De flesta moderna industri- och bostadsanläggningar värms upp på vintern på grund av anslutningen till den centraliserade värmeförsörjningen som redan levererats till dem. Men det finns ofta fall när oberoende (autonoma) källor används för att värma bostadsområden. Med deras oberoende installation kan du inte utan en preliminär hydraulisk beräkning av värme som utförs för hela komplexet som helhet.
Beräkning av hydraulik i värmekanaler
Hydraulisk beräkning av värmesystemet beror vanligtvis på valet av rördiametrar som ligger i enskilda delar av nätverket. Vid genomförandet måste följande faktorer beaktas:
- tryckvärde och dess skillnader i rörledningen vid en given cirkulationshastighet för kylvätska;
- dess beräknade kostnad;
- typiska storlekar på använda tubulära produkter.
Vid beräkning av den första av dessa parametrar är det viktigt att ta hänsyn till pumputrustningens effekt. Det bör räcka för att övervinna värmekretsarnas hydrauliska motstånd. I detta fall är den totala längden av polypropylenrör av avgörande betydelse, med en ökning i vilket systemets totala hydraulmotstånd ökar. Baserat på beräkningsresultaten bestäms de indikatorer som är nödvändiga för efterföljande installation av värmesystemet och uppfyller kraven i gällande standarder.
Beräkning av kylvätskans parametrar
Beräkningen av kylvätskan reduceras för att bestämma följande indikatorer:
- rörelsens hastighet för vattenmassor genom en rörledning med specificerade parametrar;
- deras medeltemperatur;
- mediekonsumtion i samband med prestandakraven för värmeutrustning
Vid bestämning av ovanstående parametrar som hänför sig direkt till kylvätskan måste rörets hydrauliska motstånd beaktas. Närvaron av avstängningsventilelement, som utgör ett allvarligt hinder för bärarens fria rörelse, beaktas också. Denna punkt är särskilt viktig för värmesystem, som inkluderar termostat och värmeväxlare.
Kända formler för beräkning av kylvätskeparametrarna (med hänsyn till hydraulik) är ganska komplexa och obekvämt i praktisk användning. Online-kalkylatorer använder en förenklad metod, som gör att du kan få ett resultat med ett fel som är acceptabelt för den här metoden. Men innan installationen påbörjas är det viktigt att oroa sig för att köpa en pump med indikatorer som inte är lägre än de beräknade. Endast i det här fallet är det förtroende för att kraven för systemet enligt detta kriterium uppfylls fullt ut och att det kan värma rummet till bekväma temperaturer.
Beräkning av systemmotstånd och val av cirkulationspump
Vid beräkning av värmesystemets hydrauliska motstånd utesluts alternativet för naturlig cirkulation av kylmediet längs dess kretsar. Endast fallet med tvingande svepning längs de termiska konturerna i ett omfattande nätverk av värmerör övervägs. För att systemet ska fungera med en given effektivitet krävs ett pumpprov, vilket uppenbarligen garanterar det nödvändiga trycket. Detta värde representeras vanligtvis som den mängd kylvätska som pumpas in i den valda tidsenheten.
För att bestämma det totala värdet på motståndet som orsakas av vidhäftningen av vattenpartiklar till de inre ytorna av rören i rörledningarna används följande formel: R = 510 4 V 1,9 / d 1,32 (Pa / m). Ikon V i detta förhållande motsvarar flödeshastigheten. Vid genomförande av oberoende beräkningar antas det alltid att denna formel endast är giltig för hastigheter på högst 1,25 meter / sek. Om användaren känner till värdet på den nuvarande förbrukningen av FGP, är det tillåtet att använda en ungefärlig uppskattning, som gör det möjligt att bestämma den inre delen av rören gjorda av polypropen.
När de grundläggande beräkningarna är avslutade bör du hänvisa till en speciell tabell som anger de ungefärliga tvärsnitten av rörpassagerna, beroende på antalet som erhållits i beräkningen. Det mest komplicerade och tidskrävande förfarandet är bestämningen av hydrauliskt motstånd i följande sektioner av den befintliga rörledningen:
- i parningszonerna för dess enskilda element;
- i ventiler som betjänar värmesystemet;
- i grindventiler och styrenheter.
När alla önskade parametrar som hänför sig till kylvätskans funktionsegenskaper hittats, gå till bestämningen av alla andra indikatorer i systemet.
