Hầu hết các cơ sở công nghiệp và dân dụng hiện đại đều được sưởi ấm trong mùa đông do sự kết nối với nguồn cung cấp nhiệt tập trung đã được cung cấp cho họ. Nhưng có những trường hợp thường xuyên khi các nguồn độc lập (tự trị) được sử dụng để sưởi ấm không gian dân cư. Với cài đặt độc lập của họ, bạn không thể thực hiện mà không tính toán thủy lực sơ bộ cho hệ thống sưởi được thực hiện cho toàn bộ tổ hợp.
Tính toán thủy lực của các kênh sưởi ấm
Tính toán thủy lực của hệ thống sưởi ấm thường đi đến việc lựa chọn đường kính ống được đặt trong các phần riêng biệt của mạng. Khi tiến hành nó, các yếu tố sau phải được tính đến:
- giá trị áp suất và sự khác biệt của nó trong đường ống ở tốc độ lưu thông chất làm mát nhất định;
- chi phí ước tính của nó;
- kích thước điển hình của các sản phẩm hình ống được sử dụng.
Khi tính toán các tham số đầu tiên, điều quan trọng là phải tính đến sức mạnh của thiết bị bơm. Nó là đủ để vượt qua sức cản thủy lực của các mạch sưởi ấm. Trong trường hợp này, tổng chiều dài của ống polypropylen có tầm quan trọng quyết định, với sự gia tăng trong đó tổng trở thủy lực của các hệ thống tăng lên. Dựa trên kết quả tính toán, các chỉ số cần thiết cho việc lắp đặt hệ thống sưởi tiếp theo và đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn hiện hành được xác định.
Tính toán các thông số của chất làm mát
Tính toán chất làm mát được giảm xuống để xác định các chỉ số sau:
- tốc độ di chuyển của khối nước qua một đường ống với các thông số quy định;
- nhiệt độ trung bình của chúng;
- tiêu thụ phương tiện liên quan đến các yêu cầu hiệu suất của thiết bị sưởi ấm.
Khi xác định tất cả các thông số trên liên quan trực tiếp đến chất làm mát, phải tính đến điện trở thủy lực của đường ống. Sự hiện diện của các yếu tố van ngắt, một trở ngại nghiêm trọng đối với sự di chuyển tự do của người vận chuyển, cũng được tính đến. Điểm này đặc biệt quan trọng đối với các hệ thống sưởi ấm, bao gồm các bộ trao đổi nhiệt và nhiệt.
Các công thức đã biết để tính toán các thông số của chất làm mát (có tính đến thủy lực) khá phức tạp và bất tiện trong sử dụng thực tế. Máy tính trực tuyến sử dụng phương pháp đơn giản hóa, cho phép bạn nhận được kết quả với một lỗi có thể chấp nhận được đối với phương pháp này. Tuy nhiên, trước khi bắt đầu cài đặt, điều quan trọng là phải lo lắng về việc mua một máy bơm có chỉ số không thấp hơn so với những người được tính toán. Chỉ trong trường hợp này, có sự tin tưởng rằng các yêu cầu cho hệ thống theo tiêu chí này được đáp ứng đầy đủ và nó có thể làm nóng phòng đến nhiệt độ thoải mái.
Tính toán điện trở hệ thống và lựa chọn bơm tuần hoàn
Khi tính toán điện trở thủy lực của hệ thống gia nhiệt, tùy chọn lưu thông tự nhiên của chất làm mát dọc theo các mạch của nó được loại trừ. Chỉ có trường hợp bắt buộc quét dọc theo đường viền nhiệt của một mạng lưới ống sưởi ấm rộng lớn mới được xem xét. Để hệ thống hoạt động với hiệu suất nhất định, cần có một mẫu bơm, điều này rõ ràng đảm bảo áp suất cần thiết. Giá trị này thường được biểu thị bằng lượng chất làm mát được bơm vào đơn vị thời gian đã chọn.
Để xác định tổng giá trị của điện trở gây ra bởi sự bám dính của các hạt nước vào bề mặt bên trong của đường ống trong đường ống, công thức sau đây được sử dụng: R = 510 4 V 1.9 / d 1.32 (Pa / m). Biểu tượng V trong tỷ lệ này tương ứng với tốc độ của dòng chảy. Khi tiến hành tính toán độc lập, người ta luôn cho rằng công thức này chỉ có giá trị với tốc độ không quá 1,25 mét / giây. Nếu người dùng biết giá trị tiêu thụ hiện tại của FGP, thì được phép sử dụng ước tính gần đúng, cho phép xác định phần bên trong của ống được làm bằng polypropylen.
Sau khi hoàn thành các tính toán cơ bản, bạn nên tham khảo một bảng đặc biệt, chỉ ra các mặt cắt gần đúng của các đoạn ống, tùy thuộc vào các số liệu thu được trong tính toán. Quy trình phức tạp và tốn thời gian nhất là xác định điện trở thủy lực trong các phần sau của đường ống hiện có:
- trong các khu vực giao phối của các yếu tố cá nhân của nó;
- trong các van phục vụ hệ thống sưởi ấm;
- trong van cổng và các thiết bị điều khiển.
Sau khi tìm thấy tất cả các thông số cần thiết liên quan đến đặc tính vận hành của chất làm mát, chúng tiếp tục xác định tất cả các chỉ số khác của hệ thống.
