Hầu hết các tòa nhà công nghiệp và khu dân cư hiện đại được sưởi ấm vào mùa đông bằng cách kết nối với nguồn cung cấp sưởi của quận đã được kết nối với chúng. Nhưng thường có những trường hợp khi sử dụng các nguồn độc lập (tự trị) để sưởi ấm không gian sống. Với việc lắp đặt độc lập của chúng, người ta không thể thực hiện mà không tính toán thủy lực sơ bộ về hệ thống sưởi, được thực hiện cho toàn bộ khu phức hợp nói chung.
Tính toán thủy lực của ống dẫn nhiệt
Tính toán thủy lực của hệ thống sưởi thường phụ thuộc vào việc lựa chọn đường kính của các đường ống được đặt trong các phần riêng biệt của mạng lưới. Khi tiến hành, các yếu tố sau đây phải được tính đến:
- giá trị của áp suất và sự khác biệt của nó trong đường ống ở một tốc độ lưu thông nhất định của chất làm mát;
- chi phí ước tính của nó;
- kích thước điển hình của các sản phẩm ống được sử dụng.
Khi tính toán đầu tiên của các thông số này, điều quan trọng là phải tính đến công suất của thiết bị bơm. Nó phải đủ để vượt qua sức cản thủy lực của các mạch gia nhiệt. Trong trường hợp này, tổng chiều dài của ống polypropylene có tầm quan trọng quyết định, khi tăng tổng lực cản thủy lực của toàn bộ hệ thống. Dựa trên kết quả tính toán, các chỉ số cần thiết cho việc lắp đặt hệ thống sưởi tiếp theo và đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn hiện hành được xác định.
Tính toán các thông số của chất làm mát
Tính toán chất làm mát được giảm xuống để xác định các chỉ số sau:
- tốc độ chuyển động của các khối nước qua đường ống với các thông số xác định;
- nhiệt độ trung bình của chúng;
- tiêu thụ phương tiện liên quan đến các yêu cầu hiệu suất của thiết bị sưởi ấm.
Khi xác định tất cả các thông số được liệt kê liên quan trực tiếp đến chất làm mát, phải tính đến lực cản thủy lực của đường ống. Sự hiện diện của các van đóng, là một trở ngại nghiêm trọng đối với chuyển động tự do của chất mang, cũng được tính đến. Điểm này đặc biệt quan trọng đối với hệ thống sưởi, bao gồm các thiết bị ổn nhiệt và trao đổi nhiệt.
Các công thức đã biết để tính toán các thông số của chất làm mát (có tính đến thủy lực) khá phức tạp và bất tiện trong sử dụng thực tế. Máy tính trực tuyến sử dụng phương pháp đơn giản hóa cho phép bạn nhận được kết quả với sai số chấp nhận được cho phương pháp này. Tuy nhiên, trước khi bắt đầu lắp đặt, điều quan trọng là phải lo lắng về việc mua một máy bơm có các chỉ số không thấp hơn chỉ số được tính toán. Chỉ trong trường hợp này mới có thể tin tưởng rằng các yêu cầu đối với hệ thống theo tiêu chí này được đáp ứng đầy đủ và hệ thống có khả năng sưởi ấm phòng đến nhiệt độ dễ chịu.
Tính toán trở lực của hệ thống và lựa chọn bơm tuần hoàn
Khi tính toán điện trở thủy lực của hệ thống sưởi ấm, tùy chọn lưu thông tự nhiên của chất làm mát dọc theo các mạch của nó bị loại trừ. Chỉ xem xét trường hợp quét cưỡng bức dọc theo các mạch nhiệt của mạng lưới ống sưởi phân nhánh. Để hệ thống hoạt động với hiệu suất quy định, cần phải có một máy bơm mẫu, trước đó đảm bảo yêu cầu về đầu bơm.Giá trị này thường được biểu thị bằng thể tích bơm chất làm mát trên một đơn vị thời gian đã chọn.
Để xác định tổng giá trị của lực cản gây ra bởi sự bám dính của các hạt nước vào bề mặt bên trong của đường ống trong đường dây, công thức sau được sử dụng: R = 510 4 V 1,9 / d 1,32 (Pa / m). Biểu tượng V trong tỷ lệ này tương ứng với vận tốc dòng chảy. Khi thực hiện các phép tính độc lập, người ta luôn giả định rằng công thức này chỉ có giá trị đối với tốc độ không vượt quá 1,25 mét / giây. Nếu người dùng biết giá trị của tốc độ dòng chảy hiện tại của FWH, nó được phép sử dụng ước tính gần đúng cho phép xác định mặt cắt bên trong của ống polypropylene.
Sau khi hoàn thành các phép tính cơ bản, bạn nên tham khảo một bảng đặc biệt, cho biết mặt cắt gần đúng của các đoạn ống, tùy thuộc vào các con số thu được trong quá trình tính toán. Quy trình khó và tốn thời gian nhất là quy trình xác định lực cản thủy lực trong các đoạn sau của đường ống hiện có:
- trong các lĩnh vực liên hợp của các yếu tố riêng lẻ của nó;
- trong các van phục vụ hệ thống sưởi ấm;
- trong van và thiết bị điều khiển.
Sau khi tất cả các thông số yêu cầu liên quan đến đặc tính hoạt động của chất làm mát đã được tìm thấy, họ tiến hành xác định tất cả các chỉ tiêu khác của hệ thống.
