Υδραυλικά δίκτυα και Τρισωλήνιο

[Pirate]

Κατά την επίσκεψη μας στην WILO ενημερωθήκαμε από τον Χρήστο Μποζατζίδη γνωστό στο forum ως Bozz, περί του νέου τρόπου διασύνδεσης ολόκληρων υδραυλικών blocks που μπορεί να είναι κάλλιστα διαφορετικά διαμερίσματα σε ένα σύστημα διευρυμένου τρισωλήνιου δικτύου το οποίο ανέπτυξε συμπατριώτης μας ονόματι Αριστείδης Αφεντουλίδης εκ Κοζάνης στοιχεία του οποίου μπορείτε να βρείτε εδώ.
Την ώρα εκείνη που το σχεδιάσαμε στο χαρτόνι (ώρα 22:30) και μετά από τον κάματο της ημέρας, το χαζοκοιτάγαμε προσπαθώντας να καταλάβουμε τι ακριβώς παίζεται. Το μόνο που μου έκανε χάρη το μυαλό μου να μου ψιθυρίσει ήταν ότι το σύστημα αυτοεξισορροπείται. Σηκώθηκα, το σχεδίασα κάπως διαφορετικά που έγινε περισσότερο κατανοητό αλλά στη συνέχεια ...δεν μου έκανε τη χάρη να μου ψιθυρίσει το πιο βασικό χαρακτηριστικό που έχει το δίκτυο αυτό και που το κάνει να συμπεριλαμβάνεται μεταξύ των αξιόλογων ευρωπαϊκών ανακαλύψεων.
Σήμερα το βραδάκι έχοντας δίπλα μου το πολυαγαπημένο μου Division-bell, το τοπίο καθάρισε και μιας και είχα αναλάβει από το βράδυ εκείνο να το διερευνήσω θεώρησα υποχρέωσή μου να ξεκινήσω ένα θέμα που ελπίζω να συζητηθεί από όλα τα μέλη του forum γιατί το θεωρώ άξιο λόγου ειδικά εκπαιδευτικού χαρακτήρα.
Ξεκινώ ποστάροντας ένα σκίτσο που περιέχει τριών ειδών δίτυα:
1. Το νέο διευρυμένο τρισωλήνιο δίχως κυκλοφορητές
2. Το κλασσικό reverse-return ή αντεπίστροφο
3. Το κλασσικό δίκτυο που εφαρμόζουμε στις μέρες μας.



