Većina modernih industrijskih i stambenih objekata zagrijava se zimi zbog priključenja na već centralizirano opskrbu toplinom. Ali česti su slučajevi kada se za grijanje stambenih prostora koriste neovisni (autonomni) izvori. Uz njihovu neovisnu instalaciju, ne možete bez prethodnog hidrauličkog izračuna grijanja koji se provodi za cijeli kompleks u cjelini.
Proračun hidraulike kanala za grijanje
Hidraulički proračun sustava grijanja obično se svodi na odabir promjera cijevi postavljenih na pojedinim dijelovima mreže. Pri njegovom provođenju moraju se uzeti u obzir sljedeći čimbenici:
- vrijednost tlaka i njegove razlike u cjevovodu pri određenoj brzini cirkulacije rashladnog sredstva;
- njegov procijenjeni trošak;
- tipične veličine korištenih cjevastih proizvoda.
Prilikom izračunavanja prvog od ovih parametara važno je uzeti u obzir snagu crpne opreme. To bi trebalo biti dovoljno za prevladavanje hidrauličkog otpora krugova grijanja. U ovom je slučaju ukupna duljina polipropilenskih cijevi presudna, s povećanjem povećanja ukupnog hidrauličkog otpora sustava u cjelini. Na temelju rezultata izračuna određuju se pokazatelji potrebni za naknadnu ugradnju sustava grijanja i ispunjavanje zahtjeva trenutnih standarda.
Izračun parametara rashladne tekućine
Proračun rashladne tekućine svodi se na određivanje sljedećih pokazatelja:
- brzina kretanja vodenih masa kroz cjevovod s navedenim parametrima;
- njihova prosječna temperatura;
- potrošnja medija povezana sa zahtjevima performansi opreme za grijanje.
Pri određivanju svih gore navedenih parametara koji se odnose izravno na rashladno sredstvo, mora se uzeti u obzir hidraulički otpor cijevi. Također se uzima u obzir prisutnost zapornih elemenata ventila, koji predstavljaju ozbiljnu prepreku slobodnom kretanju nosača. Ova je točka osobito važna za sustave grijanja, koji uključuju termostatske i izmjenjivače topline.
Poznate formule za izračun parametara rashladne tekućine (uzimajući u obzir hidrauliku) prilično su složene i neugodne za praktičnu upotrebu. Internetski kalkulatori koriste pojednostavljeni pristup koji vam omogućuje da dobijete pogrešku prihvatljivu za ovu metodu. Ipak, prije početka instalacije, važno je brinuti se o kupnji crpke s pokazateljima koji nisu niži od izračunatih. Samo u ovom slučaju postoji sigurnost da su zahtjevi za sustav prema ovom kriteriju u potpunosti ispunjeni i da je u stanju zagrijati sobu do ugodnih temperatura.
Proračun otpornosti sustava i odabir cirkulacijske crpke
Prilikom izračunavanja hidrauličkog otpora sustava grijanja isključuje se mogućnost prirodne cirkulacije rashladnog sredstva duž njegovih krugova. Razmatra se samo slučaj prisilnog čišćenja duž termičkih kontura opsežne mreže grijaćih cijevi. Da bi sustav radio sa zadanom efikasnošću, potreban je uzorak pumpe, koji očito jamči potrebni tlak. Ta se vrijednost obično predstavlja kao količina rashladne tekućine koja se ubaci u odabranu jedinicu vremena.
Za određivanje ukupne vrijednosti otpora uzrokovanog prijanjanjem vodenih čestica na unutarnje površine cijevi u cjevovodima koristi se sljedeća formula: R = 510 4 V 1,9 / d 1,32 (Pa / m). Ikona V u tom omjeru odgovara brzini protoka. Prilikom provođenja neovisnih izračuna uvijek se pretpostavlja da ova formula vrijedi samo za brzine ne veće od 1,25 metra / sek. Ako korisnik zna vrijednost trenutne potrošnje FGP-a, dopušteno je koristiti približnu procjenu, koja omogućuje utvrđivanje unutarnjeg presjeka cijevi izrađenih od polipropilena.
Po završetku osnovnih izračuna trebali biste se obratiti posebnoj tablici koja pokazuje približne presjeke prolaza cijevi, ovisno o brojkama dobivenim u izračunu. Najsloženiji i dugotrajni postupak je određivanje hidrauličkog otpora u sljedećim dionicama postojećeg cjevovoda:
- u zonama parenja pojedinih njegovih elemenata;
- u ventilima koji služe sustavu grijanja;
- u ventilima i kontrolnim uređajima.
Nakon što su pronađeni svi potrebni parametri koji se odnose na radne karakteristike rashladne tekućine, nastavljaju s određivanjem svih ostalih pokazatelja sustava.
