Skip to main content
Speclore

Расход воды в системах отопления

Справочные данные о расходе воды для подбора водяных систем отопления.

waterflowratesheatingКалькулятор

Обзор

Эта страница предоставляет инженерные справочные данные для расчёта расходов воды в системах отопления. Формулы и примеры сосредоточены на определении объёмных и массовых расходов при заданной тепловой нагрузке и разности температур, что является основой для подбора насосов, труб и других компонентов HVAC.

Основные формулы

Рассчитать расходы в системах отопления.

Объёмный расход

Требуемый объём воды, протекающей через систему отопления, определяется тепловой нагрузкой и падением температуры в системе.

q=hcp⋅ρ⋅ΔTq = \frac{h}{c_p \cdot \rho \cdot \Delta T}

Где q — объёмный расход, h — тепловой поток, c_p — удельная теплоёмкость воды, ρ — плотность воды, а ΔT — разность температур.

Массовый расход

Масса воды, протекающая в единицу времени, часто более непосредственна для тепловых расчётов.

m˙=hcp⋅ΔT\dot{m} = \frac{h}{c_p \cdot \Delta T}

Упрощённая имперская формула (вода при 60°F)

Для быстрых расчётов с водой в стандартных условиях формулу можно упростить, используя константы.

qgpm=hBtu/hr500⋅ΔTFq_{gpm} = \frac{h_{Btu/hr}}{500 \cdot \Delta T_F}

Оригинальное преобразование явно сохраняет имперские единичные множители:

q=h(7.48  gal/ft3)(1  Btu/lbm ∘F)(62.34  lb/ft3)(60  min/h)ΔTq = \frac{h (7.48 \; gal/ft^3)}{(1 \; Btu/lbm\,^\circ F)(62.34 \; lb/ft^3)(60 \; min/h) \Delta T}

Упрощённая формула в системе СИ

Используя стандартные свойства воды (c_p = 4.2 кДж/(кг·°C), ρ = 1000 кг/м³).

qL/s=hkW4.2⋅ΔTCq_{L/s} = \frac{h_{kW}}{4.2 \cdot \Delta T_C}

Переменные

СимволОписаниеTypical Unit
qVolumetric flow rateL/s, gal/min
ṁMass flow ratekg/s, lbm/h
hHeat flow ratekW, Btu/h
c_pSpecific heat of waterkJ/kg°C, Btu/lbm°F
ρDensity of waterkg/m³, lb/ft³
ΔTTemperature difference°C, °F

Справочные данные

6 строк
Общие константы и свойства для упрощённых расчётов расхода воды.
Свойство
Значение
Единица
Note
Плотность (ρ)1000kg/m³При стандартных условиях
Плотность (ρ)62.34lb/ft³Вода при 60°F
Удельная теплоёмкость (c_p)4.186kJ/kg°CПриблиз. 4.2 кДж/(кг·°C)
Удельная теплоёмкость (c_p)1.001Btu/lbm°FПрибл. 1 Btu/lbm°F
Постоянная для имперских единиц500-Для q в gal/min, h в Btu/hr, ΔT в °F
Постоянная для единиц СИ4.2-Для q в L/s, h в kW, ΔT в °C

Источник: engineeringtoolbox.com

3 строк
Сводка формул расхода для проектирования систем отопления.
Formula
Имперские единицы
Единицы СИ
Conditions
Volumetric Flow (q)q = h / (500 * ΔT)q = h / (4.2 * ΔT)Вода при 60°F / Стандарт
Mass Flow (ṁ)ṁ = h / (1.0 * ΔT)ṁ = h / (4.2 * ΔT)Использует только c_p
Generic Volumetricq = h / (c_p * ρ * ΔT)q = h / (c_p * ρ * ΔT)Использовать фактические свойства

Источник: engineeringtoolbox.com

Примеры расчётов

Расход системы отопления (система 230 kW)

Расход нагревательной воды - единицы СИ и имперские

Электрический нагрев воды

Конвертер единиц

Конвертер единиц расхода нагреваемой воды

Восстановленные исходные таблицы

Следующие таблицы восстановлены с исходной страницы для сохранения полных справочных данных.

Таблица макета/поиска исходного источника

Инженерные заметки

  • Упрощённые константы (500, 4.2) предполагают плотность воды ~1000 кг/м³ (62.34 фунт/фт³) и удельную теплоёмкость ~4.2 кДж/кг·°C (1 БТЕ/фунт·°F). Для высокотемпературных систем или точного проектирования используйте фактические свойства горячей воды.
  • Формула массового расхода (ṁ = h / (c_p * ΔT)) часто предпочтительна, так как не зависит от изменения плотности с температурой.
  • В имперских единицах обеспечьте согласованность: тепловой поток h в БТЕ/ч, ΔT в °F, и результирующий q в гал/мин.
  • Примеры иллюстрируют прямую зависимость между электрической мощностью (Вт), тепловым потоком (кВт) и расходами жидкости.

Ссылки

Источник: engineeringtoolbox.com