Budapesti Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Épületgépészeti Tanszék
Fûtéstechnika II Családi ház fûtés hálózatának hidraulikai méretezése
Készítette:
2006
Budapesti Mûszaki Egyetem Épületgépészeti Tanszék
Fûtéstechnika II. Házi feladat
Bevezetés Fûtéshálózat hidraulikai méretezési feladatomban a kazán mellett HMV tároló is rendelkezésre áll, HMV fogyasztás kielégítésére. Így a kazán által biztosított hõmennyiség egy része a tároló felmelegítésére szolgál. A tárolóba a kazán felõl egy csõkígyó megy, mely mint egy hõcserélõ átadja hõjét a tárolóba beérkezõ 10 °C-os víznek. Ezt a kört egy külön szivattyú cirkuláltatja, mellyel a feladatomban külön nem kell számolni, illetve kiválasztani, de feltételezve azt, hogy a fûtés és a HMV fogyasztás egyszerre megy, a felmelegítéshez szükséges térfogatáramot ki kell számolni, hiszen részben ez határozza meg a kazánból kijövõ csõvezeték méretét. A fûtõrendszert egy Viessmann Vitogas 100 gázüzemû fûtõkazán fogja üzemeltetni. Ennek kiválasztása a QK kazánteljesítmény meghatározásával történik. Mivel a kazánnak nem csak a QF fûtést kell fedeznie, hanem a QHMV HMV ellátást is, ezért a következõ képlettel kell számolni: Q K = a ⋅ QF + b ⋅ Q HMV = 1 ⋅ 15,6 + 0,5 ⋅ 25 = 28,1kW ahol: a = 1 és b = 0,5 QF = 15,6 kW QHMV = 25 kW
(mivel egy lakásról van szó, ahol a HMV ellátás a meghatározó), a fûtési hõszükséglet, a HMV ellátás hõszükséglete (gyakorlati érték 4 fõ esetén)
Így a választott kazán egy 29 kW teljesítményû, Viessmann Vitogas 100-29 típusú gázüzemû fûtõkazán. Jellemzõ adatait a következõ táblázat foglalja össze. Mûszaki adatok (Viessmann Vitogas 100-29) Névleges hõteljesítmény 29 kW Ûrtartalom 11,7 liter Megengedett üzemi túlnyomás 3 bar A fûtõkazán csatlakozói 1 1/2 " elõremenõ / visszatérõ 1 1/2 " biztonsági csatlakozó ürítés
3/4 "
gázcsatlakozó
1/2 "
A HMV tároló típusa: Viessmann Vitocell-V 100 (200 l) . Ennek jellemzõ adatai a következõk: Mûszaki adatok (Viessmann Vitocell-V 100) Tartós teljesítmény Rövid idejû teljesítmény Ûrtartalom Fûtõvíz ûrtartalom Fûtõvíz oldali üzemi túlnyomás HMV oldali üzemi túlnyomás Csatlakozók elõremenõ / visszatérõ fûtõvíz
25 kW 614 liter/h 262 liter 200 liter 5,5 liter 25 bar 10 bar 1"
HMV
3/4 "
cirkuláció
3/4 "
1
Budapesti Mûszaki Egyetem Épületgépészeti Tanszék
Fûtéstechnika II. Házi feladat
A HMV fogyasztást biztosító fûtõvíz oldali térfogatáram meghatározását a Viessmann Vitocell Tároló-vízmelegítõk Tervezési segédletben (30.old) található összefüggés alapján végeztem el. Az összefüggés, amit felhasználtam a következõ volt: Q& szüks = m& ww ⋅ c ⋅ ∆Tww , ahol Q& szüks - tartós teljesítmény kW-ban m& ww - tartós teljesítmény liter/h-ban
