Lielākā daļa mūsdienu rūpniecības un dzīvojamo ēku tiek apsildītas ziemā, pieslēdzoties tām jau pieslēgtajai centralizētajai siltumapgādei. Bet bieži vien ir gadījumi, kad dzīvojamo telpu apsildīšanai tiek izmantoti neatkarīgi (autonomi) avoti. Ar to neatkarīgu uzstādīšanu nevar iztikt bez iepriekšēja hidrauliskā apkures aprēķina, kas veikts visam kompleksam kopumā.
Apkures kanālu hidraulikas aprēķins
Apkures sistēmas hidrauliskais aprēķins parasti ir atkarīgs no cauruļu diametru izvēles, kas novietotas atsevišķās tīkla sadaļās. Veicot to, jāņem vērā šādi faktori:
- spiediena un tā kritumu vērtība cauruļvadā ar noteiktu dzesēšanas šķidruma cirkulācijas ātrumu;
- tās paredzamie izdevumi;
- izmantoto cauruļu izstrādājumu tipiskie izmēri.
Aprēķinot pirmo no šiem parametriem, ir svarīgi ņemt vērā sūknēšanas iekārtas jaudu. Tam vajadzētu būt pietiekamam, lai pārvarētu apkures loku hidraulisko pretestību. Šajā gadījumā izšķiroša nozīme ir kopējam polipropilēna cauruļu garumam, palielinoties kopējam sistēmu kopējam hidrauliskajam pretestībai. Pamatojoties uz aprēķina rezultātiem, tiek noteikti rādītāji, kas nepieciešami apkures sistēmas turpmākai uzstādīšanai un atbilst pašreizējo standartu prasībām.
Dzesēšanas šķidruma parametru aprēķins
Dzesēšanas šķidruma aprēķins tiek samazināts līdz šādu rādītāju noteikšanai:
- ūdens masu kustības ātrums pa cauruļvadu ar norādītajiem parametriem;
- to vidējā temperatūra;
- nesēju patēriņš, kas saistīts ar apkures iekārtu veiktspējas prasībām.
Nosakot visus uzskaitītos parametrus, kas tieši attiecas uz dzesēšanas šķidrumu, jāņem vērā caurules hidrauliskā pretestība. Tiek ņemta vērā arī slēgvārstu klātbūtne, kas ir nopietns šķērslis nesēja brīvai kustībai. Šis punkts ir īpaši svarīgs apkures sistēmām, kurās ietilpst termostata un siltuma apmaiņas ierīces.
Zināmās formulas dzesēšanas šķidruma parametru aprēķināšanai (ņemot vērā hidrauliku) praktiskajā lietošanā ir diezgan sarežģītas un neērtas. Tiešsaistes kalkulatori izmanto vienkāršotu pieeju, kas ļauj iegūt šīs metodes rezultātu ar kļūdas robežu. Neskatoties uz to, pirms instalēšanas ir svarīgi uztraukties par sūkņa iegādi ar indikatoriem, kas nav zemāki par aprēķinātajiem. Tikai šajā gadījumā pastāv pārliecība, ka prasības attiecībā uz sistēmu atbilstoši šim kritērijam ir pilnībā izpildītas un ka tā spēj telpu sasildīt līdz komfortablai temperatūrai.
Sistēmas pretestības aprēķins un cirkulācijas sūkņa izvēle
Aprēķinot apkures sistēmas hidraulisko pretestību, tiek izslēgta dzesēšanas šķidruma dabiskās cirkulācijas iespēja gar tā ķēdēm. Tiek aplūkots tikai piespiedu slaucīšanas gadījums pa sazarota apkures cauruļu tīkla siltuma ķēdēm. Lai sistēma darbotos ar norādīto efektivitāti, ir nepieciešams parauga sūknis, kas iepriekš garantē nepieciešamo galvu.Šo vērtību parasti attēlo kā dzesēšanas šķidruma sūknēšanas tilpumu izvēlētajā laika vienībā.
Lai noteiktu kopējo pretestības vērtību, ko izraisa ūdens daļiņu saķere ar cauruļu iekšējām virsmām līnijās, tiek izmantota šāda formula: R = 510 4 V 1,9 / d 1,32 (Pa / m). Ikona V šajā proporcijā atbilst plūsmas ātrumam. Veicot neatkarīgus aprēķinus, vienmēr tiek pieņemts, ka šī formula ir derīga tikai ātrumam, kas nepārsniedz 1,25 metrus / sek. Ja lietotājs zina pašreizējā FWH plūsmas ātruma vērtību, ir atļauts izmantot aptuvenu aprēķinu, kas ļauj noteikt polipropilēna cauruļu iekšējo sekciju.
Pabeidzot pamata aprēķinus, jums vajadzētu atsaukties uz īpašu tabulu, kurā norādīti aptuvenie cauruļu eju šķērsgriezumi atkarībā no aprēķina laikā iegūtajiem skaitļiem. Visgrūtākā un laikietilpīgākā procedūra ir hidrauliskās pretestības noteikšanas kārtība šādos esošā cauruļvada posmos:
- tā atsevišķo elementu konjugācijas jomās;
- vārstos, kas apkalpo apkures sistēmu;
- vārstos un vadības ierīcēs.
Pēc tam, kad ir atrasti visi nepieciešamie parametri, kas saistīti ar dzesēšanas šķidruma veiktspējas īpašībām, viņi sāk noteikt visus pārējos sistēmas rādītājus.