Πριν πω ο,τιδήποτε, ας ξεκινήσω με μία αδιαμφισβήτητη αρχή: όλα αυτά τα ευρηματικά δίκτυα βασίζονται στο γεγονός ότι το κύριο δίκτυο είναι αρκετά υπερ-διαστασιολογημένο ώστε οι απώλειες πίεσης μέσα σε αυτό να θεωρούνται αμελητέες.
Έστω ότι έχουμε 4 κλάδους οι οποίοι απαιτούν ισάριθμα ζεύγη τιμών παροχών/Διαφορικών πιέσεων. Και ας δείξουμε τριών ειδών δίκτυα τα οποία τίθενται υπό συζήτηση:
--Αν οι κλάδοι είναι συμμετρικοί ήτοι απαιτούν ίσα ζεύγη παροχών/ΔΠ τότε μας κάνει άριστη δουλειά το αντεπίστροφο που από τη φύση του αυτοεξισορροπείται. Αν όμως δεν ισχύει αυτή η προϋπόθεση ή υπάρχει πιθανότητα κάποιοι κλάδοι να κλείνουν και να ανοίγουν κατά το δοκούν, τότε το αντεπίστροφο δεν μας κάνει!
--Μας κάνει όμως το κλασσικό με βαλβίδες διαφορικής πιέσεως οι οποίες εξασφαλίζουν το σύστημα ώστε να λειτουργεί με την ίδια παροχή νερού αυτή που σχεδίασε ο μηχανολόγος ανεξαρτήτως αν ανοίξουν ή κλείσουν κάποιοι άλλοι κλάδοι.
Πού πονάει όμως αυτό το καλοσχεδιασμένο σύστημα με τις βαλβίδες διαφορικής πίεσης (σκέτη πολυτέλεια δηλαδή); Στη περίπτωση που τα σώματα έχουν θερμοστατικές κεφαλές οπότε η παροχή του διαμερίσματος ολοκλήρου είναι πλέον μεταβλητή. Στη περίπτωση αυτή μειώνονται οι ανισοκατανομές όταν ο κεντρικός κυκλοφορητής είναι inverter. Πάντως ακόμα και με τη χρήση του inverter δεν θα παίρνουμε τη μαθηματικώς κατανεμημένη ροή νερού αλλά κάποια άλλη παραπλήσια.
--Επιβάλλεται να δούμε για λίγο πώς θα αντιδράσει το διευρυμένο τρισωλήνιο δίχως κυκλοφορητές αν το συνδέαμε κατά τον τρόπο που δείχνει το σχέδιο. Το νερό ωθούμενο από τον κυκλοφορητή θα φθάσει στον κόμβο Α και στη συνέχεια θα ισομοιρασθεί στους δύο κλάδους ΓΕΗΙ & ΔΖΘΚ όπου θα φθάσει στον κόμβο Β. Αν θεωρήσουμε ότι το κεντρικό δίκτυο είναι υπερδιαστασιολογημένο τότε μπορούμε να θεωρήσουμε ότι η απώλεια πίεσης στους κλάδους είναι αμελητέα και συνεπώς PA-PB = ~0. Κατ' αυτόν τον τρόπο μπορώ να γράψω τις παρακάτω σχέσεις:
ΡΓ-ΡΔ = ΡΕ - ΡΖ = ΡΗ - ΡΘ = ΡΙ - ΡΚ = ~0 άρα και οι ταχύτητες: VK1 = VK2 = VK3 = VK4 = 0. Δηλαδή δεν περνά νερό μέσα από τους κλάδους Κ1, Κ2, Κ3, Κ4.

Τι ωραία που είναι για τον μελετητή ενός δύστροπου υδραυλικού δικτύου να έχει μία αδιαμβισβήτητη σχέση: PA-PB = ~0. Η ιδέα αυτή κράτησε (φαίνεται) το σχήμα περισσότερο μπρος τα μάτια του εμπνευστή του δικτύου αυτού οπότε του ήλθε και η φλασιά!
«Αν βάλω τα νερά να τρέχουν από τον κεντρικό κυκλοφορητή και στη συνέχεια προσθέσω μικρά ανεξάρτητα κυκλοφορητάκια ίσα που θα μου δίνουν την απαίτηση του κλάδου τι πετυχαίνω; Λαυράκι!», σκέφτηκε!
πάμε στο επόμενο σχέδιο:



