Справочник строителя | Системы водяного отопления

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

Определение гидравлического сопротивления в квартирной системе отопления с автономным источником теплоснабжения (например, настенный газовый котел)

ПРИМЕР 1. Исходные условия: На рис. 1 представлена аксонометрическая схема системы отопления в трехкомнатной квартире с настенным газовым котлом 1, в который встроен циркуляционный насос 2. Подающие 4 и обратные 7 трубопроводы - металлопластиковые диаметром 15 мм. При строительстве первоначально на основе пола укладываются трубопроводы 4 и 7, от которых делаются вертикальные отводы для присоединения к конвекторам 5 и к котлу 1.

На схеме показана требуемая покомнатная мощность отопительных конвекторов 5. В квартире три жилые комнаты площадью 60 м² с тепловой потребностью: 1800 + 1500 + 1500 = 4800 Вт. В кухне площадью 14 м² конвектор имеет мощность 900 Вт. Всего расчетная потребность теплоты на систему отопления Q_от = 5700 Вт. На горячее водоснабжение расчетный расход примем 40 кВт·ч /сут теплоты. В квартире применен газовый котел с автоматическим переключением мощности на горячее водоснабжение.

Рисунок 1. Аксонометрическая схема квартирной системы отопления с автономным источником теплоснабжения: 1 - газовый котел; 2 - циркуляционный насос; 3 - теплообменник нагрева воды в котле для системы отопления; 4,7 - подающие и обратные металлополимерные трубопроводы; 5 - конвектор; 6 - угловой терморегулятор RTD-N-15, встроенный в конвектор

Требуется: Определить гидравлические потери в схеме циркуляции воды в системе отопления.

Решение: 1. Из котла к отопительным конвекторам поступает горячая вода с t_wr1 = 80 °С и ρ_wr1 = 972 кг/м³ и возвращается на нагрев t _wr2 = 60 °С при ρ_wr2 = 983 кг/м³. Вычисляем расход циркулирующей воды в расчетном режиме работы системы отопления:

2. Вычисляем скорость воды на начальном участке циркуляции «а-б» по трубам длиной l = 1 м, d_o = 15 мм, ƒ_тр = 0,000177 м²; w = 244/972·3600·0,00017 = 0,4 м/с;

сопротивление на трение:

на местные сопротивления при ξ = 2,7:

Итого: 104+ 191 = 295 Па.

3. В тройнике «б» горячая вода после котла разделяется на два потока:

участок «б-в» G_wг = 3000 · 3,6 / (80 - 60) • 4,2 = 129 кг/ч;

участок «б-д» G_wr = 2700 · 3,6 / 20 · 4,2 = 116 кг/ч.

4. Вычисляем гидравлическое сопротивление на участке «б-в» длиной 10 м, скорость воды в трубе w = 129/972·3600·0,000177 = 0,21 м/с,

сопротивление на трение:

на местные сопротивления при ξ = 2,7:

Итого: 286 + 53 = 339 Па.

5. От участка «б-в», в точке «в» происходит ответвление к конвектору К1 горячей воды

6. Проводим расчет гидравлического сопротивления дальнего кольца циркуляции воды «в-г-К2-г'-в'». Через это кольцо циркуляции проходит расход горячей воды

6.1. На участке подающих и обратных трубопроводов «в-г» и «г'- в'» при l = 4·2 = 8 м, скорость воды составит w = 64,5/972·3600х0,000177 = 0,1 м/с.

6.2. Вычисляем среднюю температуру теплоотдачи в конвекторе:

Вычисляем показатели: ψ_t = 50/70 = 0,71, по графику на рис. 2 находим ψ^1,3_t = 0,66, ψ_G = 64,5/360 = 0,179, по графику на рис. 2 находим ψ^0,07_G = 0,82.

Вычисляем номинальную тепловую производительность конвектора «Сантехпром Авто»: Q_нц = 1500/0,66·0,82 = 2772 Вт.

Рисунок 2. Построение в логарифмических координатах степенной зависимости отношения действительных средних температур в отопительном приборе ∆t_w.ср.п к расчетному перепаду в 70 °С, что отвечает степенному показателю ψ^1,3_t, и отношение действительных расходов горячей воды через отопительный прибор G_wг, кг/ч, по отношению к паспортному расходу 360 кг/ч, что отвечает степенному показателю ψ^0,07_G: ------- - графическая зависимость ψ^1,3_t; - - - -   - графическая зависимость ψ^0,07_G.

6.3. По табл. 3.3 определяем, что подходит конвектор средней глубины «Сантехром Авто С» типа КСК 20-2,696К», для которого по табл. 1 в рекомендациях Сантехпрома при полностью открытом клапане, когда настроечное кольцо автоматического термостата RTD-N-15 стоит в положении «N» (см. график на рис. 3), гидравлическое сопротивление конвектора «Сантехпром Авто С» типа КСК 20-2,696К составляет 68 600 Па. В номинальном режиме расход горячей воды через конвектор составляет

обсудить на форуме

объявления: стройка и ремонт

Поделитесь ссылкой в социальных сетях