Przepływy obliczeniowe

Przepływy obliczeniowe wyznaczane są dla odcinków obliczeniowych wydzielonych na podstawie geometrii instalacji. Podział na odcinki obliczeniowe wynika ze zmiany jednego z parametrów mających wpływ na wyznaczanie oporów przepływu przez rurociąg: przepływu, współczynnika chropowatości (materiał rurociągu) lub średnicy rurociągu.

 

Osobno przeprowadzane jest wyznaczenie przepływu obliczeniowego dla instalacji wody rozbiorczej oraz dla obiegów cyrkulacyjnych.

 

Obliczeniowe natężenia przepływu w odcinkach obliczeniowych instalacji wody rozbiorczej zimnej
i ciepłej wyliczane są na podstawie sumy normatywów wypływu dla punktów czerpalnych obsługiwanych przez dany odcinek obliczeniowy. Normatywne wypływy wody z poszczególnych punktów czerpalnych określane są na podstawie typu punktu czerpalnego zgodnie z obowiązującą normą. Istnieje możliwość użycia nienormatywnych ustawień dla punktów czerpalnych przez wprowadzenie własnej wartości normatywu wypływu. Określenie wzoru do obliczenia przepływu należy ustawić w punkcie przyłączenia instalacji wodociągowej.

 

Przepływ całkowity wody dla obiegów cyrkulacyjnych obliczany jest w programie dwiema metodami:

— przez wyznaczenie pojemności instalacji i założenie krotności wymian w ciągu godziny:
[dm³/s]
V_p – pojemność instalacji [m³],
u – krotność wymian na godzinę – projektant przyjmuje wartości w zakresie od 3 do 5,

 

— przez wyznaczenie strat ciepła w instalacji wody ciepłej wraz z rurociągami cyrkulacyjnymi:
 [kg/s, program przelicza na dm³/s],
Q_c – całkowite straty energii cieplnej w całej instalacji wody ciepłej i cyrkulacji [W],
Δt – założony maksymalny spadek temperatury od urządzenia przygotowania wody ciepłej do najniekorzystniej położonego punktu czerpalnego [K],
c_w – ciepło właściwe wody o temperaturze 60 K [kJ/(kg × K)].

Do dalszych obliczeń hydraulicznych oraz wyznaczenia wymaganej wydajności pompy cyrkulacyjnej program przyjmuje większą wartość przepływu całkowitego.

Rozpływ na poszczególne odcinki obliczeniowe obiegów cyrkulacyjnych program realizuje, przyjmując zasadę, że przepływ przez rurociąg powrotny dla danego odgałęzienia jest taki sam jak przez rurociąg zasilający, więc przepływy dla poszczególnych odcinków liczy się tylko dla rurociągu zasilającego. Przepływ przez poszczególne odcinki rurociągów zasilających pracujących w obiegu cyrkulacyjnym wstępnie wyznaczony zostaje na podstawie proporcjonalności objętości poszczególnych gałęzi.

Dla wstępnie wyznaczonych przepływów program wyznacza straty ciepła w obiegach cyrkulacyjnych. Po wyznaczeniu proporcji strat ciepła w rurociągach poszczególnych odgałęzień pogram oblicza przepływ całkowity wynikający ze strat ciepła, a następnie koryguje wartości przepływu przez odgałęzienia.

Wyznaczony jest przepływ cyrkulacyjny instalacji od strony źródła. Na początku instalacji, licząc od źródła (pierwszy odcinek za wymiennikiem), przepływ wody cyrkulacyjnej będzie równy wielkości przepływu podawanej przez pompę cyrkulacyjną. Dla następnego odcinka wyznacza się go, odejmując wyznaczony przepływ przez odgałęzienie.

Założenie dodatkowe jest następujące: Δt_pi = Δt_oi.

q_c – strumień wody cyrkulacyjnej wpływającej do węzła (na odcinku wody rozbiorczej przed węzłem, na odpowiadającym odcinku powrotnym przed węzłem) [l/s],
q_coi – strumień wody cyrkulacyjnej wypływającej z węzła (na odcinku wody rozbiorczej za węzłem) [l/s],
Q_pi – obliczeniowa strata ciepła w rurociągach rozbiorczych odgałęzienia [W],
Q_oi – obliczeniowa strata ciepła w rurociągach rozbiorczych w dalszej części instalacji [W].

Pozostałe to: ρ_cw – gęstość wody w temperaturze obliczeniowej i c_w – ciepło właściwe.

Rozwiązując układ równań, otrzymujemy:

 (1)

Po wyznaczeniu przepływu wody na odgałęzieniu można obliczyć ilość wody cyrkulacyjnej odpływającej z węzła:

 (2)

Dla następnego węzła wartość powyższa staję się początkową i wyznaczamy wartość przepływu dla następnej działki według zależności (1) i zależności (2).

Po określeniu przepływu wody we wszystkich działkach należy wyznaczyć straty ciśnienia.