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 19.:
Világítástechnikai szakmérnök szakirányú továbbképzés
A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszéke 2015 szeptemberében elindítja a világítástechnikai szakmérnöki szakon történő másoddiplomás alapfokú képzést.
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. 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. 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)

Homlokzati kivezetés
2015-07-26 21:25:43,

Szeremi Bela: A homlokzati egestermek kivezetesrol rendelkezo OTEK eloirason tulmenoen az MBSZ-ben is tomegesen talalhatok [...]
Homlokzati kivezetés
2015-07-23 22:01:03,

Fazakas Miklós Feren: A külföldi tapasztalatok tükrében úgy látom, hogy a homlokzati kivezetések kérdéséről itthon kialakult [...]
Kik végezhetnek egyszerűsített gázkészülékcserét?
2015-07-22 19:19:20,

Nagy Gábor: Szívesen! egyúttal elnézést, elírtam a szabványt, nem MSZ 140, hanem MSZ 04.82 a többi stimmel.
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
Új méretosztályokkal bővült az AERMEC NRK termékcsalád
(2015. július 07.)
Három új méretosztállyal bővült az AERMEC NRK termékcsalád, amely így már 21-35 kW, ezáltal már kisebb fűtési teljesítményigények esetén is elérhető. A magas hatékonyságú, növelt üzemi tartományokkal rendelkező NRK berendezések az Eurovent által tanúsított „A” energiahatékonysági osztályba tartoznak fűtésben és hűtésben is.
Tovább
ActionClima építőelemes légkezelők az F2 Komplextől
(2015. július 07.)
Előrekonfigurált, építőelemes légkezelő család, 8 méretben 2000 és 20000 m3/h légszállítás között, számos opcióval, kiegészítővel.
Tovább
Felhasználóbarát renderelés
(2015. július 03.)
1982 decemberében egy startup vállalat kiadott egy kis CAD programot. A program még a nevében is kicsi volt: MicroCAD. És mégis most, 33 évvel később, ez a kis CAD program még mindig létezik. Az AutoCAD 2016 a világ legnépszerűbb CAD programjának immár 30. fő kiadása. Annyi év után mégis milyen új szolgáltatásokat tudott hozzáadni az Autodesk a vezértermékéhez? Tulajdonképpen nem is akármilyeneket.
Tovább
Siemens on Tour
(2015. július 01.)
A Siemens BT on Tour Európai Roadshow-jának második magyarországi rendezvénysorozatára 2015. 06. 03-05. között került sor, a Siemens Zrt. Budapesti központjának nemrégiben átadott, duális képzési központjában.
Tovább
Új AERMEC MVA termékcsalád VRF rendszerekhez
(2015. június 30.)
Új termékcsaláddal bővült az AERMEC termékpalettája, mégpedig az MVA VRF rendszerrel, amely a korábbi MDS berendezések továbbfejlesztett változata. Méretosztálytól függetlenül mindegyik kültéri egység inverteres kompresszorokkal rendelkezik a rugalmasabb rendszerkialakítás és a nagyobb energiahatékonyság érdekében.
Tovább
REHAU Friday rendkívüli akció
(2015. június 30.)
Ha már találkozott piros REHAU Friday feliratú hirdetéssel, talán feltette magában a kérdést, hogy mi lehet ez. A REHAU Friday nem más, mint egy rendkívüli egynapos akció, amely során népszerű REHAU termékek listaárait 17%-kal csökkentjük nagykereskedő partnereinknél. Az első REHAU Friday egynapos akcióra 2015. július 17-én kerül sor.
Tovább
Folytatódik a Tricox akcióhullám
(2015. június 30.)
Keresse júliusban újabb akciós termékeinket, amelyek 38%-os engedménnyel érhetők el!
Tricox
AutoCAD LT vagy olcsón beszerezhető egyéb szoftver?
(2015. június 26.)
Az elmúlt években számos olyan vállalatot láttam, amelyek megpróbálták olcsó vagy ingyenes CAD-programokkal kiváltani az AutoCAD LT-t, az eredmény pedig minden esetben ugyanaz volt: hibák, csalódások, megvalósítási problémák, és az esetleges támogatás hiánya.
Tovább
Az újpesti Halassy uszoda AERMEC hőszivattyúi
(2015. június 23.)
Építőipari Nívódíjat kapott sport és szabadidő kategóriában a Halassy Olivér Városi Uszoda az Építési Vállalkozók Országos Szakszövetségének 25. jubileumi ünnepségén. Az elismerést Wintermantel Zsolt polgármester Sas Marcell tervezővel és Gebe Zoltán kivitelezővel együtt vette át december 11-én.
Tovább
Az AutoCAD PDF-támogatási funkciói
(2015. június 22.)
Ezen a héten az AutoCAD PDF-támogatásának néhány változásával foglalkozunk. Mindenképpen érdemes figyelmet fordítania az AutoCAD PDF-támogatási funkcióira, ha eddig ezt nem tette meg.
Tovább
Spórolás automatizálással
(2015. június 18.)
Néhány tízezer forintos épület-automatizálási beruházással akár 30 százaléknyi energia-megtakarítás is elérhető, míg a nyílászárócsere és a szigetelés egy családi ház esetén akár több milliót is elvihet a hazai Siemens tapasztalatai szerint.
VG
Modern technológia a műemlék-épületben
(2015. június 18.)
Az Oktoklima Kft. nyerte a Magyar Tudományos Akadémia Budai Várnegyedben található vendégházának felújításához a hőszivattyú-folyadékhűtő és hővisszanyerős szellőzőgép szállítását.
Tovább
Teljes hírarchívum
© Minden Jog Fenntartva.