Majoritatea instalațiilor industriale și rezidențiale moderne sunt încălzite în timpul iernii datorită conectării la sursa de căldură centralizată deja furnizată acestora. Există însă cazuri frecvente când sursele independente (autonome) sunt folosite pentru încălzirea spațiilor rezidențiale. Cu instalația lor independentă, nu puteți face fără un calcul hidraulic prealabil al încălzirii efectuate pentru întregul complex în ansamblu.
Calcularea hidraulicii canalelor de încălzire
Calculul hidraulic al sistemului de încălzire se reduce de obicei la selectarea diametrelor conductelor prevăzute în secțiuni individuale ale rețelei. La realizarea acestuia trebuie să se țină seama de următorii factori:
- valoarea presiunii și diferențele sale în conductă la o viteză de circulație dată de lichid de răcire;
- cheltuielile sale estimate;
- dimensiuni tipice de produse tubulare folosite.
Atunci când se calculează primul dintre acești parametri, este important să se țină seama de puterea echipamentului de pompare. Ar trebui să fie suficient pentru a depăși rezistența hidraulică a circuitelor de încălzire. În acest caz, lungimea totală a conductelor de polipropilenă este de o importanță decisivă, cu o creștere în care rezistența hidraulică totală a sistemelor în ansamblu crește. Pe baza rezultatelor calculului, sunt determinați indicatorii necesari pentru instalarea ulterioară a sistemului de încălzire și care îndeplinesc cerințele standardelor actuale.
Calcularea parametrilor lichidului de răcire
Calculul lichidului de răcire se reduce la determinarea următorilor indicatori:
- viteza de deplasare a maselor de apă printr-o conductă cu parametri specifici;
- temperatura medie a acestora;
- consumul media asociat cu cerințele de performanță ale echipamentelor de încălzire.
La determinarea tuturor parametrilor de mai sus care se referă direct la lichidul de răcire, trebuie să se țină seama de rezistența hidraulică a conductei. Este, de asemenea, luată în considerare prezența elementelor de supapă de închidere, care constituie un obstacol serios pentru libera circulație a transportatorului. Acest punct este deosebit de important pentru sistemele de încălzire, care includ schimbătoare termostatice și de căldură.
Formulele cunoscute pentru calcularea parametrilor lichidului de răcire (luând în considerare hidraulica) sunt destul de complexe și incomode în utilizarea practică. Calculatoarele online utilizează o abordare simplificată, care vă permite să obțineți un rezultat cu o eroare acceptabilă pentru această metodă. Cu toate acestea, înainte de a începe instalarea, este important să vă faceți griji pentru achiziționarea unei pompe cu indicatoare nu mai mici decât cele calculate. Doar în acest caz există încrederea că cerințele sistemului conform acestui criteriu sunt pe deplin îndeplinite și că este capabil să încălzească camera la temperaturi confortabile.
Calculul rezistenței sistemului și selectarea pompei de circulație
La calcularea rezistenței hidraulice a sistemului de încălzire, opțiunea de circulație naturală a lichidului de răcire de-a lungul circuitelor sale este exclusă. Se consideră doar cazul de măturare forțată de-a lungul contururilor termice ale unei rețele extinse de conducte de încălzire. Pentru ca sistemul să funcționeze cu o eficiență dată, este necesară o probă de pompă, ceea ce garantează, evident, presiunea necesară. Această valoare este de obicei reprezentată ca cantitatea de lichid de răcire pompat în unitatea de timp aleasă.
Pentru a determina valoarea totală a rezistenței cauzate de aderența particulelor de apă pe suprafețele interioare ale conductelor din conducte, se utilizează următoarea formulă: R = 510 4 V 1,9 / d 1,32 (Pa / m). icoană V în acest raport corespunde vitezei de curgere. Când se efectuează calcule independente, se presupune întotdeauna că această formulă este valabilă numai pentru viteze de cel mult 1,25 metri / sec. Dacă utilizatorul cunoaște valoarea consumului curent al FGP, i se permite să utilizeze o estimare aproximativă, care permite să se determine secțiunea internă a conductelor din polipropilenă.
După finalizarea calculelor de bază, trebuie să vă referiți la un tabel special, care indică secțiunile aproximative ale pasajelor conductelor, în funcție de cifrele obținute în calcul. Cea mai complexă și consumatoare de timp este determinarea rezistenței hidraulice în următoarele secțiuni ale conductei existente:
- în zonele de împerechere ale elementelor sale individuale;
- în supape care servesc sistemul de încălzire;
- în supapele de poartă și dispozitivele de control.
După ce au fost găsiți toți parametrii necesari cu privire la caracteristicile de funcționare ale lichidului de răcire, aceștia continuă să determine toți ceilalți indicatori ai sistemului.
