- Завдання і послідовність гідравлічного розрахунку системи опалення
- Визначення діаметрів трубопроводів на ділянках системи опалення
- Визначення втрат тиску на ділянках систем водяного опалення
- Гідравлічна ув'язка циркуляційних кілець
- Приклад гідравлічного розрахунку двотрубної системи опалення
- Варіанти установки регулюючої арматури
Сучасні системи опалення мають принципово інший підхід до регулювання - це не процес налагодження перед пуском з подальшою роботою в постійному гідравлічному режимі, це системи з постійно змінюються тепловим режимом в процесі експлуатації, що, відповідно, вимагає обладнання для відстеження цих змін і реагування на них. Нові підходи, рішення, матеріали і конструкції в системах опалення розвивають ці та без того складні і динамічні системи. У цих умовах фахівці повинні володіти різноманіттям і специфікою застосування сучасної регулюючої арматури для реалізації високотехнологічних і енергоефективних систем опалення з оптимізованими капітальними витратами.
Завдання і послідовність гідравлічного розрахунку системи опалення
Гідравлічний розрахунок поряд з використанням і правильною установкою регулюючої арматури в сучасних системах опалення є гарантією ефективної роботи.
Основні моменти ефективної роботи системи опалення полягають в:
- подачі теплоносія до опалювальних приладів в кількості, достатній для забезпечення теплового балансу приміщень при змінній температурі зовнішнього повітря і задається користувачем приміщення температури внутрішнього повітря (в межах нормованої для даного функціонального призначення приміщення);
- мінімізації експлуатаційних витрат, в тому числі енергетичних, на подолання гідравлічного опору системи;
- мінімізації капіталовкладень при будівництві системи опалення, залежить, в тому числі, від прийнятих діаметрів трубопроводів;
- безшумності, надійності і стабільності роботи системи опалення.
Для забезпечення відповідності систем опалення перерахованим вимогам слід вирішити такі завдання, які реалізуються в процесі гідравлічного розрахунку:
- визначити діаметри трубопроводів на ділянках системи опалення з урахуванням рекомендованих і економічно доцільних швидкостей руху теплоносія;
- розрахувати гідравлічні втрати тиску на ділянках системи;
- виконати гідравлічну ув'язку паралельних приладових і інших гілок системи, з використанням регулюючої арматури для динамічного балансування при нестаціонарних теплових і гідравлічних режимах роботи системи опалення;
- визначити втрати тиску і витрата теплоносія в системі опалення.
Гідравлічний розрахунок є найбільш складним, трудомістким і важливим етапом при проектуванні водяних систем опалення. Перед його проведенням повинні бути виконаними наступні розрахунково-графічні роботи:
- визначено тепловий баланс опалювальних приміщень;
- обраний тип опалювальних приладів або теплообмінних поверхонь і виконано їх розміщення в опалюваних приміщеннях на планах будівлі;
- прийняті принципові рішення по конфігурації системи водяного опалення (розміщення джерела теплоти, трасування магістральних трубопроводів і приладових віток), типу використовуваних трубопроводів, запірної і регулюючої арматури (вентилів, кранів, клапанів та регуляторів тиску, витрати, терморегуляторів);
- викреслена схема системи опалення (бажано аксонометрична) із зазначенням номера, теплових навантажень і довжин розрахункових ділянок;
- визначено головне циркуляційний кільце - замкнутий контур, який включає послідовні ділянки трубопроводів з максимальною витратою теплоносія від джерела теплової енергії до найбільш віддаленого опалювального приладу (для двотрубної системи) або приладової гілці-стояку (при однотрубної системі) і назад до джерела теплоти.
Розрахунковим ділянкою трубопроводу є ділянка постійного діаметра з незмінним витратою теплоносія, певним по тепловому балансу приміщень. Нумерацію розрахункових ділянок починають від джерела теплоти (ІТП або теплогенератора). Вузлові точки в місцях відгалужень на що подає магістральному трубопроводі, як правило, позначають великими літерами алфавіту; у відповідних вузлах на збірних магістральних трубопроводах їх вказують зі штрихом.
Вузлові точки в місцях відгалужень розподільних приладових віток (стояків) позначають арабськими цифрами, які відповідають номеру поверху в горизонтальних системах або номеру приладової вітки-стояка в вертикальних системах; в вузлах збору потоків теплоносія ці номери вказують зі штрихом. Номер кожного розрахункового ділянки складається з двох букв або цифр, які відповідають початку і кінця ділянки.
