Ako skúsený dodávateľ vyrovnávacích tankov som sa stretol s mnohými klientmi, ktorí zápasia s výzvou určiť primeranú kapacitu pre ich nárazníkové tanky. Táto zdanlivo zložitá úloha je v skutočnosti záležitosťou pochopenia niekoľkých základných princípov a premenných. V tomto blogovom príspevku vás prevediem procesom výpočtu požadovanej kapacity vyrovnávacej nádrže, ktorý vám poskytne vedomosti a nástroje na informované rozhodnutie.
Pochopenie úlohy nárazníkovej nádrže
Predtým, ako sa ponoríte do výpočtov, je nevyhnutné pochopiť účel nárazníka. Trvalá nádrž pôsobí ako nádrž, ukladá prebytočnú energiu alebo tekutinu a v prípade potreby ju uvoľňuje. Napríklad v vykurovacích a chladiacich systémoch pomáha vyrovnávacia nádrž stabilizovať kolísanie teploty a zaisťuje konzistentnú a efektívnu prevádzku. Absorbovaním nadbytočného tepla alebo chladu počas období s nízkym dopytom a jeho uvoľnením počas maximálneho dopytu znižuje nárazníkový nádrž frekvencia cyklistiky pre vykurovacie alebo chladiace zariadenia, čím sa predĺži jeho životnosť a zlepšuje energetickú účinnosť.
Faktory ovplyvňujúce kapacitu nárazníka
Niekoľko faktorov ovplyvňuje požadovanú kapacitu nárazníka. Patria sem typ systému, profil zaťaženia, požadovaný teplotný diferenciál a prietok. Pozrime sa bližšie na každý z týchto faktorov:
Typ systému
Typ systému, v ktorom bude inštalovaná nádrž vyrovnávacej pamäte, hrá významnú úlohu pri určovaní jej kapacity. Napríklad domáci systém horúcej vody bude mať rôzne požiadavky v porovnaní so systémom vykurovania priemyselného procesu. Domáce systémy horúcej vody zvyčajne vyžadujú menšie nárazníkové nádrže, pretože dopyt po horúcej vode je pomerne nízky a prerušovaný. Na druhej strane priemyselné procesy môžu mať nepretržitý a vysoký dopyt po horúcej alebo studenej vode, čo si vyžaduje väčšiu nárazníkovú nádrž.
Načítať profil
Profil zaťaženia sa týka vzoru dopytu po energii alebo tekutine v danom období. Pochopenie profilu zaťaženia je rozhodujúce pre správne dimenzovanie nádrže vyrovnávacej pamäte. Systém s vysoko variabilným profilom zaťaženia, ako je komerčná budova s kolísavou úrovňou obsadenosti, bude vyžadovať väčšiu nárazníkovú nádrž na prispôsobenie dopytu vrcholov a dolín. Naopak, systém s relatívne stabilným profilom zaťaženia, ako je priemyselný proces konštantnej rýchlosti, môže vyžadovať menšiu nárazníkovú nádrž.
Požadovaný teplotný rozdiel
Požadovaný teplotný diferenciál je rozdiel medzi maximálnym a minimálnym teplotám, ktoré je nádrž vyrovnávacej pamäte navrhnutá na udržanie. Väčší teplotný diferenciál umožňuje menšiu nádrž vyrovnávacej pamäte, pretože viac energie sa dá skladovať v rovnakom objeme tekutiny. Väčší teplotný diferenciál však môže tiež viesť k vyšším kolísaniam teploty, ktoré môžu ovplyvniť výkon systému. Preto je dôležité zasiahnuť rovnováhu medzi požadovaným teplotným diferenciálom a požadovanou kapacitou nádrže vyrovnávacej pamäte.
Prietok
Prietok je objem tekutiny, ktorá prechádza cez vyrovnávaciu nádrž na jednotku času. Vyšší prietok vyžaduje väčšiu nádrže na tlmivý roztok, aby sa zabezpečilo, že je dostatok času na výmenu tepla s nádržou vyrovnávacej pamäte. Prietok je ovplyvnený faktormi, ako je veľkosť potrubí, kapacita čerpadla a dopyt po energii alebo tekutine.
Výpočet požadovanej kapacity nádrže na nárazník
Teraz, keď sme diskutovali o faktoroch, ktoré ovplyvňujú kapacitu nárazníka, prejdime na skutočné výpočty. Nasledujúce kroky vás prevedú procesom:
Krok 1: Určite zaťaženie
Prvým krokom je určenie zaťaženia, ktorým je množstvo energie alebo tekutiny, ktorú musí vyrovnávacia nádrž uložiť. Toto sa dá vypočítať vynásobením prietoku pomocou teplotného diferenciálu a špecifickej tepelnej kapacity tekutiny. Špecifická tepelná kapacita je množstvo tepla potrebného na zvýšenie teploty jednotkovej hmotnosti tekutiny o jeden stupeň Celzia.
