agent termic primar abur  t a = 100 ºC -temperatura interioară t a = 20 ºC -presiunea atmosferică  p0 = 1.013 bar  -tipul de racordare -tipul vopselei c k  − coeficienţi ce ţin cont de următoarele aspecte

∆t m' − coeficient de corecţie a diferenţei medii de temperatură c t  = ∆t m c c  − coeficient ce ţine cont de căderea de temperatură a apei din radiator  diferită de cea nominală c r  − coeficient ce ţine cont de tipul racordării la coloane c h − coeficient ce ţine cont de altitudine c m − coeficient ce ţine cont de montajul radiatorului c v  − coeficient ce depinde de natura şi culoarea vopselei a − coef coefic icie ient nt ce ţine ţine cont cont de numă număru rull de elem elemen ente te ale ale corp corpul ului ui de n ≤ 10 : a = 1  încălzire  n  10 : a = 0.94 + 0.6 n Fluxul de căldură instalat se determină cu relaţia : EC  i 

Q

=

n3EC  EC  Qnec ; EC  n3

 în care : Qi EC  − fluxul de căldură instalat n3EC  − numărul de elemenţi de încălzire rezultaţi din calcul

n3EC  − numărul de elemenţi de încălzire rezultaţi din calcul rotunjit în plus

Scăueru Bogdan

Proiect Instalaţii de Încălziri Anii III-IV 1999 - 2000

Pagina 12

Dimensionarea convectoradiatoarelor tip panou 

Alege legere reaa unui nui CRP se fac face în fun funcţie cţie de numă umărul rul de elem lemente nte nc  determinate după o relaţie analoagă celei de la dimensionarea radiatoarelor din fontă: nc  =

Q q c  ∏ c k 

;

k 

 în care toate elementele sunt cele cunoscute cu următoarele precizări: 1.238 0.0476  ∆t m'     20     la CRP simplu utilizând apă caldă : c t c c  =     t  − t      ; 65       d  r    1.239

-

0.0017

 ∆t m'     20     la CRP dublu utilizând apă caldă : c t c c  =     t  − t      ; 65       d  r    coeficientul c r  = 1 la racordarea sus-jos şi c r  = 0.6 la racordarea jos-sus

Scăueru Bogdan

Proiect Instalaţii de Încălziri Anii III-IV 1999 - 2000

Pagina 13

Calculul hidraulic al conductelor  Generalităţi Calculul hidraulic al reţelelor instalaţiilor de încălzire are scopul de a stabili diametrele conductelor de alimentare cu căldură ale corpurilor de încălzire. Pierderile de sarcină în conducte se compun din pierderi de sarcină liniare ∆ pd  , distribuite distribuite în lungul lungul traseului traseului şi pierderi pierderi de sarcină sarcină locale ∆ pl  , produs produsee în zonele cu neuniformitate. Pierderile de sarcină : ∆ p = ∆ pd  + ∆ pl ;

λ l  v 2 v 2 ∆ p = Rl + Z  = × × ρ + ∑ ξ × × ρ; ∆ p =

d  λl  v  × ρ   + 2   d  2

2

2

∑ ξ    ;

Pierde Pierderea rea de sarcin sarcinăă totală totală în cazul cazul unei unei reţele reţele format formatăă din mai multe multe tronsoane este: n

∆ pT  = ∑ ( Rl + Z ); 1

Relaţia de determinare a diametrului unui tronson de conductă este de forma: G 2  λl  ∆ p = 6.25 × 10 × 4 ×  + d  ρ   d  4

∑ ξ    ;

 În calculele practice pot interveni două cazuri : 1. Cunoscută fiind reţeaua de conducte a instalaţiei cu caracteristicile fiecărui tronson (lungime l  , diametru d  şi debit G ) şi tras traseu eull cu rez reziste istenţ nţel elee loca locale le se poate oate deter eterm mina ina pierderea de sarcină ∆ p . 2. Cunoscut fiind traseul reţelei de conducte şi caracteristicile fiecărui fiecărui tronson tronson (lungime (lungime l  şi debi debitt G ) şi în unele cazuri presiunea presiunea disponibi disponibilă lă H  se cere cere determ determina inarea rea diamet diametrel relor  or  conductelor ce alcătuiesc tronsoanele, o problemă mai dificilă deoarece coeficientul lui Darcy λ depinde atât de diametru cât şi de viteza fluidului. Calculul efectiv 

Se realizează în două etape : a) Calculul preliminar în care se stabilesc diametrele preliminare ale conductelor presupunând cunoscute fie presiunea disponibilă H  fie viteza v  a fluidului b) Calculul de verificare în care se verifică pentru diametrele alese dacă pierderile de sarcină la debitele

