Определение гидравлического сопротивления в квартирной системе отопления с автономным источником теплоснабжения (например, настенный газовый котел). Гидравлическое сопротивление настенного котла
Номинальное гидравлическое сопротивление водогрейного котла
Номинальное гидравлическое сопротивление водогрейного котла26. Номинальное гидравлическое сопротивление водогрейного котла
Перепад давления воды, измеренный за входной и перед выходной арматурой, при номинальной теплопроизводительности водогрейного котла и при номинальных значениях параметров воды
Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.
- Номинальное выходное напряжение постоянного тока
- номинальное давление
Смотреть что такое "Номинальное гидравлическое сопротивление водогрейного котла" в других словарях:
номинальное гидравлическое сопротивление водогрейного котла — Перепад давления воды, измеренный за входной и перед выходной арматурой, при номинальной теплопроизводительности водогрейного котла и при номинальных значениях параметров воды. [ГОСТ 25720 83] Тематики котел, водонагреватель … Справочник технического переводчика
номинальное гидравлическое сопротивление водогрейного котла — перепад давления воды, измеренный за входной и перед выходной арматурой, при номинальной теплопроизводительности водогрейного котла и при номинальных значениях параметров воды. (Смотри: ГОСТ 25720 83. Котлы водогрейные.) Источник: Дом:… … Строительный словарь
ГОСТ 25720-83: Котлы водогрейные. Термины и определения — Терминология ГОСТ 25720 83: Котлы водогрейные. Термины и определения оригинал документа: 2. Водогрейный котел Котел для нагрева воды под давлением Определения термина из разных документов: Водогрейный котел 4. Водогрейный котел с естественной… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Водогрейный котёл — Водогрейный котёл котёл для нагрева воды под давлением[1]. «Под давлением» обозначает, что кипение воды в котле не допускается: её давление во всех точках выше давления насыщения при достигаемой там температуре (практически всегда оно выше… … Википедия
normative_reference_dictionary.academic.ru
номинальное гидравлическое сопротивление водогрейного котла
номинальное гидравлическое сопротивление водогрейного котла перепад давления воды, измеренный за входной и перед выходной арматурой, при номинальной теплопроизводительности водогрейного котла и при номинальных значениях параметров воды. (Смотри: ГОСТ 25720-83. Котлы водогрейные.)Источник: "Дом: Строительная терминология", М.: Бук-пресс, 2006.Строительный словарь.
- номинальная теплопроизводительность водогрейного котла
- номинальное давление
Смотреть что такое "номинальное гидравлическое сопротивление водогрейного котла" в других словарях:
номинальное гидравлическое сопротивление водогрейного котла — Перепад давления воды, измеренный за входной и перед выходной арматурой, при номинальной теплопроизводительности водогрейного котла и при номинальных значениях параметров воды. [ГОСТ 25720 83] Тематики котел, водонагреватель … Справочник технического переводчика
Номинальное гидравлическое сопротивление водогрейного котла — 26. Номинальное гидравлическое сопротивление водогрейного котла Перепад давления воды, измеренный за входной и перед выходной арматурой, при номинальной теплопроизводительности водогрейного котла и при номинальных значениях параметров воды… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ 25720-83: Котлы водогрейные. Термины и определения — Терминология ГОСТ 25720 83: Котлы водогрейные. Термины и определения оригинал документа: 2. Водогрейный котел Котел для нагрева воды под давлением Определения термина из разных документов: Водогрейный котел 4. Водогрейный котел с естественной… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Водогрейный котёл — Водогрейный котёл котёл для нагрева воды под давлением[1]. «Под давлением» обозначает, что кипение воды в котле не допускается: её давление во всех точках выше давления насыщения при достигаемой там температуре (практически всегда оно выше… … Википедия
dic.academic.ru
Ошибки при монтаже настенных котлов
А. Бойко
Поломку котла или недостатки в работе отопительной системы всегда лучше предупредить, чем после исправлять. Ведь тогда, как правило, придется вложить гораздо большие средства в ремонт или реконструкцию, а если авария произошла зимой, что чаще всего и случается, это грозит серьезными последствиями. Вот почему мы вновь обращаемся к теме правильной установки оборудования, и пути избегания наиболее распространенных ошибок
Электроснабжение
Для многих регионов Украины характерна ситуация с неустойчивым напряжением в сети. Исходя из этого, настоятельно рекомендуется устанавливать дополнительно стабилизатор напряжения. Однако и он не является решением всех проблем, поскольку для его реакции на изменения параметров напряжения необходимо время, измеряемое в миллисекундах. Поэтому необходимо также предусматривать установку УЗИП – устройств защиты от импульсных перенапряжений (рис. 1).
