De flesta moderna industri- och bostadshus uppvärms på vintern genom att ansluta till fjärrvärmeförsörjningen som redan är ansluten till dem. Men det finns ofta fall då oberoende (autonoma) källor används för att värma upp bostadsutrymmen. Med sin oberoende installation kan man inte göra utan en preliminär hydraulisk beräkning av uppvärmningen, som utförs för hela komplexet som helhet.
Beräkning av värmekanalernas hydraulik
Den hydrauliska beräkningen av värmesystemet brukar bero på valet av diametrar på rör som läggs i separata delar av nätverket. Följande faktorer måste beaktas vid genomförandet:
- tryckvärdet och dess skillnader i rörledningen vid en given cirkulationshastighet för kylvätskan;
- dess beräknade kostnad;
- typiska dimensioner för de rörprodukter som används.
Vid beräkning av den första av dessa parametrar är det viktigt att ta hänsyn till pumputrustningens kapacitet. Det bör vara tillräckligt för att övervinna värmekretsarnas hydrauliska motstånd. I detta fall är den totala längden av polypropenrör av avgörande betydelse, med en ökning där systemets totala hydrauliska motstånd ökar. Baserat på beräkningsresultaten bestäms de indikatorer som är nödvändiga för efterföljande installation av värmesystemet och som uppfyller kraven i nuvarande standarder.
Beräkning av kylvätskans parametrar
Beräkningen av kylvätskan reduceras till bestämning av följande indikatorer:
- vattenmassornas rörelsehastighet genom rörledningen med de angivna parametrarna;
- deras medeltemperatur;
- mediekonsumtion förknippad med värmeanläggningens prestandakrav.
Vid bestämning av alla listade parametrar som hänför sig direkt till kylvätskan måste rörets hydrauliska motstånd beaktas. Förekomsten av avstängningsventiler, som är ett allvarligt hinder för bärarens fria rörlighet, beaktas också. Denna punkt är särskilt viktig för värmesystem, som inkluderar termostater och värmeväxlingsanordningar.
De kända formlerna för beräkning av kylvätskans parametrar (med hänsyn till hydraulik) är ganska komplicerade och obekväma vid praktisk användning. Onlinekalkylatorer använder ett förenklat tillvägagångssätt som låter dig få ett resultat med en acceptabel felmarginal för denna metod. Innan installationen påbörjas är det dock viktigt att oroa sig för att köpa en pump med indikatorer som inte är lägre än de beräknade. Endast i det här fallet finns det förtroende för att kraven för systemet enligt detta kriterium är helt uppfyllda och att det kan värma rummet till bekväma temperaturer.
Beräkning av systemmotstånd och val av cirkulationspump
Vid beräkning av uppvärmningssystemets hydrauliska motstånd är alternativet för naturlig cirkulation av kylvätskan utmed dess kretsar uteslutet. Endast fallet med tvungen svep längs värmekretsarna i ett grenat nätverk av värmerör beaktas. För att systemet ska kunna fungera med den angivna effektiviteten krävs en provpump, som i förväg garanterar det önskade huvudet.Detta värde representeras vanligtvis som pumpvolymen för kylvätskan per vald tidsenhet.
För att bestämma det totala värdet av motståndet som orsakas av vidhäftningen av vattenpartiklar till rörets inre ytor i ledningarna används följande formel: R = 510 4 V 1,9 / d 1,32 (Pa / m). Ikon V i detta förhållande motsvarar flödeshastigheten. Vid oberoende beräkningar antas det alltid att denna formel endast gäller för hastigheter som inte överstiger 1,25 meter / sek. Om användaren känner till värdet på den nuvarande flödeshastigheten för FWH, är det tillåtet att använda en ungefärlig uppskattning som gör det möjligt att bestämma det inre tvärsnittet av polypropenrör.
När du har slutfört de grundläggande beräkningarna bör du hänvisa till en speciell tabell som visar ungefärliga tvärsnitt av rörpassager, beroende på antalet som erhållits under beräkningen. Det svåraste och mest tidskrävande förfarandet är förfarandet för att bestämma det hydrauliska motståndet i följande avsnitt av den befintliga rörledningen:
- inom områdena för konjugering av dess enskilda element;
- i ventilerna som betjänar värmesystemet;
- i ventiler och styranordningar.
När alla nödvändiga parametrar relaterade till kylvätskans prestandaegenskaper har hittats fortsätter de med att bestämma alla andra indikatorer i systemet.
