Eseménynaptár
Bejelentkezés:
emlékezz:  
[ Tudnivalók | Regisztráció ]
Nyitóoldal
Eseménynaptár
Épületgépészeti Tagozat
Cikkarchívum
Hírarchívum
Jogszabályok véleményezése
Szabványok
Szakmai szervezetek
Hírlevél + archívum
Kapcsolat, impresszum
Médiaajánlat
RSS Hírcsatornáink
Épületenergetikai Szakosztály

2015. május 26.:
Szoftverek és alkalmazások az energiahatékonyság szolgálatában
A Siemens ingyenes, web alapú, épületgépészeti automatika rendszereket támogató szoftverei és alkalmazásai. Online oktatás.
Tovább
2015. május 28.:
Lakásszellőzés szakmai nap
Lakások szellőzési megoldásai hővisszanyeréssel vagy hővisszanyerés nélkül; levegőminőségi kérdések lakótérben, DIN1946-6; lakásszellőzés és a nyílt égésterű készülékek; lakásszellőzés és konyhai elszívás; hővisszanyerés és energetika; légcsatorna-kialakítások; talajhőcserélők; entalpia hőcserélő; Zehnder ComfoAir hővisszanyerő gépek; passzívház szellőztető, a Paul Novus sorozat; Comfoplan tervező szoftver.
Tovább
2015. május 28.:
A HIT tool és használata
A Siemens ingyenes, web alapú, épületgépészeti automatika rendszereket támogató szoftverei és alkalmazásai. Online oktatás.
Tovább
2015. június 03.:
Siemens Building Technologies on Tour
Okos, hatékony és kényelmes megoldások épületautomatizálásra és biztonságtechnikára. A Siemens Roadshow szakmai oktatásokkal egybekötött rendezvényei épületgépészeti, illetve tűz- és vagyonvédelmi témákban.
Tovább
2015. június 04.:
Siemens Building Technologies on Tour
Okos, hatékony és kényelmes megoldások épületautomatizálásra és biztonságtechnikára. A Siemens Roadshow szakmai oktatásokkal egybekötött rendezvényei épületgépészeti, illetve tűz- és vagyonvédelmi témákban.
Tovább
2015. június 05.:
Siemens Building Technologies on Tour
Okos, hatékony és kényelmes megoldások épületautomatizálásra és biztonságtechnikára. A Siemens Roadshow szakmai oktatásokkal egybekötött rendezvényei épületgépészeti, illetve tűz- és vagyonvédelmi témákban.
Tovább
2015. június 05.:
Megújuló energiatermelő rendszerek
Elektrotechnika, Energetika, Épületgépész szakmai továbbképzés, Debrecen.
Képzés
2015. június 08.:
Megújuló energiatermelő rendszerek
Elektrotechnika, Energetika, Épületgépész szakmai továbbképzés, Kaposvár.
Képzés
2015. június 09.:
Az ACS790 szoftver funkciói
A Siemens ingyenes, web alapú, épületgépészeti automatika rendszereket támogató szoftverei és alkalmazásai. Online oktatás.
Tovább
2015. június 10.:
Pego gőzös légnedvesítőt bemutató szakmai nap
Műszaki termékismertető, tájékoztató, tervezési, vezérlési lehetőségek ismertetése.
Tovább
2015. június 11.:
A Synco700 készülékcsalád részletesen
A Siemens ingyenes, web alapú, épületgépészeti automatika rendszereket támogató szoftverei és alkalmazásai. Online oktatás.
Tovább
2015. június 16.:
A Synco Living készülékcsalád részletesen
A Siemens ingyenes, web alapú, épületgépészeti automatika rendszereket támogató szoftverei és alkalmazásai. Online oktatás.
Tovább
2015. június 17.:
Az ACS790 szoftver használata
A Siemens ingyenes, web alapú, épületgépészeti automatika rendszereket támogató szoftverei és alkalmazásai. Online oktatás.
Tovább
2015. november 26. és
2015. november 27. között:
Épületgépészek Napja
Év emberei választás, kiállítás, konferencia és bál.
Találkozzunk
Összes esemény
Érdekességek a csövek, idomok áramlási ellenállása terén
Frissítve: 2010. február 23.
Szerző: Baumann Mihály adjunktus, PTE PMMK Épületgépészeti Tanszék
Ez a dokumentum eddig 57 látogatónak tetszett  
A szakmában jelenleg nagyon sok különböző anyagú, méretű csőrendszer van jelen. Ezeknek a csöveknek a kötése változatos módon történhet, ezért idomok garmadája szerepel a kínálatban. Azt gondolnánk, hogy az áramlási ellenállás szempontjából ez a terület nem tartalmaz furcsaságokat, érdekességeket, azt lehet mondani „egyik cső olyan, mint a másik”. A cikkben azt kívánom bemutatni, melyek azok a dolgok, amelyekre érdemes odafigyelni.

