يتم تدفئة معظم المباني الصناعية والسكنية الحديثة في فصل الشتاء من خلال توصيلها بمصدر تدفئة المنطقة المتصل بها بالفعل. ولكن غالبًا ما تكون هناك حالات تستخدم فيها مصادر مستقلة (مستقلة) لتدفئة أماكن المعيشة. مع التثبيت المستقل ، لا يمكن الاستغناء عن الحساب الهيدروليكي الأولي للتدفئة ، الذي يتم تنفيذه للمجمع بأكمله.
حساب المكونات الهيدروليكية لمجاري التسخين
عادةً ما يرجع الحساب الهيدروليكي لنظام التدفئة إلى اختيار أقطار الأنابيب الموضوعة في أقسام منفصلة من الشبكة. عند إجراء ذلك ، يجب مراعاة العوامل التالية:
- قيمة الضغط واختلافاته في خط الأنابيب بمعدل معين لتداول المبرد ؛
- نفقتها المقدرة
- الأبعاد النموذجية لمنتجات الأنابيب المستخدمة.
عند حساب أول هذه المعلمات ، من المهم مراعاة قدرة معدات الضخ. يجب أن يكون كافياً للتغلب على المقاومة الهيدروليكية لدوائر التسخين. في هذه الحالة ، يكون الطول الإجمالي لأنابيب البولي بروبلين ذا أهمية حاسمة ، حيث تزداد المقاومة الهيدروليكية الكلية للأنظمة ككل. بناءً على نتائج الحساب ، يتم تحديد المؤشرات اللازمة للتركيب اللاحق لنظام التدفئة وتلبية متطلبات المعايير الحالية.
حساب معلمات المبرد
يتم تقليل حساب المبرد إلى تحديد المؤشرات التالية:
- سرعة حركة الكتل المائية عبر خط الأنابيب بالمعايير المحددة ؛
- متوسط درجة حرارتها
- استهلاك الوسائط المرتبط بمتطلبات أداء معدات التدفئة.
عند تحديد جميع المعلمات المدرجة المتعلقة مباشرة بسائل التبريد ، يجب مراعاة المقاومة الهيدروليكية للأنبوب. يؤخذ في الاعتبار أيضًا وجود صمامات الإغلاق ، والتي تشكل عقبة خطيرة أمام حرية حركة الناقل. هذه النقطة مهمة بشكل خاص لأنظمة التدفئة ، والتي تشمل أجهزة التبادل الحراري والحرارة.
الصيغ المعروفة لحساب معلمات المبرد (مع مراعاة المكونات الهيدروليكية) معقدة إلى حد ما وغير مريحة في الاستخدام العملي. تستخدم الآلات الحاسبة عبر الإنترنت طريقة مبسطة تسمح لك بالحصول على نتيجة بهامش خطأ مقبول لهذه الطريقة. ومع ذلك ، قبل البدء في التثبيت ، من المهم أن تقلق بشأن شراء مضخة ذات مؤشرات لا تقل عن المؤشرات المحسوبة. فقط في هذه الحالة ، هناك ثقة في أن متطلبات النظام وفقًا لهذا المعيار مستوفاة تمامًا وأنه قادر على تسخين الغرفة إلى درجات حرارة مريحة.
حساب مقاومة النظام واختيار مضخة الدوران
عند حساب المقاومة الهيدروليكية لنظام التسخين ، يتم استبعاد خيار الدوران الطبيعي لسائل التبريد على طول دوائره. يتم النظر فقط في حالة الاجتياح القسري على طول الدوائر الحرارية لشبكة متفرعة من أنابيب التدفئة. لكي يعمل النظام بالكفاءة المحددة ، يلزم وجود مضخة عينة ، والتي تضمن مقدمًا الرأس المطلوب.عادةً ما يتم تمثيل هذه القيمة على أنها حجم ضخ سائل التبريد لكل وحدة زمنية محددة.
لتحديد القيمة الإجمالية للمقاومة الناتجة عن التصاق جزيئات الماء بالأسطح الداخلية للأنابيب في الخطوط ، يتم استخدام الصيغة التالية: R = 510 4 V 1.9 / d 1.32 (باسكال / م). أيقونة الخامس في هذه النسبة يتوافق مع سرعة التدفق. عند إجراء حسابات مستقلة ، يُفترض دائمًا أن هذه الصيغة صالحة فقط للسرعات التي لا تتجاوز 1.25 متر / ثانية. إذا كان المستخدم يعرف قيمة معدل التدفق الحالي لـ FWH ، فيسمح باستخدام تقدير تقريبي يسمح بتحديد المقطع العرضي الداخلي لأنابيب البولي بروبلين.
عند الانتهاء من الحسابات الأساسية ، يجب الرجوع إلى جدول خاص يشير إلى المقاطع العرضية التقريبية لممرات الأنابيب ، اعتمادًا على الأرقام التي تم الحصول عليها أثناء الحساب. الإجراء الأكثر صعوبة واستهلاكًا للوقت هو إجراء تحديد المقاومة الهيدروليكية في الأقسام التالية من خط الأنابيب الحالي:
- في مجالات اقتران عناصره الفردية ؛
- في الصمامات التي تخدم نظام التدفئة ؛
- في الصمامات وأجهزة التحكم.
بعد العثور على جميع المعلمات المطلوبة المتعلقة بخصائص أداء المبرد ، يشرعون في تحديد جميع مؤشرات النظام الأخرى.