Tính toán thể tích nước và dung tích của bể giãn nở
Để tính toán các đặc tính vận hành của bể giãn nở, điều bắt buộc đối với bất kỳ hệ thống gia nhiệt kín nào, sẽ cần phải xử lý hiện tượng tăng thể tích chất lỏng trong nó. Chỉ số này được ước tính có tính đến những thay đổi trong các đặc tính hiệu suất cơ bản, bao gồm cả sự dao động về nhiệt độ của nó. Nó trong trường hợp này thay đổi trong một phạm vi rất rộng - từ nhiệt độ phòng +20 độ và cho đến các giá trị hoạt động trong phạm vi 50-80 độ.
Có thể tính toán thể tích của bể mở rộng mà không gặp sự cố không cần thiết, nếu chúng ta sử dụng ước tính sơ bộ đã được thử nghiệm trong thực tế. Nó dựa trên kinh nghiệm vận hành thiết bị, theo đó thể tích của bể giãn nở xấp xỉ một phần mười tổng lượng chất làm mát lưu thông trong hệ thống. Đồng thời, tất cả các yếu tố của nó được tính đến, bao gồm bộ tản nhiệt sưởi (pin), cũng như áo nước của bộ nồi hơi. Để xác định giá trị chính xác của chỉ báo cần thiết, bạn sẽ cần lấy hộ chiếu của thiết bị được sử dụng và tìm các mục liên quan đến dung lượng pin và bể làm việc của nồi hơi.
Sau khi xác định chúng, chất làm mát dư thừa trong hệ thống không khó tìm. Để làm điều này, trước tiên hãy tính diện tích mặt cắt ngang của ống polypropylen và sau đó giá trị kết quả được nhân với chiều dài của đường ống. Sau khi tổng hợp trên tất cả các nhánh của hệ thống sưởi ấm, các số được lấy từ hộ chiếu cho bộ tản nhiệt và nồi hơi được thêm vào chúng. Một phần mười của tổng số sau đó được tính.
Ví dụ, nếu dung tích thu được cho một hệ thống hộ gia đình là khoảng 150 lít, thì dung tích ước tính của bể mở rộng sẽ xấp xỉ 15 lít.
Xác định tổn thất áp suất trong đường ống
Điện trở của tổn thất áp suất trong mạch mà theo đó chất làm mát lưu thông được xác định là tổng giá trị của chúng cho tất cả các thành phần riêng lẻ. Sau này bao gồm:
- tổn thất chính, ký hiệu là ∆Plk;
- chi phí vận chuyển nhiệt cục bộ (∆Plм);
- giảm áp suất trong các khu vực đặc biệt được gọi là máy phát nhiệt nhiệt độ cao theo định danh ∆Ptg;
- tổn thất bên trong hệ thống trao đổi nhiệt tích hợp ∆Pto.
Sau khi tính tổng các giá trị này, chỉ báo mong muốn thu được đặc trưng cho tổng trở thủy lực của hệ thống ∆Pco.
Ngoài phương pháp tổng quát này, còn có các phương pháp khác để xác định tổn thất áp suất trong ống polypropylen. Một trong số đó dựa trên so sánh hai chỉ số gắn liền với điểm đầu và điểm cuối của đường ống.Trong trường hợp này, tổn thất áp suất có thể được tính bằng cách trừ đi giá trị ban đầu và giá trị cuối cùng của nó, được xác định bằng hai đồng hồ đo áp suất.
Một tùy chọn khác để tính toán chỉ số mong muốn dựa trên việc sử dụng một công thức phức tạp hơn có tính đến tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến các đặc tính của thông lượng nhiệt. Tỷ lệ được đưa ra dưới đây chủ yếu tính đến việc mất áp suất chất lỏng do chiều dài lớn của đường ống.
- h - mất áp suất chất lỏng, trong trường hợp nghiên cứu, được đo bằng mét.
- λ - hệ số sức cản thủy lực (hoặc ma sát), được xác định bằng các phương pháp tính toán khác.
- L - tổng chiều dài của đường ống được phục vụ, được đo bằng mét tuyến tính.
- D Kích thước ống bên trong, xác định khối lượng của dòng nước làm mát.
- V - tốc độ dòng chất lỏng, được đo bằng đơn vị tiêu chuẩn (mét trên giây).
- Biểu tượng g - đây là gia tốc trọng trường bằng 9,81 m / s2.
Quan tâm lớn là tổn thất gây ra bởi một hệ số ma sát thủy lực cao. Nó phụ thuộc vào độ nhám của bề mặt bên trong của đường ống. Các tỷ lệ được sử dụng trong trường hợp này chỉ có giá trị đối với phôi hình ống tròn tiêu chuẩn. Công thức cuối cùng để tìm thấy chúng trông như thế này:
- V - tốc độ chuyển động của khối nước, tính bằng mét / giây.
- D - đường kính bên trong xác định không gian trống để di chuyển chất làm mát.
- Hệ số trong mẫu số cho biết độ nhớt động học của chất lỏng.
Chỉ báo sau đề cập đến các giá trị không đổi và được đặt trên các bảng đặc biệt được xuất bản với số lượng lớn trên Internet.
Khi tăng tốc dòng chảy của chất làm mát, khả năng chống chuyển động của nó cũng tăng lên. Đồng thời, tổn thất trong mạng lưới sưởi ấm tăng lên, sự tăng trưởng không tỷ lệ thuận với xung gây ra hiệu ứng này (nó thay đổi theo quy luật bậc hai). Do đó, kết luận: tốc độ dòng chất lỏng cao trong đường ống không có lợi từ quan điểm kinh tế và kỹ thuật.