Hőmérséklet befolyása az áramlási ellenállásra

Gyakran bosszankodom, amikor egy-egy gyártónál az egyes csőméretekhez tartozó súrlódási ellenállást diagramok vagy táblázatok formájában adják meg, de semmilyen információ nincs azzal kapcsolatosan megadva, hogy az milyen vízhőmérséklet mellett készült.

Mivel a víz kinematikai viszkozitása eléggé markánsan változik a hőmérséklet függvényében, ezért ez jelentős, akár 40 %-os eltérést is jelenthet. A mellékelt táblázatban számított értékek szerepelnek, jól látható ez az eltérés. A számított értékeket a műanyag csövekre megadott diagrammal lehet összevetni.

1. táblázat: 15 és 80 °C hőmérsékletű közeggel üzemelő csőszakasz áramlási ellenállása

A hatás erőteljesebben jelentkezik a kisebb csőátmérőknél, de 20-25 % eltérés a nagyobb méreteknél is jellemző.

Speciális közegek használata

Időnként előfordul, hogy fagyvédelem miatt például fagyálló keverékkel üzemelő rendszert kell építenünk. Ezzel kapcsolatosan óvatos mindenki, mert tudja, hogy ennek a rendszernek az ellenállása nagyobb, mint tiszta víz esetén lenne.

Az egyszerűsítés érdekében gyakran szorzószámokat tartalmazó táblázatokat használnak, amelyek a koncentráció függvényében az ellenállás növekedés mértékét adják meg. Ilyenre lehet példát találni Recknagel [1] 5.3.4 fejezetében, ahol etilénglikol keverékek viszkozitását a töménység és hőmérséklet függvényében az 1. ábra mutatja be.

1. ábra Fagyálló keverékek kinematikai viszkozitása

A rendszer ellenállás növekedésének változását leíró összefüggés:

ahol: HA a fagyállóval feltöltött rendszer áramlási ellenállása [Pa]
Hw a vízzel üzemelő rendszer áramlási ellenállása [Pa]
ν a fagyálló kinematikai viszkozitása [m2/s]
νw a víz kinematikai viszkozitása [m2/s]

Az említett könyvben sem világos, hogy milyen feltételek mellett kell az ellenállás változását értelmezni. Ugyanolyan tömegáram, ugyanakkora teljesítmény, vagy azonos áramlási sebesség mellett. Mivel a viszkozitás mellett más közegjellemzők, így a sűrűség és a fajhő is jelentősen változik, ezért ez egy fontos kérdés lehet.

A WinWatt programban fel vannak dolgozva a monoetilénglikol és propilénglikol keverékek mint alkalmazható közegek. A program a hőmérséklet függvényében számítja a közeg fizikai jellemzőit. A viszkozitást összevetettem a diagrammal, az eredmények jól illeszkednek.

