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. augusztus 30.:
Létesítményenergetikai szakmérnök
A Gödöllői Szent István Egyetem Gépészmérnöki Kar, Környezetipari Rendszerek Intézet, Épületgépészet, Létesítmény- és Környezettechnika Tanszéke (legalább 15 fő végleges jelentkező esetén) ismét elindítja a Létesítményenergetikai szakmérnöki szakon történő másoddiplomás képzést. A két féléves képzés félévente 6-7 alkalommal szervezett, két-két napos kötött elfoglaltságot jelent.
Tovább
2015. augusztus 31.:
Alapfokú épületenergetikus szakmérnök
A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszéke 2015 szeptemberében ismét elindítja az épületenergetikusi szakmérnöki szakon történő másoddiplomás alapfokú képzést.
Tovább
2015. szeptember 17.:
A nagy energiaforduló
Az ErP-irányelvek kötelező bevezetése átrendezi a gázkészülék-, de talán nem túlzás, az egész fűtéstechnikai piacot. A Világgazdaság konferenciáján, szeptember 17-én erről lesz szó, kormányzati, gyártói-kereskedői és felhasználói szempontból.
További információ és jelentkezés
2015. október 08. és
2015. október 11. között:
XVI. Energetika-Elektrotechnika Konferencia
Villamos és hőenergia környezetbarát termelése, szállítása és elosztása; Környezetbarát és takarékos energiaátalakítás; Informatika az energetikában; Takarékos energiafelhasználás; Irányítás-, méréstechnika, automatika és vezérléstechnika; Hálózatbarát áramirányítós hajtások.
Tovább
2015. október 15. és
2015. október 16. között:
XXI. Épületgépészeti Szakmai Napok, Nemzetközi Konferencia
A hagyományos debreceni esemény idén kiállítás nélkül, da annál erősebb szakmai programmal.
2015. november 10. és
2015. november 11. között:
47. Nemzetközi Gázkonferencia és Szakkiállítás
A Nemzetközi Gázkonferencia évtizedek óta nagy sikernek örvend a hazai földgázipari szereplők körében. Az évente megrendezett eseményen a gázipar meghatározó személyeinek előadásai révén a résztvevőknek lehetősége nyílik szakmai eszmecserét folytatni a gázpiac aktuális helyzetéről, meghallgatni a legújabb trendeket és közösen értelmezni a folyamatban lévő változásokat.
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 64 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 64 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)

Nem teljesen a szakma szája íze szerint
2015-08-27 14:15:07,

Zoárd: A forgalomba hozatal és az üzembe-helyezés fenti példa szerinti keverése azt bizonyítja, hogy a tisztelt [...]
Nem teljesen a szakma szája íze szerint
2015-08-26 21:36:31,

Szeremi Bela: A gázszolgáltatók mind a mai napig a tervfelülvizsgálatkor a terv érvényességi határidejét 2 évben határozzák [...]
Innovatív AERMEC VCF_X4 négycsöves fan-coil szelepkészlet
2015-08-26 18:49:38,

