La maggior parte delle moderne strutture industriali e residenziali viene riscaldata in inverno a causa del collegamento alla fornitura di calore centralizzata già fornita a loro. Ma ci sono casi frequenti quando vengono utilizzate fonti indipendenti (autonome) per riscaldare gli spazi residenziali. Con la loro installazione indipendente, non puoi fare a meno di un calcolo idraulico preliminare del riscaldamento effettuato per l'intero complesso nel suo complesso.
Calcolo dell'idraulica dei canali di riscaldamento
Il calcolo idraulico del sistema di riscaldamento di solito si riduce alla selezione dei diametri dei tubi disposti in singole sezioni della rete. Nel condurlo, devono essere presi in considerazione i seguenti fattori:
- valore di pressione e sue differenze nella tubazione a una data velocità di circolazione del refrigerante;
- la sua spesa stimata;
- dimensioni tipiche dei prodotti tubolari usati.
Nel calcolare il primo di questi parametri, è importante tenere conto della potenza dell'attrezzatura di pompaggio. Dovrebbe essere sufficiente per superare la resistenza idraulica dei circuiti di riscaldamento. In questo caso, la lunghezza totale dei tubi in polipropilene è di importanza decisiva, con un aumento in cui aumenta la resistenza idraulica complessiva dei sistemi nel loro insieme. Sulla base dei risultati del calcolo, vengono determinati gli indicatori necessari per la successiva installazione del sistema di riscaldamento e per soddisfare i requisiti delle norme attuali.
Calcolo dei parametri del liquido di raffreddamento
Il calcolo del liquido di raffreddamento è ridotto per determinare i seguenti indicatori:
- la velocità di movimento delle masse d'acqua attraverso una tubazione con parametri specifici;
- la loro temperatura media;
- consumo di media associato ai requisiti prestazionali delle apparecchiature di riscaldamento.
Nel determinare tutti i parametri di cui sopra relativi direttamente al liquido di raffreddamento, è necessario tenere conto della resistenza idraulica del tubo. Viene inoltre presa in considerazione la presenza di elementi della valvola di intercettazione, che rappresentano un grave ostacolo alla libera circolazione del trasportatore. Questo punto è particolarmente importante per i sistemi di riscaldamento, che includono scambiatori di calore e termostatici.
Le formule note per il calcolo dei parametri del liquido di raffreddamento (tenendo conto dell'idraulica) sono piuttosto complesse e scomode nell'uso pratico. I calcolatori online utilizzano un approccio semplificato, che consente di ottenere un risultato con un errore accettabile per questo metodo. Tuttavia, prima di iniziare l'installazione, è importante preoccuparsi di acquistare una pompa con indicatori non inferiori a quelli calcolati. Solo in questo caso si ha la certezza che i requisiti del sistema secondo questo criterio sono pienamente soddisfatti e che è in grado di riscaldare l'ambiente a temperature confortevoli.
Calcolo della resistenza del sistema e selezione della pompa di circolazione
Nel calcolo della resistenza idraulica del sistema di riscaldamento, viene esclusa l'opzione di circolazione naturale del liquido di raffreddamento lungo i suoi circuiti. Viene preso in considerazione solo il caso di spazzamento forzato lungo i contorni termici di una vasta rete di tubi di riscaldamento. Affinché il sistema funzioni con una determinata efficienza, è necessario un campione di pompa, che ovviamente garantisce la pressione necessaria. Questo valore è di solito rappresentato dalla quantità di refrigerante pompata nell'unità di tempo selezionata.
Per determinare il valore totale della resistenza causata dall'adesione delle particelle d'acqua alle superfici interne dei tubi nelle tubazioni, viene utilizzata la seguente formula: R = 510 4 V 1.9 / d 1.32 (Pa / m). Icona V in questo rapporto corrisponde alla velocità del flusso. Quando si eseguono calcoli indipendenti, si presume sempre che questa formula sia valida solo per velocità non superiori a 1,25 metri / sec. Se l'utente conosce il valore del consumo corrente dell'FGP, è consentito utilizzare una stima approssimativa, che consente di determinare la sezione interna dei tubi in polipropilene.
Al completamento dei calcoli di base, è necessario fare riferimento a una tabella speciale, che indica le sezioni approssimative dei passaggi dei tubi, a seconda delle figure ottenute nel calcolo. La procedura più complessa e che richiede tempo è la determinazione della resistenza idraulica nelle seguenti sezioni della tubazione esistente:
- nelle zone di accoppiamento dei suoi singoli elementi;
- nelle valvole al servizio del sistema di riscaldamento;
- nelle valvole a saracinesca e nei dispositivi di controllo.
Dopo aver trovato tutti i parametri richiesti relativi alle caratteristiche operative del liquido di raffreddamento, continuano a determinare tutti gli altri indicatori del sistema.