Kísérletképpen egy egyszerű csőszakasz áramlási ellenállásának változását megpróbáltam a programmal különböző feltételek mellett ellenőrizni. A közeg jellemzőinek változását mutatja be a 2. táblázat 2,5 °C hőmérsékleten, a számítás eredményeit a 3. táblázat tartalmazza.

2. táblázat: Víz és 60 %-os monoetilénglikol keverék fizikai jellemzői 2,5 °C hőmérsékleten

3. táblázat: Vízzel és 60 %-os monoetilénglikol keverékkel üzemelő csövek ellenállása

A fajlagos súrlódási ellenállást összehasonlítva látható, az eredmény nagyon függ attól, hogy milyen méretű csőről van szó. A kisebb átmérőnél nagyságrenddel nagyobb változások jelentkeznek. A változás oka elsősorban az, hogy az áramlás jellege erősen változik. A 20x2 mm méretű csőnél víz esetén a lamináris és átmeneti tartomány határán van az áramlás, míg a fagyállóval a stabil lamináris áramlás a jellemzi. Hasonló a helyzet az 54x1,5 mm méretnél is még. A könyvben szereplő összefüggés csak a nagyobb átmérők esetén kezd jellemzővé válni.
Az eredményekből az is világos, hogy nem mindegy, minek az állandósága mellett vizsgáljuk a változást. A könyvben szereplő esetben valószínűleg azonos teljesítmény melletti mérés eredményeit publikálták.

Érdesség hatása az áramlási ellenállásra

Gyakran találkozni azzal a kijelentéssel, hogy egy műanyagcső áramlási ellenállása azért kisebb, mert simább a cső fala. Vajon milyen mértékben jelentkezik ez a hatás?

Az egyes csőanyagok érdesség értékei a Recknagel [1] könyv alapján:

4. táblázat Különféle csövek ε érdessége

2. ábra 20 mm belső átmérőjű cső ellenállása 80 °C víz esetén, különböző csőérdesség mellett

A diagramon jól látható, hogy a réz (ε=0,0015) és műanyag (ε=0,007) csövek közt nincs jelentős különbség. Az acélcsövek (ε=0,066) ellenállása ennél kb. 20 %-al nagyobb. Az igazán markáns változások 1 mm feletti érdességnél kezdődnének, ez viszont már nem a vízzel üzemelő csövekre jellemző tartomány.

A következő bekezdésből kiderül, hogy a csőátmérő ennél sokkal markánsabb hatással rendelkezik.

Cső belső átmérőjének hatása

Gyakran lehet azzal találkozni, hogy a kivitelező kiváltja a terveken szereplő csövet más típusúra, vagy kisebb méretű csövet alkalmaz. Vajon milyen ennek a hatása az áramlási ellenállásra? Mit értünk „20-as” cső alatt, és mennyire azonos a különböző anyagokból készült „20-as” cső?

Ha nem gondolunk utána, akkor meghökkentő, hogy a belső átmérő ötödik(!) hatványával arányos a cső súrlódási ellenállása. A mindenki által ismert összefüggés kissé átalakítva:

Ennek a hatása különösen kis csőátmérőknél nagyon jelentős. Ezek után világos, hogy nem mindegy, hogy ¾” méretű cső 20,4 mm belső átmérőjét, a 20x1 mm-es rézcső 18 mm-es belső átmérőjét, a 20x2 mm PE cső 16 mm-es belső átmérőjét vagy a 20x2,8 mm-es PP cső 14,1 mm-es belső átmérőjét kell a „20-as” cső esetében használnom.

Az 5. táblázat két csupán kis mértékben eltérő méretű cső ellenállásait mutatja be azonos vízsebesség vagy azonos tömegáram mellett. A táblázat azért is tanulságos, mert az elmúlt évben a Magyar Installateur mellékleteként kiadott csőméretezési diagram is elkövette azt a hibát, hogy ugyanarra a vonalra mind a 20x2 mm, mind a 20x2,8 mm méretet írta fel.

