De meeste moderne industriële en residentiële voorzieningen worden in de winter verwarmd door de aansluiting op de reeds geleverde centrale verwarming. Maar er zijn veel gevallen waarin onafhankelijke (autonome) bronnen worden gebruikt om woonruimtes te verwarmen. Met hun onafhankelijke installatie kunt u niet zonder een voorlopige hydraulische berekening van de verwarming die voor het hele complex als geheel is uitgevoerd.
Berekening van hydraulica van verwarmingskanalen
Hydraulische berekening van het verwarmingssysteem komt meestal neer op de selectie van buisdiameters die in afzonderlijke secties van het netwerk zijn gelegd. Bij het uitvoeren ervan moet rekening worden gehouden met de volgende factoren:
- drukwaarde en de verschillen in de pijpleiding bij een gegeven circulatiesnelheid van het koelmiddel;
- de geschatte kosten;
- typische maten van gebruikte buisvormige producten.
Bij het berekenen van de eerste van deze parameters is het belangrijk om rekening te houden met het vermogen van de pompapparatuur. Het moet voldoende zijn om de hydraulische weerstand van de verwarmingscircuits te overwinnen. In dit geval is de totale lengte van polypropyleen buizen van doorslaggevend belang, waarbij de totale hydraulische weerstand van de systemen als geheel toeneemt. Op basis van de resultaten van de berekening worden de indicatoren bepaald die nodig zijn voor de latere installatie van het verwarmingssysteem en die voldoen aan de eisen van de huidige normen.
Berekening van de parameters van het koelmiddel
De berekening van het koelmiddel wordt gereduceerd tot het bepalen van de volgende indicatoren:
- de bewegingssnelheid van watermassa's door een pijpleiding met gespecificeerde parameters;
- hun gemiddelde temperatuur;
- mediaconsumptie in verband met de prestatie-eisen van verwarmingsapparatuur.
Bij het bepalen van alle bovenstaande parameters die rechtstreeks betrekking hebben op het koelmiddel, moet rekening worden gehouden met de hydraulische weerstand van de buis. Er wordt ook rekening gehouden met de aanwezigheid van afsluitklepelementen, die een ernstige belemmering vormen voor het vrije verkeer van de drager. Dit punt is vooral belangrijk voor verwarmingssystemen, waaronder thermostatische en warmtewisselaars.
Bekende formules voor het berekenen van de parameters van het koelmiddel (rekening houdend met hydraulica) zijn behoorlijk complex en lastig in praktisch gebruik. Online rekenmachines gebruiken een vereenvoudigde aanpak, waardoor u een resultaat kunt krijgen met een fout die acceptabel is voor deze methode. Desalniettemin is het, voordat u met de installatie begint, belangrijk om u zorgen te maken over de aanschaf van een pomp met indicatoren die niet lager zijn dan de berekende. Alleen in dit geval is er vertrouwen dat de vereisten voor het systeem volgens dit criterium volledig worden vervuld en dat het de kamer tot comfortabele temperaturen kan verwarmen.
Berekening van de systeemweerstand en selectie van de circulatiepomp
Bij het berekenen van de hydraulische weerstand van het verwarmingssysteem is de mogelijkheid van natuurlijke circulatie van het koelmiddel langs de circuits uitgesloten. Alleen het geval van geforceerd vegen langs de thermische contouren van een uitgebreid netwerk van verwarmingsbuizen wordt overwogen. Om het systeem met een bepaald rendement te laten werken, is een pompmonster nodig, wat uiteraard de nodige druk garandeert. Deze waarde wordt meestal weergegeven als de hoeveelheid koelvloeistof die in de geselecteerde tijdseenheid wordt gepompt.
Om de totale waarde van de weerstand te bepalen die wordt veroorzaakt door de hechting van waterdeeltjes op de binnenoppervlakken van de buizen in de pijpleidingen, wordt de volgende formule gebruikt: R = 510 4 V 1,9 / d 1,32 (Pa / m). Icoon V in deze verhouding komt overeen met de stroomsnelheid. Bij onafhankelijke berekeningen wordt er altijd van uitgegaan dat deze formule alleen geldig is voor snelheden van niet meer dan 1,25 meter / sec. Als de gebruiker de waarde van het huidige verbruik van de FGP kent, is het toegestaan om een geschatte schatting te gebruiken, waarmee het interne gedeelte van buizen gemaakt van polypropyleen kan worden bepaald.
Na voltooiing van de basisberekeningen moet u verwijzen naar een speciale tabel, die de geschatte doorsneden van buisdoorgangen aangeeft, afhankelijk van de cijfers verkregen in de berekening. De meest complexe en tijdrovende procedure is het bepalen van de hydraulische weerstand in de volgende secties van de bestaande pijpleiding:
- in de paringszones van zijn individuele elementen;
- in kleppen die het verwarmingssysteem bedienen;
- in schuifafsluiters en regelapparatuur.
Nadat alle vereiste parameters met betrekking tot de bedrijfskenmerken van de koelvloeistof zijn gevonden, gaan ze verder met het bepalen van alle andere indicatoren van het systeem.