Αν θεωρήσουμε ότι Κ1=1,5 m³/h, Κ2=2 m³/h, Κ3=2,5 m³/h, Κ4=3 m³/h. Πολ=9 m³/h. Τρέχω με τον κεντρικό τα διπλά συν κάτι: ήτοι 20 m³/h.
Τι θα συμβεί στον κόμβο Α; Είναι σίγουρο ότι: ΡΑΓ = ~ ΡΑΔ = 0 το αυτό με ΡΑΕ = ΡΑΖ = 0 & ΡΑΗ = ΡΑΘ = 0 & ΡΑΙ = ΡΑΚ = 0. Δηλαδή τα κυκλοφορητάκια λειτουργούν με μία διαφορική πίεση μηδενική! Πού γίνεται αυτό; Στους μικτοδιαχωριστές! Δηλαδή το υδραυλικό σύστημα αυτό έβαλε σε όλη την πολυκατοικία έναν virtual τεράστιο μικτοδιαχωριστή! Που σημαίνει εντελώς αδιάφορο αν κλείσει ή αν ανοίξει οιοσδήποτε κλάδος. Ας κλείσουν όλοι, κανένα πρόβλημα το νερό θα τρέχει με 18 m³/h με ελάχιστο μανομετρικό ίσα-ίσα για να καλύπτει τον λέβητα και τις μηδαμινές απώλειες του κεντρικού δικτύου.
Τρέχουν λοιπόν 20 m³/h, στον κόμβο Α μοιράζονται σε 10 + 10 m³/h οπότε αρπάζει ο ρυθμισμένος κυκλοφορητής του Κ1 το 1,5 m³/h, του Κ2 τα 2 m³/h κοκ. Μου τα πρεσσάρουν προς τον δεξί κλάδο που υποτίθεται ότι έχει ικανή διατομή ώστε να κουβαλάει τα 10+1,5+2+2,5+3, διότι ας μη ξεχνάμε στο τέλος αν βάλω Bozz ένα από τα καταπληκτικά διαφορικά μανόμετρα που είχατε μεταξύ των σημείων Α & Β πρέπει να μετρήσω μηδενική τιμή!
Ως εδώ πολύ καλό το διευρυμένο τρισωλήνιο αλλά έχει ένα μειονέκτημα που έχει να κάνει με την υποχρεωτική υπερδιαστασιολόγηση ροών και διατομών.
Ερώτημα: τι θα συμβεί αν με πιάσει η μιζέρια και δεν υπερδιαστασιολογήσω τις διατομές ούτε στείλω διπλάσιο νερό στην συστοιχία;

Μίλτο, Dipoli, Bozz και λοιποί μη μ' αφήνετε μόνο μου! Σχολιάστε, προβληματισθείτε!
Ας κάνω την αρχή:
Στέλνω 9 m³/h. Φθάνω στον κόμβο Α. Το νερό γιατί να μη μοιρασθεί μεταξύ των δύο κλάδων; Αφού αποδεδειγμένα ΡΑ-ΡΓ = ΡΑ-ΡΔ = 0; Κι αν μοιρασθεί τότε που θα βρεθούν τα 9 m³/h για τον αριστερό κλάδο; Μη μου εφαρμόσετε θετική πίεση από τους κυκλοφορητές στους κόμβους Δ, Ζ, Θ, Κ διότι τότε το σύστημα δεν είναι ανεξάρτητο των κλάδων Κ1, Κ2, Κ3, Κ4. Τα θέτω όλα αυτά προς περαιτέρω διερεύνηση!

Πάμε παρακάτω:
Δίπλα στο διευρυμένο τρισωλήνιο όμως δεσπόζει ένα σίγουρο σύστημα και δίχως προϋποθέσεις που καταργεί κι αυτόν ακόμα τον κεντρικό κυκλοφορητή! Είναι το μεταμοντέρνο σύστημα το οποίο είναι παιδί του forum και λειτουργεί άψογα δίχως υπερδιαστασιολογήσεις παρά μόνο μ' αυτά τα θαυματουργά μικρούλια inverter κυκλοφορητάκια τύπου Stratos ή ALPHA.
Πιστεύω Bozz ότι το μεταμοντέρνο είναι το μέλλον. Και δεν το λέω επειδή τυγχάνει να έχω την «δομική» ευθύνη εγώ ο ίδιος!

Το topic αυτό ας λειτουργήσει σαν ένας χώρος συζήτησης γύρω από την έρευνα όλο και περισσότερο αξιόπιστων υδραυλικών συστημάτων. Παράλληλα δίπλα ας συνεχίζει να δομείται και το μεταμοντέρνο σύστημα διότι δίχως υπερβολή είναι ολόκληρη διατριβή και δεν βγαίνει στο έτσι...


