Повечето модерни индустриални и жилищни съоръжения се отопляват през зимата поради връзката към вече доставеното към тях централизирано топлоснабдяване. Но има чести случаи, когато независими (автономни) източници се използват за отопление на жилищни помещения. С тяхната независима инсталация не можете да направите без предварително хидравлично изчисление на отоплението, извършено за целия комплекс като цяло.
Изчисляване на хидравликата на отоплителните канали
Хидравличното изчисляване на отоплителната система обикновено се свежда до избора на диаметри на тръбите, положени в отделни секции на мрежата. При провеждането му трябва да се вземат предвид следните фактори:
- стойност на налягането и неговите разлики в тръбопровода при дадена скорост на циркулация на охлаждащата течност;
- прогнозния разход;
- типични размери на използвани тръбни продукти.
При изчисляване на първия от тези параметри е важно да се вземе предвид мощността на помпеното оборудване. Трябва да е достатъчно, за да се преодолее хидравличното съпротивление на отоплителните кръгове. В този случай общата дължина на полипропиленовите тръби е от решаващо значение, с увеличаване на което общото хидравлично съпротивление на системите като цяло се увеличава. Въз основа на резултатите от изчислението се определят показателите, необходими за последващото инсталиране на отоплителната система и отговарящи на изискванията на действащите стандарти.
Изчисляване на параметрите на охлаждащата течност
Изчисляването на охлаждащата течност се свежда до определяне на следните показатели:
- скоростта на движение на водните маси през тръбопровод с определени параметри;
- средната им температура;
- консумация на медии, свързана с изискванията за производителност на отоплителното оборудване.
При определяне на всички горепосочени параметри, свързани директно с охлаждащата течност, трябва да се вземе предвид хидравличното съпротивление на тръбата. Наличието на спирателни вентилни елементи, които са сериозна пречка за свободното движение на носача, също се взема предвид. Тази точка е особено важна за отоплителните системи, които включват термостатични и топлообменници.
Известните формули за изчисляване на параметрите на охлаждащата течност (като се вземе предвид хидравликата) са доста сложни и неудобни за практическа употреба. Онлайн калкулаторите използват опростен подход, който ви позволява да получите резултат с грешка, приемлива за този метод. Независимо от това, преди да започнете инсталацията, е важно да се притеснявате за закупуването на помпа с показатели, не по-ниски от изчислените. Само в този случай има увереност, че изискванията за системата според този критерий са напълно изпълнени и че тя е в състояние да отоплява помещението до комфортни температури.
Изчисляване на съпротивлението на системата и избор на циркулационната помпа
При изчисляване на хидравличното съпротивление на отоплителната система се изключва възможността за естествена циркулация на топлоносителя по неговите вериги. Разглежда се само случаят на принудително почистване по топлинните контури на обширна мрежа от отоплителни тръби. За да може системата да работи с дадена ефективност, е необходима проба от помпа, която очевидно гарантира необходимото налягане. Тази стойност обикновено се представя като количество охладена течност в избраната единица време.
За да се определи общата стойност на съпротивлението, причинено от сцеплението на водни частици към вътрешните повърхности на тръбите в тръбопроводите, се използва следната формула: R = 510 4 V 1,9 / d 1,32 (Pa / m). икона V в това съотношение съответства на скоростта на потока. При извършване на независими изчисления винаги се приема, че тази формула е валидна само за скорости не по-големи от 1,25 метра / сек. Ако потребителят знае стойността на текущата консумация на FGP, е позволено да използва приблизителна оценка, която позволява да се определи вътрешното сечение на тръбите, изработени от полипропилен.
След приключване на основните изчисления, трябва да се обърнете към специална таблица, която показва приблизителните напречни сечения на тръбните проходи, в зависимост от получените при изчислението числа. Най-сложната и отнемаща време процедура е определянето на хидравличното съпротивление в следните участъци от съществуващия тръбопровод:
- в зоните на чифтосване на отделните му елементи;
- в клапани, обслужващи отоплителната система;
- в затвора и контролни устройства.
След като се намерят всички необходими параметри, свързани с работните характеристики на охлаждащата течност, те продължават да определят всички останали показатели на системата.
