Теория и помощь в решение расчетов систем водоснабжения и отопления. Например, подбор диаметров, подбор насосов, подбор котлов, подбор систем отопления и т.д.

                 
                         
           



Коварный расчет мощности радиатора

Сообщение Андрей Серегин » 12 май 2015, 09:42

Уважаемые участники форума, представить Вашему вниманию следующие расчеты, а выводы делайте сами. Итак имеем радиатор с заявленными производителем характеристиками, полученными опытным путем : мощность секции 190 Вт, при тепловом напоре 70 гр. и 120 Вт. при тепловом напоре в 50 гр. Для чистоты эксперимента выносим радиатор на улицу с не меняющейся температурой в 20 гр. Подаем в радиатор теплоноситель с температурой в 95 гр.
1.Добиваемся с помощью расходомера разницу между подачей и обратки в 10 гр. Имеем тепловой напор = (95+85)/2 - 20= 70 г. Расход соответственно равен Q= W/c(t1-t2), где Q- расход, W- мощность, с- теплоемкость теплоносителя, t1-t2 - разность темп. подачи и обратки. Q=190/с х 10 для воды Q=190 х 0,86/10=16,3 кг/ч.
2.Добиваемся с помощью расходомера разницу между подачей и обратки в 50 гр. Имеем тепловой напор = (95+45)/2 - 20= 50 г. Расход соответственно равен Q= W/c(t1-t2), где Q- расход, W- мощность, с- теплоемкость теплоносителя, t1-t2 - разность темп. подачи и обратки. Q=120/с х 10 для воды Q=120 х 0,86/50=2,06 кг/ч.
Вывод : если ошибиться в расчетах по расходу и занизить расход в 8 раз, мощность теплоотдачи уменьшится всего на 37 процентов. Поправьте меня если я не прав.
Аватар пользователя
Андрей Серегин
 
Сообщений: 4
Зарегистрирован: 12 май 2015, 09:14

Температурный перепад радиатора, какой лучше выбрать?

Сообщение Инженер » 12 май 2015, 12:18

Согласен! Внесем ясность формул:
Формула нахождения расхода через радиатор:

f1.jpg
f1.jpg (4.36 KiB) Просмотров: 6243

W – мощность радиатора, Вт
Т1 – температура теплоносителя на подаче в радиатор
Т2 – Температура теплоносителя на обратке из радиатора
1,163 – теплоемкость воды Вт/(литр•°С)
0,86 = 1/1,163
Поэтому формула превращается:

f2.jpg
f2.jpg (4.13 KiB) Просмотров: 6243

Однако! Так для информации имеет смысл уменьшать расход при высоких температурах 95 градусов.
Если уменьшать температуру теплоносителя до 65-55, то тут как не крути, а проигрыш в мощности очевиден.

Задача:
Q – расход = 2,06 кг/час = 0,034 л/мин.
Мощность радиатора: 190 Вт при температурном напоре 70 градусов (95+85)/2-20=70°С
Найти мощность радиатора при температуре теплоносителя поступающий в радиатор 60 градусов.

Решение
Предположительно средняя температура радиатора (подача - обратка) т1-т2 = 60-20 = 40 °С
Температурный перепад = Темп.рад.-темп.помещ.=40-20=20°С

f3.jpg
f3.jpg (7.38 KiB) Просмотров: 6243

Пользуюсь программой для быстрых расчетов: http://infobos.ru/str/756.html
Цикл 1: Делаем корректировку последовательного приближения результата.
Температура обратки = 44,12 °С
Перерасчет: (60+44)/2-20=32

f4.jpg
f4.jpg (13.44 KiB) Просмотров: 6243

Подробнее о расчете мощности радиатора: http://infobos.ru/str/908.html
Думаю достаточно: Мощность радиатора составляет примерно 60 Вт.
При температуре подачи 95°С с расходом 0,034 л/мин секция радиатора выдаст 120 Вт.
При температуре подачи 60 °С с расходом 0,034 л/мин секция радиатора выдаст 60 Вт.
Если увеличить расход до перепада т1-т2=10 °С, то мощность увеличиться до 76 Вт. Расход будет 0,1 л/мин. на одну секцию.

К тому же сейчас центральное отопление легко регулируется и уже не является высоко температурной системой отопления. Только в суровые зимы. Сейчас повсеместно снижают температуру, если это возможно и используют эквитермический режим (погодозависимое регулирование мощности тепла).

А теперь вопрос: Какой перепад температур самый выгодный с точки зрения экономического фактора?

