يتم تدفئة معظم المنشآت الصناعية والسكنية الحديثة في فصل الشتاء بسبب الاتصال بإمدادات التدفئة المركزية التي تم تزويدها بها بالفعل. ولكن هناك حالات متكررة عندما يتم استخدام مصادر مستقلة (مستقلة) لتسخين المساحات السكنية. مع تركيبها المستقل ، لا يمكنك الاستغناء عن الحساب الهيدروليكي الأولي للتدفئة التي يتم إجراؤها للمجمع بأكمله ككل.
حساب المكونات الهيدروليكية لقنوات التدفئة
عادة ما يرجع الحساب الهيدروليكي لنظام التدفئة إلى اختيار أقطار الأنابيب الموضوعة في أقسام فردية من الشبكة. عند إجراء ذلك ، يجب مراعاة العوامل التالية:
- قيمة الضغط وقطراته في خط الأنابيب بسرعة دوران مبردة معينة ؛
- مصروفها التقديري ؛
- الأحجام النموذجية للمنتجات الأنبوبية المستخدمة.
عند حساب أول هذه المعلمات ، من المهم أن تأخذ في الاعتبار قوة معدات الضخ. يجب أن يكون كافياً للتغلب على المقاومة الهيدروليكية لدوائر التسخين. في هذه الحالة ، يكون الطول الإجمالي لأنابيب البولي بروبلين ذو أهمية حاسمة ، مع زيادة المقاومة الهيدروليكية الشاملة للأنظمة ككل. بناءً على نتائج الحساب ، يتم تحديد المؤشرات اللازمة للتركيب اللاحق لنظام التدفئة وتلبية متطلبات المعايير الحالية.
حساب معلمات المبرد
يتم تقليل حساب المبرد لتحديد المؤشرات التالية:
- سرعة حركة كتل المياه من خلال خط أنابيب بمعلمات محددة ؛
- متوسط درجة حرارتها ؛
- استهلاك الوسائط المرتبط بمتطلبات أداء معدات التدفئة.
عند تحديد جميع المعلمات أعلاه المتعلقة مباشرة بسائل التبريد ، يجب مراعاة المقاومة الهيدروليكية للأنبوب. يؤخذ في الاعتبار أيضًا وجود عناصر صمام الإغلاق ، والتي تشكل عقبة خطيرة أمام حرية حركة الناقل. هذه النقطة مهمة بشكل خاص لأنظمة التدفئة ، والتي تشمل المبادلات الحرارية والحرارية.
إن الصيغ المعروفة لحساب معلمات سائل التبريد (مع مراعاة المكونات الهيدروليكية) معقدة للغاية وغير ملائمة للاستخدام العملي. تستخدم الآلات الحاسبة عبر الإنترنت نهجًا مبسطًا يسمح لك بالحصول على النتيجة بخطأ مقبول لهذه الطريقة. ومع ذلك ، قبل البدء في التثبيت ، من المهم القلق بشأن شراء مضخة بمؤشرات لا تقل عن المؤشرات المحسوبة. فقط في هذه الحالة ، هناك ثقة في أن متطلبات النظام وفقًا لهذا المعيار مستوفاة تمامًا وأنها قادرة على تسخين الغرفة إلى درجات حرارة مريحة.
حساب مقاومة النظام واختيار مضخة الدوران
عند حساب المقاومة الهيدروليكية لنظام التسخين ، يتم استبعاد خيار الدوران الطبيعي للمبرد على طول داراته. يتم النظر فقط في حالة الكنس القسري على طول الخطوط الحرارية لشبكة واسعة من أنابيب التدفئة. من أجل أن يعمل النظام بكفاءة معينة ، مطلوب عينة مضخة ، والتي من الواضح أنها تضمن الضغط اللازم. عادة ما يتم تمثيل هذه القيمة على أنها كمية سائل التبريد الذي يتم ضخه في الوحدة الزمنية المحددة.
لتحديد القيمة الإجمالية للمقاومة الناجمة عن التصاق جزيئات الماء على الأسطح الداخلية للأنابيب في خطوط الأنابيب ، يتم استخدام الصيغة التالية: R = 510 4 فولت 1.9 / د 1.32 (باسكال / م). أيقونة الخامس في هذه النسبة تتوافق مع سرعة التدفق. عند إجراء حسابات مستقلة ، يُفترض دائمًا أن هذه الصيغة صالحة فقط للسرعات التي لا تزيد عن 1.25 متر / ثانية. إذا كان المستخدم يعرف قيمة الاستهلاك الحالي لـ FGP ، فإنه يسمح باستخدام تقدير تقريبي ، والذي يسمح بتحديد القسم الداخلي للأنابيب المصنوعة من البولي بروبلين.
عند الانتهاء من الحسابات الأساسية ، يجب عليك الرجوع إلى جدول خاص ، يشير إلى المقاطع العرضية التقريبية لممرات الأنابيب ، اعتمادًا على الأرقام التي تم الحصول عليها في الحساب. الإجراء الأكثر تعقيدًا واستهلاكًا للوقت هو تحديد المقاومة الهيدروليكية في الأقسام التالية من خط الأنابيب الحالي:
- في مناطق التزاوج لعناصرها الفردية ؛
- في الصمامات التي تخدم نظام التدفئة ؛
- في صمامات البوابة وأجهزة التحكم.
بعد العثور على جميع المعلمات المطلوبة المتعلقة بخصائص تشغيل المبرد ، تستمر في تحديد جميع المؤشرات الأخرى للنظام.