Beräkning av vattenvolymen och expansjonstankens kapacitet
För att beräkna driftsegenskaperna för expansionsbehållaren, som är obligatorisk för alla värmesystem med sluten typ, kommer det att vara nödvändigt att hantera fenomenet en ökning av vätskevolymen i den. Denna indikator beräknas med hänsyn till förändringar i de grundläggande prestandaegenskaperna, inklusive fluktuationer i dess temperatur. I detta fall varierar det i ett mycket brett intervall - från rumstemperatur +20 grader och upp till driftsvärden i intervallet 50-80 grader.
Det kommer att vara möjligt att beräkna expansjonstankens volym utan onödiga problem om vi använder en grov uppskattning som har testats i praktiken. Det är baserat på erfarenheten av att använda utrustningen, enligt vilken volymen på expansionsbehållaren är ungefär en tiondel av den totala mängden kylvätska som cirkulerar i systemet. Samtidigt beaktas alla dess element, inklusive värmeelement (batterier), samt vattenmanteln i pannanläggningen. För att bestämma det exakta värdet på den önskade indikatorn måste du ta passet för den använda utrustningen och hitta föremålen angående batterikapaciteten och pannans arbetstank.
Efter att ha bestämt dem är överskottet av kylvätska i systemet inte svårt att hitta. För att göra detta, beräkna först tvärsnittsarean för polypropylenrör, och sedan multipliceras det resulterande värdet med rörledningens längd. Efter att ha summerat över alla grenar i värmesystemet läggs numren från passet för radiatorer och pannan till dem. En tiondel av det totala antalet räknas sedan.
Om till exempel den erhållna kapaciteten för ett hushållssystem var cirka 150 liter, kommer den uppskattade kapaciteten för expansionsbehållaren att vara cirka 15 liter.
Bestämning av tryckförlust i rör
Motståndet för tryckförluster i kretsen som kylmediet cirkulerar bestäms som deras totala värde för alla enskilda komponenter. Det senare inkluderar:
- primär förlust, betecknad med ∆Plk;
- lokala värmebärarkostnader (∆Plм);
- tryckfall i speciella zoner som kallas ”värmegeneratorer” under beteckningen ∆Ptg;
- förluster i det integrerade värmeväxlingssystemet toPto.
Efter summering av dessa värden erhålls den önskade indikatorn som kännetecknar det totala hydrauliska motståndet för systemet coPco.
Förutom denna generaliserade metod finns det andra metoder för att bestämma tryckförlusten i polypropylenrör. En av dem är baserad på en jämförelse av två indikatorer bundna till början och slutet av rörledningen.I detta fall kan tryckförlusten beräknas genom att helt enkelt subtrahera dess initiala och slutliga värden, bestämda av två tryckmätare.
Ett annat alternativ för att beräkna den önskade indikatorn är baserad på användningen av en mer komplex formel som tar hänsyn till alla faktorer som påverkar värmeflödesegenskaperna. Förhållandet som anges nedan beaktar främst förlusten av vätsketryck på grund av den stora längden på rörledningen.
- h - förlust av vätsketryck, i det studerade fallet, mätt i meter.
- λ - koefficient för hydrauliskt motstånd (eller friktion), bestämd med andra beräkningsmetoder.
- L - den totala längden på den betjänade rörledningen, som mäts i linjära meter.
- D –Intern rörstorlek, som bestämmer volymen för kylvätskeflödet.
- V - vätskeflödeshastighet, mätt i standardenheter (meter per sekund).
- Symbol g - detta är tyngdkraften som är lika med 9,81 m / s2.
Av stort intresse är förluster orsakade av en hög hydraulisk friktionskoefficient. Det beror på ojämnheten hos rörens inre ytor. De förhållanden som används i detta fall gäller endast för vanliga runda rörformade arbetsstycken. Den sista formeln för att hitta dem ser ut så här:
- V - rörelsens hastighet för vattenmassor, mätt i meter / sekund.
- D - den inre diametern som definierar det fria utrymmet för att flytta kylvätskan.
- Koefficienten i nämnaren indikerar vätskans kinematiska viskositet.
Den senare indikatorn avser konstant värden och finns på specialtabeller publicerade i stora mängder på Internet.
När man accelererar flödet av kylvätska ökar dess motstånd mot rörelse också. Samtidigt ökar förlusterna i värmenätet, vars tillväxt inte är proportionellt mot den puls som orsakade denna effekt (den ändras enligt kvadratisk lag). Därför slutsatsen: en hög vätskeflödeshastighet i rörledningen är inte fördelaktigt ur både teknisk och ekonomisk synvinkel.