c ∆Tww
1kWh - fajlagos hõkapacitás 860l ⋅ K - hõmérséklet különbség a kifolyó melegvíz hõmérséklete és a hidegvíz bemenõ hõmérséklete között K-ben
Ezek alapján átrendezve az egyenletet kaptam meg a szükséget térfogatáramot: m& ww =
Q& szüks 25 l m3 = = 537,5 = 0,537 = V&HMV 1 c ⋅ ∆Tww h h ⋅ (50 − 10) 860
A térfogatáram meghatározása mellett fontos még megállapítani a teljesen kisütött hideg tároló felfûtési idejét állandó kazán teljesítményt feltételezve: Q& ⋅ ∆τ = m ⋅ c ⋅ ∆t , ahol: Q& - a kazán fûtési teljesítménye [kW] m - a tároló tömege [kg] kJ c - a víz fajhõje kgK ∆t - a hõfoklépcsõ / tárolóba belépõ és a tárolóból kilépõ használati melegvíz hõmérséklet különbsége / dτ - a tároló felfûtési ideje
∆τ =
m ⋅ c ⋅ ∆t 200 ⋅ 4,186 ⋅ (50 − 10) = = 1154[s] = 0,32[óra ] 29 Q&
Tehát a tároló felfûtési ideje 0,32 óra, ami kisebb, mint a fûtés szempontjából az épület falszerkezeteinek hõtároló képességét jellemzõ megengedhetõ érték, azaz 1 óra. Így HMV csúcsfogyasztás esetén sem jelentkezik probléma, hiszen a fûtés még nagy hidegben is szünetelhet maximum 1 órán át a falak hõtároló képessége miatt.
2
Budapesti Mûszaki Egyetem Épületgépészeti Tanszék
Fûtéstechnika II. Házi feladat
1. Tömegáramok meghatározása: A családi ház helyiségeiben lapradiátorok (BEK, EKE típusok), illetve a fürdõszobákban csõfûtõtestek kerültek elhelyezésre. A fûtõtestek kiválasztása a hõszükséglet számításban kapott eredmények alapján történt. Ismert volt az adott fûtött helyiség ti belsõ hõmérséklete, a Q hõszükséglete, illetve a kazán elõremenõ és visszatérõ vízhõmérséklete, ezek alapján katalógusból (Dunaferr acéllemez radiátorok tervezési segédlet) kiválasztható a szükséges radiátor. A következõ táblázat mutatja az egyes radiátor típusokat, a teljesítményt és a tömegáramot, mely értékek 90/70-es hõfoklépcsõt feltételezve lettek átszámítva: Radiátor 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Típusa DLu DK 500 x 1800 DLu EK 600 x 1800 DLu EK 900 x 1200 DUNAFERR PLUSSZ DLu EK 500 x 1200 DLu EK 500 x 1500 DLu EK 500 x 1500 DLu EK 600 x 1500 DUNAFERR PLUSSZ
Teljesítmény [W] 2420 1547 1613
Tömegáram m [kg/h] 103,47 105,64 69,40
657 653 2404 2455 2512
104,15 66,59 28,26 28,09 108,08
1346
57,92
2. A csõhálózat áramköreinek hidraulikai méretezése: A függõleges csõterven látható csomópontok felvétele után méreteztem az egyes csõvezetékeket, majd meghatároztam a hálózat nyomás veszteségét. Ezen számítások eredményei a következõ táblázatokban láthatóak: csp