Большие расходы приводят к большим диаметрам, а это лишние деньги.
Маленькие расходы к повышению температуры.
Также большие расходы приводят к равномерным температурам на всех радиаторах.
Маленькие расходы приводят к ощущению, что радиаторы не все одинаково греют.
Последний раз редактировалось Инженер 12 май 2015, 12:22, всего редактировалось 2 раз(а).
Аватар пользователя
Инженер
 
Сообщений: 1335
Зарегистрирован: 16 окт 2014, 14:18

Вопрос экономии тепла за счет понижения температуры

Сообщение Инженер » 12 май 2015, 12:19

Особенно большой вопрос у меня до сих пор имеется, и не знаю когда его решить.
Вопрос: КПД газового котла, при какой температуре оно максимально? Если учитывать еще и выброс горячего газа в атмосферу. Горячие отходы, выбрасывая на улицу – это тоже выброс полезной тепловой энергии, а если температура теплоносителя будет ниже, то и выходящий газ тоже будет заметно с пониженной температурой. Сколько можно на этом экономить?


Кстати длинные коаксиальные дымоходы это труба в трубе. Там горячие газы греют приточный холодный воздух. Получается некоторая рекуперация воздуха, что теоретически приводит к экономии тепловой энергии.
Аватар пользователя
Инженер
 
Сообщений: 1335
Зарегистрирован: 16 окт 2014, 14:18

Re: Коварный расчет мощности радиатора

Сообщение AllarSAN » 12 май 2015, 12:32

КПД газового котла максимально при номинальной мощности.
КПД конденсатного котла максимально при малой мощности.
понижение температуры теплоносителя повышает кпд, что для обычных котлов делать нежелательно, а для конденсатных наоборот.
«Наука потому и называется наукой, что она не признает фетишей, не боится поднять руку на отживающее, старое и чутко прислушивается к голосу опыта, практики». И. Сталин
Аватар пользователя
AllarSAN
 
Сообщений: 58
Зарегистрирован: 22 мар 2015, 13:47

Re: Коварный расчет мощности радиатора

Сообщение AllarSAN » 12 май 2015, 14:11

да, коаксиальные дымоходы работают как рекуператоры, для котла это дополнительный кпд, лишь бы не примерзло.
«Наука потому и называется наукой, что она не признает фетишей, не боится поднять руку на отживающее, старое и чутко прислушивается к голосу опыта, практики». И. Сталин
Аватар пользователя
AllarSAN
 
Сообщений: 58
Зарегистрирован: 22 мар 2015, 13:47

Re: Коварный расчет мощности радиатора

Сообщение Андрей Серегин » 12 май 2015, 14:46

Позвольте не согласиться с некоторыми выкладками
Цитата: "Решение
Предположительно средняя температура радиатора (подача - обратка) т1-т2 = 60-20 = 40 °С "

Решение задач по физике не может основываться на предположениях, т.е. если предположить что дельта будет не 20 гр. а 5 гр. , то и ответ получится другим.
Дальше идет решение и в конце вывод :"Делаем корректировку последовательного приближения результата.
Температура обратки = 44,12 °С. При температуре подачи 60 °С с расходом 0,034 л/мин секция радиатора выдаст 60 Вт."

Посчитаем : (60-44,12) х 2,06 / 0,86 = 38 Вт. но не как не 60 Вт.
Я не использовал формулу со степенью, ибо не знаю ее. Однако формула, которая записана у Вас в программе и которую я использовал в данном случае показывает что задача решена неверно. Весь фокус в том, при изменении либо тем-ры подачи, либо расхода, одновременно меняется тем-ра обратки и нельзя просто сказать: пусть тем-ра обратки будет такая-то. Она не будет такой какой Вы скажете.Если неправ, поправьте.
С уважением Андрей Серегин.
Аватар пользователя
Андрей Серегин
 
Сообщений: 4
Зарегистрирован: 12 май 2015, 09:14

Re: Коварный расчет мощности радиатора

Сообщение AllarSAN » 12 май 2015, 16:40

все верно, научный подход подразумевает допущения.
теплоотдача радиатора это целая система взаимосвязанных уравнений.
ТС делает поспешные выводы, заведомо завысив температуру реально от котла мах 80 и занизив температурный перепад, котел расчитан на 20С перепада.
«Наука потому и называется наукой, что она не признает фетишей, не боится поднять руку на отживающее, старое и чутко прислушивается к голосу опыта, практики». И. Сталин
Аватар пользователя
AllarSAN
 
Сообщений: 58
Зарегистрирован: 22 мар 2015, 13:47

Re: Коварный расчет мощности радиатора

Сообщение Инженер » 12 май 2015, 17:27

Посчитаем : (60-44,12) х 2,06 / 0,86 = 38 Вт. но не как не 60 Вт.

