Väčšina moderných priemyselných a bytových budov sa v zime vykuruje pripojením na diaľkové zásobovanie teplom, ktoré je k nim už pripojené. Ale často existujú prípady, keď sa na vykurovanie obytných priestorov používajú nezávislé (autonómne) zdroje. Pri ich samostatnej inštalácii sa nemožno zaobísť bez predbežného hydraulického výpočtu vykurovania, ktorý sa vykonáva pre celý komplex ako celok.
Výpočet hydrauliky vykurovacích potrubí
Hydraulický výpočet vykurovacieho systému zvyčajne závisí od výberu priemerov potrubí položených v samostatných častiach siete. Pri jeho uskutočňovaní je potrebné vziať do úvahy nasledujúce faktory:
- hodnota tlaku a jeho poklesov v potrubí pri danej rýchlosti cirkulácie chladiacej kvapaliny;
- jeho odhadovaný náklad;
- typické rozmery použitých rúrových výrobkov.
Pri výpočte prvého z týchto parametrov je dôležité vziať do úvahy kapacitu čerpacieho zariadenia. Malo by stačiť prekonať hydraulický odpor vykurovacích okruhov. V tomto prípade má rozhodujúcu dôležitosť celková dĺžka polypropylénových rúr, s nárastom ktorých sa zvyšuje celkový hydraulický odpor systémov ako celku. Na základe výsledkov výpočtu sa určia ukazovatele potrebné pre následnú inštaláciu vykurovacieho systému a splnenie požiadaviek platných noriem.
Výpočet parametrov chladiacej kvapaliny
Výpočet chladiacej kvapaliny sa zníži na stanovenie nasledujúcich ukazovateľov:
- rýchlosť pohybu vodných hmôt potrubím so stanovenými parametrami;
- ich priemerná teplota;
- spotreba médií spojená s požiadavkami na výkon vykurovacích zariadení.
Pri určovaní všetkých uvedených parametrov týkajúcich sa priamo chladiacej kvapaliny je potrebné zohľadniť hydraulický odpor potrubia. Berie sa do úvahy aj prítomnosť uzatváracích ventilov, ktoré sú vážnou prekážkou voľného pohybu nosiča. Tento bod je obzvlášť dôležitý pre vykurovacie systémy, ktoré zahŕňajú termostatické a výmenníky tepla.
Známe vzorce na výpočet parametrov chladiacej kvapaliny (s prihliadnutím na hydrauliku) sú v praxi dosť komplikované a nepohodlné. Online kalkulačky používajú zjednodušený prístup, ktorý umožňuje pri tejto metóde získať výsledok s mierou chýb. Pred začatím inštalácie je však dôležité sa obávať nákupu čerpadla s indikátormi, ktoré nie sú nižšie ako vypočítané. Iba v tomto prípade existuje istota, že požiadavky na systém podľa tohto kritéria sú úplne splnené a že je schopný vyhriať miestnosť na príjemnú teplotu.
Výpočet odporu systému a výber obehového čerpadla
Pri výpočte hydraulického odporu vykurovacieho systému je vylúčená možnosť prirodzenej cirkulácie chladiacej kvapaliny pozdĺž jej obvodov. Zvažuje sa iba prípad núteného zametania pozdĺž tepelných okruhov rozvetvenej siete vykurovacích potrubí. Na to, aby systém fungoval so stanovenou účinnosťou, je potrebné vzorové čerpadlo, ktoré vopred zaručuje požadovanú výšku výtlaku.Táto hodnota sa zvyčajne predstavuje ako objem čerpania chladiacej kvapaliny za zvolenú časovú jednotku.
Na stanovenie celkovej hodnoty odporu spôsobeného priľnavosťou častíc vody k vnútorným povrchom potrubí v potrubiach sa používa nasledujúci vzorec: R = 510 4 V 1,9 / d 1,32 (Pa / m). Ikona V. v tomto pomere zodpovedá rýchlosti prúdenia. Pri vykonávaní nezávislých výpočtov sa vždy predpokladá, že tento vzorec platí iba pre rýchlosti nepresahujúce 1,25 metra / s. Ak používateľ pozná hodnotu aktuálneho prietoku FWH, je povolené použiť približný odhad, ktorý umožňuje určiť vnútornú časť polypropylénových rúrok.
Po dokončení základných výpočtov by ste sa mali riadiť špeciálnou tabuľkou, ktorá označuje približné prierezy priechodov potrubím v závislosti od počtu získaných počas výpočtu. Najťažším a časovo najnáročnejším postupom je postup na stanovenie hydraulického odporu v nasledujúcich úsekoch existujúceho potrubia:
- v oblastiach konjugácie jeho jednotlivých prvkov;
- vo ventiloch slúžiacich vykurovaciemu systému;
- vo ventiloch a ovládacích zariadeniach.
Po nájdení všetkých požadovaných parametrov týkajúcich sa výkonových charakteristík chladiacej kvapaliny pristúpia k určeniu všetkých ostatných indikátorov systému.
