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

2014. augusztus 29.:
Akusztika, hangcsillapítók kiválasztása
Lindab Indoor Climate Tervezői konzultáció. Akusztikai alapok; Új termékek és megoldások bemutatása; Termékek alkalmazási határai; lindab.hu és lindqst.com honlapok bemutatása; Mintafeladatok megoldása közösen; Aktuális projektekben felmerülő problémák átbeszélése igény szerint közösen vagy egyenként.
Tovább
2014. szeptember 01.:
Felhívás Létesítményenergetikai szakmérnök szakirányú továbbképzésre
A Pécsi Tudományegyetem Pollack Mihály Műszaki és Informatikai Karának ÉpületgépészetiTanszéke Létesítményenergetikai szakirányú képzést indít 2014. szeptemberében.
Tovább
2014. szeptember 10.:
Anemosztátok kiválasztása, légvezetési rendszerek
Lindab Indoor Climate Tervezői konzultáció. Légvezetési rendszerek, Új termékek és megoldások bemutatása, Termékek alkalmazási határai, www.lindab.hu és www.lindqst.com honlapok bemutatása, Mintafeladatok megoldása közösen, Aktuális projektekben felmerülő problémák átbeszélése igény szerint közösen vagy egyenként.
Tovább
2014. szeptember 17.:
Energiatudatos komfort
Az egynapos, ingyenes képzés egyedülálló helyszínen, Európa egyik legkorszerűbb légtechnikai demonstrációs laboratóriumában kerül megrendezésre, a Schako Kft.-nél.
Tovább
2014. szeptember 17.:
Klímagerendák kiválasztása
Lindab Indoor Climate Tervezői konzultáció. Klímagerendás rendszerek bemutatása, Új termékek és megoldások bemutatása, Termékek alkalmazási határai, www.lindab.hu és www.lindqst.com honlapok bemutatása, Mintafeladatok megoldása közösen, Aktuális projektekben felmerülő problémák átbeszélése igény szerint közösen vagy egyenként.
Tovább
2014. október 09. és
2014. október 10. között:
XX. Épületgépészeti Szakmai Napok Nemzetközi Konferencia és Kiállítás
A Szakkiállítást a Debreceni Egyetem patinás Főépületében rendezzük meg október 10-én, 11-én pedig a Nemzetközi Konferencia kerül sorra.
Debreceni Egyetem
2014. október 15.:
Energiatudatos komfort
Az egynapos, ingyenes képzés egyedülálló helyszínen, Európa egyik legkorszerűbb légtechnikai demonstrációs laboratóriumában kerül megrendezésre, a Schako Kft.-nél.
Tovább
2014. november 12.:
Energiatudatos komfort
Az egynapos, ingyenes képzés egyedülálló helyszínen, Európa egyik legkorszerűbb légtechnikai demonstrációs laboratóriumában kerül megrendezésre, a Schako Kft.-nél.
Tovább
2014. november 27. és
2014. november 28. között:
Épületgépészek Napja
2014-ben is megrendezésre kerül a konferencia, kiállítás és bál.
Tovább
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 47 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 47 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)

Energetikai tanúsítványok ellenőrzése
2014-07-31 13:57:39,

Chiovini György: Ágyúval verébre. Ez egy energetikai kérdés. A haszon abban áll, hogy az adott lakás vagy épület a felmérés [...]
Energetikai tanúsítványok ellenőrzése
2014-07-31 10:13:21,

Zoárd: Összegezve a véleményemet a lakásokra és a családi házakra vonatkozó energetikai tanúsítás energetikai [...]
Energetikai tanúsítványok ellenőrzése
2014-07-31 10:01:33,