Csõhossz
Térfogatáram
Csõátmérõ
l [m]
V [m3/h]
db [mm]
1-es radiátor kör nyomásvesztesége seb. Re csõsurl. Surlódási tényezõ ellenállás
0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6
0,33 0,9 2,83 1,94 3,7 6,21
1,2086 0,6716 0,6435 0,6152 0,3951 0,2091
32 26 26 26 20 13
0,417 0,351 0,337 0,322 0,349 0,438
28421 19437 18624 17806 14866 12104
0,0244 0,0268 0,0271 0,0274 0,0287 0,0302
22 57 167 106 323 1380
1,3 1,3 3,9 2,6 3,9 2,6
Alaki ellenállás Dpa [Pa] 113 80 221 135 238 249
6-7
2,85
0,1035
13
0,217
5989
0,0360
185
1,3
30
215
8-9 9-10 10-11 11-12 12-13
2,85 6,21 3,7 1,94 2,83
0,1035 0,2091 0,3951 0,6152 0,6435
13 13 20 26 26
0,217 0,438 0,349 0,322 0,337
5989 12104 14866 17806 18624
0,0360 0,0302 0,0287 0,0274 0,0271
185 1380 323 106 167
1,3 2,6 3,9 2,6 3,9
30 249 238 135 221
215 1629 561 241 388
13-14
0,9
0,6716
26
0,351
19437
0,0268
57
1,3
80
138
Szelepen esõ nyomás [Pa] Kazán nyomásvesztesége [Pa]
v [m/s]
-
λ
Dps [Pa]
Alaki ellenállás tényezõk ζ
Csõszakaszon esõ nyomás Dp [Pa] 135 138 388 241 561 1629
2697 550 9176
3
Budapesti Mûszaki Egyetem Épületgépészeti Tanszék csp
Csõhossz
Térfo gatáram
Csõátmérõ
V [m3/h] 1,2086 0,6716 0,6435 0,6152 0,3951
db [mm]
0-1 1-2 2-3 3-4 4-5
l [m] 0,33 0,9 2,83 1,94 3,7
5-6
6,21
9-10 10-11 11-12 12-13 13-14
Fûtéstechnika II. Házi feladat 2-es radiátor kör nyomásvesztesége seb. Re csõsurl. Surlódási tényezõ ellenállás
32 26 26 26 20
v [m/s] 0,417 0,351 0,337 0,322 0,349
28421 19437 18624 17806 14866
λ 0,0244 0,0268 0,0271 0,0274 0,0287
0,2091
13
0,438
12104
6,21 3,7 1,94 2,83
0,2091 0,3951 0,6152 0,6435
13 20 26 26
0,438 0,349 0,322 0,337
0,9
0,6716
26
0,351
Alaki ellenállás tényezõk
Alaki ellenállás
Csõszakaszon esõ nyomás
22 57 167 106 323
1,3 1,3 3,9 2,6 3,9
Dpa [Pa] 113 80 221 135 238
0,0302
1380
2,6
249
1629
12104 14866 17806 18624
0,0302 0,0287 0,0274 0,0271
1380 323 106 167
2,6 3,9 2,6 3,9
249 238 135 221
1629 561 241 388
19437
0,0268
57
1,3
80
138
ζ
Dps [Pa]
Szelepen esõ nyomás [Pa]
Dp [Pa] 135 138 388 241 561
2812
Kazán nyomásvesztesége [Pa]
550 8860
csp
Csõhossz
Térfogat -áram
0-1 1-2 2-3 3-4 4-15 15-16
l [m] 0,33 0,9 2,83 1,94 5,74 2,54
V [m3/h] 1,2086 0,6716 0,6435 0,6152 0,2401 0,1735
16-17
8,52
18-19 19-20
Csõát -mérõ
db [mm]
3-as radiátor kör nyomásvesztesége seb. Re csõsurl. Surlódási tényezõ ellenállás
Csõszakaszon esõ nyomás
22 57 167 106 1625 407
1,3 1,3 3,9 2,6 2,6 1,3
0,0397
275
2,6
27
302
4017 10046
0,0397 0,0316
275 407
2,6 1,3
27 86
302 493
0,5025 0,3219 0,3367
13900 17806 18624
0,0291 0,0274 0,0271
1625 106 167
2,6 2,6 3,9
328 135 221
1953 241 388
0,3514
19437
