Гидравлический расчёт системы отопления здания

Цель гидравлического расчёта – определение диаметров трубопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчётном циркуляционном давлении установленном для данной системы.

Гидравлический расчёт выполняют:

1. по способу определения удельных потерь давления: заключается в раздельном определении потерь давления на трение и на местные сопротивления;

2. по характеристикам гидравлического сопротивления: здесь устанавливают распределение потоков воды в циркуляционных кольцах системы.

При движении реальной жидкости по трубам имеют места сопротивления двух видов:

1. потери давления на трение, на участке теплопровода с постоянным расходом воды и неизменным диаметром определяются по следующей формуле, Па:

где: λ – коэффициент гидравлического трения;

d – диаметр теплопровода, м;

ω – скорость движения воды, м/с;

ρ – плотность воды, кг/м³;

l – длина участка теплопровода, м;

R – удельные потери давления, Па/м.

2. потери давление на местные сопротивления, Па, определяются по следующей формуле;

где: – суммарный коэффициент местного сопротивления на данном участке теплопровода;

– динамической давление воды.

Расчетным участком называется участок теплопровода с неизменным расходом теплоносителя. Расчётный расход теплоносителя на участке, кг/ч, определяется по формуле:

где: t_вх и t_вых – расчётные параметры теплоносителя, ^оС;

Q_уч – расчётный тепловой поток на участке, Вт;

с = 4,2 – теплоёмкость воды.

Среднее значение удельных потерь давления на трение в местной системе отопления, Па/м, определяется по формуле:

где: P_p – располагаемый напор в местной системе отопления, Па:

Δ P_гр = hg (ρ_о – ρ_гор)

h – вертикальное расстояние между условными центрами охлаждения в нагревательном приборе на нижнем этаже и нагреванием в системе, м;

– протяженность расчётного кольца, м;

ρ_о – плотность охлажденного теплоносителя, кг/м³ (вода при 70 ^оС ρ_о =977,81кг/м³);

ρ_гор – плотность горячего теплоносителя, кг/м³ (вода при 95 ^оС ρ_гор =961,92 кг/м³);

к = 0,5;

g =9,81 м/с² – ускорение свободного падения.

Определение среднего значения удельных потерь давления на трение:

Δ P_гр = 2,1·9,81·(977,81 – 961,92) = 326,8 Па

Δ P_p = 70+0,5·326,8 = 233,4 Па

Определение суммарного коэффициента местного сопротивления:

Участок №1:

Участок №2 и №8:

Участок №3 и №7:

Участок №4 и №6:

Участок №5:

Гидравлический расчёт системы отопления сведён в таблицу №5

«Гидравлический расчёт системы отопления»

Таблица №5

№ участка	Qуч, Вт	G, кг/ч	l, м	d, м	ω, м/с	R, Па/м	R·l, Па		Z, Па	R·l + Z, Па
	13703,6	605,6	3,8		0,62	1,35	5,13			15,13
	10185,6	418,1	10,4		0,515	0,97		1,5	15,7	25,7
	8630,2	298,1	33,5		0,38	0,57	19,1	1,5	23,9
	10185,6	418,1	10,4		0,34	1,35	5,13		15,7	25,7
	4203,8	304,6	7,0		0,32	0,4	2,8		12,9	15,7
Итого потери давления в системе отопления составляют: