Lielākā daļa mūsdienu rūpniecības un dzīvojamo ēku tiek apsildītas ziemā, pateicoties savienojumam ar jau piegādāto centralizēto siltumapgādi. Bet bieži ir gadījumi, kad dzīvojamo telpu sildīšanai tiek izmantoti neatkarīgi (autonomi) avoti. Ar viņu neatkarīgo uzstādīšanu nevar iztikt bez iepriekšēja apkures hidrauliskā aprēķina, kas veikts visam kompleksam kopumā.
Apkures kanālu hidraulikas aprēķins
Apkures sistēmas hidrauliskais aprēķins parasti ir atkarīgs no cauruļu diametru izvēles, kas ielikti atsevišķos tīkla posmos. Veicot to, jāņem vērā šādi faktori:
- spiediena vērtība un tās atšķirības cauruļvadā noteiktā dzesēšanas šķidruma cirkulācijas ātrumā;
- tā paredzamie izdevumi;
- tipiski izlietoto cauruļveida izstrādājumu izmēri.
Aprēķinot pirmo no šiem parametriem, ir svarīgi ņemt vērā sūknēšanas iekārtas jaudu. Ar to vajadzētu pietikt, lai pārvarētu apkures loku hidraulisko pretestību. Šajā gadījumā izšķiroša nozīme ir kopējam polipropilēna cauruļu garumam, palielinoties sistēmu kopējai hidrauliskajai pretestībai kopumā. Balstoties uz aprēķinu rezultātiem, tiek noteikti indikatori, kas nepieciešami apkures sistēmas turpmākai uzstādīšanai un atbilst pašreizējo standartu prasībām.
Dzesēšanas šķidruma parametru aprēķins
Dzesēšanas šķidruma aprēķins tiek samazināts līdz šādu rādītāju noteikšanai:
- ūdens masu kustības ātrums caur cauruļvadu ar noteiktiem parametriem;
- to vidējā temperatūra;
- multivides patēriņš, kas saistīts ar apkures iekārtu veiktspējas prasībām.
Nosakot visus iepriekš minētos parametrus, kas tieši saistīti ar dzesēšanas šķidrumu, jāņem vērā caurules hidrauliskā pretestība. Tiek ņemta vērā arī slēgvārsta elementu klātbūtne, kas ir nopietns šķērslis brīvai balstu pārvietošanai. Šis punkts ir īpaši svarīgs apkures sistēmām, kurās ietilpst termostatiskie un siltummaiņi.
Dzesēšanas šķidruma parametru aprēķināšanas zināmās formulas (ņemot vērā hidrauliku) ir diezgan sarežģītas un praktiski neērtas. Tiešsaistes kalkulatori izmanto vienkāršotu pieeju, kas ļauj iegūt rezultātu ar kļūdu, kas ir pieņemama šai metodei. Neskatoties uz to, pirms instalēšanas uzsākšanas ir svarīgi uztraukties par sūkņa iegādi, kura indikatori nav zemāki par aprēķinātajiem. Tikai šajā gadījumā ir pārliecība, ka prasības attiecībā uz sistēmu saskaņā ar šo kritēriju ir pilnībā izpildītas un ka tā spēj sildīt telpu līdz ērtai temperatūrai.
Sistēmas pretestības aprēķins un cirkulācijas sūkņa izvēle
Aprēķinot apkures sistēmas hidraulisko pretestību, tiek izslēgta dzesēšanas šķidruma dabiskas cirkulācijas iespēja gar tā ķēdēm. Tiek ņemts vērā tikai piespiedu slaucīšanas process plaša apkures cauruļu tīkla siltuma kontūrās. Lai sistēma darbotos ar noteikto efektivitāti, ir nepieciešams sūkņa paraugs, kas acīmredzami garantē nepieciešamo spiedienu. Šo vērtību parasti attēlo kā dzesēšanas šķidruma daudzumu, kas iesūknēts izvēlētajā laika vienībā.
Lai noteiktu kopējo pretestības vērtību, ko izraisa ūdens daļiņu saķere ar cauruļu iekšējām virsmām, izmanto šādu formulu: R = 510 4 V 1,9 / d 1,32 (Pa / m). Ikona V šajā proporcijā atbilst plūsmas ātrumam. Veicot neatkarīgus aprēķinus, vienmēr tiek pieņemts, ka šī formula ir derīga tikai ātrumiem, kas nepārsniedz 1,25 metrus sekundē. Ja lietotājs zina FGP pašreizējā patēriņa vērtību, ir atļauts izmantot aptuvenu aprēķinu, kas ļauj noteikt no polipropilēna izgatavotu cauruļu iekšējo sekciju.
Pabeidzot pamataprēķinus, jums vajadzētu atsaukties uz īpašu tabulu, kas norāda aptuvenos cauruļu eju šķērsgriezumus atkarībā no aprēķinā iegūtajiem skaitļiem. Sarežģītākā un laikietilpīgākā procedūra ir hidrauliskās pretestības noteikšana šādos esošā cauruļvada posmos:
- tā atsevišķo elementu pārošanās zonās;
- vārstos, kas apkalpo apkures sistēmu;
- vārtu vārstos un vadības ierīcēs.
Pēc tam, kad ir atrasti visi nepieciešamie parametri, kas saistīti ar dzesēšanas šķidruma ekspluatācijas īpašībām, viņi turpina noteikt visus pārējos sistēmas rādītājus.