Рис. 1. Устройство защиты от импульсных перенапряжений
Эти приборы позволяют защитить оборудование в весенне-летний период, когда резко возрастает количество выходов из строя электронных блоков котельной автоматики. Причины этого – молнии, а также интенсивное строительство в частном секторе с подключением мощного строительного, сварочного оборудования. Все это порождает в сети мощные импульсы, с которыми стабилизаторы справиться уже не могут.
Необходимо также предусматривать отделение всех металлических трубопроводов, которые входят в дом, изолирующими соединениями (диэлектрическими вставками), потому что чаще всего потенциал попадает на корпус котла через газовую трубу. Правильное заземление котла вообще отдельная история: мало кто помнит, что, согласно правилам устройства электроустановок, потенциал между нейтральным и заземляемым проводником не должен превышать 0,5 В. Постоянный потенциал на клеммной колодке заземления котла приводит к потере тока ионизации, сбоям электронной платы и другим проблемам. Поэтому на проблемных объектах рекомендуется устанавливать трансформатор с гальванической развязкой, который сразу решает проблемы с некачественным заземлением.
Грязь в трубах и радиаторах
Перед подключением котла к системе отопления необходимо тщательно промыть все трубы котла и системы отопления для удаления возможных посторонних частиц. Это важно не только в старых системах, которые уже поработали несколько лет, но и при монтаже абсолютно новой системы. Дело в том, что новые отопительные приборы и трубы содержат в себе технологические остатки производственного процесса. После монтажа труб, радиаторов и других элементов системы количество таких остатков может только увеличиться. Именно поэтому рекомендуется промывать всю систему после окончания монтажных работ, а также устанавливать фильтр на трубе возврата системы отопления и запорные краны на трубах подачи и возврата системы отопления.
Эксплуатация антифризов
Нередко в котлах используют антифриз. При этом вызывают опасения многочисленные ошибки при проектировании, самостоятельной установке и эксплуатации систем теплоснабжения на низкозамерзающих теплоносителях.
Чтобы их избежать, необходимо, прежде всего, прислушиваться к рекомендациям изготовителей отопительной техники. Например, компания Baxi (Италия) позволяет использование антифризов с сохранением фирменной гарантии на свои напольные и настенные модели котлов. Исключение составляют только «настенники» с битермическим теплообменником серии MAIN Four и «конденсационники».
Большинство обычных антифризов содержат в своем составе нитриты, амины, фосфатные и силикатные соединения, которые образуют вредные для человека испарения. Кроме того, они не имеют в своем составе присадок, необходимых для эксплуатации в системах отопления, и могут плохо влиять на металлы и резиновые уплотнители. Такие антифризы имеют ограниченный ресурс эксплуатации (2–3 года). Кроме того, они не рассчитаны на разбавление вообще, тем более водопроводной водой. Поэтому в системах отопления разрешено использовать только специально разработанный антифриз. Необходимо помнить, что использование высокой концентрации антифриза может привести к перегревам теплообменника котла из-за недостаточного теплосъема. При длительном перегреве начинается термическое разложение присадок и самого гликоля. Теплоноситель становится темно-коричневого цвета и образуется осадок. Медный теплообменник настенного котла начинает шуметь и вибрировать от локальных закипаний теплоносителя. Хуже всего, что внутри теплообменника образуется нагар темного цвета, который становится причиной еще большего перегрева. Как результат – нужна замена теплообменника.