Στίγμα Μαστροκαπετάνιου

[miltos]

quote:Στέλνω 9 m³/h. Φθάνω στον κόμβο Α. Το νερό γιατί να μη μοιρασθεί μεταξύ των δύο κλάδων; Αφού αποδεδειγμένα ΡΑ-ΡΓ = ΡΑ-ΡΔ = 0; Κι αν μοιρασθεί τότε που θα βρεθούν τα 9 m³/h για τον αριστερό κλάδο;

Τότε μάλον θα στέλνω στα διαμερίσματα επιστροφές. Πχ τα Κ1 Κ2 θα τραβάν ζεστό νερό και τα Κ3 Κ4 θα τραβάν μίξη του κρύου που βγήκε από τα Κ1 Κ2 και του ζεστού που στέλνει ο κυκλοφορητής στον δεξί κλάδο. Δηλαδή το νερό αρχικά θα ανεβαίνει στον αριστερό κλάδο, αλλά στο τέλος του θα κατεβαίνει. Το νερό από το Κ θα φτάνει στο Β, ένα μέρος του θα φεύγει προς τον λέβητα και ένα μέρος του θα πηγαίνει προς τα Η και Ι

Στο διευρυμένο πρέπει οι αντιστάσεις του νερού στη αριστερή διαδρομή ΑΓ..Β να είναι ίδια με αυτές στη δεξιά διαδρομή ΑΔ..Β. Δηλαδή πρέπει να έχω ίδιες παροχές σε ίδια τμήματα των διαδρομών αυτών. Θυμάσαι γιατί βγάλαμε άκυρο το πρώτο χαρτόνι στον πίνακα; Είχαμε 10 9 8 7 m3/h αριστερά και 10 11 12 13 m3/h δεξιά, δηλαδή διαφορετικές πτώσεις πίεσης σε παράλληλες διαδρομές. Άτοπο.


____________________
Μ' αρέσουν οι παρατηρήσεις... Διορθώνομαι!

[linguini]

Ρε συ Pirate, το "διευρυμένο" τρισωλήνιο που μας έδειξαν δεν φαίνεται να έχει καμία σχέση με όσα υποθέσαμε εκείνο το βράδυ. Σε ένα παράδειγμα που έχει στο site του ο εμπνευστής του συστήματος δεν έχει καμία υπερδιαστασιολόγηση σωλήνων ή παροχών.
Δηλαδή, για καταναλώσεις 6 m³/h η συνολική παροχή που βγάζει είναι 6,05. Και όσο κλείνουν καταναλώσεις μειώνεται. Επίσης για τα 6 m³/h χρησιμοποιεί σωλήνα 1 1/4".
Το μελετάω για να δω τι ακριβώς έχει υποθέσει. Αλλά οι αρχικές μας υποθέσεις για μεγάλες σωλήνες και διπλάσεις παροχές δεν φαίνεται να ισχύουν. Εκτός αν έχω καταλάβει πολύ λάθος.

[DDD]

σε αυτό και γω θα συμφωνήσω κάτω από την εξής λογική, όταν ζητάνε νερό τα κυκλοφορητάκια (δηλαδή περνάει νερό από τα διαμερίσματα) γιατί να έχουμε μια μεγάλη παροχή να εξακολουθεί να κυκλοφορεί στις κεντρικές στήλες (που σημαίνει και απώλειες)? Δεν θα μπορούσαμε πχ να έχουμε κάποια τμήματα με σχεδόν μηδαμινή ροή (πάνω στις στήλες εννοώ) και όποιο διαμέρισμα κλείνει να παραλαμβάνει την παροχή του αυτά τα τμήματα? Εκτός και αν τα νούμερα του καπετάνιου είναι υποθετικά απλά για κατανόηση.

[linguini]

Βάλτε και μία άλλη παράμετρο στον συλλογισμό σας. Απ' ότι είπε ο Bozz (ας με διορθώσει αν κάνω λάθος) το σύστημα δεν λειτουργεί μόνο του με κοινές αντλίες που τις έβαλες και τελείωσες. Έχει αντλίες inverter (τουλάχιστον την κεντρική) που τις κανονίζει εξωτερικό software που ακριβώς θα δουλέψουν, ανάλογα με το πόσα διαμερίσματα λειτουργούν.

