Основы проектирование и расчет центральных систем водяного отопления

С-ма водяного отопления предст-т собой сеть теплопроводов и приборов, заполненных водой. Теплопроводы предназначены для доставки в каждое помещение необходимого кол-ва тепловой э-ии. Так как теплопередача происходит при охлаждении определенного кол-ва воды, требуется выполнить гидравлический расчет с-мы.

Гидравлич.расчет выполняют по пространственной схеме с-мы отопления, вычерчиваемой в аксонометрической проекции. На схеме выявляют циркуляционные кольца, делят их на участки и наносят тепловые нагрузки.

Участок – трубы с одним и тем же расходом теплоносителя. Последовательно соединенные участки, образующие замкнутый контур цирк-ции воды ч-з теплообменник, составляют цирк-ное кольцо с-мы.

Тепловая нагр-ка прибора принимается равной расчетным теплопотерям помещений Qп. Тепл.нагр-ка уч-ка составляется из тепл-х нагр-к приборов, обслуживаемых протекающей по участку водой:

Qуч = ∑ Qп.

Тепловая нагр-ка уч-ка предназначена для определения расхода воды на уч-ке в процессе гидр.расчета.

Расход воды на участке Gуч при расчетной разности темп-ры воды в с-ме tп-tо:

Gуч = Qучβ₁β₂/(с(tп-tо))

Где Qуч- тепловая нагр-ка уч-ка,Вт;

β₁β₂ – поправочные коэф-ты по доп.теплоподаче в помещение,

с- удельная массовая теплоемкость воды (с=4,187 кДж/(кгС));

tп,tо – расчетная темп-ра подающей и обратной воды в с-ме, С.

Для получения расхода воды на участке в кг/ч тепл.нагр-ку в Вт следует выразить в кДж/ч, т.е.умножить на 3,6(3600/1000).

Тепловая нагр-ка с-мы отопления равна сумме тепл-х нагр-к всех отопительных приборов.

При гидравлическом расчете потери давления на каждом участке определяют по ф-ле Дарси-Вейсбаха:

∆р_уч = (λ/d_в)l_уч(ρw²/2)+∑ξ_уч(ρw²/2)

Где λ – коэф-т гидравлического трения

dв – внутренний диаметр трубы,м

lуч-длина участка,м

∑ξуч – сумма коэф-тов местного сопротивления на участке,

ρ – плотность воды, кг/м3

w – скорость воды, м/с.

По данной ф-ле находят падение гидростатического давления в потоке воды вследствие линейной потери (1е слагаемое) при трении о стенки трубы и местных сопротивлений (2е слагаемое) из-за деформации потока в арматуре и приборах.

Коэффициент гидравлического трения λ зависит от режима движения жидк-ти (ламинарного или турбулентного).

При ламинарном движении воды λ считается по ф-ле Пуазейля с поправкой на шероховатость труб:

λ= (64/Re)(1+4(dв/kэ)^0,8),

где Re-число рейнольдса,

kэ- эквивалентная шероховатость внутренней пов-ти труб (в вод.отоплении=0,2).

При турбулентном движении часто исп-т ф-лу Колбрука:

1/(λ^0,5)=-2 lg(2,51/(Re λ^0,5)+kэ/(3,7dв))

Турб.движение наблюдается в современных насосных с-мах (особенно однотрубных) многоэтажных зданий. Ламинарное – в чугунных отопительных приборах и в с-мах с естественной цирк-цией воды малоэтажных зданий.

Коэф-т гидравлического трения дополнительно возрастает при малой скорости движ-я в связи со значительным охлаждением воды в трубах.

Коэф-т местного сопротивления зависит в основном от геометрической формы препятствий движению (арматура, приборы, грязевики…), от изменения направления движения и расхода воды (тройники, отводы, калачи).

Значения КМС как правило определяют опытным путем и при гидравлических расчетах насосных с-и усредняют.

Билет 13