Антифриз лучше разбавлять дистиллированной водой, в которой отсутствуют соли кальция и магния. Можно также разбавлять водопроводной водой, но с жесткостью до 5 мг-экв/л, так как при разведении антифриза более жесткой водой может выпасть осадок. Бывает так, что разбавляют водой из скважины. Если не предусмотрена система смягчения, вода из скважины может иметь жесткостью 20 мг-экв/л. Если определить жесткость сложно, рекомендуется предварительно смешать антифриз с водой в нужной пропорции в прозрачной емкости и убедиться в отсутствии осадка.
Еще одна часто встречающаяся ошибка присамостоятельном подключении газового котла– это смешивание разных антифризов без предварительной проверки на совместимость. В случае если химические основы пакетов присадок антифриза разные, это может привести к частичному их разрушению и, как следствие, к снижению антикоррозионных свойств и выпадению труднорастворимых осадков. Если есть сомнения в том, какой антифриз был залит в систему, необходимо его полностью слить и заменить новым.
Важно четко понимать, что физико-химические свойства антифризов отличаются от свойств воды. Теплоемкость антифриза примерно на 15–20% ниже, чем у воды, он хуже накапливает и отдает тепло, поэтому радиаторы системы отопления следует выбирать более мощные, чем при использовании воды. Лучше всего использовать радиатор с теплоотдачей на 20% больше. Также как и с радиаторами, теплосъем падает на теплообменнике котла, поэтому необходимо установить более мощный циркуляционный насос, чем при работе на воде. Даже в случае разумного содержания гликоля в растворе, рассчитанного на минус 20 или минус 25°С, нужно выбирать насос по расходу на 10% больше, а по напору – на 60%.
Если антифриз используется с настенным котлом, в котором насос уже установлен внутри, необходимо сделать все, чтобы улучшить циркуляцию через теплообменник котла, а именно: увеличить диаметр всех труб в системе отопления и подобрать радиаторы с меньшим сопротивлением. Если котел уже установлен и нет возможности что-то менять в системе отопления, то можно снизить его мощность при работе на контур отопления на 20% – такая функция есть, например, во всех котлах BAXI. Также можно установить более мощный насос вместо штатного. Для настенных котлов такие насосы предлагаются как дополнительные опции.
При выборе расширительного бака следует учесть, что коэффициент объемного расширения у антифриза на 15–20% больше, чем у воды. Таким образом, объем расширительного бака должен составлять около 15% от объема системы отопления. Антифриз более текучая жидкость, чем вода, отсюда повышенные требования к разъемным соединениям системы отопления. Поэтому необходимо тщательнее осуществлять сборку всех стыковочных узлов и обязательно проводить предварительную опрессовку системы.
Подбор котла по мощности
Чтобы правильно подобрать настенный котел, необходимо выяснить необходимую мощность и тип системы приготовления горячей бытовой воды.
В большинстве случаев при отоплении домов или квартир площадью до 200 м2 используется настенный котел с проточным теплообменником ГВС. Тогда подбор максимальной мощности осуществляется в соответствии с потребностями горячего водоснабжения, а не отопления. Именно поэтому мощность настенного котла с проточным теплообменником обычно начинается от 24 кВт и не превышает 31 кВт. При этом мощность котла при работе на систему отопления не будет чрезмерной.
Настенный котел 24 кВт, как правило, имеет автоматическую модуляцию пламени до 9 кВт, а при меньших потребностях системы отопления продолжает работать в режиме «включено/выключено». Если же потребность в горячей воде существенная (больше объема одной ванны), или площадь отапливаемых помещений превышает 250 м2, то лучше начать подбор оборудования с мощности по отоплению. Для этого сначала нужно рассчитать теплопотери помещения. Методика расчета по укрупненным показателям, когда берется 1 кВт на 10 м2 отапливаемой площади с учетом стандартных потолков до 3 м, подходит для стандартных помещений и не всегда применима. Бывает, что котел подбирают «впритык» – на 300 м2 берут 24 кВт, – а потом температура в помещении не поднимается выше +18°С. Котел работает на предельном режиме.