Calcularea volumului de apă și a capacității rezervorului de expansiune
Pentru a calcula caracteristicile de funcționare ale rezervorului de expansiune, care este obligatoriu pentru orice sistem de încălzire tip închis, va fi necesar să abordăm fenomenul unei creșteri a volumului de lichid din acesta. Acest indicator este estimat luând în considerare modificările caracteristicilor de bază ale performanței, inclusiv fluctuațiile temperaturii sale. În acest caz, variază într-un interval foarte larg - de la temperatura camerei +20 grade și până la valori de funcționare în intervalul 50-80 grade.
Va fi posibil să calculăm volumul rezervorului de expansiune fără probleme inutile, dacă folosim o estimare aproximativă care a fost testată în practică. Se bazează pe experiența de exploatare a echipamentului, conform căruia volumul rezervorului de expansiune este de aproximativ o zecime din cantitatea totală de lichid de răcire care circulă în sistem. În același timp, toate elementele sale sunt luate în considerare, inclusiv radiatoare de încălzire (baterii), precum și mantaua de apă a unității cazanului. Pentru a determina valoarea exactă a indicatorului necesar, va trebui să luați pașaportul echipamentului folosit și să găsiți elementele referitoare la capacitatea bateriei și rezervorul de lucru al cazanului.
După determinarea lor, lichidul de răcire în exces nu este greu de găsit. Pentru a face acest lucru, calculați mai întâi aria secțiunii transversale a conductelor de polipropilenă, iar apoi valoarea rezultată este înmulțită cu lungimea conductei. După însumarea tuturor ramurilor sistemului de încălzire, li se adaugă numerele luate din pașaport pentru radiatoare și cazan. O zecime din total este apoi contabilizată.
Dacă, de exemplu, capacitatea obținută pentru un sistem casnic a fost de aproximativ 150 litri, capacitatea estimată a rezervorului de expansiune va fi de aproximativ 15 litri.
Determinarea pierderilor de presiune în conducte
Rezistența pierderilor de presiune în circuitul pe care circulă lichidul de răcire este determinată ca valoare totală pentru toate componentele individuale. Acestea din urmă includ:
- pierdere primară, notată cu ∆Plk;
- costuri pentru transportul termic local (∆Plм);
- scăderea presiunii în zonele speciale numite „generatoare de căldură” sub denumirea ∆Ptg;
- pierderi în cadrul sistemului de schimb de căldură integrat ∆Pto.
După însumarea acestor valori, se obține indicatorul dorit care caracterizează rezistența hidraulică totală a sistemului ∆Pco.
În plus față de această metodă generalizată, există și alte metode pentru a determina pierderea de presiune în conductele de polipropilenă. Unul dintre ei se bazează pe o comparație a doi indicatori legați de începutul și sfârșitul conductei.În acest caz, pierderea de presiune poate fi calculată scăzând doar valorile inițiale și finale, determinate de două manometre.
O altă opțiune pentru calcularea indicatorului dorit se bazează pe utilizarea unei formule mai complexe care ține cont de toți factorii care afectează caracteristicile fluxului de căldură. Raportul prezentat mai jos ține seama în principal de pierderea presiunii fluidului din cauza lungimii mari a conductei.
- h - pierderea presiunii fluidului, în cazul studiat, măsurat în metri.
- λ - coeficientul de rezistență hidraulică (sau de frecare), determinat prin alte metode de calcul.
- L - lungimea totală a conductei deservite, măsurată în metri liniari.
- D - Dimensiunea internă a conductei, care determină volumul debitului de răcire.
- V - debitul de fluid, măsurat în unități standard (metru pe secundă).
- Simbol g - aceasta este accelerația gravitației egală cu 9,81 m / s2.
De mare interes sunt pierderile cauzate de un coeficient ridicat de frecare hidraulică. Depinde de rugozitatea suprafețelor interioare ale țevilor. Raporturile utilizate în acest caz sunt valabile numai pentru piese tubulare rotunde standard. Formula finală pentru găsirea lor arată astfel:
- V - viteza de mișcare a maselor de apă, măsurată în metri / secundă.
- D - diametrul interior care definește spațiul liber pentru deplasarea lichidului de răcire.
- Coeficientul din numitor indică vâscozitatea cinematică a lichidului.
Acest din urmă indicator se referă la valori constante și este localizat pe tabele speciale publicate în cantități mari pe Internet.
La accelerarea fluxului de lichid de răcire, rezistența sa la mișcare crește și ea. În același timp, pierderile din rețeaua de încălzire cresc, a căror creștere nu este proporțională cu pulsul care a provocat acest efect (se schimbă conform legii cvadratice). De aici concluzia: un debit ridicat de fluide în conductă nu este benefic atât din punct de vedere tehnic, cât și din punct de vedere economic.
