Calcolo dell'impianto idraulico in una casa privata: quasi

L'argomento di questo articolo è il calcolo delle reti di approvvigionamento idrico in una casa privata. Poiché il tipico schema di approvvigionamento idrico di un piccolo cottage non è molto complesso, non dobbiamo arrampicarci nella giungla di formule complesse; tuttavia, il lettore dovrà imparare una certa quantità di teoria.

Caratteristiche layout cottage

Che cosa è, in effetti, il sistema di approvvigionamento idrico in una casa privata più facile che in un condominio (ovviamente oltre al numero totale di impianti idraulici)?

Ci sono due principali differenze:

• In acqua calda, di regola, non è necessario fornire una circolazione costante attraverso le bretelle e gli scaldasalviette.

In presenza di cassette di circolazione, il calcolo della rete idrica di acqua calda è notevolmente più complicato: i tubi devono attraversare non solo l'acqua smontata dai residenti, ma anche le masse d'acqua che girano continuamente.

Nel nostro caso, tuttavia, la distanza dall'attrezzatura sanitaria alla caldaia, alla colonna o alla rete non è sufficiente a non prestare attenzione alla velocità di fornitura di acqua calda al rubinetto.

Importante: per coloro che non si trovano di fronte agli schemi di circolazione dell'acqua calda - nei condomini moderni, i tubi dell'acqua calda sono collegati a coppie. A causa della differenza di pressione negli inserti creati dalla rondella di ritegno, l'acqua circola continuamente attraverso i riser. Ciò garantisce un rapido rifornimento di acqua calda ai miscelatori e il riscaldamento durante tutto l'anno degli scaldasalviette riscaldati nei bagni.

• L'impianto idraulico in una casa privata è diluito da uno schema senza uscita, il che implica un carico costante su alcune parti del cablaggio. Per il confronto, il calcolo della rete ad anello d'acqua (che consente di alimentare ciascuna sezione dell'alimentazione idrica da due o più fonti) deve essere eseguito separatamente per ciascuno degli schemi di collegamento possibili.

Cosa pensiamo

Dobbiamo:

1. Stima del consumo di acqua ai massimi consumi.
2. Calcolare la sezione trasversale di un tubo dell'acqua in grado di garantire questa portata ad una portata accettabile.

Riferimento: la portata massima dell'acqua alla quale non genera rumore idraulico è di circa 1,5 m / s.

1. Calcolare la pressione sul dispositivo idraulico di estremità. Se è inaccettabilmente basso, dovresti pensare ad aumentare il diametro della tubazione o installare un'unità di pompaggio intermedia.

I compiti sono formulati. Iniziamo

consumo

Può essere approssimativamente stimato dai tassi di consumo per i singoli impianti idraulici. I dati, se lo si desidera, è facile da trovare in uno degli allegati a SNiP 2.04.01-85; per comodità del lettore, ne diamo un estratto.

Nei condomini, quando si calcola la portata, viene utilizzato il coefficiente di probabilità dell'uso simultaneo dei dispositivi. Sommiamo semplicemente il flusso dell'acqua attraverso dispositivi che possono essere utilizzati contemporaneamente. Dire, sink, shower e toilet daranno un flusso totale pari a 0.12 + 0.12 + 0.10 = 0.34 l / s.

sezione

Il calcolo della sezione del tubo dell'acqua può essere eseguito in due modi:

1. Selezione in base alla tabella dei valori.
2. Calcolato dalla portata massima consentita.

Selezione della tabella

In realtà, la tabella non richiede alcun commento.

Ad esempio, per una portata di 0,34 l / s, è sufficiente una tubazione DN15.

Nota: il telecomando (passaggio condizionale) è approssimativamente uguale al diametro interno del tubo gas-acqua. Nei tubi polimerici, contrassegnati da un diametro esterno, il diametro interno differisce di circa un gradino: ad esempio, un tubo in polipropilene da 40 mm ha un diametro interno di circa 32 mm.

Calcolo della portata

Il calcolo del diametro del sistema di approvvigionamento idrico per il flusso di acqua attraverso di esso può essere eseguito utilizzando due semplici formule:

1. Formule per il calcolo dell'area della sezione trasversale del suo raggio.
2. Formule per il calcolo della portata attraverso una sezione nota con una portata nota.

La prima formula è S =? r ^ 2. In esso:

• S è l'area della sezione trasversale desiderata.
• ? - numero di pi (circa 3.1415).
• r è il raggio della sezione trasversale (metà del telecomando o diametro interno del tubo).

La seconda formula appare come Q = VS, dove:

• Q - consumo;
• V è la portata;
• S è l'area della sezione trasversale.

Per facilità di calcolo, tutti i valori vengono convertiti in SI - metri, metri quadrati, metri al secondo e metri cubi al secondo.

Calcoliamo il controllo remoto minimo della pipe per i seguenti dati di input:

• Il consumo attraverso di esso è sempre lo stesso 0,34 litri al secondo.
• La velocità del flusso utilizzata nei calcoli è la massima consentita di 1,5 m / s.

