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. március 30.:
Zárt terek komfortkövetelményei
Kötelező szakmai továbbképzés, Budapest.
MMK
2015. március 31.:
Grundfos-Helios-Bausoft képzés
Pécs. A BAUSOFT Kft., a Grundfos South East Europe Kft. és a Kamleithner-Budapest Kft. közös szakmai napja.
Tovább
2015. április 02.:
Grundfos-Helios-Bausoft képzés
Sopron. A BAUSOFT Kft., a Grundfos South East Europe Kft. és a Kamleithner-Budapest Kft. közös szakmai napja.
Tovább
2015. április 09.:
Grundfos-Helios-Bausoft képzés
Budapest. A BAUSOFT Kft., a Grundfos South East Europe Kft. és a Kamleithner-Budapest Kft. közös szakmai napja.
Tovább
2015. április 09.:
Épületenergetika a célkeresztben
Kötelező szakmai továbbképzés, Zalaegerszeg.
MMK
2015. április 15.:
Energiatudatos komfort
Az egynapos, ingyenes képzés egyedülálló helyszínen, Európa egyik legkorszerűbb légtechnikai demonstrációs laboratóriumában (Schako) kerül megrendezésre.
Tovább
2015. április 15. és
2015. április 19. között:
Hungarotherm
A 8. Nemzetközi fűtés-, szellőzés-, klíma- és szanitertechnikai szakkiállítás.
Hungarotherm
2015. április 15. és
2015. április 16. között:
XXIII. Dunagáz Szakmai Napok
Konferencia és kiállítás.
Tovább
2015. április 21.:
Grundfos-Helios-Bausoft képzés
Debrecen. A BAUSOFT Kft., a Grundfos South East Europe Kft. és a Kamleithner-Budapest Kft. közös szakmai napja.
Tovább
2015. április 28.:
Grundfos-Helios-Bausoft képzés
Miskolc. A BAUSOFT Kft., a Grundfos South East Europe Kft. és a Kamleithner-Budapest Kft. közös szakmai napja.
Tovább
2015. május 05.:
Grundfos-Helios-Bausoft képzés
Székesfehérvár. A BAUSOFT Kft., a Grundfos South East Europe Kft. és a Kamleithner-Budapest Kft. közös szakmai napja.
Tovább
2015. május 20.:
Energiatudatos komfort
Az egynapos, ingyenes képzés egyedülálló helyszínen, Európa egyik legkorszerűbb légtechnikai demonstrációs laboratóriumában (Schako) kerül megrendezésre.
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 55 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 55 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)

A sorrend a fontos!
2015-03-25 15:58:55,

Szakos Péter: Komoly téma ez. Azt mondom, nem csak a sorrend a fontos, hanem az is, hogy a komplex, részleteiben [...]
CO és a Katasztrófavédelem
2015-03-25 11:11:33,

belaacs: Kedves Chiovini György: Az 5 évenkénti ellenőrzés kötelezettségét egy nem túl régi rendelet írja elő. [...]
CO és a Katasztrófavédelem
2015-03-25 10:44:52,

