Примеры гидравлических расчетов систем отопления и теплоснабжения зданий


1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

В качестве расчетного инструмента, воспользуемся программой Auditor C.O. версии 3.8.

Пример №1 - Простое циркуляционное кольцо

Рассмотрим простое, горизонтально расположенное циркуляционное кольцо. От условного источника тепла передается 10 кВт. тепла по трубам диаметром 25 мм. В данном примере теплопотери от трубопроводов не учитываются.

retailengineering.ru

Программа Auditor C.O. версии 3.8., в данном случае, рассчитывает главное циркуляционное кольцо следующим образом:

retailengineering.ru

Как видно из таблицы, напор насоса складывается из:
1 - сопротивлений источника и потребителя тепла = 20000 Па
2 - сопротивления трубопровода = 41,2 Па/м * 20 п.м. = 824 Па
3 - гравитационного давления (в нашем случае отнимается) = - 3 Па
Итого: 20821 Па переводится в м.вод.ст с учетом плотности воды при температуре 70 ºС. Получается 2,17 м.

Обратите внимание, в таблице не учитывается сопротивление источника тепла!

retailengineering.ru

 

Пример №2 - Простое циркуляционное кольцо с источником тепла снизу

Рассмотрим простое, вертикально расположенное циркуляционное кольцо. Источник тепла расположен внизу, потребитель вверху. От условного источника тепла передается 10 кВт. тепла по трубам диаметром 25 мм. В данном примере теплопотери от трубопроводов не учитываются.

 

Программа Auditor C.O. версии 3.8., в данном случае, рассчитывает главное циркуляционное кольцо следующим образом:

retailengineering.ru

Напор насоса складывается из:
1 - сопротивлений источника и потребителя тепла = 20000 Па
2 - сопротивления трубопровода = 41,2 Па/м * 20 п.м. = 824 Па
3 - гравитационного давления (в нашем случае отрицательного) = - 1200 Па
Итого: 19624 Па = в м.вод.ст с учетом плотности воды при температуре 70 гр.С = 2,05 м.

Гравитационное давление = 120 Па/м.
Разность температур 20 гр. С

Пример №3 - Простое циркуляционное кольцо с источником тепла сверху

Рассмотрим простое, вертикально расположенное циркуляционное кольцо. Источник тепла расположен сверху, потребитель снизу. От условного источника тепла передается 10 кВт. тепла по трубам диаметром 25 мм. В данном примере теплопотери от трубопроводов не учитываются.

 

Программа Auditor C.O. версии 3.8., в данном случае, рассчитывает главное циркуляционное кольцо следующим образом:

retailengineering.ru

Напор насоса складывается из:
1 - сопротивлений источника и потребителя тепла = 20000 Па
2 - сопротивления трубопровода = 41,2 Па/м * 20 п.м. = 824 Па
3 - гравитационного давления = 1200 Па
Итого: 22023 Па = в м.вод.ст с учетом плотности воды при температуре 70 гр.С = 2,30 м.

retailengineering.ru

Пример №4 - Простое циркуляционное кольцо с КМС

Рассмотрим простое, горизонтально расположенное циркуляционное кольцо. К примеру №1 добавляем отводы труб на 90°, шаровые краны и фильтр. Программа учитывает данные элементы как сумму КМС или ζ, с помощью данного коэффициента программа рассчитывает потери в Па на данной арматуре, а диаметр арматуры подбирает по пропускной способности.

Например:

  • Стандартнопроходной шаровый кран Sanext SVC диаметром 25 мм. - ζ = 0.2191
  • Полнопроходной шаровый кран Danfoss X2777 диаметром 25 мм. - ζ = 0.4733
  • Полупроходной шаровый кран Danfoss X1666 диаметром 25 мм. - ζ = 0.4733
  • Полнопроходной шаровый кран Danfoss BVR диаметром 25 мм. - ζ = 0.5754
  • Отвод на 90° - ζ = 2.0
  • Фильтр 25 мм. - ζ = 6.7

retailengineering.ru

Программа Auditor C.O. версии 3.8., в данном случае, рассчитывает главное циркуляционное кольцо следующим образом:

retailengineering.ru

Напор насоса складывается из:
1 - сопротивлений источника и потребителя тепла = 20000 Па
2 - сопротивления трубопровода = 41,2 Па/м * 20 п.м. = 824 Па
3 - гравитационного давления (в нашем случае отрицательного) = - 3 Па
4 - сопротивление КМС = 2 (отвод 90) + 0.2 (шаровый кран 25 мм.) + 6.7 (фильтр 25 мм.) + 0.2 (шаровый кран 25 мм.) + 2 (отвод 90) = 11.1; что при скорости теплоносителя 0.214 м/с, дает сопротивление равное 253 Па
Итого: 21074 Па = в м.вод.ст с учетом плотности воды при температуре 70 гр.С = 2,2 м.

 

Пример №5 - Простое циркуляционное кольцо с КМС и сравнение простого поворота трубы на 90 градусов и распределительного коллектора

К примеру №4 добавляем отвод на 90°, вертикальные трубопроводы и распределительный коллектор на 1 выход.

retailengineering.ru

Программа Auditor C.O. версии 3.8., в данном случае, рассчитывает главное циркуляционное кольцо следующим образом:

retailengineering.ru

Напор насоса складывается из предыдущих 4 пунктах из примера №4 (21074 Па) и далее:
5 - сопротивлений КМС = 0.3 от поворота трубы на 90 градусов при скорости 0.292 м/с = 12 Па
6 - сопротивления вертикального трубопровода = 47,1 Па/м * 1.5 п.м. = 71 Па
7 - гравитационного давления (положительного, т.к. оно препятствует движению теплоносителя) = 120 - (-3) = 123 Па
8 - сопротивления вертикального трубопровода = 49,1 Па/м * 0.5 п.м. = 25 Па
9 - сопротивлений КМС = 14.3 от распределительного коллектора на 1 выход = 593 Па
Итого: 21898 Па = в м.вод.ст с учетом плотности воды при температуре 70 гр.С = 2,28 м.

Из расчета мы видим, что есть большая разница в КМС от "графического" поворота трубы на 90° (ζ = 2.0) и от реального поворота трубы на схеме (ζ = 0.3), возможно это связано с направлением поворота трубы, в первом случае вбок во втором вниз.

Труба А - трубопровод из металла по ГОСТ

Труба Б - трубопровод их сшитого полиэтилена

 

Пример №6 - Самая важная ошибка в гидравлическом расчете системы отопления

На примерах №1 - №5 мы понимаем как программа рассчитывает потери в основном циркуляционном кольце. Теперь усложним задачу, разделим потребителя на два полностью идентичных по характеристикам.

Приведем расчетную схему к виду, более похожему на стандартный этажный распределительный коллектор системы отопления.

Напор насоса увеличился с 2.28 м.в.с. до 2.7 м.в.с. по сравнению с примером №5. Увеличение напора вызвано появлением дополнительного сопротивления от нового оборудования на трубопроводах:
- распределительный коллектор на подающем трубопроводе
- ручной регулятор расхода на подаче
- теплосчетчик на подаче
- шаровый кран для подключения датчика температуры от теплосчетчика на обратке.
Дробление потребителя на 2 равные части не повлияло на общий расход и напор, т.к. два потребители подключены паралельно и они идентичны.

retailengineering.ru

 

Программа Auditor C.O. версии 3.8., в данном случае, рассчитывает главное циркуляционное кольцо следующим образом:

retailengineering.ru

Отсутствие балансировочной арматуры на трубопроводе потребителя №2, привело к появлению первой ошибки в расчете.

retailengineering.ru
Другими словами, через потребителя №2 будет проходить на 21% больше теплоносителя, т.к. он имеет меньшее сопротивление. Следовательно, у потребителя №1 будет "холодно", а у потребителя №2 "жарко". Это самая часто возникающая и самая важная ошибка в гидравлическом расчете.

Данная ошибка решается двумя путями:

  1. Удалением с трубопровода потребителя №1 балансировочного клапана, чтобы выровнять сопротивления, а следовательно и расходы.
  2. Установкой балансирующего клапана, например клапан Sanext STP на трубопровод №2, для таких же целей.

Диаметр и настройка клапана №2 будет равна клапану №1, т.к. параметры потребителей №1 и №2 одинаковы.

 

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.