Iniziamo

1. Il consumo in valori SI sarà pari a 0,00034 m3 / s.
2. L'area della sezione trasversale secondo la seconda formula deve essere almeno 0,00034 / 1,5 = 0,00027 m2.
3. Il quadrato del raggio secondo la prima formula è 0,00027 / 3,11415 = 0,000086.
4. Estraiamo da questo numero la radice quadrata. Il raggio è di 0,0092 metri.
5. Per ottenere il telecomando o il diametro interno, moltiplica il raggio di due. Il risultato è 0,0184 metri o 18 millimetri. È facile vedere che è vicino a quello ottenuto con il primo metodo, anche se non coincide esattamente con esso.

Pressione alla testa

Iniziamo con alcune note generali:

• La pressione tipica nella fornitura di acqua fredda è da 2 a 4 atmosfere (kgf / cm2). Dipende dalla distanza dalla stazione di pompaggio o dalla torre idrica più vicina, dallo scarico del terreno, dallo stato della condotta, dal tipo di valvole di arresto sul sistema di approvvigionamento idrico principale e da una serie di altri fattori.
• La pressione minima assoluta che consente a tutti gli apparecchi idraulici e gli elettrodomestici moderni di utilizzare l'acqua per il lavoro è di 3 metri. L'istruzione per gli scaldacqua istantanei Atmor, ad esempio, afferma direttamente che la soglia inferiore di attivazione del sensore di pressione che accende il riscaldamento è di 0,3 kgf / cm2.

Riferimento: a una pressione atmosferica di 10 metri di pressione corrisponde a 1 kgf / cm2 di sovrapressione.

In pratica, è meglio avere una testa minima di cinque metri sull'attrezzatura idraulica. Un piccolo margine compensa le perdite non rilevate nelle linee di alimentazione, nelle valvole e nel dispositivo stesso.

Dobbiamo calcolare la caduta di pressione in una tubazione di lunghezza e diametro noti. Se la differenza di pressione corrispondente alla pressione nella condotta e alla caduta di pressione nel sistema di alimentazione idrica è superiore a 5 metri, il nostro sistema di approvvigionamento idrico funzionerà senza alcun reclamo. Se è inferiore, è necessario aumentare il diametro del tubo o aprirlo con il pompaggio (il cui prezzo, a proposito, supererà nettamente l'aumento del costo dei tubi a causa di un aumento del loro diametro di un passo).

Quindi, come viene calcolata la pressione nella rete di approvvigionamento idrico?

Qui è valida la formula H = iL (1 + K), in cui:

• H - il valore caro della caduta di pressione.
• i - la cosiddetta pendenza idraulica del gasdotto.
• L è la lunghezza del tubo.
• K - coefficiente, che è determinato dalla funzionalità del sistema di approvvigionamento idrico.

Il modo più semplice per determinare il coefficiente K.

È uguale a:

• 0,3 per uso domestico e potabile.
• 0,2 per uso industriale o antincendio.
• 0,15 per la produzione di fuoco.
• 0,10 per un pompiere.

Con la misura della lunghezza della condotta o della sua sezione, anche, non vi è alcuna difficoltà particolare; Ma il concetto di polarizzazione idraulica richiede una discussione separata.

I seguenti fattori influenzano il suo valore:

1. La rugosità delle pareti del tubo, che a sua volta dipende dal loro materiale ed età. Le materie plastiche hanno una superficie più liscia rispetto all'acciaio o alla ghisa; Inoltre, i tubi di acciaio sono ricoperti di calce e ruggine nel tempo.
2. Il diametro del tubo. Esiste una relazione inversa: più piccola è, maggiore è la resistenza che la condotta ha sul movimento dell'acqua in essa.
3. Portata Con il suo aumento, aumenta anche la resistenza.

Qualche tempo fa, abbiamo dovuto tenere conto anche delle perdite idrauliche sulle valvole; Tuttavia, le moderne valvole a sfera a passaggio totale creano all'incirca la stessa resistenza del tubo, quindi possono essere tranquillamente trascurate.

È molto problematico calcolare da soli la pendenza idraulica, ma, per fortuna, non è necessario: tutti i valori necessari possono essere trovati nelle cosiddette tabelle Shevelev.

Affinché il lettore possa immaginare di cosa si tratta, daremo un piccolo frammento di uno dei tavoli per un tubo di plastica con un diametro di 20 mm.

Qual è il 1000i nella colonna più a destra del tavolo? Questo è solo il valore della pendenza idraulica per 1000 metri. Per ottenere il valore di i per la nostra formula, è sufficiente dividerlo per 1000.

Calcoliamo la caduta di pressione in un tubo con un diametro di 20 mm con una lunghezza di 25 metri e una velocità di flusso di un metro e mezzo al secondo.

1. Stiamo cercando i parametri corrispondenti nella tabella. Secondo i suoi dati, 1000i per le condizioni descritte è uguale a 221,8; i = 221,8 / 1000 = 0,2218.

1. Sostituisci tutti i valori nella formula. H = 0,2218 * 25 * (1 + 0,3) = 7,2085 metri. Con una pressione di ingresso di 2,5 atmosfere all'uscita, sarà 2,5 - (7,2 / 10) = 1,78 kgf / cm2, che è più che soddisfacente.

conclusione

Sottolineiamo ancora una volta: gli schemi di calcolo di cui sopra sono estremamente semplificati e non sono destinati a calcoli professionali di sistemi complessi. Tuttavia, la loro accuratezza è abbastanza accettabile per le esigenze dei proprietari di case private.

Per ulteriori informazioni, come al solito, al lettore verrà offerto un video in questo articolo. Buona fortuna!