Većina modernih industrijskih i stambenih zgrada grije se zimi spajanjem na opskrbu daljinskim grijanjem koja je na njih već spojena. No, često postoje slučajevi kada se neovisni (autonomni) izvori koriste za grijanje životnih prostora. Njihovom neovisnom ugradnjom ne može se bez prethodnog hidrauličkog proračuna grijanja, provedenog za cijeli kompleks u cjelini.
Proračun hidraulike kanala za grijanje
Hidraulički proračun sustava grijanja obično se svodi na odabir promjera cijevi položenih u odvojene dijelove mreže. Prilikom provođenja moraju se uzeti u obzir sljedeći čimbenici:
- vrijednost tlaka i njegove razlike u cjevovodu pri određenoj brzini cirkulacije rashladne tekućine;
- njegov procijenjeni trošak;
- tipične dimenzije korištenih proizvoda od cijevi.
Pri izračunu prvog od ovih parametara važno je uzeti u obzir kapacitet crpne opreme. Trebalo bi biti dovoljno za prevladavanje hidrauličkog otpora krugova grijanja. U ovom je slučaju od presudne važnosti ukupna duljina polipropilenskih cijevi, s porastom u kojem se povećava ukupni hidraulički otpor sustava u cjelini. Na temelju rezultata izračuna utvrđuju se pokazatelji potrebni za naknadnu ugradnju sustava grijanja i udovoljavanje zahtjevima važećih standarda.
Proračun parametara rashladne tekućine
Proračun rashladne tekućine svodi se na određivanje sljedećih pokazatelja:
- brzina kretanja vodenih masa kroz cjevovod s navedenim parametrima;
- njihova prosječna temperatura;
- potrošnja medija povezana sa zahtjevima performansi opreme za grijanje.
Pri određivanju svih navedenih parametara koji se odnose izravno na rashladnu tekućinu, mora se uzeti u obzir hidraulički otpor cijevi. Također se uzima u obzir prisutnost zapornih ventila koji su ozbiljna prepreka slobodnom kretanju nosača. Ova je točka posebno važna za sustave grijanja, koji uključuju termostatske uređaje i uređaje za izmjenu topline.
Poznate formule za izračunavanje parametara rashladne tekućine (uzimajući u obzir hidrauliku) prilično su složene i nezgodne u praktičnoj upotrebi. Mrežni kalkulatori koriste pojednostavljeni pristup koji vam omogućuje dobivanje rezultata s prihvatljivom granicom pogreške za ovu metodu. Ipak, prije početka instalacije važno je brinuti se o kupnji crpke s pokazateljima koji nisu niži od izračunatih. Samo u ovom slučaju postoji pouzdanje da su zahtjevi za sustav prema ovom kriteriju u potpunosti zadovoljeni i da je sposoban zagrijati sobu na ugodne temperature.
Proračun otpora sustava i odabir cirkulacijske pumpe
Pri izračunavanju hidrauličkog otpora sustava grijanja isključena je mogućnost prirodne cirkulacije rashladne tekućine duž njegovih krugova. Razmatra se samo slučaj prisilnog pomeranja duž toplinskih krugova razgranate mreže cijevi za grijanje. Da bi sustav mogao raditi s navedenom učinkovitošću, potrebna je pumpa za uzorke, koja unaprijed jamči potrebnu visinu.Ova se vrijednost obično prikazuje kao volumen pumpanja rashladne tekućine u odabranoj jedinici vremena.
Za određivanje ukupne vrijednosti otpora uzrokovanog prianjanjem čestica vode na unutarnje površine cijevi u vodovima koristi se sljedeća formula: R = 510 4 V 1,9 / d 1,32 (Pa / m). Ikona V u ovom omjeru odgovara brzini protoka. Kad se provode neovisni izračuni, uvijek se pretpostavlja da ova formula vrijedi samo za brzine koje ne prelaze 1,25 metara / sek. Ako korisnik zna vrijednost trenutne brzine protoka FWH, dopušteno je koristiti približnu procjenu koja omogućuje određivanje unutarnjeg presjeka polipropilenskih cijevi.
Po završetku osnovnih proračuna trebali biste se obratiti posebnoj tablici koja prikazuje približne presjeke prolaza cijevi, ovisno o brojevima dobivenim tijekom izračuna. Najteži i dugotrajan postupak je postupak određivanja hidrauličkog otpora u sljedećim dionicama postojećeg cjevovoda:
- u područjima konjugacije njegovih pojedinačnih elemenata;
- u ventilima koji služe sustavu grijanja;
- u ventilima i upravljačkim uređajima.
Nakon što su pronađeni svi potrebni parametri koji se odnose na radne karakteristike rashladne tekućine, oni prelaze na određivanje svih ostalih pokazatelja sustava.