Если же дом очень хорошо утеплен, тогда мощность котла, подобранного по укрупненным показателям, будет избыточной. Более правильный подход – сделать полный теплотехнический расчет всех ограждающих конструкций, стен, окон, потолков, подвальных перекрытий.
Что касается потребности в большом количестве горячей воды – то для этих целей однозначно нужен котел с бойлером.
Дымоход для атмосферных котлов
Главное требование, которому должен соответствовать дымоход для теплогенераторов с открытой камерой сгорания – это создавать разряжение на выходе из котла не менее 3–5 Па. Для этого дымоход должен иметь диаметр не менее исходного диаметра патрубка теплогенератора.
Очень важно предусматривать прямой вертикальный участок на выходе из котла длиной 0,5 м (фото 2) или более двух диаметров самого дымохода. Для создания тяги в дымоходе его эффективная высота от топки до устья дымохода на крыше должна составлять от 4 до 5 м. Ни при каких условиях устье дымохода не должно быть в зоне ветрового подпора, т.е. оно должно располагаться выше конька двускатной крыши (на 0,5 м) или плоской крыши (на 1 м). Соединительный горизонтальный участок дымохода не должна превышать 3 м и иметь более трех поворотов под углом 90°. Также необходимо предусматривать уклон 1 см на каждый 1 м в сторону вертикального ствола дымохода.
Фото 2. Пример организации дымохода для котла с открытой камерой сгорания
Бывают ситуации, когда частный жилой дом стоит достаточно близко к высотному многоквартирному дому. В таких ситуациях надо быть готовым к тому, что классический дымоход работать не будет. Использование котла с закрытой камерой сгорания обычно решает эту проблему.
Недостаток воздуха для горения
При использовании котлов с открытой камерой сгорания необходимо предусмотреть достаточный приток воздуха в помещение, где установлен котел. В противном случае котел может запускаться с хлопком или вообще блокироваться из-за плохой тяги в дымоходе. Для горения необходимо предусмотреть подачу воздуха с улицы или из смежных помещений. Воздушные решетки должны быть расположены на одном уровне с горелкой котла и рассчитаны на нужный объем подаваемого воздуха. Если трудно обеспечить достаточный приток воздуха, то рекомендуется использовать котлы с закрытой камерой сгорания и принудительной вытяжкой.
Больше важных статей и новостей в Telegram-канале AW-Therm. Подписывайтесь!
Вас может заинтересовать:
Вам также может понравиться
aw-therm.com.ua
Определение гидравлического сопротивления в квартирной системе отопления с автономным источником теплоснабжения (например, настенный газовый котел)
Пример1. Исходные условия: На рис. 4.28 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 60м² с тепловой потребностью: 1800 + 1500 + 1500 = 4800 Вт. В кухне площадью 14м² конвектор имеет мощность 900 Вт. Всего расчетная потребность теплоты на систему отопления Qот. = 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.
Требуется: Определить гидравлические потери в схеме циркуляции воды в системе отопления.
Решение: 1. Из котла к отопительным конвекторам поступает горячая вода с
twг.1 = 80˚С , ρw.г.1 = 972 кг/м³ и возвращается на нагрев twг.2 = 60˚С , ρw.г.2 = 983 кг/м³ .
Вычисляем расход циркулирующей воды в расчетном режиме работы системы отопления:
G = 5700 · 3,6 / (80 – 60) · 4,2 = 244 кг/ч
2. Вычисляем скорость воды на начальном участке циркуляции «а-б» по трубам длиной l = 1 м, do = 15мм, ƒтр. = 0,000177м². w = 244 / 972 · 3600 · 0,000177 = 0,4 м/с;
- сопротивление на трениесоставит:
1,0 972
∆Нтр.»а-б» = 0,02 · ---------- · ------ · (0,4)² = 104 Па.
0,015 2
- на местное сопротивление при ξ = 2,7:
972
∆ Нм.с»а-б». = 9.8 ·2,7 · ------ · (0,4)² = 1905 Па.
2
Итого: 104 + 1905 = 2009 Па.
