Większość nowoczesnych obiektów przemysłowych i mieszkalnych jest ogrzewana zimą ze względu na podłączenie do scentralizowanego już dostarczonego ciepła. Ale często zdarza się, że do ogrzewania pomieszczeń mieszkalnych wykorzystywane są niezależne (autonomiczne) źródła. Dzięki ich niezależnej instalacji nie można obejść się bez wstępnej hydraulicznej kalkulacji ogrzewania przeprowadzonej dla całego kompleksu jako całości.
Obliczanie hydrauliki kanałów grzewczych
Obliczenia hydrauliczne systemu grzewczego zwykle sprowadzają się do wyboru średnic rur ułożonych w poszczególnych odcinkach sieci. Podczas jego przeprowadzania należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:
- wartość ciśnienia i jego różnice w rurociągu przy danej prędkości obiegu chłodziwa;
- jego szacunkowy koszt;
- typowe rozmiary używanych produktów rurowych.
Przy obliczaniu pierwszego z tych parametrów ważne jest, aby wziąć pod uwagę moc urządzeń pompujących. Powinno wystarczyć pokonanie oporu hydraulicznego obwodów grzewczych. W tym przypadku decydujące znaczenie ma całkowita długość rur polipropylenowych, przy wzroście, w którym wzrasta ogólny opór hydrauliczny systemów jako całości. Na podstawie wyników obliczeń określa się wskaźniki niezbędne do późniejszej instalacji systemu grzewczego i spełniające wymagania obowiązujących norm.
Obliczanie parametrów chłodziwa
Obliczanie chłodziwa sprowadza się do ustalenia następujących wskaźników:
- prędkość przemieszczania się mas wody przez rurociąg o określonych parametrach;
- ich średnia temperatura;
- zużycie mediów związane z wymaganiami wydajnościowymi urządzeń grzewczych.
Przy określaniu wszystkich powyższych parametrów odnoszących się bezpośrednio do chłodziwa należy wziąć pod uwagę opór hydrauliczny rury. Uwzględniono również obecność elementów zaworów odcinających, które stanowią poważną przeszkodę w swobodnym ruchu nośnika. Ten punkt jest szczególnie ważny w przypadku systemów grzewczych, które obejmują termostaty i wymienniki ciepła.
Znane wzory do obliczania parametrów chłodziwa (biorąc pod uwagę hydraulikę) są dość złożone i niewygodne w praktyce. Kalkulatory online wykorzystują uproszczone podejście, które pozwala uzyskać wynik z błędem dopuszczalnym dla tej metody. Niemniej jednak przed rozpoczęciem instalacji należy się martwić o zakup pompy o wskaźnikach nie niższych niż obliczone. Tylko w tym przypadku istnieje pewność, że wymagania dla systemu według tego kryterium są w pełni spełnione i że jest on w stanie ogrzać pomieszczenie do komfortowych temperatur.
Obliczanie rezystancji układu i wybór pompy obiegowej
Przy obliczaniu oporu hydraulicznego systemu grzewczego wykluczona jest opcja naturalnego obiegu chłodziwa wzdłuż jego obwodów. Rozważany jest tylko przypadek wymuszenia zamiany wzdłuż konturów termicznych rozległej sieci rur grzewczych. Aby system działał z określoną wydajnością, wymagana jest próbka pompy, która oczywiście gwarantuje niezbędne ciśnienie. Ta wartość jest zwykle reprezentowana jako ilość płynu chłodzącego pompowanego do wybranej jednostki czasu.
Aby określić całkowitą wartość oporu spowodowanego przyczepnością cząstek wody do wewnętrznych powierzchni rur w rurociągach, stosuje się następujący wzór: R = 510 4 V 1,9 / d 1,32 (Pa / m). Ikona V. w tym stosunku odpowiada prędkości przepływu. Podczas przeprowadzania niezależnych obliczeń zawsze przyjmuje się, że ta formuła obowiązuje tylko przy prędkościach nie większych niż 1,25 metra / sek. Jeśli użytkownik zna wartość bieżącego zużycia FGP, można zastosować przybliżoną wartość szacunkową, która pozwala określić wewnętrzny przekrój rur wykonanych z polipropylenu.
Po zakończeniu podstawowych obliczeń powinieneś zapoznać się ze specjalną tabelą, która wskazuje przybliżone przekroje kanałów, w zależności od liczb uzyskanych w obliczeniach. Najbardziej złożoną i czasochłonną procedurą jest określenie oporu hydraulicznego w następujących odcinkach istniejącego rurociągu:
- w strefach krycia poszczególnych elementów;
- w zaworach obsługujących system grzewczy;
- w zasuwach i urządzeniach sterujących.
Po znalezieniu wszystkich wymaganych parametrów związanych z charakterystyką roboczą chłodziwa, określają one wszystkie pozostałe wskaźniki systemu.