Keve Lajos: Tisztelt cikk irók! Az innovativ Aermec szelepkészlet c. cikkhez: A [...]
Supernova fagyálló
(2015. augusztus 28.)
Már kapható a Merkapt Zrt. üzleteiben a SUPERNOVA fagyálló, 20 és 10 literes kiszerelésben, most akciós áron.
Merkapt
Remeha Tzerra Plus csökkentett áron
(2015. augusztus 26.)
Az Ökodesign követelményeinek megfelelő modell ára 10%-kal csökkent!
Tzerra
Innovatív AERMEC VCF_X4 négycsöves fan-coil szelepkészlet
(2015. augusztus 25.)
Szeretnénk bemutatni az AERMEC VCF_X4 innovatív szelepkészletet, amelynek segítségével a hagyományos kétcsöves fan-coilok négycsöves rendszerekben is használhatóvá válnak.
Tovább
AutoCAD 2016 újdonságok X.
(2015. augusztus 17.)
Az AutoCAD 2016-os újdonságait bemutató cikksorozatunk e részében az AutoCAD-fejlesztésekhez megalkotott BIM 360 bővítményt mutatjuk be.
Tovább
HDV: gazdaságos és környezetbarát vízlágyítás
(2015. augusztus 17.)
A globális vízfogyasztás folyamatosan nő, a friss víz világszerte egyre drágább, mivel újra és újra ugyanazt a vízkészletet kell megtisztítani a lakosság és az ipar számára is. A jövő ezért a költséghatékony, környezetbarát és kiszámítható vízkezelő technológiáké. Már Magyarországon is elérhető a BWT újgenerációs és gazdaságos vízlágyító technológiája, a HDV.
Tovább
Épülettechnikai tudástár
(2015. augusztus 14.)
Épülettechnikai tudástár címmel, többek között a Merkapt Zrt. támogatásával jelent meg az az épületgépészeti szakkönyv, amelyhez a szakmai elmélet vagy akár gyakorlat területén felmerülő bármely kérdés esetén bizalommal nyúlhatunk!
További információ és megrendelés
Búcsút inthet a szoftverfrissítési gondoknak
(2015. augusztus 10.)
A legfőbb érvek az időalapú AutoCAD LT Desktop Subscription mellett.
Tovább
Aermec NSM folyadékhűtő free-cooling üzemmel
(2015. augusztus 04.)
Már elérhető az Aermec NSM moduláris folyadékhűtő free-cooling üzemet is biztosító kivitele. A kondenzátorok továbbra is Microchannel kialakításúak, amelyek a hagyományos hőcserélőkkel szemben 30%-kal kevesebb hűtőközegtöltetet igényelnek.
Tovább
A BWT idén is a díjazottak között
(2015. augusztus 04.)
2015-ben immár harmadszor vehette át a BWT a Business Superbrands díjat!
Tovább
Tigáz helyett Főgáz
(2015. augusztus 04.)
Alkalmasnak találta a Főgáz Zrt. ajánlatát a Magyar Energetikai és Közmű-szabályozási Hivatal, így a társaság láthatja el a jövőben a lakossági gázszolgáltatási piacról kivonuló Tigáz Zrt. ügyfeleit is, konkrétan 2016. október 1-jétől.
Tricox akcióhullám augusztusban is
(2015. augusztus 03.)
Folytatódik akciónk: újabb termékeink 38%-os engedménnyel!
Tricox
Koordinációs modellek
(2015. augusztus 03.)
Az AutoCAD 2016-os újdonságait bemutató sorozatunkban most a koordinációs modellek (Navisworks fájlok) rajzhoz csatolásáról írunk röviden.
Tovább
A Tigáz Zrt. földgázfogyasztóinak ellátására ajánlat érkezett
(2015. július 30.)
A Magyar Energetikai és Közmű-szabályozási Hivatal a Tigáz Zrt. földgáz egyetemes szolgáltatásra jogosult felhasználóinak ellátására kiírt nyilvános felhívására a megadott határidőben a Főgáz Zrt.-től érkezett ajánlat. Az MEKH a jogszabály szerint eljárva 5 munkanapon belül értékeli a benyújtott pályázatot.
Fejlődtek a pontfelhők képességei
(2015. július 27.)
Az AutoCAD 2016 jelentős fejlesztéseket kínál, amelyek egyszerűbbé és hatékonyabbá teszik a pontfelhők használatát.
Tovább
Aermec split klímaberendezések
(2015. július 22.)
Tekintettel a hetek óta tartó forró nyári időre, szeretnénk egy áttekintő táblázat segítségével bemutatni az általunk forgalmazott Aermec split berendezéseket.
Tovább
Érvek az AutoCAD LT mellett II.
(2015. július 20.)
AutoCAD LT vagy olcsón beszerezhető egyéb szoftver?
Tovább
Optimális komfort adaptív (alkalmazkodó) algoritmusokkal
(2015. július 17.)
Az ismert szabályozási elveken alapuló rendszerekkel jó eredményeket lehet elérni. A szabályozás pontosságát és ezzel a komfort emelkedését csökkenő energiafelhasználás mellett adaptív algoritmusokon alapuló szabályozók alkalmazásával lehet tovább javítani.
Tovább
Lindab lakossági szellőztetés
(2015. július 14.)
A Lindab elindította lakossági és kivitelező felhasználók számára új weboldalát, ahol termékinformációk, hasznos javaslatok és cikkek találhatók a szellőztetés fontosságáról és a Lindab szellőztető rendszerről. A kalkulátor segítségével megbecsülhető egy családi ház szellőztető rendszerének költsége. Bővebb árajánlatért forduljon a Lindabhoz. A weboldalon regisztráló magánszemélyek és kivitelezők részére augusztus 12-ig nyereményjátékot hirdet a Lindab!
Lindab
REHAU Friday július 17-én
(2015. július 08.)
Július harmadik péntekjén, 17-én REHAU FRIDAY egynapos akció nagykereskedő partnereink üzleteiben! Az akcióban résztvevő termékek listaárát ezen a napon 17%-kal csökkentjük!
REHAU
AutoCAD 2016 újdonságok: Még rugalmasabb metszet
(2015. július 08.)
Az AutoCAD felhasználói számára az elmúlt hetek egyik legfontosabb híre az volt, hogy az Autodesk bemutatta az AutoCAD 2016-os verzióját. Az AutoCAD mellett az AutoCAD LT, az AutoCAD Architecture, az AutoCAD MEP, az AutoCAD Electrical és az AutoCAD Mechanical 2016-os verziója is megjelent.
Tovább
Teljes hírarchívum
© Minden Jog Fenntartva.