Väčšina moderných priemyselných a bytových zariadení je v zime vykurovaná z dôvodu napojenia na centralizovanú dodávku tepla, ktorá sa im už dodáva. Často sa však vyskytujú prípady, keď sa na vykurovanie obytných priestorov používajú nezávislé (autonómne) zdroje. S ich nezávislou inštaláciou sa nemôžete obísť bez predbežného hydraulického výpočtu vykurovania vykonaného pre celý komplex ako celok.
Výpočet hydrauliky vykurovacích kanálov
Hydraulický výpočet vykurovacieho systému obyčajne závisí od výberu priemerov potrubí uložených v jednotlivých úsekoch siete. Pri vykonávaní sa musia brať do úvahy tieto faktory:
- hodnota tlaku a jeho poklesy v potrubí pri danej rýchlosti obehu chladiva;
- jeho odhadované náklady;
- typické veľkosti použitých rúrkových výrobkov.
Pri výpočte prvého z týchto parametrov je dôležité vziať do úvahy výkon čerpacieho zariadenia. Na prekonanie hydraulického odporu vykurovacích okruhov by malo stačiť. V tomto prípade je rozhodujúca celková dĺžka polypropylénových rúrok, pričom sa zvyšuje, čím sa zvyšuje celkový hydraulický odpor systémov ako celku. Na základe výsledkov výpočtu sa určujú ukazovatele potrebné pre následnú inštaláciu vykurovacieho systému a spĺňajúce požiadavky súčasných noriem.
Výpočet parametrov chladiva
Výpočet chladiacej kvapaliny sa zredukuje na stanovenie nasledujúcich ukazovateľov:
- rýchlosť pohybu hmôt vody potrubím so stanovenými parametrami;
- ich priemerná teplota;
- spotreba médií spojená s požiadavkami na výkon vykurovacieho zariadenia.
Pri určovaní všetkých vyššie uvedených parametrov týkajúcich sa priamo chladiacej kvapaliny sa musí zohľadniť hydraulický odpor potrubia. Zohľadňuje sa aj prítomnosť uzatváracích ventilových prvkov, ktoré sú vážnou prekážkou voľného pohybu nosiča. Tento bod je obzvlášť dôležitý pre vykurovacie systémy, ktoré zahŕňajú termostatické a tepelné výmenníky.
Známe vzorce na výpočet parametrov chladiva (berúc do úvahy hydrauliku) sú pri praktickom použití dosť zložité a nevyhovujúce. Online kalkulačky používajú zjednodušený prístup, ktorý vám umožňuje získať výsledok s chybou, ktorá je prijateľná pre túto metódu. Pred začatím inštalácie je však potrebné sa obávať nákupu čerpadla s ukazovateľmi, ktoré nie sú nižšie ako vypočítané. Iba v tomto prípade existuje istota, že požiadavky na systém podľa tohto kritéria sú úplne splnené a že je schopná vyhrievať miestnosť na príjemnú teplotu.
Výpočet odporu systému a výber obehového čerpadla
Pri výpočte hydraulického odporu vykurovacieho systému je vylúčená možnosť prirodzenej cirkulácie chladiva pozdĺž jeho okruhov. Zohľadňuje sa iba prípad núteného vymetania pozdĺž tepelných obrysov rozsiahlej siete vykurovacích potrubí. Aby systém pracoval s danou účinnosťou, je potrebná vzorka čerpadla, ktorá samozrejme zaručuje potrebný tlak. Táto hodnota je zvyčajne vyjadrená ako množstvo chladiacej látky čerpané do zvolenej jednotky času.
Na stanovenie celkovej hodnoty odporu spôsobeného priľnavosťou častíc vody k vnútorným povrchom potrubí v potrubí sa používa tento vzorec: R = 510 4 V 1,9 / d 1,32 (Pa / m). ikona V v tomto pomere zodpovedá rýchlosti toku. Pri vykonávaní nezávislých výpočtov sa vždy predpokladá, že tento vzorec platí iba pre rýchlosti nepresahujúce 1,25 metra / sek. Ak používateľ pozná hodnotu aktuálnej spotreby FGP, môže použiť približný odhad, ktorý umožňuje určiť vnútornú časť rúrok vyrobených z polypropylénu.
Po dokončení základných výpočtov by ste sa mali pozrieť na špeciálnu tabuľku, ktorá zobrazuje približné prierezy potrubných kanálov v závislosti od čísel získaných vo výpočte. Najzložitejším a najnáročnejším postupom je stanovenie hydraulického odporu v nasledujúcich úsekoch existujúceho plynovodu:
- v párovacích zónach svojich jednotlivých prvkov;
- vo ventiloch obsluhujúcich vykurovací systém;
- v uzatváracích ventiloch a regulačných zariadeniach.
Po zistení všetkých požadovaných parametrov týkajúcich sa prevádzkových charakteristík chladiacej kvapaliny pokračujú v určovaní všetkých ostatných ukazovateľov systému.