5. táblázat Áramlási ellenállás függése a csőmérettől

A táblázatban látható, hogy ennél a csőméretnél kb. 15 % eltérés van a súrlódási ellenállásban, ha azonos a sebesség. Sokkal nagyobb az eltérés, ha azonos tömegáramról beszélünk. Ha a táblázat utolsó két oszlopát nézzük meg, ott azonos térfogatáram melletti számításnál kb. 20 %-os sebesség eltérés és 65 %-os ellenállás eltérés tapasztalható a 3. és 4. oszlop eredményeihez képest.

A szivattyúk csatlakozó mérete gyakran akár 2 mérettel is kisebb, mint a cső mérete. Nagy hibát követ el az a szakember, aki ilyen esetben az elzáró szerelvény és visszacsapószelep méretét a szivattyú csatlakozási mérete alapján választja meg. Előfordult a praxisunkban az, hogy olyan hőközponttal találkoztunk, ahol erre visszavezethető okok miatt arról lehetett beszélni, hogy a szivattyú emelőmagasságának 70 %-a a közvetlenül mellette levő szerelvényeken esett, a rendszerre alig jutott már nyomáskülönbség.

Ugyancsak ennél a gondolatnál kell azon elmélkedni, hogy a fittingek alaki ellenállási tényezője vajon milyen átmérő mellett számolt sebességre vonatkozik. Különösen préscsatlakozású rendszerek műanyag fittingjeiél tapasztalható az, hogy a fitting belső átmérője sokkal kisebb a cső méreténél. Egy ilyen fitting áramlási ellenállása többszöröse lehet ahhoz a fittinghez képest, amelynek belső átmérője a csőével megegyezik.

Hogyan válasszunk csőméretet?

A rendszerek kialakításakor előzetesen csőméretet kell választani. Ez a szakmában gyakran a vízsebesség alapján történik. A fűtéstechnikában azt javasolják, hogy ne legyen nagyobb a sebesség 1 m/s értéknél. Ha valaki csupán ezt a szempontot veszi alapul, akkor ismét problémákkal kerülhet szembe.

Egy kis átmérőjű, a szerelési gyakorlatban gyakran használt 16x2 mm méretű műanyagcső fajlagos ellenállása 80 °C közeg esetén 1 m/s sebesség mellett 1433 Pa/m. Ugyanakkor a 108x3,6 mm-es acélcsőnél 1 m/s sebesség mellett 113 Pa/m, tehát tizede az ellenállás.

A kisebb csőméreteknél ezért sokkal kisebb sebesség engedhető meg, míg nagy átmérőknél, pl. a távfűtésben nyugodtan akár 2-3 m/s sebesség sem jelent túlzott ellenállást. Szerencsésebb ezért inkább a fajlagos súrlódási ellenállás alapján a cső méretét megválasztani. Szivattyú fűtések esetén az S’= 50  300 Pa/m tartomány használata célszerű. Igaz persze az is, hogy a sebességet mindenféle segédeszköz nélkül is számolni lehet, míg a fajlagos súrlódási ellenállásnál táblázatra vagy diagramra van szükség.

A szakma más területein más szempontok is szerepet játszanak. A vízellátás területén sokkal nagyobb nyomáskülönbség használható el, ezért nagyobb értékek is megengedhetőek. A légtechnikában, az eltérő közeg miatt a csövek áramlási ellenállása nagyon csekély, sokkal inkább az alaki ellenállások a meghatározóak. Egy-egy iránytörés ellenállása esetenként több tíz méter cső áramlási ellenállásával egyenértékű.

Összefoglalás

A cikkben arra kívántam a figyelmet felhívni, hogy ezen a területen sokat számít a szakmai rutin, de ez a rutin speciális helyzetekben nem képes a számításokat helyettesíteni, mert egyes kérdések sokkal összetettebbek annál, hogy azokra ökölszabályokat lehetne gyártani.