Scăueru Bogdan

Proiect Instalaţii de Încălziri Anii III-IV 1999 - 2000

Pagina 14

nomin nominale ale sunt sunt sub sub presiu presiunea nea dispon disponibi ibilă lă în nodul nodul de verificare Astfel în calculul preliminar pot exista două cazuri:   În cazul cazul cunoaş cunoaşter teriiii presiu presiunii nii dispon disponibi ibile le H  diamet diametrel relee prelim prelimina inare re se stabilesc stabilesc în funcţie funcţie de debitele debitele de fluid G şi de pierderea de sarcină unitară R m . Pierderea Pierderea de sarcină sarcină unitară unitară R m se determină din relaţia care exprimă legătura  între pierderile de sarcină totale ∑ ( Rl + z ) ale circuitului considerat şi presiunea disponibilă H  cunoscută a aceluiaşi circuit : H  ≥ ∑ ( Rl + z ) unde unde se aproxi aproximea mează ză că pierde pierderil rilee de sarcină sarcină în rezist rezistenţ enţele ele locale locale se consumă ∑ Z  = aH , rezultân tând pentru tru înving ingerea rezistenţe nţelor locale ∑ ( Rl ) = (1 − a)H  de unde se obţine: (1 − a ) H  ; R m =

∑ l 

şi în care care valori valorile le coefic coeficien ientulu tuluii a s-au stabilit pe baze statistice pentru instalaţiile de încălzire interioare a = 0.33 .   În cazul cazul necunoaşt necunoaşterii erii presiunii presiunii disponibi disponibile le H  diametrele preliminare ale conductelor se stabilesc în funcţie de debitele de fluid G şi de vitezele v  ale fluidului în tronsoanele de conducte unde vitezele v  se consideră în general crescătoare de la consumatori spre sursă.  În ceea ce priveşte calculul de verificare se urmăreşte ca : ∑ (Rl + Z ) ≤ H d ; Calcul Calc ulul ul efec efectitivv de stab stabililir iree a diam diamet etre relo lorr se face face pe baza baza ecua ecuaţiţiei ei fundamentale a pierderilor de sarcină în care s-au notat : G = Q c ∆t , în care are ∆t  = t d  − t r  obţinându-se : 2 λl    4   Q   ∆ p = 6.25 × 10 ×    × 14 ×    + ∑ ξ  ;

 c ∆t   d  ρ   d 

 

o formulă greoi de aplicat în calcule practice dar care se poate desface în două părţi: 2 λ Q     R  = 6.25 × 10 ×    × 5 ;  c ∆t   d  ρ 4

- pierderea de sarcină liniară;

Z  =

- pierderea de sarcină locală;

v 2

2

× ρ × ∑ ξ;

pentru care s-au întocmit tabele de valori.

Scăueru Bogdan

Proiect Instalaţii de Încălziri Anii III-IV 1999 - 2000

Pagina 15

Dimensionarea conductelor la instalaţii bitubulare prin pompare Dimensionarea reţelelor de conducte se face după caz : a) Se cunoaşte presiunea disponibilă caz în care se va urmări consumarea acestei presiuni asigurându-se o echilibrare hidraulică cât cât mai bună bună fără fără intr introd oduc ucer erea ea unor unor orga organe ne de regl reglar aree suplimentare b) Nu se cuno cunoaş aşte te pres presiu iune neaa dis dispo poni nibi bilă lă urmă urmări rind nduu-se se real realiz izar area ea unei unei pierderi pierderi de sarcină sarcină rezultată rezultată dintr-un calcul termic termic şi economic economic.. Diametrele se vor alege în funcţie de debitele de căldură Q şi de vitezele v  de circulaţie ale apei.

Dimensionarea coloanelor  R1 Q1

       1        h

R2 Q2

       2        h

∑ l 

R3 Q3

R4 Q4

∑ (Rl + Z )

Se determină presiunea presiunea disponibilă disponibilă în raport raport cu corpul de încălzire cel mai dezavantajat : H R  = 3.5 × 0.5h1g (ρ 75 − ρ 95 ); Se stabilesc diametrele preliminare în funcţie de pierderea de sarcină liniară medie: (1 − a )H R  R m = ;

       3        h

       4 h

R 2

precum şi debitele de căldură pe fiecare tronson. Se calculează pierderea de sarcină ∑ ( Rl + z ) pe circuitul corpului de încălzire cel mai dezavantajat. Se determină diametrele racordurilor la coloană :

1 2

≤ (Rl + Z )R 1 − ⋅ (h1 − h2 )g (ρ75 − ρ95 );

Dimensionarea reţelelor de distribuţie arborescente

Se stabilesc debitele de căldură pe fiecare tronson în parte, ţinând cont de sensul sensul de circul circulaţi aţiee al apei apei în reţea reţea prin prin însum însumare areaa debit debitelo elorr de căldur căldurăă de pe toate tronsoanele din aval de tronsonul respectiv. respectiv. Se stabileşte circuitul cel mai dezavantajat ca fiind cel mai depărtat de punctul de racord la reţea şi cel mai încărcat termic. Se aleg diametrele preliminare în funcţie de debitele de căldură Q şi de vitezele crescătoare v  de la baza coloanei spre punctul de racord R. Se calculează pierderile de sarcină liniară unitară R şi pierderile locale Z .

Scăueru Bogdan

Proiect Instalaţii de Încălziri Anii III-IV 1999 - 2000

Pagina 16

Se continuă calculul cu dimensionarea racordurilor până la obţinerea pe oricare două trasee în paralel a unei pierderi totale de sarcină cât mai egale în limita unei erori admise ε .

Scăueru Bogdan