3. В тройнике «б» горячая вода после котла разделяется на два потока:
Участок «б-в» Gw.г. = 3000 · 3,6 / (80 – 60) · 4,2 = 129 кг/ч;
Участок «б-д» Gw.г. = 2700 · 3,6 / (80 – 60) · 4,2 = 116 кг/ч;
4. Вычисляем гидравлическое сопротивление на участке «б-д» длиной l = 10 м, do = 15мм, ƒтр. = 0,000177м². w = 2129 / 972 · 3600 · 0,000177 = 0,21 м/с;
- сопротивление на трениесоставит:
10 972
∆Нтр.»б-в» = 0,02 · ---------- · ------ · (0,21)² = 286 Па.
0,015 2
- на местное сопротивление при ξ = 2,7:
972
∆ Нм.с»б-в». = 9.8 ·2,7 · ------ · (0,21)² = 525 Па.
2
Итого: 286 + 525 = 811 Па.
5. От участка «б-в» в точке «в» происходит ответвление к конвектору К1 горячей воды:
gw.г.К1 = 1500 · 3,6 / (80 – 60) · 4,2 = 64,5 кг/ч;
6. Проводим расчет гидравлического сопротивления дальнего кольца циркуляции воды «в-г-К2-г´-в´». Через это кольцо циркуляции проходит расход горячей воды:
gw.г.2 = 1500 · 3,6 / (80 – 60) · 4,2 = 64,5 кг/ч;
6.1 На участке подающих и обратных трубопроводов «в-г» и «г´-в´» при l = 4 · 2 = 8 м, скорость воды составит ². w = 64,5 / 972 · 3600 · 0,000177 = 0,1 м/с;
6.2 Вычисляем среднюю температуру теплоотдачи в конвекторе:
∆t = (80 + 60) /2 - 20 = 50˚С
Вычисляем показатели : Ψt10 = 50 / 70 = 0,71
Находим численное значение этого показателя в степенной форме :
(0,71)⅓ = 0,66
По формуле (1.17) вычисляем показатель отношения расходов воды :
ψG = 64,5 / 360 = 0,179
Находим численное значение показателя в степенной форме:
(0,179) = 0,82
Вычисляем номинальную тепловую производительность конвектора «СантехпромАвто»:
Qн.ц. = 1500 / 0,66 · 0,82 = 2772 Вт.
6.3 По табл.3.3 определяем, что подходит конвектор средней глубины «СантехпромАвто С» типа КСК 20-2,696К, для которого по табл. 4.2 в рекомендациях Сантехпрома при полностью открытом клапане, когда настроечное кольцо автоматического термостата RTD – N – 15 стоит в положении «N» ( см. график на рис. 4.19), гидравлическое сопротивление конвектора «СантехпромАвто С» типа КСК 20-2,696К составляет 68600 Па.
В номинальном режиме расход горячей воды через конвектор составляет gw.г.рас. = 360 кг/ч.
В рассматриваемой двухтрубной системе отопления расчетный расход горячей воды gw.г.рас. = 64,5 кг/ч.
Как известно, гидравлическое сопротивление снижается в квадратичной зависимости от снижения скорости жидкости в трубках.
Гидравлическое сопротивление при сниженном расходе воды через конвектор при открытом автоматическои клапане находится по формуле:
∆ Нкон.пас. · gw.г.рас.
∆ Нкон.рас. = ---------------------------- , Па (1.22)
gw.г.пас.
По формуле (1. 22 ) для рассматриваемого режима работы конвектора «Сантехпром Авто С» получим:
Н = 60 · 100 · 64,5 / 360 = 10770 Па
6.4 На двух присоединительных к конвектору подающему и обратному
трубопроводах do = 15мм имеется два поворота и общее местное сопротивление ξ = 6.
Вычисляем сопротивление трению при l = 0,8м:
0,8 972
∆Нтр. = 0,02 · ---------- · ------ · (0,1)² = 5,2 Па.
0,015 2
- на местное сопротивление при ξ = 6:
972
∆ Нм.с. = 9.8 ·6 · ------ · (0,1)² = 286 Па.