حساب حجم الماء وقدرة خزان التمدد
لحساب الخصائص التشغيلية لخزان التمدد ، وهو إلزامي لأي نظام تدفئة مغلق النوع ، سيكون من الضروري التعامل مع ظاهرة زيادة حجم السائل فيه. يتم تقدير هذا المؤشر مع مراعاة التغيرات في خصائص الأداء الأساسية ، بما في ذلك التقلبات في درجة حرارته. تختلف في هذه الحالة في نطاق واسع جدًا - من درجة حرارة الغرفة +20 درجة وحتى قيم التشغيل في نطاق 50-80 درجة.
سيكون من الممكن حساب حجم خزان التمدد دون مشاكل غير ضرورية ، إذا استخدمنا تقديرًا تقريبيًا تم اختباره في الممارسة. يعتمد على تجربة تشغيل المعدات ، والتي وفقًا لها يبلغ حجم خزان التمدد ما يقرب من عُشر إجمالي كمية سائل التبريد المنتشر في النظام. في الوقت نفسه ، يتم أخذ جميع عناصرها في الاعتبار ، بما في ذلك مشعات التدفئة (البطاريات) ، بالإضافة إلى سترة المياه لوحدة المرجل. لتحديد القيمة الدقيقة للمؤشر المطلوب ، ستحتاج إلى أخذ جواز السفر للمعدات المستخدمة والعثور فيه على العناصر المتعلقة بسعة البطارية وخزان العمل في المرجل.
بعد تحديدها ، ليس من الصعب العثور على المبرد الزائد في النظام. للقيام بذلك ، قم أولاً بحساب مساحة المقطع العرضي لأنابيب البولي بروبلين ، ثم يتم ضرب القيمة الناتجة في طول خط الأنابيب. بعد الجمع بين جميع فروع نظام التدفئة ، يتم إضافة الأرقام المأخوذة من جواز السفر للمشعات والغلاية إليها. ثم يتم حساب عُشر الإجمالي.
على سبيل المثال ، إذا كانت السعة التي تم الحصول عليها لنظام الأسرة المنزلية حوالي 150 لترًا ، فستكون السعة المقدرة لخزان التمدد حوالي 15 لترًا.
تحديد فقدان الضغط في الأنابيب
يتم تحديد مقاومة فقدان الضغط في الدائرة التي يدور معها المبرد على أنها القيمة الإجمالية لجميع المكونات الفردية. تشمل الأخيرة:
- الخسارة الأولية ، يشار إليها بواسطة ∆Plk ؛
- تكاليف الناقل الحراري المحلي (∆Plм) ؛
- انخفاض الضغط في مناطق خاصة تسمى "مولدات الحرارة" تحت تسمية ∆Ptg ؛
- خسائر داخل نظام التبادل الحراري المتكامل toPto.
بعد جمع هذه القيم ، يتم الحصول على المؤشر المطلوب الذي يميز المقاومة الهيدروليكية الإجمالية للنظام ∆Pco.
بالإضافة إلى هذه الطريقة المعممة ، هناك طرق أخرى لتحديد فقدان الضغط في أنابيب البولي بروبلين. يعتمد أحدهما على مقارنة مؤشرين مرتبطين ببداية ونهاية خط الأنابيب.في هذه الحالة ، يمكن حساب خسارة الضغط ببساطة عن طريق طرح قيمه الأولية والنهائية ، والتي يتم تحديدها بواسطة مقياسين للضغط.
يعتمد خيار آخر لحساب المؤشر المطلوب على استخدام صيغة أكثر تعقيدًا تأخذ في الاعتبار جميع العوامل التي تؤثر على خصائص تدفق الحرارة. تأخذ النسبة الواردة أدناه في الاعتبار في المقام الأول فقدان ضغط السوائل بسبب الطول الكبير لخط الأنابيب.
- ح - فقد ضغط السوائل ، في الحالة المدروسة ، مقاسا بالأمتار.
- λ - معامل المقاومة الهيدروليكية (أو الاحتكاك) ، المحدد بطرق حسابية أخرى.
- لام - الطول الكلي لخط الأنابيب الذي يتم قياسه بالأمتار الخطية.
- د - حجم الأنبوب الداخلي الذي يحدد حجم تدفق المبرد.
- الخامس - معدل تدفق السوائل ، يقاس بوحدات قياسية (متر في الثانية).
- رمز ز - هذا هو تسارع الجاذبية الذي يساوي 9.81 م / ث 2.
من الأهمية بمكان الخسائر الناجمة عن معامل الاحتكاك الهيدروليكي العالي. يعتمد ذلك على خشونة الأسطح الداخلية للأنابيب. النسب المستخدمة في هذه الحالة صالحة فقط للكتل المستديرة القياسية. تبدو الصيغة النهائية للعثور عليهم كما يلي:
- الخامس - سرعة حركة الكتل المائية تقاس بالمتر / ثانية.
- د - القطر الداخلي الذي يحدد المساحة الخالية لتحريك المبرد.
- يشير المعامل في المقام إلى اللزوجة الحركية للسائل.
يشير المؤشر الأخير إلى القيم الثابتة ويقع على جداول خاصة منشورة بكميات كبيرة على الإنترنت.
عند تسريع تدفق المبرد ، تزداد مقاومته للحركة أيضًا. في الوقت نفسه ، تزداد الخسائر في شبكة التسخين ، والتي لا يتناسب نموها مع النبض الذي تسبب في هذا التأثير (يتغير وفقًا للقانون التربيعي). الاستنتاج التالي: ارتفاع معدل تدفق السوائل في خط الأنابيب غير مفيد من الناحية الفنية والاقتصادية.