حساب حجم المياه وسعة خزان التمدد
لحساب خصائص أداء خزان التمدد ، وهو أمر إلزامي لأي نظام تسخين مغلق ، ستحتاج إلى التعامل مع ظاهرة زيادة حجم السائل فيه. يتم تقييم هذا المؤشر مع مراعاة التغيرات في خصائص الأداء الأساسية ، بما في ذلك التقلبات في درجة الحرارة. في هذه الحالة ، يتغير في نطاق واسع جدًا - من الغرفة +20 درجة وحتى قيم التشغيل في حدود 50-80 درجة.
سيكون من الممكن حساب حجم خزان التمدد دون مشاكل غير ضرورية إذا استخدمت تقديرًا تقريبيًا تم إثباته عمليًا. يعتمد على خبرة التشغيل مع المعدات ، والتي بموجبها يكون حجم خزان التمدد حوالي عُشر الكمية الإجمالية لسائل التبريد المتداول في النظام. في هذه الحالة ، يتم أخذ جميع عناصرها في الاعتبار ، بما في ذلك مشعات التدفئة (البطاريات) ، وكذلك سترة الماء لوحدة الغلاية. لتحديد القيمة الدقيقة للمؤشر المطلوب ، ستحتاج إلى أخذ جواز سفر الجهاز المستخدم والعثور فيه على العناصر المتعلقة بسعة البطاريات وخزان عمل المرجل.
بعد تحديدها ، ليس من الصعب العثور على سائل تبريد زائد في النظام. لهذا ، يتم أولاً حساب مساحة المقطع العرضي لأنابيب البولي بروبلين ، ثم يتم ضرب القيمة الناتجة بطول خط الأنابيب. بعد جمع جميع فروع نظام التدفئة ، تتم إضافة أرقام المشعات والغلاية المأخوذة من جواز السفر إليها. ثم يحسب واحد على عشرة من المجموع.
على سبيل المثال ، إذا كانت السعة الناتجة للنظام المحلي حوالي 150 لترًا ، فإن السعة المقدرة لخزان التمدد ستكون حوالي 15 لترًا.
تحديد فقدان الضغط في الأنابيب
يتم تعريف مقاومة فقدان الضغط في الدائرة التي يدور سائل التبريد من خلالها على أنها قيمتها الإجمالية لجميع المكونات الفردية. هذا الأخير يشمل:
- الخسارة في الدائرة الأولية ، يُشار إليها بـ ∆Plk ؛
- التكاليف المحلية للناقل الحراري (∆Plm) ؛
- انخفاض الضغط في مناطق خاصة تسمى "مولدات الحرارة" تحت التسمية ∆Ptg ؛
- الخسائر داخل نظام التبادل الحراري المدمج ∆Pto.
بعد جمع هذه القيم ، يتم الحصول على المؤشر المطلوب ، والذي يميز المقاومة الهيدروليكية الكلية للنظام ∆Pco.
بالإضافة إلى هذه الطريقة المعممة ، هناك طرق أخرى لتحديد فقد الرأس في أنابيب البولي بروبلين. يعتمد أحدهما على مقارنة مؤشرين مرتبطين ببداية ونهاية خط الأنابيب.في هذه الحالة ، يمكن حساب فقد الضغط ببساطة عن طريق طرح قيمه الأولية والنهائية ، المحددة بواسطة مقياسين للضغط.
يعتمد خيار آخر لحساب المؤشر المطلوب على استخدام صيغة أكثر تعقيدًا تأخذ في الاعتبار جميع العوامل التي تؤثر على خصائص تدفق الحرارة. تأخذ النسبة التالية في الاعتبار بشكل أساسي فقدان رأس السوائل بسبب طول خط الأنابيب.
- ح - فقدان رأس السائل ، في الحالة قيد الدراسة ، يقاس بالأمتار.
- λ - معامل المقاومة الهيدروليكية (أو الاحتكاك) ، المحدد بواسطة طرق حساب أخرى.
- إل - الطول الإجمالي لخط الأنابيب المخدوم ، ويقاس بالعدادات الجارية.
- د - الحجم القياسي الداخلي للأنبوب ، والذي يحدد حجم تدفق سائل التبريد.
- الخامس هو معدل تدفق السوائل ويقاس بالوحدات القياسية (متر في الثانية).
- رمز ز هل تسارع الجاذبية يساوي 9.81 م / ث 2.
تعتبر الخسائر الناتجة عن ارتفاع معامل الاحتكاك الهيدروليكي ذات أهمية كبيرة. يعتمد ذلك على خشونة الأسطح الداخلية للأنابيب. النسب المستخدمة في هذه الحالة صالحة فقط لفراغات الأنبوب المستدير القياسية. تبدو الصيغة النهائية للعثور عليهم كما يلي:
- الخامس - سرعة حركة الكتل المائية ، مقاسة بالمتر / الثانية.
- د - القطر الداخلي يحدد المساحة الحرة لحركة المبرد.
- يشير المعامل في المقام إلى اللزوجة الحركية للسائل.
يشير المؤشر الأخير إلى قيم ثابتة ويوجد في جداول خاصة منشورة بكميات كبيرة على الإنترنت.
عندما يتم تسريع تدفق المبرد ، تزداد مقاومة حركته أيضًا. في الوقت نفسه ، تزداد أيضًا الخسائر في شبكة التدفئة ، والتي لا يتناسب نموها مع الدافع الذي تسبب في هذا التأثير (يتغير وفقًا للقانون التربيعي). ومن ثم ، فإن الاستنتاج التالي: معدل تدفق السوائل المرتفع في خط الأنابيب ليس مفيدًا من الناحية الفنية والاقتصادية.