Нумерацію приладових віток (стояків) у вертикальних системах опалення рекомендується виконувати арабськими цифрами за годинниковою стрілкою по периметру будівлі, починаючи від квартири, розташованої в верхній лівій частині плану поверху.
Довжини ділянок трубопроводів системи опалення з точністю до 0,1 м визначають за планами, викресленим в масштабі.
Теплове навантаження розрахункової ділянки дорівнює тепловому потоку, який повинен передати (на що подають трубопроводах) або передав (на зворотних трубопроводах) теплоносій, який транспортується на ділянці. Теплове навантаження розрахункових ділянок системи магістральних розподільних і збірних трубопроводів з округленням до 10 Вт обчислюють після нанесення теплового навантаження на всі опалювальні прилади та приладові гілки. Як правило, теплове навантаження розрахункової ділянки Qi-j, Вт, вказують над виносної лінією, а довжину ділянки li-j в метрах - під виносний лінією.
Знаючи кількість теплоти на ij -участке системи опалення Qi-j - яке транспортує теплоносій з температурами в tг подає й tо в зворотному трубопроводах, можна визначити необхідну витрату теплоносія на відповідних ділянках системи опалення
(1)
де:
з = 4,2 кДж / (кг · ° С) - питома теплоємність води;
tг - розрахункова температура гарячого теплоносія в системі опалення, ° С;
tо - розрахункова температура охолодженого теплоносія в системі опалення, ° С.
Визначення діаметрів трубопроводів на ділянках системи опалення
Для розподілу теплоносія між опалювальними приладами в системах опалення використовують трубопроводи, виконані з чорної та нержавіючої сталі, міді, різних модифікацій поліетилену РЕ-Х, поліпропілену РР, полібутилену РВ, а також багатошарових труб PE-Xc-AI-PE-X і ін.
Основними техніко-економічними вимогами при визначенні діаметрів трубопроводів в системах опалення є:
- мінімізація експлуатаційних витрат на подолання гідравлічного опору при циркуляції теплоносія в системі;
- мінімізація капітальних витрат при будівництві на трубопроводи та запірно-регулюючу арматуру прийнятих діаметрів.
Для задоволення першого з вимог діаметри трубопроводів і встановленої регулюючої арматури повинні бути в межах забезпечення мінімальної швидкості руху теплоносія 0,2-0,25 м / с, необхідної для видалення бульбашок повітря, які здатні утворювати повітряні пробки.
Малі швидкості руху теплоносія призводять до збільшення діаметрів трубопроводів і, як наслідок, до ряду негативних моментів при будівництві та експлуатації систем водяного опалення:
- збільшення матеріаломісткості (металоємності) системи;
- збільшення вартості системи опалення;
- збільшення кількості (обсягу) теплоносія в системі;
- зниження швидкодії системи (збільшення теплової інерції).
Для забезпечення мінімізації капітальних витрат по другому економічному умові - діаметри трубопроводів та арматури повинні бути меншими, але не приводять при розрахунковій витраті теплоносія до появи гідравлічних шумів в трубопроводах і запірно-регулюючої арматури системи опалення, які виникають при значеннях швидкості теплоносія 0,6-1 , 5 м / с в залежності від величини коефіцієнта місцевого опору.
Очевидно, що при протилежної спрямованості наведених вимог до величини визначається діаметра трубопроводу існує область доцільних значень швидкості руху теплоносія. Як показує досвід будівництва та експлуатації систем опалення, а також зіставлення капітальних і експлуатаційних витрат, оптимальна область значень швидкостей руху теплоносія знаходиться в межах 0,3 ... 0,7 м / с. При цьому питомі втрати тиску становитимуть 45 ... 280 Па / м для полімерних трубопроводів та 60 ... 480 Па / м для сталевих водогазопровідних труб.
З огляду на більш високу вартість трубопроводів з полімерних матеріалів, доцільно дотримуватися більш високих швидкостей руху теплоносія в них для запобігання збільшенню капіталовкладень при будівництві. При цьому експлуатаційні витрати (гідравлічні втрати тиску) в трубах з полімерних матеріалів в порівнянні зі сталевими трубами будуть менше або залишатися на тому ж рівні завдяки значно нижчою величиною коефіцієнта гідравлічного тертя.