Я к сожалению поторопился и подробно не расписал циклы расчетов.
Температура обратки около 40 градусов.
Чтобы получить результат нет универсальной формулы, которая найдет точный результат. Поэтому я применяю метод постепенного приближения результата, который видимо не внятно пояснил.

Тут такой подход:
1. Сначала предполагаем температурные перепады и находим мощность радиатора
2. Зная мощность радиатора получаем температуру обратки
3. Температура обратки меняется, а за ним и мощность радиатора. Цикл повторяется.

Цикл заканчивается тогда когда температура обратки будет удовлетворять требованию формул по расчету тепловой мощности. Тут может понадобиться амортизировать значения искомой переменной.
Искомая переменная температура обратки и она должна совпасть для двух формул.

Может поспешно нашел не совсем точные результаты. Могу повторить расчет с подробным объяснением, если надо.
Аватар пользователя
Инженер
 
Сообщений: 1335
Зарегистрирован: 16 окт 2014, 14:18

Re: Коварный расчет мощности радиатора

Сообщение Андрей Серегин » 13 май 2015, 07:42

К сожалению мы совсем отклонились от темы, которую я начал. В первом посте я хотел сказать, что все гидравлические и тепловые расчеты направлены на то, чтобы не ошибиться более чем в 5 раз с расходом теплоносителя. Посчитав все расчетные данные для конкретной системы отопления конкретного дома, окажется, что ни один из производителей насосов не обеспечит пересечение кривых насоса и сопротивления системы в той точке которую вы рассчитали и придется опять пересчитывать все но уже по фактическому насосу. Наверное как-то так. Просто я смотрел бесплатную программу по расчету Валтек и нашел в ней ошибки. И по этому не склонен просто доверять, хочу найти правильную методику расчета. Либо с коленки, если ошибка менее чем в 5 раз не критична, предварительно увеличив мощность отопительной системы за счет котла и радиаторов, за счет средств заказчика. Вообще-то я за расчеты, тем более что можно ошибиться более чем в 5 раз.
С уважением Андрей Серегин.
Аватар пользователя
Андрей Серегин
 
Сообщений: 4
Зарегистрирован: 12 май 2015, 09:14

Re: Коварный расчет мощности радиатора

Сообщение Инженер » 13 май 2015, 11:58

По поводу расчетов задачи.
Я забыл что в программе Technotronic3D - реализованы способы расчетов постепенного приближения.
И вот результат более приближенный к точности:
Температура обратки: 35,5 градусов
Теплоотдача радиатора: 57 Вт

Расчет радиатора.jpg

Подробнее о программе: http://infobos.ru/str/876.html

Мощность радиатора

Расчет радиатора2.jpg

Подробнее о расчете мощности радиатора: http://infobos.ru/str/908.html
Подробнее о программе: http://infobos.ru/str/756.html

Андрей Серегин писал(а):К сожалению мы совсем отклонились от темы, которую я начал. В первом посте я хотел сказать, что все гидравлические и тепловые расчеты направлены на то, чтобы не ошибиться более чем в 5 раз с расходом теплоносителя. Посчитав все расчетные данные для конкретной системы отопления конкретного дома, окажется, что ни один из производителей насосов не обеспечит пересечение кривых насоса и сопротивления системы в той точке которую вы рассчитали и придется опять пересчитывать все но уже по фактическому насосу. Наверное как-то так. Просто я смотрел бесплатную программу по расчету Валтек и нашел в ней ошибки. И по этому не склонен просто доверять, хочу найти правильную методику расчета. Либо с коленки, если ошибка менее чем в 5 раз не критична, предварительно увеличив мощность отопительной системы за счет котла и радиаторов, за счет средств заказчика. Вообще-то я за расчеты, тем более что можно ошибиться более чем в 5 раз.
С уважением Андрей Серегин.

Я программу Technotronic3D и создал чтобы виртуально все примерно понять, где какие будут расходы и температуры. Чтобы на корню пресечь все погрешности в расчетах.
Последний раз редактировалось Инженер 13 май 2015, 12:10, всего редактировалось 2 раз(а).
Аватар пользователя
Инженер
 
Сообщений: 1335
Зарегистрирован: 16 окт 2014, 14:18

След.

Вернуться в Гидравлические и тепловые расчеты систем отопления и водоснабжения

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

Статистика
Яндекс.Метрика