De fleste moderne industri- og boligbygg blir oppvarmet om vinteren ved å koble til fjernvarmeforsyningen som allerede er koblet til dem. Men det er ofte tilfeller der uavhengige (autonome) kilder brukes til å varme opp boarealer. Med sin uavhengige installasjon kan man ikke gjøre uten en foreløpig hydraulisk beregning av oppvarming, utført for hele komplekset som helhet.
Beregning av hydraulikken til varmekanalene
Den hydrauliske beregningen av varmesystemet kommer vanligvis ned til valget av rørdiameter som er lagt i separate deler av nettverket. Når du utfører det, må følgende faktorer tas i betraktning:
- verdien av trykket og dets forskjeller i rørledningen ved en gitt hastighet på kjølevæsken;
- den beregnede utgiften;
- typiske dimensjoner på rørproduktene som brukes.
Ved beregning av den første av disse parametrene er det viktig å ta hensyn til kapasiteten til pumpeutstyret. Det bør være tilstrekkelig å overvinne varmekretsens hydrauliske motstand. I dette tilfellet er den totale lengden på polypropylenrør av avgjørende betydning, med en økning der den totale hydrauliske motstanden til systemene som helhet øker. Basert på resultatene av beregningen, bestemmes indikatorene som er nødvendige for den påfølgende installasjonen av varmesystemet og oppfyller kravene i gjeldende standarder.
Beregning av parametrene til kjølevæsken
Beregning av kjølevæske reduseres til bestemmelse av følgende indikatorer:
- hastigheten på bevegelse av vannmasser gjennom rørledningen med de angitte parametrene;
- deres gjennomsnittstemperatur;
- medieforbruk assosiert med ytelseskravene til varmeutstyr.
Når du bestemmer alle de oppførte parametrene som er direkte knyttet til kjølevæsken, må du ta hensyn til rørets hydrauliske motstand. Tilstedeværelsen av stengeventiler, som er en alvorlig hindring for den frie bevegelsen til bæreren, tas også i betraktning. Dette punktet er spesielt viktig for varmesystemer, som inkluderer termostatiske enheter og varmevekslingsanordninger.
De kjente formlene for beregning av parametrene til kjølevæsken (med tanke på hydraulikk) er ganske kompliserte og upraktiske i praktisk bruk. Online kalkulatorer bruker en forenklet tilnærming som lar deg få et resultat med en akseptabel feilmargin for denne metoden. Ikke desto mindre er det viktig å bekymre seg for å kjøpe en pumpe med indikatorer som ikke er lavere enn de beregnede før du starter installasjonen. Bare i dette tilfellet er det tillit til at kravene til systemet i henhold til dette kriteriet er fullstendig oppfylt, og at det er i stand til å varme opp rommet til behagelige temperaturer.
Beregning av systemmotstand og valg av sirkulasjonspumpe
Ved beregning av den hydrauliske motstanden til varmesystemet er muligheten for naturlig sirkulasjon av kjølevæsken langs kretsene ekskludert. Bare tilfellet med tvunget feiing langs de termiske kretsene til et forgrenet nettverk av varmeledninger blir vurdert. For at systemet skal kunne fungere med spesifisert effektivitet, kreves det en prøvepumpe, som på forhånd garanterer det nødvendige hodet.Denne verdien representeres vanligvis som pumpevolumet av kjølevæsken per valgt tidsenhet.
For å bestemme totalverdien av motstanden forårsaket av vedheft av vannpartikler til rørets indre overflater, brukes følgende formel: R = 510 4 V 1,9 / d 1,32 (Pa / m). Ikon V i dette forholdet tilsvarer strømningshastigheten. Når du utfører uavhengige beregninger, antas det alltid at denne formelen bare gjelder for hastigheter som ikke overstiger 1,25 meter / sek. Hvis brukeren kjenner til verdien av strømningshastigheten til FWH, er det tillatt å bruke et omtrentlig estimat som gjør det mulig å bestemme det indre tverrsnittet av polypropylenrør.
Etter fullføring av de grunnleggende beregningene, bør du henvise til en spesiell tabell som viser de omtrentlige tverrsnittene av rørgangene, avhengig av antallet som oppnås under beregningen. Den vanskeligste og mest tidkrevende prosedyren er fremgangsmåten for å bestemme den hydrauliske motstanden i følgende seksjoner av eksisterende rørledning:
- i områdene for konjugering av dets individuelle elementer;
- i ventilene som betjener varmesystemet;
- i ventiler og styreenheter.
Etter at alle nødvendige parametere relatert til kjølevæskens ytelsesegenskaper er funnet, fortsetter de med å bestemme alle andre indikatorer i systemet.