0,0268
57
1,3
80
138
32 26 26 26 13 13
28421 19437 18624 17806 13900 10046
λ 0,0244 0,0268 0,0271 0,0274 0,0291 0,0316
0,0694
13
0,1452
4017
8,52 2,54
0,0694 0,1735
13 13
0,1452 0,3632
20-11 11-12 12-13
5,74 1,94 2,83
0,2401 0,6152 0,6435
13 26 26
13-14
0,9
0,6716
26
Kazán nyomásvesztesége [Pa]
Alaki ellenállás Dpa [Pa] 113 80 221 135 328 86
v [m/s] 0,417 0,3514 0,3367 0,3219 0,5025 0,3632
Szelepen esõ nyomás [Pa]
Alaki ellenállás tényezõk
Dps [Pa]
ζ
Dp [Pa] 135 138 388 241 1953 493
1214 550 8377
4
Budapesti Mûszaki Egyetem Épületgépészeti Tanszék csp
Csõhossz
Térfogat -áram
0-1 1-2 2-3 3-4 4-15
l [m] 0,33 0,9 2,83 1,94 5,74
V [m3/h] 1,2086 0,6716 0,6435 0,6152 0,2401
15-16
2,54
19-20
2,54
20-11 11-12
Csõát -mérõ
db [mm]
Fûtéstechnika II. Házi feladat 4-es radiátor kör nyomásvesztesége seb. Re csõsurl. Surlódási tényezõ ellenállás
Alaki ellenállás tényezõk
Alaki ellenállás
Csõszakaszon esõ nyomás
22 57 167 106 1625
1,3 1,3 3,9 2,6 2,6
Dpa [Pa] 113 80 221 135 328
0,0316
407
1,3
86
493
0,0316
407
1,3
86
493
13900 17806
0,0291 0,0274
1625 106
2,6 2,6
328 135
1953 241
0,3367
18624
0,0271
167
3,9
221
388
0,3514
19437
0,0268
57
1,3
80
138
32 26 26 26 13
v [m/s] 0,417 0,3514 0,3367 0,3219 0,5025
28421 19437 18624 17806 13900
λ 0,0244 0,0268 0,0271 0,0274 0,0291
0,1735
13
0,3632
10046
0,1735
13
0,3632
10046
5,74 1,94
0,2401 0,6152
13 26
0,5025 0,3219
12-13
2,83
0,6435
26
13-14
0,9
0,6716
26
Dps [Pa]
ζ
Szelepen esõ nyomás [Pa]
Dp [Pa] 135 138 388 241 1953
2733
Kazán nyomásvesztesége [Pa]
550 9842
csp
Csõhossz
Térfogat -áram
0-1 1-2 2-3 3-4
l [m] 0,33 0,9 2,83 1,94
V [m3/h] 1,2086 0,6716 0,6435 0,6152
4-15
5,74
20-11 11-12 12-13 13-14
Csõátmérõ
db [mm]
5-ös radiátor kör nyomásvesztesége seb. Re csõsurl. Surlódási tényezõ ellenállás
32 26 26 26
v [m/s] 0,417 0,3514 0,3367 0,3219
28421 19437 18624 17806
λ 0,0244 0,0268 0,0271 0,0274
0,2401
13
0,5025
13900
5,74 1,94 2,83
0,2401 0,6152 0,6435
13 26 26
0,5025 0,3219 0,3367
0,9
0,6716
26
0,3514
Szelepen esõ nyomás [Pa] Kazán nyomásvesztesége [Pa]
Alaki ellenállás tényezõk
Alaki ellenállás
Csõszakaszon esõ nyomás
22 57 167 106
1,3 1,3 3,9 2,6
Dpa [Pa] 113 80 221 135
0,0291
1625
2,6
328
1953
13900 17806 18624
0,0291 0,0274 0,0271
1625 106 167
2,6 2,6 3,9
328 135 221
1953 241 388
19437
0,0268
57
1,3
80
Dps [Pa]
ζ
Dp [Pa] 135 138 388 241
138 1117 550 7241
5
Budapesti Mûszaki Egyetem Épületgépészeti Tanszék
csp
Térfo gatáram
Csõátmérõ
l [m] 0,33 0,9 2,83
V [m3/h] 1,2086 0,6716 0,6435
db [mm]
3-3' 12'-12 12-13
1,7 0,53 2,83
13-14
0,9
0-1 1-2 2-3
Csõhossz
