Tímarit Verkfræðingafélags Íslands - 01.02.1954, Side 27

TlMARIT V.F.l. 1954
7
Uje ui = u2e ui , 12)
og þessi jafna gefur möguleika til þess að reikna af-
rennslishitann t2 þegar aðrennslishiti og álag er gefið.
lítreikningar með jöfnu 12) eru mjög einfaldir þegar
linurit er gert yfir stærðina y = ue—u eins og gert er
á mynd 5.
Línurit þetta er notað þannig, að ux er reiknað með
hinum gefnu gildum tT ,, tmo og x, síðan er stærðin
yj = Uje-ui lesin hægra megin á línuritinu, þá er
farið lárétt með sama gildi á y yfir í vinstri hluta
línuritsins, en þar fæst u2 og þar með t2. Er þetta
sýnt á myndinni.
Framangreindar niðurstöður gilda fyrir gegnstraums-
kerfi, þ. e. fyrir miðstöðvarkerfi, þar sem vatnið streym-
ir beint um ofnana út í ræsi, eða með öðrum orðum
fyrir kerfi án hringrásar. Ofnflöturinn F er þá summa
allra ofnflata í kerfinu, þó með þeim fyrirvara, að
álagsbreytingar raski ekki dreifingu vatnsins milli ofn-
anna, en það er vitanlega lítið vandamál að sjá um það.
Afrennslishitinn t2 er sú stærð, sem mestu máli skiptir
fyrir nýtingu laugarvatnsins, og skal hann því reikn-
aður með framangreindri aðferð fyrir ákveðið tilfelli,
þ. e. fyrir breytilegt álag við aðrennslishita ,t1=:750C
og þrjár gerðir miðstöðvarkerfa, sem við málraun við
x = 1 (álag við •—15 °C útihita) eru reiknuð fyrú'.
(1) tj == 80°C og t2 = 60°C, (2) t1 = 70°C og t2 =
50°C og (3) tt =60°C og t2 =40°C. Kerfi þessi skulu
til hægðarauka merkt 80/60, 70/50 og 60/40 kerfi. Til
þess að koma í veg fyrir misskilning skal á það bent,
að enda þótt stærðirnar t], t2 og t^, séu hér gefnar í °C,
er í jöfnunum ætíð reiknað með hita umfram innihita.
Niðurstaða útreikninganna er sýnd með línuritum á
hiynd 6.
Næst skulu hliðstæðir útreikningar gerðir fyrir hring-
straumskerfi, þ. e. kerfi með hringrás eins og þau tíðk-
ast m. a. hjá Hitaveitu Reykjavíkur. 1 þessum kerfum
eru nokkuð flóknari aðstæður en I gegnstraumskerf-
um, en málið er þó viðráðanlegt með einföldum útreikn-
ingum.
Fyrst í stað skal gert ráð fyrir kerfi af einföldustu
gerð með aðeins einum ofni, samkvæmt mynd 7.
Vatnsrennsli til kerfisins sé qa með hitanum ta, eftir
blöndunina sé hitinn tx og vatnsrennslið q , þ. e. að-
rennslið til ofnsins sé sömuleiðis q með hitanum t1( en
frá ofninum komi vatnið með hitanum t2. Hér er ekki
gert ráð fyrir neinum hitatöpum í pípum, enda skipta
þau litlu máli fyrir útkomuna (sjá síðar).
Ef Q er varmagjöf ofnsins má með nokkurri nálgun
rita:
Q = qa (tn — tj) = q (tx —12) = kFtm , 13)
þar sem F er flötur ofnsins, k vermistuðull hans og
tm meðalhitinn umfram innihita. I>á má síðan gera ráð
fyrir iðustreymi (túrbúlenz) í kerfinu og línulegu sam-
bandi milli eðlisþyngdar vatns og hita, en þá má rita:
bH (ti —12) = Mq= , 14)
þar sem b er stuðull, H fallhæð lcerfisins og M við-
námsstuðull kerfisins. Við gerum nú ráð fyrir því, að
kerfið sé við málraun reiknað fyrir varmagjöfina Q0
við meðalhitann tmo og hitafallið tlo , og skilgreinum
eins og áður álagsstuðulinn x = Q/Q0. Þá er mjög auð-
velt að sýna fram á að leysa má framangreindar jöfn-
ur á eftirfarandi hátt:
ti = W + 0,5ttox0,67 , 15a)
t2 = tmox — 0,5ttox0,67 , 15b)
ti — tz^tf^x0’67 , 15c)
q = qox0-33 . 15d)
Þessar jöfnur gefa nokkra hugmynd um hegðun kerf-
isins við breytilegt álag, en eins og áður er getið eru