Detekce teplonosného média z provozních dat odstředivého čerpadla

Abstract

Tato práce se zabývá detekcí teplonosného média jedno-trubkových otopných systémů. V~úvodu práce je vyhodnocen vliv vybraných vlastností přepravované kapaliny na~výkon odstředivého čerpadla. Následně je představen postup získání modelů závislosti výkonu čerpadla na~viskozitě čerpané kapaliny. Tento model je poté využit jako základ pro~algoritmy detekující přítomnost vody v~otopném systému, a~také odhadující viskozitu čerpané kapaliny. Odhad viskozity je pak možné využít pro~stanovení koncentrace směsi vody a~aditiva s~cílem určení měrné tepelné kapacity za~účelem zpřesnění odhadu tepelného toku. Pro~umožnění analýzy vlivu libovolné kapaliny na~výkon čerpadla jsou v~této práci využity CFD simulace. Na závěr je provedena validace funkčnosti navržených metod s~využitím reálného čerpadla a~směsí vody a~ethylen glykolu s~různými koncentracemi.

This thesis deals with the~detection of~heat transfer media in~one-pipe heating systems. The~influence of~selected properties of~transported liquid on~the~centrifugal pump performance is~analysed in~the~thesis introduction. Subsequently, the~procedure for~obtaining models of~pump power dependence on~the~pumped fluid viscosity is presented. The pump model is then used as~a~basis for~algorithms detecting the~presence of~water in~the~heating system, as~well as~estimating the viscosity of~the~pumped liquid. The estimated viscosity can also be used to~determine the~concentration of~water and additive mixture to~discover specific heat capacity in~order to~refine the~heat flow estimate. The~analysis of~the~arbitrary liquid influence on the~pump performance is mediated by CFD simulations. Lastly, the~functionality of~proposed methods is validated using a~real pump with mixtures of~water and ethylene glycol in~various concentrations.