La majoria d’instal·lacions industrials i residencials modernes s’escalfen a l’hivern a causa de la connexió amb el subministrament de calor centralitzat que ja els subministra. Però hi ha casos freqüents quan s’utilitzen fonts independents (autònomes) per escalfar espais residencials. Amb la seva instal·lació independent, no podeu prescindir d’un càlcul hidràulic previ de la calefacció realitzada per al conjunt del conjunt.
Càlcul d’hidràulica de canals de calefacció
El càlcul hidràulic del sistema de calefacció es refereix generalment a la selecció de diàmetres de canonades establerts en seccions individuals de la xarxa. Per dur-la a terme, cal tenir en compte els següents factors:
- valor de pressió i les seves diferències en la canonada a una velocitat de circulació determinada;
- la seva despesa estimada;
- mides típiques dels productes tubulars usats.
Quan es calcula el primer d’aquests paràmetres, és important tenir en compte la potència dels equips de bombament. Hauria de ser suficient per superar la resistència hidràulica dels circuits de calefacció. En aquest cas, la longitud total de les canonades de polipropilè té una importància decisiva, amb un augment en el qual augmenta la resistència hidràulica global dels sistemes en conjunt. A partir dels resultats del càlcul, es determinen els indicadors necessaris per a la instal·lació posterior del sistema de calefacció i que compleixin els requisits de les normes actuals.
Càlcul dels paràmetres del refrigerant
El càlcul del refrigerant es redueix a determinar els indicadors següents:
- la velocitat de moviment de les masses d’aigua a través d’una canonada amb paràmetres especificats;
- la seva temperatura mitjana;
- consum mediàtic associat als requisits de rendiment dels equips de calefacció.
En determinar tots els paràmetres anteriors relacionats directament amb el refrigerant, cal tenir en compte la resistència hidràulica de la canonada. També es té en compte la presència d’elements de vàlvules d’obturació, que constitueixen un greu obstacle per a la lliure circulació del transportista. Aquest punt és especialment important per als sistemes de calefacció, que inclouen intercanviadors termostàtics i de calor.
Les fórmules conegudes per calcular els paràmetres del refrigerant (tenint en compte la hidràulica) són força complexes i inconvenients en l'ús pràctic. Les calculadores en línia utilitzen un enfocament simplificat, que permet obtenir un resultat amb un error acceptable per aquest mètode. No obstant això, abans de començar la instal·lació, és important preocupar-se per comprar una bomba amb indicadors no inferiors als calculats. Només en aquest cas hi ha confiança que els requisits del sistema segons aquest criteri es compleixin plenament i que pugui escalfar l’habitació a temperatures còmodes.
Càlcul de resistència del sistema i selecció de la bomba de circulació
Quan es calcula la resistència hidràulica del sistema de calefacció, s’exclou l’opció de circulació natural del refrigerant pels seus circuits. Només es considera el cas d’escombratge forçat pels contorns tèrmics d’una extensa xarxa de canonades de calefacció. Perquè el sistema funcioni amb una eficiència determinada, és necessària una mostra de bomba, que òbviament garanteix la pressió necessària. Aquest valor es representa normalment com la quantitat de refrigerant bombejat a la unitat de temps seleccionada.
Per determinar el valor total de la resistència causada per l’adhesió de partícules d’aigua a les superfícies interiors de les canonades de les canonades, s’utilitza la fórmula següent: R = 510 4 V 1,9 / d 1,32 (Pa / m). Icona V en aquesta relació correspon a la velocitat de flux. Quan es realitzen càlculs independents, sempre se suposa que aquesta fórmula és vàlida només per a velocitats no superiors a 1,25 metres / s. Si l’usuari coneix el valor del consum actual de l’FGP, se li permet utilitzar una estimació aproximada, que permet determinar la secció interna de les canonades fetes de polipropilè.
Un cop finalitzats els càlculs bàsics, haureu de fer referència a una taula especial, que indica les seccions aproximades dels passatges de canonades, segons les xifres obtingudes en el càlcul. El procediment més complex i que requereix molt temps és la determinació de la resistència hidràulica a les seccions següents de la canonada existent:
- a les zones d’aparellament dels seus elements individuals;
- en vàlvules que serveixen el sistema de calefacció;
- en vàlvules de porta i dispositius de control.
Després de trobar tots els paràmetres desitjats relacionats amb les característiques de funcionament del refrigerant, aneu a la determinació de tots els altres indicadors del sistema.