Irodalom
[1] Recknagel-Sprenger-Schramek: Fűtés- és klímatechnika 2000, Dialóg-Campus Kiadó, Budapest-Pécs 2000.

A cikk forrása

Ez a dokumentum eddig 57 látogatónak tetszett  
[ Nyomtatható változat ]
Még nem érkezett hozzászólás
Hozzászólok a cikkhez:

Név:
- regisztrálok
Jelszó:


maradjak bejelentkezve
emlékezzen rám (cookie-használat!)

Szöveg (html kódok nem engedélyezettek):

(Még karaktert írhat)

Legyenek-e kategóriák a gázszerelői igazolványnál?
2015-05-24 11:10:54,

Zoárd: A cikk lényegéhez hozzá szólva a következő a véleményem: Ha készülne arról protokoll, hogy egy kazánt [...]
Legyenek-e kategóriák a gázszerelői igazolványnál?
2015-05-22 15:07:58,

Zoárd: Kedves Gábor! A GMBSZ már MBSZ és több mint két éve része a 11/2013. (III. 21.) NGM rendeletnek, azaz [...]
Legyenek-e kategóriák a gázszerelői igazolványnál?
2015-05-21 18:26:44,

Fogta Gábor: Az épületgépészetnek ezen a területén mára szinte teljes a káosz. Amit a szabályozások, a nem szakmai [...]
Miniszterelnöki látogatás az Épületgépészeti Múzeum kiállításán
(2015. május 22.)
2015. április 27-én Dr. Orbán Viktor nyitotta meg a Szakma Sztár versenyt, majd megtekintette a fiatalokat munka közben. Útja során megtisztelte az Épületgépészeti Múzeum kiállítását, melyet a fiatalok tájékoztatására, okulására rendeztünk be. A miniszterelnök több mint 5 percig ismerkedett gyűjteményünkkel, illetve törekvéseinkkel.
Tovább
AutoCAD 2016 újdonságok
(2015. május 22.)
Az AutoCAD 2016 legnagyobb újdonságát valószínűleg a program méretezési parancsainak fejlesztései jelentik. Ahelyett, hogy közel egy tucat különböző eszköz közül kellene választania a hossz-, sugár-, szög-, bázisvonalas vagy koordinátaméretek elhelyezéséhez, az AutoCAD 2016 mostantól egyetlen MÉRET parancsot biztosít, amely intelligens módon kitalálja a létrehozni kívánt méret típusát.
Tovább
Megújult az Aerotrade honlapja
(2015. május 22.)
A modern, reszponzív weboldalon a képviselt Robur hőlégfúvók, Flowair termoventilátorok, Carlieklima sötétsugárzók, hőszalagok és sugárzóernyők, EMCO padlókonvektorok és anemosztátok típusonként kaptak önálló aloldalt.
Aerotrade
Új Siemens VBI61… keverőcsapok
(2015. május 20.)
Jobb szabályozási jellemzők, kedvező ár.
Tovább
Új termék: AERMEC NRB kompakt, kültéri hőszivattyú és folyadékhűtő család
(2015. május 19.)
Teljesítménytartomány: 200-1000 kW. Az új scroll kompresszoros folyadékhűtő/hőszivattyú családnál bevezették a nagyobb hatékonyságú, az autóiparban már évtizedek óta használt, „microchannel” típusú levegő/hűtőközeg hőcserélőket.
Tovább
Nagy Kazánválasztó Nap
(2015. május 13.)
Május 16-án gázkészülék kiállítás és vásár keretében több mint 100 akciós gázkészülék közül válogathatnak az érdeklődők.
Kazánválasztó
Az AERMEC megszerezte az Eurovent minősítést 1500 kW hűtési teljesítményig
(2015. május 13.)