Proračun zapremine vode i kapaciteta ekspanzijskog spremnika
Za izračunavanje radnih karakteristika ekspanzijskog spremnika, koje su obvezne za bilo koji sustav grijanja zatvorenog tipa, trebat će se pozabaviti fenomenom povećanja volumena tekućine u njemu. Ovaj pokazatelj procjenjuje se uzimajući u obzir promjene u osnovnim karakteristikama, uključujući fluktuacije u njegovoj temperaturi. Ona u ovom slučaju varira u vrlo širokom rasponu - od sobne temperature +20 stupnjeva do radne vrijednosti u rasponu od 50-80 stupnjeva.
Količinu ekspanzijskog spremnika moguće je izračunati bez nepotrebnih problema, ako koristimo grubu procjenu koja je testirana u praksi. Temelji se na iskustvu u radu opreme, prema kojem volumen ekspanzijskog spremnika iznosi otprilike desetinu ukupne količine rashladne tekućine koja cirkulira u sustavu. Istodobno se uzimaju u obzir svi njegovi elementi, uključujući radijatore za grijanje (baterije), kao i vodenu jaknu kotlovske jedinice. Da biste odredili točnu vrijednost potrebnog pokazatelja, morat ćete uzeti putovnicu korištene opreme i pronaći stavke u vezi s kapacitetom baterije i radnim spremnikom kotla.
Nakon što ih odredite, višak rashladne tekućine u sustavu nije teško pronaći. Da biste to učinili, najprije izračunajte površinu poprečnog presjeka polipropilenskih cijevi, a zatim se dobivena vrijednost množi s duljinom cjevovoda. Nakon zbrajanja svih grana sustava grijanja, dodaju im se brojevi uzeti iz putovnice za radijatore i bojler. Tada se računa jedna desetina ukupnog broja.
Ako je, na primjer, dobiveni kapacitet za kućanski sustav bio oko 150 litara, procijenjeni kapacitet ekspanzijskog spremnika bit će približno 15 litara.
Određivanje gubitka tlaka u cijevima
Otpor gubitaka tlaka u krugu duž kojeg cirkulira rashladno sredstvo određuje se kao njihova ukupna vrijednost za sve pojedine komponente. Potonje uključuje:
- primarni gubitak, označen sa ∆Plk;
- lokalni troškovi nositelja topline (∆Plm);
- pad tlaka u posebnim zonama pod nazivom genePtg;
- gubici unutar integriranog sustava izmjene topline toPto.
Nakon zbrajanja ovih vrijednosti, dobiva se željeni pokazatelj koji karakterizira ukupni hidraulički otpor sustava ∆Pco.
Pored ove generalizirane metode, postoje i druge metode za određivanje gubitka tlaka u polipropilenskim cijevima. Jedan od njih temelji se na usporedbi dva pokazatelja vezana za početak i kraj cjevovoda.U tom se slučaju gubitak tlaka može izračunati jednostavnim oduzimanjem početnih i krajnjih vrijednosti, određenih s dva manometra.
Druga mogućnost izračuna željenog pokazatelja temelji se na upotrebi složenije formule koja uzima u obzir sve čimbenike koji utječu na karakteristike toplinskog toka. Donji omjer prvenstveno uzima u obzir gubitak tlaka tekućine zbog velike duljine cjevovoda.
- h - gubitak tlaka tekućine, u ispitivanom slučaju, izmjeren u metrima.
- λ - koeficijent hidrauličkog otpora (ili trenja) određen drugim metodama izračuna.
- L - ukupna dužina opskrbljenog cjevovoda, koja se mjeri u linearnim metrima.
- D - unutarnja veličina cijevi, koja određuje volumen protoka rashladne tekućine.
- V - protok tekućine, izmjeren u standardnim jedinicama (metar u sekundi).
- Simbol g - ovo je ubrzanje gravitacije jednako 9,81 m / s2.
Od velikog interesa su gubici uzrokovani visokim koeficijentom hidrauličkog trenja. Ovisi o hrapavosti unutarnjih površina cijevi. U ovom slučaju, omjeri vrijede samo za standardne okrugle cjevaste izrade. Konačna formula za njihovo pronalaženje izgleda ovako:
- V - brzina kretanja vodenih masa, izmjerena u metrima / sekundi.
- D - unutarnji promjer koji definira slobodni prostor za pomicanje rashladne tekućine.
- Koeficijent u nazivniku označava kinematičku viskoznost tekućine.
Potonji pokazatelj odnosi se na konstantne vrijednosti i nalazi se na posebnim tablicama koje su u velikim količinama objavljene na Internetu.
Kada ubrzava protok rashladne tekućine, povećava se i njegova otpornost na kretanje. Istodobno se povećavaju gubici u toplinskoj mreži, čiji rast nije proporcionalan impulsu koji je izazvao ovaj učinak (mijenja se prema kvadratnom zakonu). Odatle zaključak: visoka brzina protoka tekućine u cjevovodu nije korisna s tehničkog i ekonomskog gledišta.