Výpočet objemu vody a objemu expanznej nádrže
Na výpočet prevádzkových charakteristík expanznej nádrže, ktorá je povinná pre všetky vykurovacie systémy s uzavretým typom, bude potrebné zaoberať sa javom zvýšenia objemu kvapaliny v nej. Odhaduje sa, že tento ukazovateľ berie do úvahy zmeny základných výkonových charakteristík vrátane kolísania teploty. V tomto prípade sa pohybuje vo veľmi širokom rozsahu - od izbovej teploty +20 stupňov až po prevádzkové hodnoty v rozsahu 50 - 80 stupňov.
Objem expanznej nádrže bude možné vypočítať bez zbytočných problémov, ak použijeme hrubý odhad, ktorý bol v praxi testovaný. Je založená na skúsenostiach s prevádzkovaním zariadenia, podľa ktorého je objem expanznej nádrže približne jedna desatina celkového množstva chladiacej kvapaliny cirkulujúcej v systéme. Zároveň sa berú do úvahy všetky jeho prvky, vrátane vykurovacích telies (batérií), ako aj vodného plášťa kotlovej jednotky. Na určenie presnej hodnoty požadovaného ukazovateľa je potrebné odobrať pas použitého zariadenia a nájsť položky týkajúce sa kapacity batérie a pracovnej nádrže kotla.
Po ich stanovení nie je ťažké nájsť prebytočné chladivo v systéme. Aby ste to dosiahli, najprv vypočítajte plochu prierezu polypropylénových rúr a potom sa výsledná hodnota vynásobí dĺžkou potrubia. Po sčítaní všetkých vetiev vykurovacieho systému sa k nim pripočítajú čísla z pasu pre radiátory a bojler. Potom sa počíta jedna desatina z celkového počtu.
Ak napríklad bola získaná kapacita systému pre domácnosť asi 150 litrov, odhadovaná kapacita expanznej nádrže bude približne 15 litrov.
Stanovenie tlakovej straty v potrubí
Odpor tlakových strát v okruhu, ktorým cirkuluje chladivo, sa určuje ako ich celková hodnota pre všetky jednotlivé komponenty. Medzi tieto patria:
- primárna strata označená ∆Plk;
- náklady na miestneho tepla (∆Plм);
- pokles tlaku v špeciálnych zónach nazývaných „generátory tepla“ pod označením „Pg“;
- straty vo vnútri integrovaného systému výmeny tepla toPto.
Po sčítaní týchto hodnôt sa získa požadovaný indikátor, ktorý charakterizuje celkový hydraulický odpor systému ∆Pco.
Okrem tejto zovšeobecnenej metódy existujú ďalšie spôsoby stanovenia tlakovej straty v polypropylénových rúrkach. Jeden z nich je založený na porovnaní dvoch ukazovateľov viazaných na začiatok a koniec plynovodu.V tomto prípade sa tlaková strata môže vypočítať jednoduchým odpočítaním jej počiatočných a konečných hodnôt určených dvoma tlakomermi.
Ďalšia možnosť na výpočet požadovaného ukazovateľa je založená na použití zložitejšieho vzorca, ktorý zohľadňuje všetky faktory, ktoré ovplyvňujú charakteristiky tepelného toku. Nižšie uvedený pomer v prvom rade zohľadňuje stratu tlaku tekutiny v dôsledku veľkej dĺžky potrubia.
- hod - strata tlaku tekutiny v skúmanom prípade meraná v metroch.
- λ - koeficient hydraulického odporu (alebo trenia) stanovený inými výpočtovými metódami.
- L - celková dĺžka obsluhovaného potrubia, ktorá sa meria v lineárnych metroch.
- D - Vnútorná veľkosť potrubia, ktorá určuje objem prietoku chladiva.
- V - prietok kvapaliny meraný v štandardných jednotkách (meter za sekundu).
- symbol g - toto je zrýchlenie gravitácie rovné 9,81 m / s2.
Veľmi zaujímavé sú straty spôsobené vysokým koeficientom hydraulického trenia. Závisí to od drsnosti vnútorných povrchov rúrok. Pomery použité v tomto prípade platia iba pre štandardné rúrkové obrobky. Konečný vzorec na ich nájdenie vyzerá takto:
- V - rýchlosť pohybu vodných hmôt meraná v metroch za sekundu.
- D - vnútorný priemer, ktorý definuje voľný priestor pre pohyb chladiacej kvapaliny.
- Koeficient v menovateli označuje kinematickú viskozitu kvapaliny.
Posledný uvedený ukazovateľ sa týka konštantných hodnôt a nachádza sa v osobitných tabuľkách uverejnených vo veľkých množstvách na internete.
Pri zrýchľovaní toku chladiva sa zvyšuje aj jeho odolnosť voči pohybu. Zároveň sa zvyšujú straty vo vykurovacej sieti, ktorých rast nie je úmerný impulzu, ktorý tento účinok spôsobil (mení sa podľa kvadratického zákona). Z toho vyplýva záver: vysoký prietok tekutiny v potrubí nie je z technického ani ekonomického hľadiska prospešný.