Для визначення внутрішнього діаметра трубопроводу dвн на розрахунковій ділянці системи опалення при відомому транспортується тепловому потоці і різниці температур в подаючому і зворотному трубопроводах Δtco = 90 - 70 = 20 ° С (для двотрубних систем опалення) або витраті теплоносія зручно користуватися таблицею 1.
Таблиця 1. Визначення внутрішнього діаметра трубопроводів системи опалення 
Подальший вибір трубопроводів для інженерних систем життєзабезпечення, в тому числі і опалення, полягає у визначенні типу труби, яка при планованих умовах експлуатації забезпечить максимальну надійність і довговічність. Настільки високі вимоги пояснюються тим, що трубопроводи систем гарячого і холодного водопостачання, опалення, теплопостачання установок вентиляції та кондиціонування повітря, газопостачання та інших інженерних систем проходять практично через весь обсяг будівлі.
Таблиця 2 
Вартість трубопроводів всіх інженерних систем в порівнянні з вартістю будівлі - менше 0,1%, а аварія або заміна трубопроводів при їх терміні експлуатації менш терміну експлуатації будівлі призводить до значних додаткових витрат на косметичний або капітальний ремонти, не кажучи про можливі збитки при аварії на відновлення обладнання та матеріальних цінностей, що знаходяться в будівлі.
Всі труби промислового виготовлення, які застосовують в системах опалення, можна розділити на дві великі групи - металеві і неметалеві. Головна відмінна риса металевих труб - механічна міцність, неметалічних - довговічність.
На підставі попередньо визначеного внутрішнього діаметра трубопроводу приймають відповідний діаметр умовного проходу dy для металевих труб або зовнішній діаметр і товщину стінки труби dн x s для полімерних (металополімерних) трубопроводів.
Різні типи труб мають різні механічні, гідравлічні і експлуатаційні характеристики, які надають різний вплив на процеси гідродинаміки і розподілу теплових потоків в системі опалення.
Відомо, що при зниженні гідравлічних втрат тиску на тертя при русі теплоносія в трубах підвищується ефективність регулювання витратою теплоносія (тепловим потоком) опалювального приладу за рахунок збільшення (перерозподілу) спрацьовує наявного тиску на регульованих вручну або автоматично вентилях, кранах, клапанах або інший арматурі. При цьому говорять про зростання авторитету регулюючого вентиля. Під авторитетом регулюючої арматури слід розуміти частку наявного на регульованому ділянці тиску, яка витрачається на подолання місцевого опору вентиля (клапана) при русі теплоносія.
Визначення втрат тиску на ділянках систем водяного опалення
Сукупність послідовно з'єднаних ділянок системи опалення, від джерела теплоти до опалювальних приладів і назад, утворюють циркуляційні кільця, за якими здійснюється рух теплоносія. У двотрубних системах опалення кількість циркуляційних кілець дорівнює кількості опалювальних приладів, а в однотрубних - кількості приладових віток (стояків).
Необхідна, пропорційне тепловим навантаженням, розподіл теплоносія по циркуляційним кільцям системи опалення здійснюється обернено пропорційно втратам тиску в цих кільцях. Причому зворотна пропорційність є квадратичною.
Наступний етап гідравлічного розрахунку полягає у визначенні втрат тиску в системі опалення, які визначаються як сума втрат тиску на ділянках, що утворюють головне циркуляційний кільце. У загальному випадку кожен з цих ділянок є трубопровід постійного діаметра, на якому може бути встановлена запірна і регулююча арматура, а також обладнання системи опалення, які є місцевими гідравлічними опорами.
Таким чином, втрати тиску на довільному ділянці системи доцільно представляти як суму двох складових: втрати тиску на гідравлічне тертя при транспортуванні теплоносія в трубі і втрати тиску в місцевих опорах. Представлене опис гідравлічних процесів, що відбуваються на ділянці будь-якої гідравлічної системи, описується формулою Дарсі-Вейсбаха:
(2)
де:
ΔРl - втрати тиску на тертя в трубопроводі ділянки системи опалення, Па;
ΔРм - втрати тиску в місцевих опорах на ділянці системи опалення, Па;
ρ - щільність транспортується теплоносія, кг / м³;
λ - коефіцієнт гідравлічного тертя;
d і l - відповідно внутрішній діаметр і довжина трубопроводу на ділянці системи опалення, м;
Σ ξ - сума коефіцієнтів місцевих гідравлічних опорів на ділянці;
ν - швидкість теплоносія, м / с.