Obliczanie objętości wody i pojemności zbiornika wyrównawczego
Aby obliczyć charakterystykę pracy zbiornika wyrównawczego, który jest obowiązkowy dla każdego zamkniętego systemu grzewczego, konieczne będzie zajęcie się zjawiskiem wzrostu objętości cieczy w nim. Wskaźnik ten jest szacowany z uwzględnieniem zmian w podstawowych charakterystykach działania, w tym wahań jego temperatury. W tym przypadku waha się w bardzo szerokim zakresie - od temperatury pokojowej +20 stopni i do wartości roboczych w zakresie 50-80 stopni.
Będzie można obliczyć objętość zbiornika wyrównawczego bez niepotrzebnych problemów, jeśli zastosujemy przybliżone oszacowanie, które zostało przetestowane w praktyce. Opiera się na doświadczeniu w obsłudze urządzenia, zgodnie z którym objętość zbiornika wyrównawczego wynosi około jednej dziesiątej całkowitej ilości płynu chłodzącego krążącego w układzie. Jednocześnie brane są pod uwagę wszystkie jego elementy, w tym grzejniki (akumulatory), a także płaszcz wodny kotła. Aby określić dokładną wartość wymaganego wskaźnika, musisz wziąć paszport używanego sprzętu i znaleźć przedmioty dotyczące pojemności akumulatora i zbiornika roboczego kotła.
Po ich ustaleniu nadmiar płynu chłodzącego w układzie nie jest trudny do znalezienia. Aby to zrobić, najpierw obliczyć pole przekroju rur polipropylenowych, a następnie wynikową wartość mnoży się przez długość rurociągu. Po zsumowaniu wszystkich gałęzi systemu grzewczego dodaje się do nich numery pobrane z paszportu dla grzejników i kotła. Następnie zliczana jest jedna dziesiąta całości.
Jeśli na przykład uzyskana pojemność systemu domowego wynosi około 150 litrów, szacunkowa pojemność zbiornika wyrównawczego wyniesie około 15 litrów.
Oznaczanie strat ciśnienia w rurach
Opór strat ciśnienia w obwodzie, po którym krąży czynnik chłodzący, określa się jako ich całkowitą wartość dla wszystkich poszczególnych elementów. Te ostatnie obejmują:
- pierwotna strata, oznaczona ∆Plk;
- lokalne koszty nośnika ciepła (∆Plм);
- spadek ciśnienia w specjalnych strefach zwanych „generatorami ciepła” pod nazwą ∆Ptg;
- straty w zintegrowanym systemie wymiany ciepła ∆Pto.
Po zsumowaniu tych wartości uzyskuje się pożądany wskaźnik, który charakteryzuje całkowity opór hydrauliczny układu ∆Pco.
Oprócz tej uogólnionej metody istnieją inne metody określania strat ciśnienia w rurach polipropylenowych. Jeden z nich opiera się na porównaniu dwóch wskaźników związanych z początkiem i końcem rurociągu.W tym przypadku stratę ciśnienia można obliczyć po prostu odejmując jego wartości początkową i końcową, określone przez dwa manometry.
Inna opcja obliczania pożądanego wskaźnika opiera się na zastosowaniu bardziej złożonej formuły, która uwzględnia wszystkie czynniki wpływające na charakterystykę strumienia ciepła. Podany poniżej stosunek uwzględnia przede wszystkim utratę ciśnienia płynu z powodu dużej długości rurociągu.
- h - utrata ciśnienia płynu, w badanym przypadku, mierzona w metrach.
- λ - współczynnik oporu hydraulicznego (lub tarcia), określony innymi metodami obliczeniowymi.
- L. - całkowita długość obsługiwanego rurociągu, mierzona w metrach liniowych.
- re –Wewnętrzny rozmiar rury, który określa objętość przepływu chłodziwa.
- V. - natężenie przepływu płynu, mierzone w standardowych jednostkach (metr na sekundę).
- Symbol sol - jest to przyspieszenie ziemskie równe 9,81 m / s2.
Duże zainteresowanie budzą straty spowodowane wysokim współczynnikiem tarcia hydraulicznego. Zależy to od chropowatości wewnętrznych powierzchni rur. Stosunki zastosowane w tym przypadku obowiązują tylko dla standardowych okrągłych przedmiotów obrabianych. Ostateczna formuła ich znalezienia wygląda następująco:
- V. - prędkość ruchu mas wody, mierzona w metrach / sekundę.
- re - wewnętrzna średnica, która określa wolną przestrzeń do przemieszczania chłodziwa.
- Współczynnik w mianowniku wskazuje lepkość kinematyczną cieczy.
Ten ostatni wskaźnik odnosi się do stałych wartości i znajduje się na specjalnych tabelach publikowanych w dużych ilościach w Internecie.
Przy przyspieszaniu przepływu chłodziwa wzrasta również jego odporność na ruch. Jednocześnie rosną straty w sieci ciepłowniczej, których wzrost nie jest proporcjonalny do impulsu, który spowodował ten efekt (zmienia się zgodnie z prawem kwadratowym). Stąd wniosek: wysokie natężenie przepływu płynu w rurociągu nie jest korzystne zarówno z technicznego, jak i ekonomicznego punktu widzenia.
