Повечето съвременни индустриални и жилищни сгради се отопляват през зимата чрез свързване към централно топлоснабдяване, което вече е свързано с тях. Но често има случаи, когато независими (автономни) източници се използват за отопление на жилищни помещения. С тяхната независима инсталация не може да се направи без предварително хидравлично изчисление на отоплението, извършено за целия комплекс като цяло.
Изчисляване на хидравликата на отоплителните канали
Хидравличното изчисление на отоплителната система обикновено се свежда до избора на диаметрите на тръбите, положени в отделни участъци от мрежата. При провеждането му трябва да се вземат предвид следните фактори:
- стойността на налягането и неговите спадове в тръбопровода при дадена скорост на циркулация на охлаждащата течност;
- прогнозния му разход;
- типични размери на използваните тръбни продукти.
При изчисляването на първия от тези параметри е важно да се вземе предвид капацитетът на помпеното оборудване. Трябва да е достатъчно за преодоляване на хидравличното съпротивление на отоплителните кръгове. В този случай общата дължина на полипропиленовите тръби е от решаващо значение, с увеличаване, при което се увеличава общото хидравлично съпротивление на системите като цяло. Въз основа на резултатите от изчислението се определят показателите, необходими за последващо инсталиране на отоплителната система и отговарящи на изискванията на настоящите стандарти.
Изчисляване на параметрите на охлаждащата течност
Изчисляването на охлаждащата течност се свежда до определянето на следните показатели:
- скоростта на движение на водните маси през тръбопровода с посочените параметри;
- средната им температура;
- консумация на носител, свързана с изискванията за производителност на отоплителното оборудване.
При определяне на всички изброени параметри, свързани директно с охлаждащата течност, трябва да се вземе предвид хидравличното съпротивление на тръбата. Отчита се и наличието на спирателни кранове, които са сериозна пречка за свободното движение на носача. Този момент е особено важен за отоплителните системи, които включват термостатични и топлообменни устройства.
Известните формули за изчисляване на параметрите на охлаждащата течност (като се вземе предвид хидравликата) са доста сложни и неудобни в практическата употреба. Онлайн калкулаторите използват опростен подход, който ви позволява да получите резултат с допустима грешка за този метод. Независимо от това, преди да започнете инсталацията, е важно да се притесните за закупуването на помпа с показатели, не по-ниски от изчислените. Само в този случай има увереност, че изискванията за системата съгласно този критерий са напълно изпълнени и че тя е в състояние да затопли помещението до комфортни температури.
Изчисляване на съпротивлението на системата и избор на циркулационна помпа
При изчисляване на хидравличното съпротивление на отоплителната система е изключена възможността за естествена циркулация на охлаждащата течност по нейните вериги. Разглежда се само случаят на принудително почистване по термичните вериги на разклонена мрежа от отоплителни тръби. За да може системата да работи с определената ефективност, се изисква пробна помпа, която предварително гарантира необходимия напор.Тази стойност обикновено се представя като обем на изпомпване на охлаждащата течност за избрана единица време.
За да се определи общата стойност на съпротивлението, причинено от адхезията на водните частици към вътрешните повърхности на тръбите в линиите, се използва следната формула: R = 510 4 V 1,9 / d 1,32 (Pa / m). Икона V в това съотношение съответства на скоростта на потока. При извършване на независими изчисления винаги се приема, че тази формула е валидна само за скорости, които не надвишават 1,25 метра / сек. Ако потребителят знае стойността на текущия дебит на FWH, е позволено да се използва приблизителна оценка, която позволява да се определи вътрешното сечение на полипропиленовите тръби.
След приключване на основните изчисления трябва да се обърнете към специална таблица, която посочва приблизителните напречни сечения на тръбните проходи, в зависимост от броя, получен по време на изчислението. Най-трудната и отнемаща време процедура е процедурата за определяне на хидравличното съпротивление в следните участъци от съществуващия тръбопровод:
- в областите на конюгация на отделните му елементи;
- във клапаните, обслужващи отоплителната система;
- в клапани и контролни устройства.
След като бъдат намерени всички необходими параметри, свързани с експлоатационните характеристики на охлаждащата течност, те продължават към определянето на всички други показатели на системата.