Tính thể tích của nước và dung tích của bình giãn nở
Để tính toán các đặc tính hoạt động của bình giãn nở, điều này là bắt buộc đối với bất kỳ hệ thống sưởi ấm kiểu kín nào, bạn sẽ cần phải xử lý hiện tượng tăng thể tích chất lỏng trong đó. Chỉ số này được đánh giá có tính đến những thay đổi trong các đặc tính hoạt động cơ bản, bao gồm cả sự dao động về nhiệt độ của nó. Trong trường hợp này, nó thay đổi trong một phạm vi rất rộng - từ phòng +20 độ và lên đến các giá trị hoạt động trong phạm vi 50-80 độ.
Sẽ có thể tính được thể tích của bình giãn nở mà không gặp những vấn đề không đáng có nếu bạn sử dụng một ước tính sơ bộ đã được chứng minh trong thực tế. Nó dựa trên kinh nghiệm vận hành với thiết bị, theo đó thể tích của bình giãn nở xấp xỉ 1/10 tổng lượng chất làm mát lưu thông trong hệ thống. Trong trường hợp này, tất cả các yếu tố của nó đều được tính đến, bao gồm cả bộ tản nhiệt sưởi ấm (pin), cũng như áo nước của bộ nồi hơi. Để xác định giá trị chính xác của chỉ số mong muốn, bạn sẽ cần lấy hộ chiếu của thiết bị đang sử dụng và tìm trong đó các mục liên quan đến dung lượng của ắc quy và bình làm việc của lò hơi.
Sau khi xác định chúng, không khó để tìm ra dung dịch làm mát dư thừa trong hệ thống. Đối với điều này, diện tích mặt cắt ngang của ống polypropylene được tính toán đầu tiên, sau đó giá trị kết quả được nhân với chiều dài của đường ống. Sau khi tổng hợp cho tất cả các nhánh của hệ thống sưởi, các số của bộ tản nhiệt và lò hơi lấy từ hộ chiếu sẽ được thêm vào chúng. Một phần mười sau đó được tính từ tổng số.
Ví dụ, nếu dung tích kết quả cho một hệ thống trong nước là khoảng 150 lít, thì dung tích ước tính của bình giãn nở sẽ là khoảng 15 lít.
Xác định tổn thất áp suất trong đường ống
Khả năng chịu tổn thất áp suất trong mạch mà chất làm mát lưu thông qua đó được xác định là tổng giá trị của chúng đối với tất cả các thành phần riêng lẻ. Sau này bao gồm:
- tổn hao trong mạch sơ cấp, ký hiệu là ∆Plk;
- chi phí cục bộ của chất mang nhiệt (∆Plm);
- giảm áp suất trong các khu vực đặc biệt được gọi là "máy phát nhiệt" dưới ký hiệu ∆Ptg;
- tổn thất bên trong hệ thống trao đổi nhiệt tích hợp ∆Pto.
Sau khi cộng các giá trị này, ta thu được chỉ số mong muốn, đặc trưng cho tổng lực cản thủy lực của hệ ∆Pco.
Ngoài phương pháp tổng quát này, còn có các phương pháp khác để xác định tổn thất đầu trong ống polypropylene. Một trong số đó dựa trên sự so sánh của hai chỉ số gắn với điểm đầu và điểm cuối của đường ống.Trong trường hợp này, tổn thất áp suất có thể được tính bằng cách đơn giản trừ đi các giá trị ban đầu và cuối cùng của nó, được xác định bởi hai đồng hồ đo áp suất.
Một lựa chọn khác để tính toán chỉ số mong muốn dựa trên việc sử dụng một công thức phức tạp hơn có tính đến tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính của dòng nhiệt. Tỷ lệ sau đây chủ yếu tính đến sự mất mát của đầu chất lỏng do chiều dài đường ống dẫn dài.
- h - tổn thất đầu lỏng, trong trường hợp đang nghiên cứu, được đo bằng mét.
- λ - hệ số cản thủy lực (hoặc ma sát), được xác định bằng các phương pháp tính toán khác.
- L - tổng chiều dài của đường ống được bảo dưỡng, được đo bằng mét chạy.
- D –Kích thước tiêu chuẩn bên trong của đường ống, xác định thể tích của dòng nước làm mát.
- V Là tốc độ dòng chất lỏng, được đo bằng đơn vị tiêu chuẩn (mét trên giây).
- Biểu tượng g Gia tốc trọng trường bằng 9,81 m / s2.
Tổn thất do hệ số ma sát thủy lực cao gây ra rất được quan tâm. Nó phụ thuộc vào độ nhám của các bề mặt bên trong ống. Các tỷ lệ được sử dụng trong trường hợp này chỉ có giá trị đối với các phôi ống tròn tiêu chuẩn. Công thức cuối cùng để tìm chúng trông giống như sau:
- V - tốc độ chuyển động của khối nước, tính bằng mét / giây.
- D - đường kính trong xác định không gian trống cho chuyển động của chất làm mát.
- Hệ số ở mẫu số cho biết độ nhớt động học của chất lỏng.
Chỉ số thứ hai đề cập đến các giá trị không đổi và được tìm thấy trong các bảng đặc biệt được xuất bản với số lượng lớn trên Internet.
Khi dòng chất làm mát được tăng tốc, lực cản chuyển động của nó cũng tăng lên. Đồng thời, tổn thất trong mạng lưới sưởi ấm cũng tăng lên, sự tăng trưởng của nó không tỷ lệ với xung gây ra hiệu ứng này (nó thay đổi theo quy luật bậc hai). Do đó, kết luận như sau: tốc độ dòng chất lỏng cao trong đường ống không có lợi cả về mặt kinh tế và kỹ thuật.