Berekening van het watervolume en de capaciteit van het expansievat
Om de bedrijfseigenschappen van het expansievat te berekenen, dat verplicht is voor elk gesloten verwarmingssysteem, zal het fenomeen van een toename van het vloeistofvolume erin moeten worden aangepakt. Deze indicator wordt geschat rekening houdend met veranderingen in de basisprestatiekenmerken, inclusief schommelingen in de temperatuur. Het varieert in dit geval in een zeer breed bereik - van kamertemperatuur +20 graden en tot bedrijfswaarden in het bereik van 50-80 graden.
Het volume van het expansievat kan zonder onnodige problemen worden berekend als we een ruwe schatting gebruiken die in de praktijk is getest. Het is gebaseerd op de ervaring met het bedienen van de apparatuur, volgens welke het volume van de expansietank ongeveer een tiende is van de totale hoeveelheid koelvloeistof die in het systeem circuleert. Tegelijkertijd wordt rekening gehouden met al zijn elementen, inclusief verwarmingsradiatoren (batterijen) en de watermantel van de keteleenheid. Om de exacte waarde van de vereiste indicator te bepalen, moet u het paspoort van de gebruikte apparatuur nemen en de items vinden met betrekking tot de batterijcapaciteit en de werktank van de ketel.
Na het bepalen ervan is de overtollige koelvloeistof in het systeem niet moeilijk te vinden. Om dit te doen, berekent u eerst het doorsnedeoppervlak van polypropyleen buizen en vervolgens wordt de resulterende waarde vermenigvuldigd met de lengte van de pijpleiding. Na een optelling over alle takken van het verwarmingssysteem, worden de nummers uit het paspoort voor radiatoren en de ketel toegevoegd. Een tiende van het totaal wordt dan geteld.
Als bijvoorbeeld de verkregen capaciteit voor een huishoudelijk systeem ongeveer 150 liter was, zal de geschatte capaciteit van het expansievat ongeveer 15 liter zijn.
Bepaling van drukverlies in leidingen
De weerstand van drukverliezen in het circuit waarlangs het koelmiddel circuleert, wordt bepaald als hun totale waarde voor alle afzonderlijke componenten. Deze laatste omvatten:
- primair verlies, aangeduid met ∆Plk;
- lokale warmtedragerkosten (∆Plм);
- drukval in speciale zones genaamd "warmtegeneratoren" onder de aanduiding ∆Ptg;
- verliezen binnen het geïntegreerde warmtewisselsysteem ∆Pto.
Na het optellen van deze waarden verkrijgen we de gewenste indicator die de totale hydraulische weerstand van het systeem ∆Pco karakteriseert.
Naast deze algemene methode zijn er nog andere methoden om het drukverlies in polypropyleen buizen te bepalen. Een daarvan is gebaseerd op een vergelijking van twee indicatoren die aan het begin en het einde van de pijplijn zijn gekoppeld.In dit geval kan het drukverlies worden berekend door eenvoudig de begin- en eindwaarden af te trekken, bepaald door twee manometers.
Een andere mogelijkheid om de gewenste indicator te berekenen, is gebaseerd op het gebruik van een complexere formule die rekening houdt met alle factoren die de kenmerken van de warmteflux beïnvloeden. De onderstaande verhouding houdt voornamelijk rekening met het verlies van vloeistofdruk als gevolg van de grote lengte van de pijpleiding.
- h - verlies van vloeistofdruk, in het bestudeerde geval, gemeten in meters.
- λ - coëfficiënt van hydraulische weerstand (of wrijving), bepaald door andere berekeningsmethoden.
- L - de totale lengte van de bediende pijpleiding, gemeten in lineaire meters.
- D –Interne leidingmaat, die het volume van de koelvloeistofstroom bepaalt.
- V - vloeistofstroomsnelheid, gemeten in standaardeenheden (meter per seconde).
- Symbool g - dit is de zwaartekrachtversnelling gelijk aan 9,81 m / s2.
Van groot belang zijn verliezen veroorzaakt door een hoge wrijvingscoëfficiënt. Het hangt af van de ruwheid van de binnenoppervlakken van de buizen. De in dit geval gebruikte verhoudingen zijn alleen geldig voor standaard ronde buiswerkstukken. De uiteindelijke formule om ze te vinden, ziet er als volgt uit:
- V - de bewegingssnelheid van watermassa's, gemeten in meters / seconde.
- D - de binnendiameter die de vrije ruimte bepaalt om het koelmiddel te verplaatsen.
- De coëfficiënt in de noemer geeft de kinematische viscositeit van de vloeistof aan.
De laatste indicator verwijst naar constante waarden en bevindt zich op speciale tabellen die in grote hoeveelheden op internet worden gepubliceerd.
Bij het versnellen van de stroom koelvloeistof neemt ook de weerstand tegen beweging toe. Tegelijkertijd nemen de verliezen in het verwarmingsnetwerk toe, waarvan de groei niet evenredig is met de puls die dit effect veroorzaakte (het verandert volgens de kwadratische wet). Vandaar de conclusie: een hoog vloeistofdebiet in de pijpleiding is zowel technisch als economisch gezien niet gunstig.