Beregning av volumet av vann og kapasiteten til ekspansjonstanken
For å beregne ytelseskarakteristikkene til en ekspansjonstank, som er obligatorisk for ethvert lukket varmesystem, må du håndtere fenomenet økning i væskevolumet i den. Denne indikatoren blir vurdert med tanke på endringer i grunnleggende ytelsesegenskaper, inkludert svingninger i temperaturen. I dette tilfellet endres det i et veldig bredt område - fra rom +20 grader og opp til driftsverdier i området 50-80 grader.
Det vil være mulig å beregne volumet på ekspansjonstanken uten unødvendige problemer hvis du bruker et grovt estimat som er bevist i praksis. Det er basert på driftserfaring med utstyr, ifølge hvilket volumet på ekspansjonstanken er omtrent en tidel av den totale mengden kjølevæske som sirkulerer i systemet. I dette tilfellet blir alle elementene tatt i betraktning, inkludert radiatorer (batterier), samt vannmantelen til kjelenheten. For å bestemme den nøyaktige verdien av ønsket indikator, må du ta passet til utstyret som er i bruk, og finne elementene angående kapasiteten til batteriene og arbeidstanken til kjelen.
Etter å ha bestemt dem, er det ikke vanskelig å finne overflødig kjølevæske i systemet. For dette beregnes først tverrsnittsarealet av polypropylenrør, og deretter multipliseres den resulterende verdien med rørledningens lengde. Etter å ha oppsummert for alle grenene av varmesystemet, blir tallene for radiatorene og kjelen hentet fra passet lagt til dem. En tiendedel telles da fra totalen.
Hvis den resulterende kapasiteten for et hjemlig system for eksempel er omtrent 150 liter, vil den estimerte kapasiteten til ekspansjonstanken være omtrent 15 liter.
Bestemmelse av trykktap i rør
Trykketapsmotstanden i kretsen som kjølevæsken sirkulerer gjennom, er definert som deres totale verdi for alle individuelle komponenter. Sistnevnte inkluderer:
- tap i primærkretsen, betegnet som ∆Plk;
- lokale kostnader for varmebæreren (∆Plm);
- trykkfall i spesielle områder kalt "varmegeneratorer" under betegnelsen ∆Ptg;
- tap inne i det innebygde varmevekslingssystemet ∆Pto.
Etter å ha summert disse verdiene, oppnås ønsket indikator, som karakteriserer den totale hydrauliske motstanden til systemet ∆Pco.
I tillegg til denne generaliserte metoden, er det andre metoder for å bestemme hodetapet i polypropylenrør. En av dem er basert på en sammenligning av to indikatorer knyttet til begynnelsen og slutten av rørledningen.I dette tilfellet kan trykktapet beregnes ved ganske enkelt å trekke de opprinnelige og endelige verdiene, bestemt av to trykkmålere.
Et annet alternativ for å beregne ønsket indikator er basert på bruk av en mer kompleks formel som tar hensyn til alle faktorene som påvirker egenskapene til varmestrømmen. Følgende forhold tar primært hensyn til tap av væskehode på grunn av den lange rørledningslengden.
- h - flytende hodetap, i saken som er studert, målt i meter.
- λ - koeffisient for hydraulisk motstand (eller friksjon), bestemt av andre beregningsmetoder.
- L - den totale lengden på den betjente rørledningen, som måles i løpemeter.
- D –Intern standard størrelse på røret, som bestemmer volumet på kjølevæskestrømmen.
- V Er væskestrømningshastigheten, målt i standardenheter (meter per sekund).
- Symbol g Er tyngdeakselerasjonen lik 9,81 m / s2.
Tap forårsaket av høy koeffisient for hydraulisk friksjon er av stor interesse. Det avhenger av ruheten på rørens indre overflater. Forholdene som brukes i dette tilfellet er bare gyldige for standard runde røremner. Den endelige formelen for å finne dem ser slik ut:
- V - bevegelseshastigheten til vannmasser målt i meter / sekund.
- D - indre diameter som definerer ledig plass for bevegelse av kjølevæsken.
- Koeffisienten i nevneren indikerer den kinematiske viskositeten til væsken.
Sistnevnte indikator refererer til konstante verdier og finnes i spesielle tabeller publisert i store mengder på Internett.
Når strømmen av kjølevæske akselereres, øker også motstanden mot dens bevegelse. Samtidig øker også tap i oppvarmingsnettet, hvis vekst ikke er proporsjonal med impulsen som forårsaket denne effekten (den endres i henhold til kvadratisk lov). Derfor følger konklusjonen: en høy væskestrømningshastighet i rørledningen er ikke gunstig både teknisk og økonomisk.