Fûtéstechnika II. Házi feladat 6-os radiátor kör nyomásvesztesége seb. Re csõsurl. Surlódási tényezõ ellenállás
32 26 26
v [m/s] 0,417 0,3514 0,3367
28421 19437 18624
λ 0,0244 0,0268 0,0271
0,0283 0,0283 0,6435
13 13 26
0,0591 0,0591 0,3367
1636 1636 18624
0,6716
26
0,3514
19437
Alaki ellenállás tényezõk
Alaki ellenállás
Csõszakaszon esõ nyomás
22 57 167
1,3 1,3 5,2
Dpa [Pa] 113 80 295
0,0498 0,0498 0,0271
11 4 167
1,3 1,3 5,2
2 2 295
14 6 462
0,0268
57
1,3
80
138
Dps [Pa]
ζ
Szelepen esõ nyomás [Pa]
Dp [Pa] 135 138 462
201
Kazán nyomásvesztesége [Pa]
550 2104
csp
Csõhossz
Térfo gatáram
Csõátmérõ
V [m3/h] 1,2086 0,6716
db [mm]
0-1 1-2
l [m] 0,33 0,9
7-es radiátor kör nyomásvesztesége seb. Re csõsurl. Surlódási tényezõ ellenállás
32 26
v [m/s] 0,417 0,3514
28421 19437
λ 0,0244 0,0268
Alaki ellenállás tényezõk
Alaki ellenállás
22 57
1,3 2,6
Dpa [Pa] 113 160
Dps [Pa]
ζ
Csõszakaszon esõ nyomás
Dp [Pa] 135 218
2-21
8,1
0,0281
13
0,0588
1626
0,0394
42
20,8
36
78
22-13
8,1
0,0281
13
0,0588
1626
0,0394
42
20,8
36
78
13-14
0,9
0,6716
26
0,3514
19437
0,0268
57
2,6
160
218
Szelepen esõ nyomás [Pa]
199
Kazán nyomásvesztesége [Pa]
550 1476
6
Budapesti Mûszaki Egyetem Épületgépészeti Tanszék
csp
Csõhossz
Fûtéstechnika II. Házi feladat
Csõátmérõ
0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-23
l [m] 0,33 0,9 2,83 1,94 3,7 0,81
Térfo gatáram V [m3/h] 1,2086 0,6716 0,6435 0,6152 0,3951 0,2091
23-24
7,98
25-26 26-10 10-11 11-12 12-13
7,98 0,81 3,7 1,94 2,83
13-14
0,9
db [mm]
8-as radiátor kör nyomásvesztesége seb. Re csõsurl. Surlódási tényezõ ellenállás
22 57 167 106 323 180
1,3 1,3 3,9 2,6 3,9 1,3
Alaki ellenállás Dpa [Pa] 113 80 221 135 238 124
0,0360
518
2,6
61
579
0,0360 0,0302 0,0287 0,0274 0,0271
518 180 323 106 167
2,6 1,3 3,9 2,6 3,9
61 124 238 135 221
579 304 561 241 388
0,0268
57
1,3
80
138
32 26 26 26 20 13
v [m/s] 0,417 0,3514 0,3367 0,3219 0,3494 0,4376
28421 19437 18624 17806 14866 12104
λ 0,0244 0,0268 0,0271 0,0274 0,0287 0,0302
0,1035
13
0,2165
5989
0,1035 0,2091 0,3951 0,6152 0,6435
13 13 20 26 26
0,2165 0,4376 0,3494 0,3219 0,3367
5989 12104 14866 17806 18624
0,6716
26
0,3514
19437
Alaki ellenállás tényezõk ζ
Dps [Pa]
Szelepen esõ nyomás [Pa]
Csõszakaszon esõ nyomás Dp [Pa] 135 138 388 241 561 304
2943
Kazán nyomásvesztesége [Pa]
550 7499
csp
Csõhossz
Térfogat -áram
l [m] 0,9 2,83 1,94 3,7 0,81
V [m3/h] 0,6716 0,6435 0,6152 0,3951 0,2091
23-23'
1,7
26'-26 26-10 10-11 11-12 12-13 13-14
1-2 2-3 3-4 4-5 5-23
Csõátmérõ
db [mm]
9-es radiátor kör nyomásvesztesége seb. Re csõsurl. Surlódási tényezõ ellenállás
26 26 26 20 13
v [m/s] 0,3514 0,3367 0,3219 0,3494 0,4376