[Pirate]

quote:Originally posted by linguini

Ρε συ Pirate, το "διευρυμένο" τρισωλήνιο που μας έδειξαν δεν φαίνεται να έχει καμία σχέση με όσα υποθέσαμε εκείνο το βράδυ. Σε ένα παράδειγμα που έχει στο site του ο εμπνευστής του συστήματος δεν έχει καμία υπερδιαστασιολόγηση σωλήνων ή παροχών.
Δηλαδή, για καταναλώσεις 6 m³/h η συνολική παροχή που βγάζει είναι 6,05. Και όσο κλείνουν καταναλώσεις μειώνεται. Επίσης για τα 6 m³/h χρησιμοποιεί σωλήνα 1 1/4".
Το μελετάω για να δω τι ακριβώς έχει υποθέσει. Αλλά οι αρχικές μας υποθέσεις για μεγάλες σωλήνες και διπλάσεις παροχές δεν φαίνεται να ισχύουν. Εκτός αν έχω καταλάβει πολύ λάθος.

Βρε-Βρε καλώστονα!
Λοιπόν παίδες τώρα που άρχισε να γράφει ο linguini την κάναμε!
10 χρόνια δίπλα μου ξέρει πώς σκέφτομαι, πώς δεν σκέφτομαι, τι σκέφτομαι, τι δεν σκέφτομαι...
Πάει ο μύθος περίπατο....

Σας παρουσιάζω τον Θοδωρή. Μηχανολόγος ΑΠΘ & Μπασάς-κομπιουτεράς-Cplusπλάκιας όσο δεν παίρνει, έχουμε τουλάχιστον ένα εβδομαδιαίο καβγά γιατί εγώ είμαι Pascalιστής, βγάζει σπυριά με την «Μικρομαλακή» όπως την αποκαλεί, PLCας, LOGOας και δεν συμμαζεύεται, αλλά πολύ-πολύ λακωνικός! Δεν λέει πολλά, δεν γράφει σενάρια κοκ. Αντε καλά ποσταρίσματα. Εδώ μέσα με αποκαλούν Καπετάνιο. Οπότε συμμορφώσου αναλόγως

Θόδωρε πήγαινε στη σελίδα 4 και δες ότι οι δύο κλάδοι είναι σε ομορροή. Αυτό που βλέπω πριν πιάσω τον γνωστό σου emulator ότι η ευφυία του δικτύου αυτού είναι: η πλημμύρα! Τρέχεις με 150 στην autostradda και τρέχουν οι κλάδοι άνετα με 40 στις εθνικές...

Μίλτο δεν νομίζω να είναι τόσο complicated οι ροές που λες. Άλλο παίζεται...
Θόδωρε τι κάνεις τόση ώρα! Ακόμα το μελετάς;


Στίγμα Μαστροκαπετάνιου

[linguini]

Φυσικά και το μελετάω. Όχι το δικό σου. Αλλά το παράδειγμα του δημιουργού. Έχει ένα με τρία διαμερίσματα. Προσπαθώ όλη μέρα να επαληθεύσω τα αποτελέσματά του, αλλά δεν μου βγαίνουν με τίποτε.

[Pirate]

Ποιο βιβλίο του διαβάζεις (1ο, 2ο, 3ο, ή 4ο) και σε ποια σελίδα;


Στίγμα Μαστροκαπετάνιου

[linguini]

quote:Originally posted by Pirate


Θόδωρε πήγαινε στη σελίδα 4 και δες ότι οι δύο κλάδοι είναι σε ομορροή. Αυτό που βλέπω πριν πιάσω τον γνωστό σου emulator ότι η ευφυία του δικτύου αυτού είναι: η πλημμύρα! Τρέχεις με 150 στην autostradda και τρέχουν οι κλάδοι άνετα με 40 στις εθνικές...

Ποια σελίδα 4 αφεντικό; Καίω και βρεγμένο κάρβουνο σήμερα.

[linguini]

quote:Originally posted by Pirate

Ποιο βιβλίο του διαβάζεις (1ο, 2ο, 3ο, ή 4ο) και σε ποια σελίδα;


Στίγμα Μαστροκαπετάνιου

Όρα email σου.