Для визначення коефіцієнта гідравлічного тертя трубопроводів λ в світовій практиці існують кілька загальноприйнятих залежностей. Так, в країнах СНД найбільшого поширення набула формула Альтшуля:
(3)
а в країнах Західної Європи використовують формулу Колбрука-Уайта:
(4)
де:
Re - число Рейнольда;
kе - еквівалентна шорсткість труби, мм.
Аналіз результатів обчислень коефіцієнтів гідравлічного тертя А, отриманих на підставі наведених формул в області економічно доцільних швидкостей руху теплоносія в трубах 0,4-0,6 м / с, що відповідає перехідному режиму протікання рідини, показує, що формула Альтшуля є точнішою як для сталевих, так і полімерних трубопроводів. Деякі гідродинамічні характеристики труб наведені в табл. 3.
Таблиця 3. Гідродинамічні характеристики труб 
Наведені вище аналітичні залежності покладені в основу існуючих методів гідравлічних розрахунків систем опалення, в тому числі і найбільш поширеного - методу характеристик опору.
Згідно методу характеристик опору і як це видно з рівняння (2) втрати тиску на ділянці прямо пропорційні квадрату витрати теплоносія:
(5)
де:
G - масова витрата теплоносія на ділянці, кг / год;
S - характеристика гідравлічного опору ділянки системи, Па / (кг / год) ².
Величина характеристики гідравлічного опору ділянки у фізичному сенсі являє собою втрати тиску на ділянці при одиничному масовому витраті теплоносія і визначається за формулою:
(6)
де:
А - питомий динамічний тиск, Па / (кг / год) ²;
ξпр - наведений коефіцієнт місцевих опорів ділянки.
Питомий динамічний тиск в трубопроводі фіксованого діаметру є не що інше, як динамічний тиск, що створюється протікає теплоносієм при масовому витраті 1 кг / год, і при відсутності даних виробника може бути визначено за формулою:
(7)
Приведений коефіцієнт місцевих опорів ділянки являє собою суму місцевих опорів на ділянці і величини ((λ / d) · l), яка адекватна коефіцієнту місцевого опору, що враховує втрати тиску на гідравлічне тертя.
(8)
В даний час у зв'язку з бурхливим розвитком ринку трубопроводів з полімерних матеріалів, що мають близькі значення по еквівалентній шорсткості kе, багато виробників труб призводять питомі втрати тиску R, Па / м для випускається сортаменту труб. Це дозволяє спростити методику визначення втрат тиску на ділянці системи:
(9)
Наведене рівняння становить суть методу гідравлічного розрахунку за питомими втратами тиску.
Таким чином, для визначення втрат тиску на ділянці системи опалення з попередньо визначеним діаметром труби d необхідно знати:
- λ / d и А чи R - гідравлічні характеристики трубопроводу;
- l - довжина трубопроводу на розрахунковому ділянці системи;
- Σ ξ - конфігурацію ділянки і коефіцієнти місцевих опорів встановленої на ділянці запірно-регулюючої арматури та обладнання.
Гідравлічний опір системи опалення визначається як сума величин втрат тиску на ділянках, які становлять головне циркуляційний кільце системи.
(10)
Гідравлічна ув'язка циркуляційних кілець
Очевидно, що загальна кількість теплоносія системи опалення розподіляється по циркуляційним кільцям таким чином, що втрати тиску на переміщення відповідних кількостей теплоносія в відповідних кільцях рівні між собою в точках сполучення кілець. Таким чином, для розподілу теплоносія відповідно до теплових навантажень циркуляційних кілець системи опалення необхідно виконати гідравлічну ув'язку за рахунок забезпечення однакових втрат тиску в кільцях для витрат тепло- / холодоносителя, обумовлених поточної тепловим навантаженням кільця.
Для вирівнювання гідравлічних втрат в кільцях системи опалення використовується балансувальна арматура ручного або автоматичного регулювання, що випускається ГЕРЦ Арматурен і іншими виробниками. Яскравими прикладами балансування арматури можуть служити:
- ручні регулюють балансувальні вентилі сімейства Штрёмакс (ГЕРЦ Арматурен);
- автоматичний балансувальний клапан - регулятор перепаду тиску типоряд 4007 (ГЕРЦ Арматурен).