Proračun količine vode i kapaciteta ekspanzijskog spremnika
Da biste izračunali karakteristike performansi ekspanzijskog spremnika, što je obvezno za bilo koji sustav grijanja zatvorenog tipa, morat ćete se nositi s pojavom povećanja volumena tekućine u njemu. Ovaj se pokazatelj procjenjuje uzimajući u obzir promjene osnovnih karakteristika performansi, uključujući kolebanja njegove temperature. U ovom se slučaju mijenja u vrlo širokom rasponu - od sobnih +20 stupnjeva pa sve do radnih vrijednosti u rasponu od 50-80 stupnjeva.
Moći ćete izračunati volumen ekspanzijskog spremnika bez nepotrebnih problema ako upotrijebite grubu procjenu koja je dokazana u praksi. Temelji se na iskustvu rada s opremom, prema kojem je volumen ekspanzijskog spremnika približno jedna desetina ukupne količine rashladne tekućine koja cirkulira u sustavu. U tom se slučaju uzimaju u obzir svi njegovi elementi, uključujući radijatore grijanja (baterije), kao i vodenu košulju kotlovske jedinice. Da biste odredili točnu vrijednost željenog pokazatelja, morat ćete uzeti putovnicu opreme koja se koristi i u njoj pronaći predmete koji se odnose na kapacitet baterija i radni spremnik kotla.
Nakon njihovog utvrđivanja nije teško pronaći višak rashladne tekućine u sustavu. Za to se prvo izračunava površina presjeka polipropilenskih cijevi, a zatim se dobivena vrijednost pomnoži s duljinom cjevovoda. Nakon sažimanja za sve grane sustava grijanja, dodaju im se brojevi radijatora i kotla uzeti iz putovnice. Tada se od ukupnog broja računa desetina.
Ako je, na primjer, rezultirajući kapacitet domaćeg sustava oko 150 litara, procijenjeni kapacitet ekspanzijskog spremnika bit će oko 15 litara.
Određivanje gubitka tlaka u cijevima
Otpor gubitka tlaka u krugu kroz koji rashladna tekućina cirkulira definiran je kao njihova ukupna vrijednost za sve pojedinačne komponente. Potonje uključuju:
- gubitak u primarnom krugu, označen kao ∆Plk;
- lokalni troškovi nosača topline (∆Plm);
- pad tlaka u posebnim područjima nazvanim "generatori topline" pod oznakom ∆Ptg;
- gubici unutar ugrađenog sustava izmjene topline toPto.
Nakon zbrajanja ovih vrijednosti dobiva se željeni pokazatelj koji karakterizira ukupni hidraulički otpor sustava ∆Pco.
Pored ove generalizirane metode, postoje i druge metode za određivanje gubitka visine u polipropilenskim cijevima. Jedan od njih temelji se na usporedbi dva pokazatelja vezana uz početak i kraj cjevovoda.U tom se slučaju gubitak tlaka može izračunati jednostavnim oduzimanjem njegovih početnih i konačnih vrijednosti, određenih pomoću dva manometra.
Druga mogućnost izračuna željenog pokazatelja temelji se na korištenju složenije formule koja uzima u obzir sve čimbenike koji utječu na karakteristike protoka topline. Sljedeći omjer prvenstveno uzima u obzir gubitak glave tekućine zbog velike duljine cjevovoda.
- h - gubitak tekuće glave u ispitivanom slučaju, mjeren u metrima.
- λ - koeficijent hidrauličkog otpora (ili trenja), određen drugim proračunskim metodama.
- L - ukupna duljina servisiranog cjevovoda koja se mjeri u tekućim metrima.
- D –Unutarnja standardna veličina cijevi koja određuje volumen protoka rashladne tekućine.
- V Je li protok fluida, mjeren u standardnim jedinicama (metar u sekundi).
- Simbol g Je li ubrzanje gravitacije jednako 9,81 m / s2.
Gubici izazvani visokim koeficijentom hidrauličkog trenja od velikog su interesa. Ovisi o hrapavosti unutarnjih površina cijevi. Omjer koji se koristi u ovom slučaju vrijedi samo za standardne okrugle slijepe prolaze. Konačna formula za njihovo pronalaženje izgleda ovako:
- V - brzina kretanja vodenih masa, mjerena u metrima / sekundi.
- D - unutarnji promjer koji definira slobodni prostor za kretanje rashladne tekućine.
- Koeficijent u nazivniku ukazuje na kinematičku viskoznost tekućine.
Potonji se pokazatelj odnosi na konstantne vrijednosti i nalazi se u posebnim tablicama objavljenim u velikim količinama na Internetu.
Kada se protok rashladne tekućine ubrza, povećava se i otpor njegovom kretanju. Istodobno se povećavaju i gubici u toplinskoj mreži čiji rast nije proporcionalan impulsu koji je prouzročio taj učinak (mijenja se prema kvadratnom zakonu). Stoga slijedi zaključak: velika brzina protoka fluida u cjevovodu nije korisna s tehničkog i ekonomskog gledišta.