Výpočet objemu vody a kapacity expanznej nádrže
Ak chcete vypočítať výkonové charakteristiky expanznej nádrže, ktorá je povinná pre akýkoľvek vykurovací systém uzavretého typu, budete sa musieť vyrovnať s fenoménom zvýšenia objemu kvapaliny v ňom. Tento ukazovateľ sa posudzuje s prihliadnutím na zmeny základných výkonnostných charakteristík vrátane kolísania jeho teploty. V tomto prípade sa mení vo veľmi širokom rozmedzí - od miestnosti +20 stupňov a až po prevádzkové hodnoty v rozmedzí 50-80 stupňov.
Bez zbytočných problémov bude možné vypočítať objem expanznej nádrže, ak použijete hrubý odhad, ktorý je osvedčený v praxi. Vychádza sa zo skúseností s prevádzkou zariadení, podľa ktorých je objem expanznej nádrže približne jedna desatina z celkového množstva chladiacej kvapaliny cirkulujúcej v systéme. V tomto prípade sa berú do úvahy všetky jeho prvky, vrátane vykurovacích radiátorov (batérií), ako aj vodného plášťa kotlovej jednotky. Ak chcete zistiť presnú hodnotu požadovaného indikátora, musíte si vziať pas použitého zariadenia a nájsť v ňom položky týkajúce sa kapacity batérií a pracovnej nádrže kotla.
Po ich určení nie je ťažké nájsť prebytočnú chladiacu kvapalinu v systéme. Za týmto účelom sa najskôr vypočíta plocha prierezu polypropylénových rúrok a potom sa výsledná hodnota vynásobí dĺžkou potrubia. Po sčítaní všetkých vetiev vykurovacieho systému sa k nim pripočítajú čísla pre radiátory a kotol odobraté z pasu. Z celkového počtu sa potom počíta desatina.
Ak je napríklad výsledný objem pre domáci systém asi 150 litrov, odhadovaná kapacita expanznej nádrže bude asi 15 litrov.
Stanovenie tlakovej straty v potrubí
Odolnosť proti strate tlaku v okruhu, ktorým cirkuluje chladiaca kvapalina, sa definuje ako ich celková hodnota pre všetky jednotlivé komponenty. Medzi tieto patria:
- strata v primárnom okruhu, označená ako ∆Plk;
- miestne náklady na nosič tepla (∆Plm);
- pokles tlaku v osobitných oblastiach nazývaných "generátory tepla" pod označením ∆Ptg;
- straty vo vnútri zabudovaného systému výmeny tepla ∆Pto.
Po sčítaní týchto hodnôt sa získa požadovaný indikátor, ktorý charakterizuje celkový hydraulický odpor systému ∆Pco.
Okrem tejto zovšeobecnenej metódy existujú aj ďalšie metódy na stanovenie straty hlavy v polypropylénových rúrkach. Jeden z nich je založený na porovnaní dvoch ukazovateľov viazaných na začiatok a koniec ropovodu.V takom prípade je možné tlakovú stratu vypočítať jednoduchým odpočítaním jej počiatočnej a konečnej hodnoty určenej dvoma tlakomermi.
Ďalšia možnosť výpočtu požadovaného ukazovateľa je založená na použití zložitejšieho vzorca, ktorý zohľadňuje všetky faktory, ktoré ovplyvňujú charakteristiky tepelného toku. Nasledujúci pomer zohľadňuje predovšetkým stratu hlavy kvapaliny v dôsledku dlhej dĺžky potrubia.
- h - strata tlaku kvapaliny, v prípade, ktorý sa skúma, meraná v metroch.
- λ - koeficient hydraulického odporu (alebo trenia) stanovený inými výpočtovými metódami.
- Ľ - celková dĺžka opravovaného potrubia, ktorá sa meria v bežných metroch.
- D –Vnútorná štandardná veľkosť potrubia, ktorá určuje objem prietoku chladiacej kvapaliny.
- V. Je prietok kvapaliny meraný v štandardných jednotkách (meter za sekundu).
- Symbol g Je gravitačné zrýchlenie rovné 9,81 m / s2.
Straty spôsobené vysokým koeficientom hydraulického trenia sú veľmi zaujímavé. Závisí to od drsnosti vnútorných povrchov rúrok. Pomery použité v tomto prípade sú platné iba pre štandardné polotovary s guľatými rúrkami. Konečný vzorec na ich nájdenie vyzerá takto:
- V. - rýchlosť pohybu vodných hmôt meraná v metroch za sekundu.
- D - vnútorný priemer vymedzujúci voľný priestor pre pohyb chladiacej kvapaliny.
- Koeficient v menovateli udáva kinematickú viskozitu kvapaliny.
Posledný ukazovateľ sa týka konštantných hodnôt a nachádza sa v špeciálnych tabuľkách publikovaných vo veľkom množstve na internete.
Pri zrýchlení toku chladiacej kvapaliny sa zvyšuje aj odpor proti jej pohybu. Zároveň sa zvyšujú aj straty vo vykurovacej sieti, ktorých rast nie je úmerný impulzu, ktorý tento efekt spôsobil (mení sa podľa kvadratického zákona). Z toho vyplýva záver: vysoký prietok kvapaliny v potrubí nie je prospešný z technického aj ekonomického hľadiska.