Практичний досвід і результати гідравлічних випробувань, проведені виробниками балансування арматури, дозволяють зробити висновки про те, що з метою отримання максимального ефекту гідравлічного регулювання та забезпечення ефективної роботи радіаторних термостатів (радіаторний термостатичний клапан, обладнаний термостатичною головкою - РТ) балансувальна арматура повинна розміщуватися найближче до приладовим гілках при установці РТ на опалювальних приладах.
Дослідження також показали, що при установці РТ або при ручному регулюванні теплового потоку радіаторів система опалення більшу частину опалювального періоду працює в динамічному режимі. При використанні ручних балансувальних вентилів у двотрубних системах відбувається перерозподіл теплоносія з перекривається опалювального приладу на сусідні опалювальні прилади приладової вітки-стояка. Це призводить до зниження енергетичної ефективності використання РТ.
В однотрубних системах при перекритті клапана на одному з опалювальних приладів приладової вітки-стояка спостерігається зниження загальної витрати теплоносія в стояку і на всіх опалювальних приладах, що призводить до зниження температури в опалюваних приміщеннях до початку реакції термостатичних головок на клапанах опалювальних приладів.
Приклад гідравлічного розрахунку
двотрубної системи опалення
Приклад гідравлічного розрахунку системи опалення котеджу з використанням програми розрахунку HERZ СО 3.5
вихідні дані
- Район розташування об'єкта - м Ізмаїл.
- Будівля з підвалом.
- Проектована будівля: 2-поверхова з підвалом і мансардою, висота поверху - 3,10 м.
- Джерело теплопостачання - котел з параметрами теплоносія Тг = 80 ° С, То = 60 ° С.
- Характеристика огороджувальних конструкцій:
стіна: тришарова
- цементно-піщана штукатурка (δ = 0,02 м; ρ = 1800 кг / м³; λ = 0,93 Вт / м²С);
- несучий шар - газобетон (ρ = 600 кг / м³; λ = 0,26 Вт / м²С);
- вапняно-піщана штукатурка (δ = 0,03 м; ρ = 1600 кг / м³; λ = 0,87 Вт / м²С);
покриття: чотиришарове
- вапняно-піщана штукатурка (δ = 0,02 м; ρ = 1600 кг / м³; λ = 0,81 Вт / м²С);
- залізобетонна плита (δ = 0,22 м; ρ = 2500 кг / м³; λ = 2,04 Вт / м²С);
- утеплювач - пінополіуретан (ρ = 80 кг / м³; λ = 0,05 Вт / м²С);
- руберойд (δ = 0,015 м; ρ = 600 кг / м³; λ = 0,17 Вт / м²С);
вікна - металопластикові, подвійне скління;
двері - дерев'яні одинарні. - Параметри теплоносія системи опалення ТГ = 80 ° С, То = 60 ° С.
Обгрунтування вибору системи опалення
У будівлях з суміщеною покрівлею, тобто без горища, і при наявності підвалу найбільш доцільно застосовувати двотрубну систему опалення з горизонтальним розведенням по поверхах і одним стояком. Установка приладів здійснюється на планах поверхів під вікнами (з метою локалізації холодних потоків повітря не виключається можливість установки приладів у внутрішніх перегородок і глухих зовнішніх стін).
До розрахунку прийнята наступна система опалення котеджу:
- двухтрубная, тупикова, горизонтальна;
- поповерхова з нижнім розведенням;
- з примусових ціркуляцією.
Мал. 3. Фасад котеджу
В проекті передбачено один вертикальний стояк і 8 гілок: одна гілка в підвалі, дві гілки - на 1-му поверсі, три гілки - на 2-му поверсі і дві гілки - на мансардному поверсі.
Система опалення монтується із застосуванням металополімерної труби ГЕРЦ PE-RT / AI / PE-HD.
При даній розводці подає і зворотний трубопроводи прокладаються в підготовці підлоги. Трубопроводи системи опалення, прокладені в підготовці підлоги, повинні бути теплоізольовані.
На рис. 4-7 представлені поверхові плани з розведенням трубопроводів і встановленими опалювальними приладами, де вказані:
- діаметри трубопроводів,
- розмір опалювального приладу,
- попередня настройка термостатичних клапанів (за результатами гідравлічного розрахунку).