19437 18624 17806 14866 12104
λ 0,0268 0,0271 0,0274 0,0287 0,0302
0,0579
13
0,1212
3352
0,53 0,81 3,7 1,94 2,83
0,0579 0,2091 0,3951 0,6152 0,6435
13 13 20 26 26
0,1212 0,4376 0,3494 0,3219 0,3367
0,9
0,6716
26
0,3514
Alaki ellenállás tényezõk
Alaki ellenállás
Csõszaka -szon esõ nyomás
57 167 106 323 180
1,3 3,9 2,6 3,9 1,3
Dpa [Pa] 80 221 135 238 124
0,0416
40
1,3
10
49
3352 12104 14866 17806 18624
0,0416 0,0302 0,0287 0,0274 0,0271
12 180 323 106 167
1,3 1,3 3,9 2,6 3,9
10 124 238 135 221
22 304 561 241 388
19437
0,0268
57
1,3
80
138
Dps [Pa]
ζ
Dp [Pa] 138 388 241 561 304
Szelepen esõ nyomás [Pa]
845
Kazán nyomásvesztesége [Pa]
550 4181
7
Budapesti Mûszaki Egyetem Épületgépészeti Tanszék
Fûtéstechnika II. Házi feladat
Az eredményekbõl látható, hogy a mértékadó áramkör a 4-es radiátor kör, míg a legközelebbi a földszinten lévõ fürdõben elhelyezkedõ 6-os radiátorkör. Majd ezt követõen kiválasztottam a szivattyút, figyelembe véve a mértékadó csõhálózat nyomásveszteségét, valamint a kazán, Viessmann katalógusban elõírt nyomásveszteségét: 3. A szivattyú kiválasztása: A választandó szivattyú paraméterei: Emelõmagasság: H = 1,007 m ( ∆p F = 10075Pa ) Tömegáram: V& = 0,672m 3 / h A választott szivattyú paraméterei: Típusa: Grundfos UPS 25-30 180 Emelõmagasság: H = 1,8m Tömegáram: V& = 0,672m 3 / h 4. A beszabályozó szelepek beállítási értékei: Danfoss RA-K típusú fûtõtest szelepkészletet alkalmaztam, melynek beállításához szükséges diagramot valamint az adott kv értékekhez tartozó elõbeállítási értékeket az alábbi ábra illetve táblázat mutatja:
8
Budapesti Mûszaki Egyetem Épületgépészeti Tanszék
Fûtéstechnika II. Házi feladat
Majd meghatároztam a szivattyú által biztosított többletnyomásokat, így megkapva az egyes radiátorok elõtt fojtandó nyomásértékeket, melyen értékeket felhasználva az egyes radiátorokhoz tartozó tömegáramok alapján a táblázat segítségével meghatároztam a szelepek V& [m 3 / h] beállítási értékeit a k v = összefüggés segítségével. Az így kapott értékeket a ∆p fojt [bar ] következõ táblázatban foglaltam össze:
Radi -átor
Tömegáram
Áramkör
Áramköri nyomásveszteség
Fojtandó nyomás
Fojtandó nyomás
kv értékek
választott kv értékek
m [kg/h]
-
Dp [Pa]
Dp [Pa]
Dp [bar]
[m3/h]
[m3/h]
Elõ beállít ás
-
1
103,47
1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14
9176
8824
0,0882
0,35
0,35
6
2
105,64
1-2-3-4-5-6-9-10-11-12-13-14
8860
9140
0,0914
0,35
0,35
6
3
69,40
1-2-3-4-15-16-17-18-19-20-11-12-13-14
8377
9623
0,0962
0,22
0,25
5
4
104,15
1-2-3-4-15-16-19-20-11-12-13-14
9842
8158
0,0816
0,36
0,46
7
5
66,59
1-2-3-4-15-20-11-12-13-14
