Szivattyús fűtés Az áramlási veszteséget a keringtető szivattyú nyomása győzi le Méretezés menete Ki kell választani a mértékadó fűtőtestet Alsó elosztású rendszernél : a legtávolabbi legmagasabban lévő fűtőtest. Felső elosztású esetén: legtávolabbi felszálló legalsó fűtőtest Hatásos nyomás kiszámítása H = p p grav p cs H : szivattyú emelő magassága p garv : gravitációból keletkező nyomás p grav =h g p cs : csőlehűlésből származó nyomás (mindig elhanyagoljuk mivel a sebesség miatt nincs ideje lehűlni a víznek) s= A p p= s l l A : 50% -ra vesszük fel mert megközelítőleg az alaki és a súrlódási ellenállás azonos s : a szivattyú üzemeltetési költsége és a csővezeték beruházási költség arányában a fajlagos súrlódási veszteséget 100 [Pa/m]-re vegyük fel. Így tehát H = p p grav esetén nagyobb szivattyú kisebb csőátmérő H = p p grav esetén kisebb szivattyú nagyobb csőátmérő Ismerni kell a szivattyú által szállított tömegarámot =ṁ c t ṁ= [kg /s] c t A tömegáram és a nyomás ismeretében tudunk választani szivattyút. Átfolyós rendszerű Feladat 3 1 4 10 [m] 7 6 5 90/70 8
=ṁ c t ṁ= c t = 6,3 =0,74 [kg / s] 4, 0 s= A p p= s = 100 57,5=11500[ Pa] p grav =h g =10 9,81 1,47=13[ Pa ] H = p p grav Szivattyú választás =11500 13 =10888[ Pa]=1,08[m] Így a szivattyú nyomása 14000[Pa] Tényleges fajlagos súrlódási veszteség s= A p = 0,5 14000 =11,4 [ Pa/ m] 57,5 Szakasz Hossz l [m] `s [Pa/m] s [Pa/m] S [Pa] Σξ Z [Pa] S+Z[Pa] 1 6,3 0,74 1 6/4 0,6 100 100 3,9 68,04 188,04 188,04 1,3 0,146 5 1 0,8 50 50 3 114,6 364,6 46,3 3 8, 0,098 7 3/4 0,3 70 490 0,3 13,1 503,1 749,4 4 4,1 15 1/ 0,8 90 1350 3,3 887,38 37,38 4986,8 14,4 5 4,1 7 1/ 0,8 90 630 5 190,43 80,43 5807,3 6 8, 0,098 7 3/4 0,3 70 490 0,5 1,86 511,86 6319,09 7 1,3 0,146 3,5 1 0,8 50 175 0,5 19,04 194,04 6513,13 8 6,3 0,74 1 6/4 0,6 100 100 3,8 664,55 764,55 777,68 57,5 Lehet szűkíteni mert sok a nyomás felesleg 1 6,3 0,74 1 5/4 0,85 60 310 3,9 1368,81 4488,81 9884 1,3 0,146 5 3/4 0,46 160 800 3 308,37 1108,37 1099 14,4 7 1,3 0,146 3,5 3/4 0,46 160 560 0,5 51,40 611,4 11603,4 8 6,3 0,74 1 5/4 0,85 60 60 3,8 1333,71 1593,71 13197 Méretezés megfelelő Az átfolyós rendszer lényege hogy az ekötő vezeték víz mennyisége minden fűtőtesten keresztül halad valamint az egyes fűtőtestek lehűlése függ az egész berendezés hőmérséklet esésétől.
t rad1,3 = Egyes radiátorok hőmérséklet esése t rad = Q t rendszer : a vizsgált fűtőtest teljesítménye [W] ΣQ: az ekötő vezeték hőteljesítménye[w] t rad : a fűtőtest lehűlése t rendszer : a rendszerre felvet lehűlés Q t rendszer = 1600 400 0=7,6 C t rad = Q t rendszer = 900 400 0=4, C t vissz t rad1,3 t rad =90 7,6 4,=70,6[ C ] Átkötő szakaszos A méretezés szempontjából megkülönböztetünk mellék és fő áramkört. A főáramkör nem megy keresztül a fűtőtesteken a mellék áramkör a fűtőtest ágvezetéke. Méretezés menete - A fűtőtestek hőmérséklet esésének megválasztása (10-0 C közé vehető fel) - A radiátorhoz szükséges tömeg áraiszámítása - Szivattyú választás - szállítandó vízmennyiség - emelőmagasság meghatározása meghatározása. A súrlódási veszteséget a főáramkörben 70% ra vegyük fel otevesebb az alaki veszteség. - Hatásos nyomás a szivattyú nyomás és a gravitációs nyomást meghatározása - Fő áramkör méretezése - Mellék áramkör hatásos nyomásának kiszámítása p= S Z átkötö h t rad g [Pa ] fajlagos súrlódás 30 %-ra vegyük föl. Példa 1 3 4 1[ C] változásra jutó sürgősség változás 5 táblázat t r =15 C 6 5 t r =10 C 8 7 10 t r =15 C 9 11