Изчисляване на обема на водата и капацитета на разширителния резервоар
За да изчислите експлоатационните характеристики на разширителен резервоар, което е задължително за всяка отоплителна система от затворен тип, ще трябва да се справите с явлението увеличаване на обема на течността в него. Този показател се оценява, като се вземат предвид промените в основните експлоатационни характеристики, включително колебанията в неговата температура. В този случай тя се променя в много широк диапазон - от стайни +20 градуса и до работни стойности в диапазона 50-80 градуса.
Ще бъде възможно да се изчисли обемът на разширителния резервоар без излишни проблеми, ако използвате груба оценка, доказана на практика. Той се основава на опита на експлоатационното оборудване, според който обемът на разширителния резервоар е приблизително една десета от общото количество охлаждаща течност, циркулираща в системата. В този случай се вземат предвид всички негови елементи, включително радиатори за отопление (батерии), както и водната риза на котелното тяло. За да определите точната стойност на желания индикатор, ще трябва да вземете паспорта на използваното оборудване и да намерите в него елементите относно капацитета на батериите и работния резервоар на котела.
След определянето им не е трудно да се намери излишък на охлаждаща течност в системата. За това първо се изчислява площта на напречното сечение на полипропиленовите тръби и след това получената стойност се умножава по дължината на тръбопровода. След обобщаване за всички клонове на отоплителната система към тях се добавят номерата за радиаторите и котела, взети от паспорта. След това една десета се брои от общия брой.
Ако, например, полученият капацитет за битова система е около 150 литра, прогнозният капацитет на разширителния резервоар ще бъде около 15 литра.
Определяне на загубата на налягане в тръбите
Съпротивлението срещу загуба на налягане във веригата, през която циркулира охлаждащата течност, се определя като тяхната обща стойност за всички отделни компоненти. Последните включват:
- загуба в първи верига, обозначена като ∆Plk;
- местни разходи за топлоносителя (∆Plm);
- спад на налягането в специални зони, наречени „топлинни генератори“ с обозначение ∆Ptg;
- загуби вътре в вградената система за топлообмен ∆Pto.
След сумиране на тези стойности се получава желаният индикатор, който характеризира общото хидравлично съпротивление на системата ∆Pco.
В допълнение към този обобщен метод има и други методи за определяне на загубата на глава в полипропиленови тръби. Един от тях се основава на сравнение на два показателя, обвързани с началото и края на тръбопровода.В този случай загубата на налягане може да се изчисли, като просто се извадят началните и крайните му стойности, определени от два манометра.
Друга възможност за изчисляване на желания показател се основава на използването на по-сложна формула, която отчита всички фактори, които влияят на характеристиките на топлинния поток. Следното съотношение отчита главно загубата на течност в главата поради голямата дължина на тръбопровода.
- з - загуба на налягане на течността в разглеждания случай, измерена в метри.
- λ - коефициент на хидравлично съпротивление (или триене), определен по други изчислителни методи.
- L - общата дължина на обслужвания тръбопровод, която се измерва в текущи метри.
- д –Вътрешен стандартен размер на тръбата, който определя обема на потока на охлаждащата течност.
- V Е дебитът на флуида, измерен в стандартни единици (метър в секунда).
- Символ ж Ускорението на гравитацията е равно на 9,81 m / s2.
Загубите, причинени от висок коефициент на хидравлично триене, представляват голям интерес. Това зависи от грапавостта на вътрешните повърхности на тръбите. Съотношенията, използвани в този случай, са валидни само за стандартните заготовки с кръгла тръба. Крайната формула за намирането им изглежда така:
- V - скоростта на движение на водните маси, измерена в метри / секунда.
- д - вътрешен диаметър, определящ свободното пространство за движение на охлаждащата течност.
- Коефициентът в знаменателя показва кинематичния вискозитет на течността.
Последният индикатор се отнася до постоянни стойности и се намира в специални таблици, публикувани в големи количества в Интернет.
Когато потокът на охлаждащата течност се ускори, съпротивлението на нейното движение също се увеличава. В същото време нарастват и загубите в отоплителната мрежа, чийто растеж не е пропорционален на импулса, предизвикал този ефект (той се променя съгласно квадратичния закон). Следователно, заключението следва: високият дебит на течността в тръбопровода не е от полза както от техническа, така и от икономическа гледна точка.