Zaťaženie (q) = prietok (v) x teplotný diferenciál (AT) x špecifická tepelná kapacita (c)
Predpokladajme napríklad, že máme domáci systém horúcej vody s prietokom 10 litrov za minútu, teplotný diferenciál 20 stupňov Celzia a špecifickú tepelnú kapacitu 4,2 kJ/kg ° C. Zaťaženie je možné vypočítať takto:
Q = 10 l/min x 20 ° C x 4,2 kJ/kg ° C = 840 kJ/min
Krok 2: Určite požadovaný čas ukladania
Ďalším krokom je určenie požadovaného času skladovania, čo je množstvo času, ktorý potrebuje nádrž vyrovnávacej pamäte na uloženie záťaže. Môže to byť založené na faktoroch, ako je frekvencia dopytu, dostupnosť zdroja energie a požadovaná úroveň zálohovania.
Požadovaný čas skladovania (t) = načítanie (q) / výkon (p)
Predpokladajme napríklad, že výkon vykurovacieho systému je 10 kW. Požadovaný čas ukladania sa dá vypočítať takto:
t = 840 kJ/min/(10 kW x 60 s/min) = 1,4 minúty
Krok 3: Vypočítajte požadovanú kapacitu
Nakoniec môžeme vypočítať požadovanú kapacitu vyrovnávacej nádrže vynásobením zaťaženia požadovaným časom skladovania a vydelením špecifickou tepelnou kapacitou a teplotným diferenciálom.
Požadovaná kapacita (v) = zaťaženie (q) x požadovaný čas skladovania (t) / (špecifická tepelná kapacita (c) x teplotný diferenciál (AT))
Použitím rovnakého príkladu ako vyššie je možné požadovanú kapacitu vypočítať nasledovne:
V = 840 kJ/min x 1,4 min/(4,2 kJ/kg ° C x 20 ° C) = 14 litrov
Ďalšie úvahy
Okrem vyššie uvedených výpočtov existuje niekoľko ďalších úvah, ktoré by ste mali mať na pamäti pri dimenzovaní nádrže na nárazník:
Bezpečnostná marža
Vždy je dobré pridať bezpečnostnú maržu k vypočítanej kapacite, aby sa zohľadnili akékoľvek neistoty alebo neočakávané zmeny v profile zaťaženia. Zvyčajne sa odporúča bezpečnostná marža 10-20%.
Efektívnosť systému
Účinnosť systému môže tiež ovplyvniť požadovanú kapacitu vyrovnávacej nádrže. Efektívnejší systém bude vyžadovať menšiu nádrž na nárazník, pretože môže efektívnejšie prenášať teplo. Preto je dôležité zvážiť účinnosť vykurovacích alebo chladiacich zariadení, ako aj izoláciu nádrže na nárazník.
Kompatibilita s inými komponentmi
Nádrž vyrovnávacej pamäte by mala byť kompatibilná s ostatnými komponentmi systému, ako sú čerpadlá, ventily a výmenníky tepla. Nezabudnite sa poradiť s špecifikáciami výrobcu, aby ste sa uistili, že pre vašu žiadosť je vhodný vyrovnávací tank.
Záver
Výpočet požadovanej kapacity vyrovnávacej nádrže je rozhodujúcim krokom pri zabezpečovaní efektívnej a spoľahlivej prevádzky vášho systému vykurovania alebo chladenia. Pochopením faktorov, ktoré ovplyvňujú kapacitu vyrovnávacej pamäte a podľa krokov uvedených v tomto blogovom príspevku, môžete urobiť informované rozhodnutie a pre vaše potreby zvoliť správny vyrovnávací tank.
Ak si stále nie ste istí, ako vypočítať požadovanú kapacitu vyrovnávacej nádrže alebo potrebujete pomoc pri výbere správneho produktu pre vašu aplikáciu, neváhajte nás kontaktovať. Ako popredný dodávateľ nárazníkových tankov máme odborné znalosti a skúsenosti, ktoré vám pomôžu nájsť perfektné riešenie pre váš projekt. Ponúkame tiež širokú škálu súvisiacich výrobkov, ako napríkladRegulačný ventil,Sanitárne vybavenieaSladovník, na splnenie všetkých vašich požiadaviek.
Odkazy
- Handbook základných základov Ashrae
- Inžiniersky
- Špecifikácie výrobcu vyrovnávacej pamäte