=ṁ c t ṁ= c t = 58, =0,693[ kg / s] 4, 0 s= A p p= s = 100 49,15=9830[ Pa ] p grav =h g =10 9,81 1,47=13[ Pa ] H = p p grav =9830 13 =919[ Pa ]=0,9[m] Szivattyú szállítás 1,3 [m] (III. 9 old.) s= A p =ṁ c t = 0,7 13000 =185[ Pa/m] 49,15 m fő = c t = 4,1 4, 0 =[kg /s] A radiátorhoz szükséges tömeg áram =ṁ c t m 1 ;3 = = 1,6 =0,05[kg/ s] c t r1 4, 15 m fő = m m 1 ; 3 = 0,05=0,036[kg /s] főágban folyó tömegáram =ṁ c t m = = 0,9 =0,014[kg / s] c t r 4, 10 m fő = m m 1 ;3 = 0,014=0,076[kg /s] Főáraör 1 58, 0,699 1 185 6/4 0,55 100 100 3,9 573 1773 1773 8, 0,0976 5 3/4 0,3 70 350 3 131 481 54 3 4,1 9 1/ 0,3 100 900 3,3 144 1044 398 4-0,036 0,55 3/8 0,4 100 55 1,5 4 97 3395 5 4,1 4,5 1/ 0,3 100 450 4 175 65 400 6-0,076 0,55 3/8 0,8 130 71,5 1,5 57 18,5 4148,5 7 4,1 4,5 1/ 0,3 100 450 4 175 65 4773,5 8-0,036 0,55 3/8 0,4 100 55 1,5 4 97 4870,5 9 4,1 8 1/ 0,3 100 800 4 175 975 5845,5 10 1,3 0,1464 3,5 3/4 0,3 70 45 0,3 13 58 6103,5 11 58, 0,699 1 6/4 0,55 100 100 4,8 705 805 6908,5 Szükítei kell 1 58, 0,699 1 5/4 0,7 00 400 3,9 98 338 7658,5 11 58, 0,699 1 5/4 0,7 00 00 4,8 1143 1343 9001,5 Mellék áramkör méretezése Hatásos nyomás kiszámítása: azoknak a hatásos nyomásoknak az ege amelyek az átkötő szakasz áramlási veszteségének és fűtő testnek a keveredési pontjához viszonyítva keletkeznek. Fűtőtesözepe Keveredési pont Magasság különbség [0,5m]
t radköz t rad =90 15 =8,5[ C ] p= S Z átkötö h t g =97 0,5 0,63 15 9,81=10[ Pa ] 1[ C] változásra jutó sürgősség változás 5 táblázat a fűtőtesözepes hőmérsékletének ismeretében Keveredés s= A p = 0,3 10 =18 [Pa /m] 1.radiátor radelöre radvissza 1,6 0,054 1 18 1/ 0,15 6 6 3,5 38 64 64 1,6 0,054 1 18 1/ 0,15 6 6,5 7 53 117 = m rad = 0,05 75 0,036 90 =81,6 C. radiátor radelöre radvissza 0,9 0,014 1 1 1/ 0,1 0 0 3,5 4 44 44 0,9 0,014 1 1 1/ 0,1 0 0,5 17 37 81 t radköz t rad =81,6 10 =76,6[ C ] p= S Z átkötö h t g =18,5 0,5 0,61 10 9,81=143[ Pa] s= A p = 0,3 143 =1[ Pa/ m] Keveredés = m rad = 0,014 71,6 0,076 81,6 =77, C 3. radiátor radelöre radvissza 1,6 0,054 1 17,5 1/ 0,15 6 6 3,5 38 64 64 1,6 0,054 1 17,5 1/ 0,15 6 6,5 7 53 117 t radköz t rad =77, 15 =69,7[ C ] p= S Z átkötö h t g =97 0,5 0,57 15 9,81=117,9[ Pa ] s= A p = 0,3 117 =17,5[Pa /m]
Keveredés = m rad = 0,054 6, 0,036 77, =69,5 C Kombinált szelep Az átkötés a radiátor szelepeben valósul meg. Az es vízmennyiségnek csak a bizonyos százalékát engedi át a radiátoron a többi lehűlés nélkül meny tovább. Szelep átfolyási tényezője Q rad = m c t t= m c [ C ] Jelen esetben átfolyási tényező 30%-os =ṁ c t m = t= m c = 1,6 0,3 4, =5,9[ C ] =ṁ c t m rad = c t = 1,6 =0,0147[kg /s] 4, 5,9 m fő = m m rad = 0,0147=0,0343[ kg/ s] Keveredés = m t m rad fő fő = 0,0343 90 0,0147 64,1 =8,3 C t = m c = 0,9 0,3 4, =14,5[ C ] =ṁ c t m rad = c t = 0,9 =0,0147[ kg/ s] 4, 14,5 = 0,0343 8,3 0,0147 67,73 =77,88 C 3 = 0,0343 77,88 0,0147 51,98 =70,11 C c t = 4,1 =[kg / s] 4, 0