7241
10759
0,1076
0,20
0,25
5
6
28,26
1-2-3-12-13-14
2104
15896
0,1590
0,07
0,11
3
7
28,09
1-2-3-21-22-13-14
1476
16524
0,1652
0,07
0,11
3
8
108,08
1-2-3-4-5-23-24-25-26-10-11-12-13-14
7499
10501
0,1050
0,33
0,35
6
9
57,92
1-2-3-4-5-23-26-10-11-12-13-14
4181
13819
0,1382
0,16
0,19
4
5. Számítások gondolatmenete:
Mértékadó áramkör esetén (4-es radiátor kör): 1. Tömegáram: 104,15 kg/h ( ≅ 104,15 l/h) 2. Az áramkörön esõ nyomás: Cuprotherm rézcsövet alkalmaztam. Pl: 1-2 függõleges csõterven jelölt csõszakasz esetén a csõméretezésbõl a vezeték belsõ átmérõje: db= 26 mm / → d k × v = 28× 1 ,5/ nagyságúra adódik. Ismerve a rajta keresztül átáramló tömegáramot, illetve térfogatáramot, a tényleges V& 1,2086 / 3600 m sebesség számítható : v = 2 = = 0,3514 2 (26 / 1000) ⋅ π db ⋅ π s 4 4 m2 Felvéve a kinematikai viszkozitás értékét: ν = 4,7 ⋅ 10 − 7 , kiszámítható a Reynolds-szám: s
9
Budapesti Mûszaki Egyetem Fûtéstechnika II. Épületgépészeti Tanszék Házi feladat v ⋅ d b 0,3514 ⋅ (26 / 1000) Re = = = 19437 -re adódik, mely érték nagyobb mint 2320, így a ν 4,7 ⋅ 10 − 7 0,3164 0,3164 =4 = 0,0268 csõsúrlódási tényezõ értékét a Blasius formulával számoljuk: λ = 4 Re 19437 értékre adódik. A csõszakaszon esõ nyomásveszteség egy része súrlódási veszteség, másik l ρ része alaki, mely veszteségek: ∆p = λ ⋅ + ∑ ζ ⋅ ⋅ v 2 összefüggés alapján határozhatóak d 2 meg, ahol ζ - alaki ellenállás tényezõ: 1,3 . / Sanco Cuprotherm katalógus alapján T-idomra/ Ismerve a csõszakasz hosszát: l = 0,9 m, az említett értékek felhasználásával már ki lehet számítani az adott szakaszon esõ nyomásveszteséget, mely ebben az esetben 138 Pa-ra adódik. Végül ezen elv alapján tovább haladva, a függõleges csõterven jelölt 1-2-3-4-15-1619-20-11-12-13-14 áramkörön esõ nyomásveszteség, figyelembe véve a csõhálózat nyomásveszteségét, a kazán nyomásveszteségét valamint a szelepen esõ nyomást: 9842 Pa –ra adódik. / Megjegyzés: a radiátor ellenállása benne van a szelep ellenállásában, mert a radiátor ellenállását tartalmazza a szelep eredõ kv értéke./
3. Majd ennek megfelelõen Grundfos UPS 25-30 180 típusú szivattyút választva, 18000 Pa-ra adódik annak emelõmagassága. 4. A fojtandó nyomás tehát: 18000-9842 = 8158 Pa = 0,0816 bar 5. Danfoss RA-K típusú fûtõtest szelepkészletet választottam, szelepbeállításhoz táblázat m3 V& 104,15 / 1000[m 3 / h] segítségével, k v = = = 0,37 összefüggés alapján ∆Pfoj tan dó 0,0816[bar ] h kiszámoltam a szelepkapacitás értékét, végül ezen értéktõl esetlegesen nagyobbat választva /0,46/ a táblázatból határoztam meg az elõbeállítás értékét /7/ .