Zoárd: Kovács Lászlóval teljesen egyet értek. A napi megélhetésért küzdő "terepi" mérnök ember megoldja az [...]
Lindab okostelefon alkalmazások
(2014. július 30.)
Elkészült a Lindab okostelefonos alkalmazása, mely egyszerűbb számításokhoz ad segítséget.
Tovább
A REHAU a jövőt építi
(2014. július 25.)
Idén, 2014. júniusában egy 20 fős épületgépész tervező csapattal második alkalommal látogattunk el Győrbe, és néztük meg ott az AUDI és REHAU gyárakat, valamint a REHAU mintaszerűen felújított igazgatási központját Ausztriában, a Bécs melletti Guntramsdorfban.
Tovább
Testo digitális csaptelepek
(2014. július 25.)
A hűtéstechnikai és hőszivattyús rendszerek precíz beszabályozásához megfelelő műszer szükséges. Ma már nem csak hosszú távú befektetésként éri meg komplex digitális szerviz-csaptelepet venni, hanem rövid távon is.
Tovább
Új solar rendszer a Remehától
(2014. július 11.)
RemaSol napkollektoros rendszereink elsősorban családi házak HMV-készítésére alkalmasak, és bármilyen tetőre telepíthetők.
Tovább
AutoCAD LT szoftverkövetési konstrukcióban
(2014. július 11.)
Az előfizetéses és a bérleti konstrukciók lehetnek praktikusak is, főképp az Autodesk által kínált kétféle szoftverkövetési konstrukció használatával. Így naprakész maradhat, használhatja a felhőalapú csoportmunkaeszközöket, és tervezhetőbbé válnak szoftverköltségei.
Tovább
Danfoss rendezvénysorozat
(2014. július 08.)
A Danfoss Heating Solutions várja Önt és kérdéseit a partnerüzletekben, országszerte, a nyár folyamán.
Tovább
Sikerrel zárult a XXI. Energetikai Innovációs Szuperfórum
(2014. július 08.)
A BKIK Energiaipari Szakmai osztálya szervezésében és az Energiagazdálkodási Tudományos Egyesület védnökségével idén 21-ik alkalommal került megszervezésre az energetikai szakemberek innovációs fóruma. A kétnapos program blokkjai átfogták a zöld energia, földgáz reneszánsz és a villamosáram-termelés, ezen belül az atomenergia kérdéskörét.
Tovább
Megérkezett a Daikin Altherma hibrid hőszivattyú
(2014. július 04.)
Mivel a Daikin Altherma egy megújuló levegő-víz hőszivattyúval szerelt, nagy hatékonyságú kondenzációs kombi gázkazán, mindenkor tökéletes hőfokot tart a lakásban, és igény szerint, azonnal szolgáltatja a meleg vizet. A rendszer akár 35%-kal hatékonyabb lehet egy szimpla kondenzációs gázkazánnál, továbbá nyáron hűteni is tud.
Tovább
TA a focivébén
(2014. június 30.)
A labdarúgó-világbajnokság valószínűleg a legnézettebb, ha nem a legnézettebb sportverseny a világon. A TA Hydronics Brazília 9 stadionjába szállított be technológiát.
Tovább
Pipelife Radopress Watt felületfűtés cső és idom akció
(2014. június 30.)
2014. 06. 30-tól 2014. 08. 30-ig a PE-RT, 10x1,3 mm-es oxigéndiffúzió-mentes falfűtéscső (nedves technológiájú felület fűtő-hűtő rendszerekhez) és az összekötő idomok listaár -30% kedvezménnyel vásárolhatók meg a Pipelife áruházakban.
Tovább
USS Arizona és az Autodesk ReCap technológia
(2014. június 30.)
3D szkenneléssel rögzítették a Pearl Harbornál elsüllyedt USS Arizona hadihajót.
Tovább
Új termékek a Tricox palettán
(2014. június 20.)
Július eleji szállítással új Tricox termékként a műanyag kürtő-fedlapokhoz eddig gyárilag csomagolt UV-álló csőelemek pótlására vagy utólagos beépítésére immáron önállóan is rendelhetők elemek.
Tricox
Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatala
(2014. június 13.)
A Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatala szabadalmi elbírálói, illetve főosztályvezetői munkakörökre hirdet pályázatot.
Tovább
A HIDROS uszodai légkezelő újdonsága
(2014. június 06.)
A Hidros S.p.A. UTR uszodai légkezelő-családja kétfokozatú hővisszanyerővel rendelkezik. Az UTR család 13 modellből áll, 800-14 000 m3 közötti légszállítással.
Tovább
testo 870hőkamera + SuperResolution
(2014. június 06.)
A Testo egyedülálló akciót hirdet a legújabb típusú testo 870 hőkamera és az egyedülálló SuperResolution funkció megvásárlására. Mit is jelent ez?
Tovább
REHAU Ivóvíz Higiénia Konferencia 2014
(2014. június 03.)
Nagy sikerű konferenciát rendezett a REHAU Kft. 2014. május 26-án az A38 hajó fedélzetén. A helyszínválasztás nem volt véletlen: a víz fontossága még érezhetőbbé vált a Duna közelsége révén.
Tovább
Elsőként a világon beépített szelepes alumínium radiátor
(2014. június 03.)
A Fondital az első az alumíniumradiátor-gyártók között, ezt a legnagyobb mennyiség mellett a folyamatos fejlesztések és innováció igazolja, amelynek köszönhetően a világon elsőként mutatták be a beépített szelepes alumínium radiátort.
Fondital
Remeha Tzerra már az oktatás szolgálatában is
(2014. június 02.)
A világ legkisebb kondenzációs kazánja, a Remeha Tzerra már a Budapesti Műszaki Egyetem Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnikai Tanszék Stokes tüzeléstechnikai laborjában is megtalálható.
Remeha
Columbus születésnap
(2014. május 27.)
Idén ünnepli a Columbus cégcsoport a 20. születésnapját, aminek május 23-án nagyszabású ünnepség keretében ért csúcspontjára.
Tovább
Daikin Emura
(2014. május 27.)
2014-ben a Daikin Emura nyerte el a legjobb formatervezésért járó reddot díjat.
Daikin
Teljes hírarchívum
© Minden Jog Fenntartva.