belaacs: A kérdéskörhöz még egy körülményt hozzá szeretnék tenni (saját tapasztalat). Különböző interneten elérhető [...]
Megjelent az új AutoCAD 2016 szoftver
(2015. március 25.)
Az Autodesk bejelentette a világvezető számítógépes tervezési (CAD) alkalmazás legújabb kiadásának, az AutoCAD 2016 szoftver megjelenését.
Tovább
Komfort, mindenhol
(2015. március 25.)
Egyedi kialakítású Aermec fan-coil sorozat az Oktoklíma Kft. kínálatában.
Tovább
REHAU a Pollackon
(2015. március 18.)
Február végén a pécsi Pollack Expo programjának keretén belül avatták fel a Pécsi Tudományegyetem Pollack Mihály Műszaki és Informatikai Karán az Épületgépészeti Tanszék vezetésével megvalósult REHAU RAUPEX ipari csőrendszert. A demonstrációs rendszer célja, hogy élőben mutassa be a polimer csövek hőtágulásának kompenzálására szolgáló csőelőfeszítéses megoldást. A szerelési folyamatról egy rövid ismeretterjesztő videó is készült.
Videó
Új vízlágyító-széria: RondomatDuo S
(2015. március 17.)
A nagy teljesítményű Rondomat Duo S vízlágyító berendezéseket az épületekben és az iparban a vízellátó rendszerekben, valamint a hozzájuk csatlakozó készülékekben, berendezésekben kialakuló vízkőlerakódások és az annak következtébenfelmerülő károk elkerülésére használják.
Tovább
Rugalmas, egyéni igények szerinti megoldások
(2015. március 13.)
Egy kis útmutató azok számára, akik még nem döntötték el, hogy állandó licence vagy használatalapú bérleti konstrukcióban szerzik be legújabb Autodesk szoftvereit. Az állandó licencek ideálisak olyan ügyfelek számára, akiknek folyamatos és tartós hozzáférésre van szükségük az Autodesk szoftvereihez. A bérleti konstrukciók lehetővé teszik a szoftverek rövid távú, havi, negyedéves vagy éves, használatalapú bérlését. Egy infografikával segítünk a döntés meghozatalában.
Infografika
A REHAU az ISH-n
(2015. március 11.)
Mottónk ebben az évben: REHAU. A biztos pont. Mivel a rendszerek készítőjeként minden tevékenység középpontjában a biztonság áll, ez vonatkozik magukra a rendszerekre, a tervezésre, a feldolgozásra, az üzemeltetésre és a szolgáltatásokra.
REHAU
RAUPIANO hangcsillapított lefolyóvezeték rendszer
(2015. március 10.)
Megoldás a szennyvízvezetékekben keletkező zajok csillapítására.
Tovább
AERMEC NSM
(2015. március 10.)
Új, V-blokkos moduláris folyadékhűtő csavarkompresszorokkal, teljesítmény-tartomány: 302-2100 kW.
Tovább
Karrierlehetőség
(2015. március 10.)
A budapesti székhelyű Vaillant Saunier Duval Kft., a hazai fűtéstechnikai piac meghatározó szereplője, csapatának erősítésére gyakorlattal rendelkező munkatársakat keres különböző munkakörökbe.
Tovább
Megújult a Remeha lakossági weboldal
(2015. március 09.)
Innovatív, friss formában jelenik meg március 9-től a kazan.hu, a Remeha lakossági termékeket bemutató weboldala. Az oldal dinamikus, blokkos felépítésének köszönhetően gyakorlatilag minden témakör rögtön a főoldalról egy kattintással elérhető. A főoldal már a továbblépés szükségessége nélkül rengeteg információval kiszolgál, megjelenésében pedig tükrözi a Remeha újszerűséget, egyediséget és praktikumot ötvöző filozófiáját.
kazan.hu
A hidraulikai beszabályozás fajtái, eszközei, dokumentációja
(2015. március 03.)
A hidraulika beszabályozás fajtáit, illetve (hidraulikai körbe épített) eszközeit két csoportba oszthatjuk. Az első csoport a statikus, más néven a kézi beszabályozás és annak elemei, a második csoport pedig a dinamikus beszabályozás és annak eszközei. Mint látni fogjuk, mind két csoportnak nevében a jelleme.
Tovább
Geberit Monolith
(2015. március 02.)
A Geberit Monolith már több nemzetközi díjat nyert meggyőző design koncepciójával, emellett ügyfeleink körében is meleg fogadtatásra talált. A teljes szanitertechnológia, beleértve az öblítőtartályt, a kettős öblítési mennyiségű szerkezetet és a lefolyót, egy karcsú, elegáns modulban kapott helyet, melyet falra szerelt és padlón álló WC csészékkel is fel lehet szerelni.
Geberit
Szezonzáró füstgázelemző műszer akció
(2015. március 02.)
Régi műszere már elhasználódott? Nehezen vészelte át vele a szezont? Ha nem volt lehetősége kihasználni őszi akciónkat, most korlátozott ideig újra itt az esély a Testonál!
Tovább
TA az ISH-n
(2015. március 02.)
Mint mindig, az idén is a 10.1 pavilon D38-as standján talál meg minket az ISH-n. Ebben az évben számos, érdekes fejlesztésünk született, melyeket szeretnénk megosztani Önnel.
Tovább
Danfoss Dynamic valve már a DanWatt-ban is
(2015. március 02.)
Az RA-DV dinamikus fűtőtestszelep bekerült a Winwatt és Danwatt szoftver adatbázisába.
Danfoss
Jöjj a Remeha világába!
(2015. február 27.)
E mottóval mutatja be a Remeha újdonságait az ISH kiállításon Frankfurtban, 2015. 03. 10-14. között.
Tovább
SPL uszodai légkezelő berendezés
(2015. február 24.)
Az uszodák légkezelése különösen fontos területe a légtechnikának, köszönhetően a fokozott páraterhelésnek, ami az uszodatérben jelentkezik, illetve a bepárolgó vízgőz klórtartalmának. A klór, illetve gyógyfürdők esetében az egyéb korrozív gázok miatt a légkezelők belső felületének megfelelő védelemmel kell rendelkeznie. A víz kémiai összetételének ismeretében az AERMEC a megfelelő védelemmel látja az uszodai SPL légkezelőit.
Tovább
Megjelent a Danfoss új, AME 855 típusú motorja
(2015. február 24.)
A robusztus meghajtó a VF3 típusú, NÁ 200-300 méretű szelepek hajtására szolgál. Arányos vagy 3-pont szabályozást tesz lehetővé, és 15000N záró erővel rendelkezik.
Danfoss
Testo anyagnedvességmérő műszerek
(2015. február 24.)
A Testo az infra hőmérsékletmérő műszerek mellett az anyagnedvesség-mérő műszerek árát is jelentősen csökkentette.
Tovább
Geberit működtetőlapok
(2015. február 23.)
A Geberit működtetőlapok tartós, igen könnyű és egyszerűen tisztán tartható anyagokból készülnek műanyag vagy üveg felületekkel, valamint öntött cinkből vagy rozsdamentes acélból, hogy a különösen igényes vásárlók biztonsági és tartóssági elvárásainak is megfeleljenek. Az igényeknek megfelelően lehetséges a manuális, az elektronikus vagy a pneumatikus öblítésindítás is.
Geberit
Teljes hírarchívum
© Minden Jog Fenntartva.