Ūdens tilpuma un izplešanās tvertnes tilpuma aprēķins
Lai aprēķinātu izplešanās tvertnes darbības parametrus, kas ir obligāti jebkurai slēgtai apkures sistēmai, būs jārisina parādība, kas saistīta ar šķidruma tilpuma palielināšanos tajā. Šis indikators tiek novērtēts, ņemot vērā veiktspējas pamatīpašību izmaiņas, ieskaitot tā temperatūras svārstības. Šajā gadījumā tas mainās ļoti plašā diapazonā - no istabas temperatūras +20 grādi līdz darbības vērtībām diapazonā no 50 līdz 80 grādiem.
Izplešanās tvertnes tilpumu būs iespējams aprēķināt bez nevajadzīgām problēmām, ja izmantosim aptuvenu aprēķinu, kas ir pārbaudīts praksē. Tas ir balstīts uz aprīkojuma ekspluatācijas pieredzi, saskaņā ar kuru izplešanās tvertnes tilpums ir aptuveni viena desmitā daļa no kopējā sistēmā cirkulējošā dzesēšanas šķidruma daudzuma. Tajā pašā laikā tiek ņemti vērā visi tā elementi, ieskaitot sildīšanas radiatorus (baterijas), kā arī katla vienības ūdens apvalku. Lai noteiktu precīzu nepieciešamā indikatora vērtību, jums būs jāņem izmantotā aprīkojuma pase un jāatrod priekšmeti par akumulatora ietilpību un katla darba tvertni.
Pēc to noteikšanas dzesēšanas šķidruma pārpalikumu sistēmā nav grūti atrast. Lai to izdarītu, vispirms aprēķiniet polipropilēna cauruļu šķērsgriezuma laukumu, un pēc tam iegūto vērtību reizina ar cauruļvada garumu. Pēc visu apkures sistēmas atzaru summēšanas tiem pievieno numurus, kas ņemti no pases radiatoriem un katla. Pēc tam tiek skaitīta viena desmitā daļa no kopskaita.
Ja, piemēram, iegūtā sadzīves sistēmas ietilpība bija aptuveni 150 litri, paredzamā izplešanās tvertnes tilpums būs aptuveni 15 litri.
Spiediena zudumu noteikšana caurulēs
Spiediena zudumu pretestību ķēdē, pa kuru cirkulē dzesēšanas šķidrums, nosaka kā to kopējo vērtību visām atsevišķajām sastāvdaļām. Pie pēdējiem pieder:
- primārie zaudējumi, kas apzīmēti ar lkPlk;
- vietējās siltumnesēja izmaksas (∆Plм);
- spiediena kritums speciālajās zonās, kuras sauc par “siltuma ģeneratoriem” ar apzīmējumu ∆Ptg;
- zaudējumi integrētās siltumapmaiņas sistēmā ∆Pto.
Pēc šo vērtību summēšanas tiek iegūts vēlamais indikators, kas raksturo sistēmas kopējo hidraulisko pretestību ∆Pco.
Papildus šai vispārinātajai metodei ir arī citas metodes, lai noteiktu spiediena zudumus polipropilēna caurulēs. Viens no tiem ir balstīts uz divu rādītāju salīdzinājumu, kas saistīti ar cauruļvada sākumu un beigām.Šajā gadījumā spiediena zudumus var aprēķināt, vienkārši atņemot tā sākotnējās un galīgās vērtības, ko nosaka ar diviem manometriem.
Vēl viena vēlamā rādītāja aprēķināšanas iespēja ir balstīta uz sarežģītākas formulas izmantošanu, kurā ņemti vērā visi faktori, kas ietekmē siltuma plūsmas raksturlielumus. Zemāk sniegtā attiecība galvenokārt ņem vērā šķidruma spiediena zudumus cauruļvada lielā garuma dēļ.
- h - šķidruma spiediena zudums pētītajā gadījumā, mērīts metros.
- λ - hidrauliskās pretestības (vai berzes) koeficients, ko nosaka ar citām aprēķina metodēm.
- L - apkalpotā cauruļvada kopējais garums, ko mēra lineāros metros.
- D –Caurules iekšējais izmērs, kas nosaka dzesēšanas šķidruma plūsmas tilpumu.
- V - šķidruma plūsmas ātrums, mērīts standarta vienībās (metrs sekundē).
- Simbols g - tas ir gravitācijas paātrinājums, kas vienāds ar 9,81 m / s2.
Liela interese ir zaudējumi, ko rada augsts hidrauliskās berzes koeficients. Tas ir atkarīgs no cauruļu iekšējo virsmu raupjuma. Šajā gadījumā izmantotās attiecības attiecas tikai uz standarta apaļiem cauruļveida sagatavēm. Galīgā formula to atrašanai izskatās šādi:
- V - ūdens masu kustības ātrums, ko mēra metros sekundē.
- D - iekšējais diametrs, kas nosaka brīvo vietu dzesēšanas šķidruma pārvietošanai.
- Koeficients saucējā norāda šķidruma kinemātisko viskozitāti.
Pēdējais rādītājs attiecas uz nemainīgām vērtībām un atrodas uz īpašām tabulām, kuras lielos daudzumos tiek publicētas internetā.
Paātrinot dzesēšanas šķidruma plūsmu, palielinās arī tā pretestība kustībai. Tajā pašā laikā palielinās zaudējumi siltumtīklā, kuru pieaugums nav proporcionāls pulsam, kas izraisīja šo efektu (tas mainās saskaņā ar kvadrātisko likumu). Tāpēc secinājums: augsts šķidruma plūsmas ātrums cauruļvadā nav izdevīgs gan no tehniskā, gan ekonomiskā viedokļa.