Ūdens tilpuma un izplešanās tvertnes tilpuma aprēķins
Lai aprēķinātu izplešanās tvertnes veiktspējas raksturlielumus, kas ir obligāti jebkurai slēgta tipa apkures sistēmai, jums būs jācīnās ar šķidruma tilpuma palielināšanās parādību tajā. Šis rādītājs tiek novērtēts, ņemot vērā izmaiņas galvenajās veiktspējas īpašībās, ieskaitot tā temperatūras svārstības. Šajā gadījumā tas mainās ļoti plašā diapazonā - no istabas +20 grādiem un līdz darba vērtībām 50-80 grādu diapazonā.
Bez liekām problēmām būs iespējams aprēķināt izplešanās tvertnes tilpumu, ja izmantosit aptuvenu aprēķinu, kas ir pierādīts praksē. Tas ir balstīts uz iekārtu ekspluatācijas pieredzi, saskaņā ar kuru izplešanās tvertnes tilpums ir aptuveni viena desmitā daļa no kopējā sistēmā cirkulējošā dzesēšanas šķidruma daudzuma. Šajā gadījumā tiek ņemti vērā visi tā elementi, ieskaitot apkures radiatorus (baterijas), kā arī katla iekārtas ūdens apvalku. Lai noteiktu precīzu vēlamā rādītāja vērtību, jums būs jāņem izmantotās iekārtas pase un tajā jāatrod priekšmeti par akumulatoru jaudu un katla darba tvertni.
Pēc to noteikšanas sistēmā nav grūti atrast dzesēšanas šķidruma pārpalikumu. Šim nolūkam vispirms tiek aprēķināts polipropilēna cauruļu šķērsgriezuma laukums, un pēc tam iegūto vērtību reizina ar cauruļvada garumu. Apkopojot visas apkures sistēmas filiāles, tām tiek pievienoti skaitļi radiatoriem un katlam, kas ņemti no pases. Tad desmito daļu skaita no kopējās summas.
Ja, piemēram, sadzīves sistēmas iegūtais tilpums ir aptuveni 150 litri, paredzamā izplešanās tvertnes jauda būs aptuveni 15 litri.
Spiediena zuduma noteikšana caurulēs
Spiediena zuduma pretestība ķēdē, caur kuru cirkulē dzesēšanas šķidrums, tiek definēta kā to kopējā vērtība visām atsevišķajām sastāvdaļām. Pēdējie ietver:
- zaudējumi primārajā kontūrā, apzīmēti kā ∆Plk;
- vietējās siltumnesēja izmaksas (∆Plm);
- spiediena kritums īpašās vietās, kuras sauc par "siltuma ģeneratoriem" ar apzīmējumu ∆Ptg;
- zudumi iebūvētās siltumapmaiņas sistēmas iekšpusē ∆Pto.
Pēc šo vērtību summēšanas tiek iegūts vēlamais rādītājs, kas raksturo sistēmas ∆Pco kopējo hidraulisko pretestību.
Papildus šai vispārinātajai metodei ir arī citas metodes, lai noteiktu galvas zudumu polipropilēna caurulēs. Viens no tiem ir balstīts uz divu rādītāju salīdzinājumu, kas piesaistīti cauruļvada sākumam un beigām.Šajā gadījumā spiediena zudumu var aprēķināt, vienkārši atņemot tā sākotnējo un galīgo vērtību, ko nosaka divi manometri.
Vēl viena vēlamā rādītāja aprēķināšanas iespēja ir balstīta uz sarežģītākas formulas izmantošanu, kurā ņemti vērā visi faktori, kas ietekmē siltuma plūsmas īpašības. Turpmākajā proporcijā galvenokārt tiek ņemts vērā šķidruma galvas zudums garā cauruļvada garuma dēļ.
- h - šķidruma spiediena zudums pētāmajā gadījumā, mērot metros.
- λ - hidrauliskās pretestības (vai berzes) koeficients, ko nosaka citas aprēķina metodes.
- L - apkalpotā cauruļvada kopējais garums, ko mēra metros.
- D –Caurules iekšējais standarta izmērs, kas nosaka dzesēšanas šķidruma plūsmas tilpumu.
- V Ir šķidruma plūsmas ātrums, mērot standarta vienībās (metrs sekundē).
- Simbols g Vai smaguma paātrinājums ir vienāds ar 9,81 m / s2.
Lielu interesi rada zaudējumi, ko izraisa augsts hidrauliskās berzes koeficients. Tas ir atkarīgs no cauruļu iekšējo virsmu raupjuma. Šajā gadījumā izmantotās attiecības ir derīgas tikai standarta apaļu cauruļu sagatavēm. Galīgā formula to atrašanai izskatās šādi:
- V - ūdens masu kustības ātrumu, mērot metros sekundē.
- D - iekšējais diametrs, kas nosaka brīvu vietu dzesēšanas šķidruma kustībai.
- Koeficients saucējā norāda šķidruma kinemātisko viskozitāti.
Pēdējais rādītājs attiecas uz nemainīgām vērtībām un ir atrodams īpašās tabulās, kas lielos daudzumos tiek publicētas internetā.
Kad dzesēšanas šķidruma plūsma tiek paātrināta, palielinās arī pretestība tā kustībai. Tajā pašā laikā palielinās arī zaudējumi siltumtīklā, kuru pieaugums nav proporcionāls impulsam, kas izraisīja šo efektu (tas mainās saskaņā ar kvadrātisko likumu). Tādējādi secinājums ir šāds: augsts šķidruma plūsmas ātrums cauruļvadā nav izdevīgs gan no tehniskā, gan ekonomiskā viedokļa.
