142_8. Obliczenia hydrauliczne instalacji wodociągowych
Obliczeniowy strumień masy qmc oblicza się ze wzoru:
= A tQrCu. Ik&'sl (8‘6)
gdzie:
Qc - strat)- mocy cieplnej w instalacji wody ciepłej w kW,
At - obliczeniowy spadek temperatury ciepłej wody na drodze od węzła cieplnego do najniekorzystniej położonego punktu czerpalnego,
Qv - ciepło właściwe wody w kj/(kg K), C* = 4,2 kj (kg K).
Wzory do obliczania współczynnika przenikania ciepła dla nie izolowanych cieplnie rur opracowano na podstawie pracy [ 118J dla różnych materiałów i różnych sposobów prowadzenia przewodów i zamieszczono w rabl. 8.5.
Tablica S.5. \\’zor> do obliczania współczynnika przenikania ciepła dla nic izolowanych cieplnie rur.
Rodzaj przewodów |
Sposób ułożenia przewodu |
Wzór |
Rury stalowe ocynkowane średnie |
poziomo |
K - 4,74 ■ Dz °>i* • AtV< |
pionowo |
K - 4,45 • At®-27 | |
Rury miedziane |
poziomo |
K =- 4,Ó9 • Dz-»>>' • At0*24 |
pionowo |
K 4,45 • At0-27 | |
Rury z polipropylenu PP typ PX20 |
poziomo |
K 1,48 • Dz-0.45 - At®’,ł |
pionowo |
K =- 1,72 - ł >7-0.2* - At®'1' |
Jednostkową stratą temperatury' oblicza się ze wzoru:
Af, = -f- (8-7)
Obliczeniowa różnica temperatur na odcinku, ze wzoru:
Stratę energii cieplnej dla odcinka obliczeniowego, ze wzoru:
Qi = * Dzi • /, • K • Af0&/(1 ~7ł) (8-9)
gdzie:
Atj - jednostkowa strata temperatury, [K/mJ,
At - różnica temperatur [KJ,
L - dhigość przewodu , [m],
Atob) ~ obliczeniowa różnica temperatur na odcinku, (KJ, tp - temperatura na początku odcinka obliczeniowego, fK] lub [C], tŁ - temperatura na końcu odcinka obliczeniowego, [K] lub [C], t0 - temperatura otoczenia przewodu, [K] lub [C], t(, przyjmuje się następująco: - dla przewodów prowadzonych w bruzdach i kanałach: t„ = 40°C (313°K),
- dla nie ogrzewanych piwnic: t0 = 5°C (278°K),
- dla nie ogrzewanych poddaszy: t0 = -10°C (263°K),
- dla przewodów prowadzonych po wierzchu ścian w pomieszczeniach mieszkalnych: r0 = 20°C (293°K).
Qi - jednostkowa strata energii cieplnej f\VJ,
Dzj - średnica zewnętrzna i-tego przewodu, [m],
1; - długość odcinka przewodu, [ml,
K - współczynnik przenikania ciepła [W/(m2K)J,
Dz - średnica zewnętrzna przewodu, [ml,
ij - współczynnik sprawności izolacji cieplnej przewodu, [-], ?/ przyjmuje się
następująco:
- dla przewodu izolowanego rj = 0,74-0,9,
- dla przewodu nie izolowanego i] = 0.
Po wyznaczeniu oporów hydraulicznych całej instalacji wody ciepłej i przewodów cyrkulacyjnych należy dokonać zrównoważenia pod względem hydraulicznym poszczególnych pionów instalacyjnych. W tym celu należy obliczyć wartości ciśnień w węzłowych punktach instalacji cyrkulacyjnej ora/, dobrać odpowiednie urządzenia dławiące nadmiar ciśnienia w poszczególnych węzłach [611, którymi są zawory regulacyjne z nastawami [71J.
Innym rozwiązaniem, obecnie coraz częściej spotykanym jest zastosowanie termostatycznych zaworów cyrk u lacyjnych zapewniających utrzymanie stałej temperatury w każdym pionie instalacji niezależnie od zmieniających się parametrów płynącej wody (rys. «S.4). Regulacja sprowadza się do nastawy żądanych temperatur w układzie cyrkulacji. Termostatyczny zawór cyrkulacyjny w sposób automatyczny utrzymuje minimalny przepływ w układzie cyrkulacji przy jednoczesnym utrzymaniu zadanej temperatury [108].
Rys. 8.4. Schemat instalacji cyrkulacyjnej z zaworami podpionowymi MCTV do równoważenia przepływów w poszczególnych pionach instalacyjnych (Danfoss).