Мал. 4. План підвалу
Мал. 5. План першого поверху
Мал. 6. План другого поверху
Мал. 7. План мансардного поверху
Гідравлічний розрахунок системи опалення котеджу
Гідравлічний розрахунок системи опалення котеджу виконаний в програмі HERZ С.О. версія 3.5 з питомою лінійним втрат тиску на тертя при перепадах температури теплоносія у всіх гілках, рівних розрахунковому перепаду температури теплоносія у всій системі.
Виконуючи гідравлічний і тепловий розрахунок системи опалення в програмі HERZ С.О. версія 3.5 при проектуванні нової системи опалення, програма підбирає діаметри трубопроводів; запрограмувати термостатичних клапанів, якщо термостатичні клапани з попереднім налаштуванням; настройку вентилі; настройку балансувальних вентилів; настройку автоматичних регуляторів перепаду тиску і розміри опалювальних приладів.
Вибирається розрахунковий циркуляційний контур з «регульованим ділянкою». «Регульований ділянку» - це частина трубопроводу з опалювальним приладом і термостатичним клапаном на підводці до опалювального приладу. Зазвичай це найбільш протяжне циркуляційний кільце запроектованої системи, починаючи від котла, через стояк і назад до котла. В даному випадку регульований ділянка знаходиться в кімнаті 103. Розрахунковий циркуляційний контур розбивається на ділянки: уч1-1а, уч2-2а, уч3-3а, уч4-4а, уч5-5а, уч6-6а, уч7-7а, уч8-8а, уч9 -9а, уч10-10а, уч11-11а, уч12-12а, уч13-13а.
Втрати тиску в розрахунковому циркуляційному контурі складаються з суми втрат тиску на ділянках розрахункового циркуляційного контуру.
ΔРуч = Lуч · R + Z,
де:
ΔРуч - втрати тиску на ділянці, Па;
Lуч - довжина ділянки, м;
R - питомий лінійне падіння тиску на тертя, Па / м;
Z - втрати тиску на місцеві опори, Па.
Z = Σ ξρ · w ² / 2,
де:
ξ - коефіцієнт місцевого опору;
w - швидкість, м / с;
ρ - щільність води, кг / м³.
Мал. 8. Аксонометрична схема системи опалення котеджу
Мал. 9. Розрахунковий циркуляційний контур, від котла до опалювального приладу (включно) в приміщенні 103
Таблиця 4. Результати гідравлічного розрахунку розрахункового циркуляційного контуру з урахуванням втрат тиску на місцеві опори на ділянках 
ΔРрцк = ΔРуч1-1а + ΔРуч2-2а + ΔРуч3-3а + ΔРуч4-4а + ΔРуч5-5а + ΔРуч6-6а +
+ ΔРуч7-7а + ΔРуч8-8а + ΔРуч9-9а + ΔРуч10-10а + ΔРуч11-11а + ΔРуч12-12а + ΔРуч13-13а
де:
L - довжина ділянки, м;
dn - зовнішній діаметр трубопроводу, мм;
Q - теплове навантаження ділянки, Вт;
G - витрата теплоносія, що проходить через ділянку, кг / год;
w - швидкість теплоносія, м / с;
R - питомий лінійне падіння тиску на ділянці, Па / м;
ξ - сума коефіцієнтів місцевих опорів;
? Р - втрати тиску на ділянці, Па;
ΔРрцк - опір розрахункового циркуляційного контуру, Па;
ΔРгр - природне циркуляційний тиск, Па;
Lцк - довжина виходу та повернення води, що з'єднують джерело тепла і споживача тепла, м.
? Н - різниця висот між центром споживача тепла (радіатор) і центром джерела тепла (котел).
Втрати тиску в розрахунковому циркуляційному контурі, без урахування природного циркуляційного тиску, становлять - 11725 Па.
Другорядні циркуляційні контури системи опалення котеджу розраховуються аналогічно. Втрати тиску другорядних циркуляційних контурів повинні бути рівні втрат тиску розрахункового циркуляційного контуру, тобто
ΔРрцк = ΔРцк1 = ΔРцк2 = ΔРцк3 ... = ... ΔРцкi
Забезпечення цієї рівності (гідравлічна ув'язка системи опалення котеджу) для системи, що розраховується здійснюється термостатичними клапанами з попереднім налаштуванням ГЕРЦ TS-90-V, які встановлені на які подають підводках до опалювальних приладів.