A legközelebbi áramkör esetén (6-os radiátor kör): 1. Tömegáram: 28,26 kg/h ( ≅ 28,26 l/h ) 2. A szivattyú által biztosított nyomás: 18000 Pa 3. Az áramkörön esõ nyomás: Pl: 2-3 függõleges csõterven jelölt csõszakasz esetén a csõméretezésbõl a vezeték belsõ átmérõje: db= 26 mm / → d k × v = 28× 1 ,5/ nagyságúra adódik. Ismerve a rajta keresztül átáramló tömegáramot, illetve térfogatáramot, a tényleges sebesség számítható: V& 0,6435 / 3600 m v= 2 = = 0,3367 2 (26 / 1000) ⋅ π db ⋅ π s 4 4 s Felvéve a kinematikai viszkozitás értékét: ν = 4,7 ⋅ 10 − 7 2 , kiszámítható a Reynolds-szám: m 10
Budapesti Mûszaki Egyetem Fûtéstechnika II. Épületgépészeti Tanszék Házi feladat v ⋅ d b 0,3367 ⋅ (26 / 1000) Re = = = 18624 -re adódik, mely érték nagyobb mint 2320, így a ν 4,7 ⋅ 10 −7 0,3164 0,3164 =4 = 0,0271 csõsúrlódási tényezõ értékét a Blasius formulával számoljuk: λ = 4 Re 18624 értékre adódik. A csõszakaszon esõ nyomásveszteség egy része súrlódási veszteség, másik l ρ része alaki, mely veszteségek: ∆p = λ ⋅ + ∑ ζ ⋅ ⋅ v 2 összefüggés alapján határozhatóak d 2 meg, ahol ζ - alaki ellenállás tényezõ: 5,2 . / Sanco Cuprotherm katalógus alapján 2 db Tidomra és 2 db 90°-os könyökre/ Ismerve a csõszakasz hosszát: l = 2,83 m, az említett értékek felhasználásával már ki lehet számítani az adott szakaszon esõ nyomásveszteséget, mely ebben az esetben 462 Pa-ra adódik. Végül ezen elv alapján tovább haladva, a függõleges csõterven jelölt 1-2-3-12-13-14 áramkörön esõ nyomásveszteség, figyelembe véve a csõhálózat nyomásveszteségét, a kazán nyomásveszteségét valamint a szelepen esõ nyomást: 2117 Pa –ra adódik. . / Megjegyzés: a radiátor ellenállása benne van a szelep ellenállásában, mert a radiátor ellenállását tartalmazza a szelep eredõ kv értéke./
4. A fojtandó nyomás: 18000-2104 = 15896 Pa = 0,1589 bar 5. Danfoss RA-K típusú fûtõtest szelepkészletet választottam, szelepbeállításhoz táblázat m3 V& 28,26 / 1000[m 3 / h] segítségével, k v = = = 0,07 összefüggés alapján ∆Pfoj tan dó 0,1589[bar ] h kiszámoltam a szelepkapacitás értékét, végül ezen értéktõl esetlegesen nagyobbat választva /0,11/ a táblázatból határoztam meg az elõbeállítás értékét /3/.
11
Budapesti Mûszaki Egyetem Épületgépészeti Tanszék
Fûtéstechnika II. Házi feladat
12