Изчисляване на обема на водата и капацитета на разширителния резервоар
За да се изчислят работните характеристики на разширителния резервоар, който е задължителен за всяка затворена отоплителна система, ще е необходимо да се справим с явлението увеличаване на обема на течността в него. Този показател се изчислява, като се вземат предвид промените в основните характеристики на работата, включително колебанията в неговата температура. В този случай той варира в много широк диапазон - от стайна температура +20 градуса и до работни стойности в диапазона от 50-80 градуса.
Ще бъде възможно да се изчисли обемът на разширителния резервоар без излишни проблеми, ако използваме груба оценка, която е тествана на практика. Тя се основава на опита на експлоатация на оборудването, според който обемът на разширителния резервоар е приблизително една десета от общото количество на охлаждащата течност, циркулираща в системата. В същото време се вземат предвид всички нейни елементи, включително отоплителни радиатори (батерии), както и водната риза на котелното устройство. За да определите точната стойност на необходимия индикатор, ще трябва да вземете паспорта на използваното оборудване и да намерите елементите относно капацитета на батерията и работния резервоар на котела.
След като ги определите, излишъкът на охлаждащата течност в системата не е трудно да се намери. За да направите това, първо изчислете площта на напречното сечение на полипропиленовите тръби, а след това получената стойност се умножава по дължината на тръбопровода. След обобщаване на всички клонове на отоплителната система към тях се добавят номерата, взети от паспорта за радиатори и котела. След това се отчита една десета от общата сума.
Ако например полученият капацитет за домакинска система е бил около 150 литра, прогнозният капацитет на разширителния резервоар ще бъде приблизително 15 литра.
Определяне на загубата на налягане в тръбите
Съпротивлението на загубите на налягане във веригата, по която циркулира охлаждащата течност, се определя като тяхната обща стойност за всички отделни компоненти. Последните включват:
- първична загуба, обозначена с ∆Plk;
- местни разходи за топлоносители (∆Plm);
- спад на налягането в специални зони, наречени „генератори на топлина“ под обозначението ∆Ptg;
- загуби вътре в интегрираната система за топлообмен ∆Pto.
След сумиране на тези стойности се получава желаният индикатор, който характеризира общото хидравлично съпротивление на системата ∆Pco.
В допълнение към този обобщен метод има и други методи за определяне на загубата на налягане в полипропиленовите тръби. Единият от тях се основава на сравнение на два показателя, обвързани с началото и края на тръбопровода.В този случай загубата на налягане може да бъде изчислена чрез просто изваждане на началните и крайните му стойности, определени чрез два манометра.
Друг вариант за изчисляване на желания индикатор се основава на използването на по-сложна формула, която отчита всички фактори, които влияят върху характеристиките на топлинния поток. Съотношението, дадено по-долу, отчита преди всичко загубата на налягане на течността поради голямата дължина на тръбопровода.
- з - загуба на налягане на течността, в изследвания случай, измерена в метри.
- λ - коефициент на хидравлично съпротивление (или триене), определен чрез други методи за изчисление.
- L - общата дължина на обслужвания тръбопровод, която се измерва в линейни метри.
- д - Вътрешен размер на тръбата, който определя обема на потока на охлаждащата течност.
- V - дебит на течността, измерен в стандартни единици (метър в секунда).
- символ г - това е ускорението на гравитацията, равно на 9,81 m / s2.
Голям интерес представляват загубите, причинени от високия коефициент на хидравлично триене. Зависи от грапавостта на вътрешните повърхности на тръбите. Използваните в този случай съотношения са валидни само за стандартни кръгли тръбни детайли. Крайната формула за намирането им изглежда така:
- V - скоростта на движение на водните маси, измерена в метри / секунда.
- д - вътрешния диаметър, който определя свободното пространство за придвижване на охлаждащата течност.
- Коефициентът в знаменателя показва кинематичния вискозитет на течността.
Последният индикатор се отнася до постоянни стойности и е разположен на специални таблици, публикувани в големи количества в Интернет.
При ускоряване на потока на охлаждащата течност неговата устойчивост на движение също се увеличава. В същото време се увеличават загубите в отоплителната мрежа, чийто растеж не е пропорционален на импулса, причинил този ефект (той се променя според квадратичния закон). Изводът следва: висок дебит на течността в тръбопровода не е от полза както от техническа, така и от икономическа гледна точка.