Càlcul del volum d’aigua i de la capacitat del dipòsit d’expansió
Per calcular les característiques de funcionament del dipòsit d’expansió, obligatori per a qualsevol sistema de calefacció de tipus tancat, caldrà abordar el fenomen d’un augment del volum de líquid que hi ha. Aquest indicador es calcula tenint en compte els canvis en les característiques bàsiques del rendiment, incloses les fluctuacions de la seva temperatura. En aquest cas varia en un rang molt ampli: des de la temperatura ambient +20 graus fins als valors operatius en un rang de 50-80 graus.
Es podrà calcular el volum del tanc d’expansió sense problemes innecessaris, si fem servir una estimació aproximada que s’ha provat a la pràctica. Es basa en l’experiència d’operar l’equip, segons la qual el volum del tanc d’expansió és aproximadament d’una dècima de la quantitat total de refrigerant que circula al sistema. Al mateix temps, es tenen en compte tots els seus elements, inclosos els radiadors de calefacció (bateries), així com la capa d’aigua de la unitat de la caldera. Per determinar el valor exacte de l’indicador requerit, heu d’agafar el passaport de l’equip que s’utilitza i trobar els articles sobre la capacitat de la bateria i el dipòsit de treball de la caldera.
Després de determinar-los, el líquid refrigerant sobrant en el sistema no és difícil de trobar. Per fer-ho, calcular primer l’àrea de secció de les canonades de polipropilè, i després el valor resultant es multiplica per la longitud de la canonada. Després de sumar totes les branques del sistema de calefacció, se'ls afegeix el número de passaport dels radiadors i la caldera. Es comptabilitza una desena part del total.
Si, per exemple, la capacitat obtinguda per a un sistema domèstic era d’uns 150 litres, la capacitat estimada del tanc d’expansió serà d’aproximadament 15 litres.
Determinació de la pèrdua de pressió a les canonades
La resistència de pèrdues de pressió al circuit pel qual circula el refrigerant es determina com el valor total de tots els components individuals. Aquests últims inclouen:
- pèrdua primària, denotada per ∆Plk;
- despeses locals de transport de calor (∆Plм);
- caiguda de pressió en zones especials anomenades “generadores de calor” sota la designació ∆Ptg;
- pèrdues dins del sistema d’intercanvi de calor integrat ∆Pto.
Després de sumar aquests valors, s’obté l’indicador desitjat que caracteritza la resistència hidràulica total del sistema ∆Pco.
A més d’aquest mètode generalitzat, hi ha altres mètodes per determinar la pèrdua de pressió en canonades de polipropilè. Un d’ells es basa en la comparació de dos indicadors lligats a l’inici i al final del oleoducte.En aquest cas, es pot calcular la pèrdua de pressió restant simplement els seus valors inicials i finals, determinats per dos manòmetres.
Una altra opció per calcular l’indicador desitjat es basa en l’ús d’una fórmula més complexa que tingui en compte tots els factors que afecten les característiques del flux de calor. La ràtio que es mostra a continuació té en compte principalment la pèrdua de pressió del fluid a causa de la gran longitud del conducte.
- h - pèrdua de pressió de fluid, en el cas estudiat, mesurada en metres.
- λ - coeficient de resistència hidràulica (o fregament), determinat per altres mètodes de càlcul.
- L - la longitud total de la canonada servida, que es mesura en metres lineals.
- D - Mida interior de canonada que determina el volum de cabal de refrigeració.
- V - cabal de fluids, mesurat en unitats estàndard (metre per segon).
- Símbol g - aquesta és l’acceleració de la gravetat igual a 9,81 m / s2.
Són de gran interès les pèrdues causades per un elevat coeficient de fricció hidràulica. Depèn de la rugositat de les superfícies interiors de les canonades. Les ràtios utilitzades en aquest cas només són vàlides per a peces d'objectes tubulars rodons estàndard. La fórmula final per trobar-los s’assembla a aquesta:
- V - la velocitat de moviment de masses d’aigua, mesurada en metres / segon.
- D - el diàmetre interior que defineix l’espai lliure per moure el refrigerant.
- El coeficient en el denominador indica la viscositat cinemàtica del líquid.
Aquest darrer indicador fa referència a valors constants i se situa en taules especials publicades en gran quantitat a Internet.
En accelerar el flux de refrigerant, la seva resistència al moviment també augmenta. Al mateix temps, augmenten les pèrdues a la xarxa de calefacció, el creixement de les quals no és proporcional al pols que va provocar aquest efecte (canvia segons la llei quadràtica). D’aquí la conclusió: un elevat cabal de fluids al conducte no és beneficiós tant des del punt de vista tècnic com econòmic.