Az olasz gyártó fontos lépést tett folyadékhűtői és hőszivattyúi további hiteles teljesítménytanúsítása érdekében, amikor elnyerte az Eurovent certifikációját újonnan épített 2000 kW-os tesztcsarnoka számára, mely Európa legnagyobb ilyen létesítménye.
Tovább
Tricox akció hullám indul május 15-től
(2015. május 13.)
Havonta változó akciós termékeink egységesen 38%-os engedménnyel érhetők el!
Tricox
BPMK tisztújítás
(2015. május 07.)
Május 6-án lezajlott a Budapesti és Pest megyei Mérnöki Kamara tisztújítása.
BPMK
AERMEC kompakt hővisszanyerős szellőzőgépek áttekintése
(2015. május 05.)
Az AERMEC az építőelemes légkezelő berendezések mellett számos kompakt hővisszanyerő szellőzőberendezést is gyárt a 100–16100 m3/h légszállítási tartományban. Ezeket a termékeket külön-külön már ismerhetik, de praktikus lehet őket egy helyen, a főbb tulajdonságaikat táblázatos formában kiemelve is bemutatni.
Tovább
REHAU távhővezeték akció 2015
(2015. május 05.)
A REHAU Kft. távhővezeték akciót hirdet a 2015. május 1-től június 30-ig tartó időszakra. Az akció a REHAU mindhárom távhővezeték rendszerére: a RAUVITHERM, a RAUTHERMEX és az INSULPEX csőrendszerekre is vonatkozik.
Tovább
Vaillant Expo
(2015. április 29.)
A Vaillant megnyitotta látogatóközpontját a cég németországi központjában, ebből az alkalomból látott vendégül bennünket. Sok újat láttunk, tetszett a XXI. század kazángyártói értelmezése.
Tovább
AZ AERMEC bemutatja Európa legnagyobb tesztcsarnokát
(2015. április 28.)
Az AERMEC a közelmúltban felavatta az abszolút értékben Európa legnagyobb tesztlétesítményét légkondicionáló alkalmazások vizsgálatára.
Tovább
Sentinel Hűségakció indul
(2015. április 23.)
Gyűjtse a Sentinel kupakokat 2015. április 15-től, és váltsa be értékes ajándékokra.
Spiroterm
25 év
(2015. április 23.)
A XXIII. DUNAGÁZ Szakmai Napok Konferencia és Kiállítás összefoglalója.
Tovább
Április 30-tól él a program
(2015. április 23.)
Épületgépész kivitelezők regisztrálhatnak az Otthon Melege programban, társasházak energetikai felújításának elvégzésére.
ZFR
Hűtéstechnikai szervizműszerek mobil alkalmazással
(2015. április 22.)
Mivel az energiahatékonyság kiemelten fontos az épület üzemeltetői számára, a hűtőrendszerek precíz beszabályozása, a rendszer megfelelő működtetése szempontjából, egyre fontosabb feladattá válik. Ám ma már a hagyományos méréstechnika nem biztosítja a szükséges pontosságot.
Tovább
AutoCAD LT 2016: Felgyorsított tervezési munka
(2015. április 22.)
Az új AutoCAD 2016 verzió megjelenésével a kistestvér AutoCAD LT 2016-os verzója is megjelent. Az alábbi, magyar felirattal ellátott videóban mutatjuk be az újdonságokat.
Tovább
AERMEC NXP víz/víz négycsöves hőszivattyú
(2015. április 22.)
Folyadékhűtő (100-500 kW): hűtés és fűtés egy időben, szabályozottan mindkét felhasználói oldalon.
Tovább
Wiggenhagen úr, hogyan lehet valakiből gyepvilágbajnok?
(2015. április 09.)
Riport a REHAU termékfelelősével Európa nagy stadionjainak gyepfűtéséről, a technológiáról és a fociról.
Tovább
Teljes hírarchívum
© Minden Jog Fenntartva.