Calcolo del volume d'acqua e della capacità del vaso di espansione
Per calcolare le caratteristiche operative del vaso di espansione, che è obbligatorio per qualsiasi sistema di riscaldamento di tipo chiuso, sarà necessario affrontare il fenomeno di un aumento del volume di liquido al suo interno. Questo indicatore è stimato tenendo conto delle variazioni delle caratteristiche prestazionali di base, comprese le fluttuazioni della sua temperatura. In questo caso varia in un intervallo molto ampio - dalla temperatura ambiente +20 gradi e fino a valori operativi nell'intervallo 50-80 gradi.
Sarà possibile calcolare il volume del vaso di espansione senza inutili problemi, se utilizziamo una stima approssimativa che è stata testata nella pratica. Si basa sull'esperienza di funzionamento dell'apparecchiatura, in base alla quale il volume del vaso di espansione è circa un decimo della quantità totale di refrigerante che circola nel sistema. Allo stesso tempo, vengono presi in considerazione tutti i suoi elementi, inclusi i radiatori di riscaldamento (batterie), nonché la camicia d'acqua dell'unità caldaia. Per determinare il valore esatto dell'indicatore richiesto, è necessario prendere il passaporto dell'attrezzatura utilizzata e trovare gli elementi relativi alla capacità della batteria e al serbatoio di lavoro della caldaia.
Dopo averli determinati, non è difficile trovare il liquido di raffreddamento in eccesso nel sistema. Per fare ciò, calcolare innanzitutto l'area della sezione trasversale dei tubi in polipropilene, quindi il valore risultante viene moltiplicato per la lunghezza della tubazione. Dopo aver sommato tutti i rami del sistema di riscaldamento, vengono aggiunti i numeri presi dal passaporto per i radiatori e la caldaia. Viene quindi conteggiato un decimo del totale.
Se, ad esempio, la capacità ottenuta per un sistema domestico è stata di circa 150 litri, la capacità stimata del vaso di espansione sarà di circa 15 litri.
Determinazione della perdita di pressione nei tubi
La resistenza delle perdite di carico nel circuito lungo il quale circola il refrigerante viene determinata come valore totale per tutti i singoli componenti. Questi ultimi includono:
- perdita primaria, indicata da lkPlk;
- costi locali del vettore di calore (∆Plм);
- caduta di pressione in zone speciali chiamate "generatori di calore" con la denominazione ∆Ptg;
- perdite all'interno del sistema di scambio termico integrato ∆Pto.
Dopo aver sommato questi valori, si ottiene l'indicatore desiderato che caratterizza la resistenza idraulica totale del sistema coPco.
Oltre a questo metodo generalizzato, esistono altri metodi per determinare la perdita di pressione nei tubi in polipropilene. Uno di questi si basa su un confronto di due indicatori legati all'inizio e alla fine della pipeline.In questo caso, la perdita di pressione può essere calcolata semplicemente sottraendo i suoi valori iniziali e finali, determinati da due manometri.
Un'altra opzione per il calcolo dell'indicatore desiderato si basa sull'uso di una formula più complessa che tiene conto di tutti i fattori che influenzano le caratteristiche del flusso di calore. Il rapporto indicato di seguito tiene conto principalmente della perdita di pressione del fluido dovuta alla grande lunghezza della tubazione.
- h - perdita di pressione del fluido, nel caso studiato, misurata in metri.
- λ - coefficiente di resistenza idraulica (o attrito), determinato con altri metodi di calcolo.
- L - la lunghezza totale della condotta servita, misurata in metri lineari.
- D –Dimensioni interne del tubo, che determinano il volume del flusso di refrigerante.
- V - portata del fluido, misurata in unità standard (metro al secondo).
- Simbolo g - questa è l'accelerazione di gravità pari a 9,81 m / s2.
Di grande interesse sono le perdite causate da un elevato coefficiente di attrito idraulico. Dipende dalla rugosità delle superfici interne dei tubi. I rapporti utilizzati in questo caso sono validi solo per pezzi tubolari rotondi standard. La formula finale per trovarli si presenta così:
- V - la velocità di movimento delle masse d'acqua, misurata in metri / secondo.
- D - il diametro interno che definisce lo spazio libero per lo spostamento del liquido di raffreddamento.
- Il coefficiente nel denominatore indica la viscosità cinematica del liquido.
Quest'ultimo indicatore si riferisce a valori costanti e si trova su tabelle speciali pubblicate in grandi quantità su Internet.
Quando si accelera il flusso di refrigerante, aumenta anche la sua resistenza ai movimenti. Allo stesso tempo, aumentano le perdite nella rete di riscaldamento, la cui crescita non è proporzionale all'impulso che ha causato questo effetto (cambia secondo la legge quadratica). Da qui la conclusione: un'elevata portata del fluido nella condotta non è vantaggiosa dal punto di vista sia tecnico che economico.