У даній таблиці наведені загальні підсумки гідравлічного і теплового розрахунку системи опалення котеджу.
Мал. 10. Розрахункова схема гідравлічного і теплового розрахунку системи опалення котеджу
Варіанти установки регулюючої арматури
На малюнках 11, 12, 13 і представлені приклади установки ручних балансувальних вентилів і автоматичних регуляторів перепаду тиску в двотрубних системах опалення. Ув'язка системи опалення за допомогою термостатичних клапанів, які регулюють радіаторних вентилів, балансувальних вентилів і автоматичних регуляторів перепаду тиску виключає перевитрата тепла в приміщеннях перших по ходу теплоносія (перевищення температури повітря в приміщенні над розрахунковою на 1-2 ° С призводить до перевитрати тепла на 6-10 %) і недогрев віддалених приміщень.
На рис. 11 показані приклади установки арматури на стояках при статичної (а) і динамічної (б) балансуванню і термостатичних клапанів на приладових підводках. Ув'язка приладових віток на стояку реалізується за допомогою термостатичних клапанів ГЕРЦ TS-90-V з попереднім налаштуванням. Попереднє налаштування термостатичних клапанів при однакових витратах теплоносія збільшується по ходу теплоносія, при цьому втрати тиску на термостатичних клапанах зменшуються, тим самим забезпечується рівність втрат тиску в приладових гілках стояка.
Мал. 11. Схема фрагмента вертикальної тупикової двотрубної системи водяного опалення з нижнім розведенням обох магістралей
а) статичне балансування; б) динамічне балансування
Для гідравлічної ув'язки стояків системи опалення можна застосувати ручні балансувальні вентилі (статичне балансування) і автоматичні регулятори перепаду тиску (динамічна регулювання), які забезпечують необхідні втрати тиску на стояках і, відповідно, розрахункові значення витрати теплоносія.
Для варіанту «а», при роботі системи опалення зі змінними навантаженнями, наприклад, в перехідний період опалювального сезону, існує потенційна можливість перевищення максимально допустимого перепаду тиску на термостатичних клапанах, а також перерозподілу витрат теплоносія між опалювальними приладами і стояками.
Для варіанту «б», за рахунок підтримки постійної різниці тиску між стояками, за допомогою автоматичного регулятора перепаду тиску ГЕРЦ 4007, забезпечуються необхідні умови для роботи термостатичних клапанів і виключається перерозподіл кількості теплоносія між стояками протягом усього періоду експлуатації системи опалення.
На рис. 12 представлена схема фрагмента двотрубної системи опалення з поквартирною горизонтальною розводкою через трубний розподільник. В даному випадку регулятор перепаду тиску ГЕРЦ 4007 не тільки забезпечує і підтримує розрахункове значення втрат тиску кожної квартири, а й разом з балансувальним вентилем виконує гідравлічну ув'язку систем опалення квартир і пов'язує систему опалення по поверхах.
Мал. 12. Схема фрагмента вертикальної тупикової двотрубної системи опалення з поквартирною горизонтальною розводкою з регулятором перепаду тиску і ручним балансувальним вентилем на вводі в квартиру
Мал. 13. Схема фрагмента вертикальної тупикової двотрубної системи опалення з поквартирною горизонтальною розводкою з регулятором перепаду тиску і ручним балансувальним вентилем перед / після трубного розподільника
На рис. 13 представлена схема фрагмента двотрубної системи опалення з поквартирною горизонтальною розводкою через трубний розподільник.
Регулятор перепаду тиску ГЕРЦ 4007, встановлений перед розподільником, підтримує розрахункове значення втрат тиску системи опалення найбільш навантаженою квартири, з урахуванням втрат тиску на розподільнику, і разом з балансувальним вентилем пов'язує систему опалення між поверхами. Балансувальні вентилі, встановлені на зворотному трубопроводі кожної квартири, забезпечують гідравлічну ув'язку поквартирних систем опалення.
За матеріалами книги «Проектування систем водяного опалення»,
Зайцев О.М., Любарець О.П.
ОВВК (ОПАЛЕННЯ. ВОДОПОСТАЧАННЯ. ВЕНТИЛЯЦІЯ кондиціювання.) Журнал