Beräkning av vattenvolymen och expansionskärlets kapacitet
För att beräkna prestandaegenskaperna för en expansionstank, vilket är obligatoriskt för alla slutna värmesystem, måste du hantera fenomenet med en ökning av vätskevolymen i den. Denna indikator bedöms med hänsyn till förändringar i grundläggande prestandaegenskaper, inklusive fluktuationer i dess temperatur. I det här fallet ändras det i ett mycket brett intervall - från rum +20 grader och upp till arbetsvärden inom området 50-80 grader.
Det är möjligt att beräkna expansionsbehållarens volym utan onödiga problem om du använder en grov uppskattning som har bevisats i praktiken. Den bygger på driftserfarenhet med utrustning, enligt vilken expansionsbehållarens volym är ungefär en tiondel av den totala mängden kylvätska som cirkulerar i systemet. I det här fallet beaktas alla dess element, inklusive värmeelement (batterier), liksom pannanhetens vattenmantel. För att bestämma det exakta värdet på den önskade indikatorn måste du ta passet för den använda utrustningen och hitta artiklarna om batteriernas kapacitet och pannans arbetstank.
Efter att ha bestämt dem är det inte svårt att hitta överflödigt kylvätska i systemet. För detta beräknas tvärsnittsarean för polypropenrör först och därefter multipliceras det resulterande värdet med rörledningens längd. Efter att ha sammanfattat för alla grenar av värmesystemet läggs numren för radiatorerna och pannan från passet till dem. En tiondel räknas sedan från summan.
Om till exempel den resulterande kapaciteten för ett hushållssystem är cirka 150 liter kommer den beräknade kapaciteten för expansionstanken att vara cirka 15 liter.
Bestämning av tryckförlust i rör
Tryckförlustmotståndet i kretsen genom vilket kylvätskan cirkulerar definieras som deras totala värde för alla enskilda komponenter. De senare inkluderar:
- förlust i primärkretsen, betecknad som ∆Plk;
- lokala kostnader för värmebäraren (∆Plm);
- tryckfall i speciella områden som kallas "värmegeneratorer" under beteckningen ∆Ptg;
- förluster i det inbyggda värmeväxlingssystemet ∆Pto.
Efter summering av dessa värden erhålls den önskade indikatorn, som karakteriserar systemets totala hydrauliska motstånd ∆Pco.
Förutom denna generaliserade metod finns det andra metoder för att bestämma huvudförlust i polypropenrör. En av dem baseras på en jämförelse av två indikatorer knutna till början och slutet av rörledningen.I detta fall kan tryckförlusten beräknas genom att helt enkelt subtrahera dess initiala och slutliga värden, bestämda av två tryckmätare.
Ett annat alternativ för att beräkna den önskade indikatorn är baserad på användningen av en mer komplex formel som tar hänsyn till alla faktorer som påverkar värmeflödets egenskaper. Följande förhållande tar främst hänsyn till förlusten av vätskehuvud på grund av den långa rörledningslängden.
- h - flytande huvudförlust, i det fall som studeras, mätt i meter.
- λ - koefficient för hydrauliskt motstånd (eller friktion), bestämd av andra beräkningsmetoder.
- L - den totala längden på den servade rörledningen, som mäts i löpande meter.
- D –Rörets interna standardstorlek, som bestämmer volymen på kylvätskeflödet.
- V Är vätskeflödeshastigheten, mätt i standardenheter (meter per sekund).
- Symbol g Är tyngdaccelerationen lika med 9,81 m / s2.
Förluster orsakade av hög hydraulisk friktionskoefficient är av stort intresse. Det beror på grovheten på rörens inre ytor. Förhållandena som används i detta fall gäller endast för vanliga runda rörämnen. Den slutliga formeln för att hitta dem ser ut så här:
- V - vattenmassornas rörelsehastighet, mätt i meter / sekund.
- D - innerdiameter som definierar det fria utrymmet för kylvätskans rörelse.
- Koefficienten i nämnaren indikerar vätskans kinematiska viskositet.
Den senare indikatorn hänvisar till konstanta värden och finns i specialtabeller som publiceras i stora mängder på Internet.
När flödet av kylvätskan accelereras ökar också motståndet mot dess rörelse. Samtidigt ökar också förlusterna i uppvärmningsnätet, vars tillväxt inte är proportionell mot impulsen som orsakade denna effekt (den ändras enligt kvadratisk lag). Följaktligen följer slutsatsen: en hög vätskeflödeshastighet i rörledningen är inte fördelaktig både ur teknisk och ekonomisk synvinkel.