2
Итого: 5,2 + 286 = 291 Па.
6.5 Гидравлическое сопротивление на участке «в-г-К2-г´-в´» составит:
Н «в-г-К2-г´-в´». = 52 + 291 + 10770 = 11113 Па.
7. Гидравлическое сопротивление на участке «в-К1-в´» должно быть равно 11113 Па. Участок подающих и обратных трубопроводов имеет одинаковое гидравлическое сопротивление 291 Па (см. п. 6.4 расчета).
В конвекторе КСК 20-2,696К и регулировочном устройстве клапана RTD – N – 15 дополнительное наладочное сопротивление должно быть:
∆Нрег. = 11113 – 10770 – 291 = 52 Па.
Из графика на рис. 4.19 следует, что такая малая разница в давлениях между конвекторами К1 и К2 не требует наладочной регулировки.
8.Общее гидравлическое сопротивление в кольце циркуляции «а-б-г-К2-г´-з´-и» составит:
∆Нцир. = 2009 + 2009 + 811 + 811 + 11113 = 16753 Па.
Правое кольцо циркуляции к конвекторам К4 и К3 по гидравлическим сопротивлениям принимаем одинаковым.
9.Циркуляционный насос, встоенный в газовый котел, дополнительно преодолевает гидравлическое сопротивление водонагревающего теплообменника величиной 22 кПа.
10. Общий напор циркуляционного насоса Ннас. = 2,2 + 1,7 = 3,9 м.вод.ст. при подаче по воде системы отопления Gw = 0,3 м³/ч.
По каталогу фирмы «Грундфосс» подходит циркуляционный бессальниковый насос серии 100 типа URS 25-40 с электродвигателем мощностьюNн. = 0,06 кВт.
РАЗДЕЛ 2 ВЕНТИЛЯЦИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА.
studlib.info
Определение гидравлического сопротивления в квартирной системе отопления с автономным источником теплоснабжения (например, настенный газовый котел)
Пример1. Исходные условия: На рис. 4.28 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 60м² с тепловой потребностью: 1800 + 1500 + 1500 = 4800 Вт. В кухне площадью 14м² конвектор имеет мощность 900 Вт. Всего расчетная потребность теплоты на систему отопления Qот. = 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.
Требуется: Определить гидравлические потери в схеме циркуляции воды в системе отопления.
Решение: 1. Из котла к отопительным конвекторам поступает горячая вода с
twг.1 = 80˚С , ρw.г.1 = 972 кг/м³ и возвращается на нагрев twг.2 = 60˚С , ρw.г.2 = 983 кг/м³ .
Вычисляем расход циркулирующей воды в расчетном режиме работы системы отопления:
G = 5700 · 3,6 / (80 – 60) · 4,2 = 244 кг/ч
2. Вычисляем скорость воды на начальном участке циркуляции «а-б» по трубам длиной l = 1 м, do = 15мм, ƒтр. = 0,000177м². w = 244 / 972 · 3600 · 0,000177 = 0,4 м/с;
- сопротивление на трениесоставит:
1,0 972
∆Нтр.»а-б» = 0,02 · ---------- · ------ · (0,4)² = 104 Па.
0,015 2
- на местное сопротивление при ξ = 2,7:
972
∆ Нм.с»а-б». = 9.8 ·2,7 · ------ · (0,4)² = 1905 Па.
2
Итого: 104 + 1905 = 2009 Па.
3. В тройнике «б» горячая вода после котла разделяется на два потока:
Участок «б-в» Gw.г. = 3000 · 3,6 / (80 – 60) · 4,2 = 129 кг/ч;
Участок «б-д» Gw.г. = 2700 · 3,6 / (80 – 60) · 4,2 = 116 кг/ч;
4. Вычисляем гидравлическое сопротивление на участке «б-д» длиной l = 10 м, do = 15мм, ƒтр. = 0,000177м². w = 2129 / 972 · 3600 · 0,000177 = 0,21 м/с;
- сопротивление на трениесоставит:
10 972
∆Нтр.»б-в» = 0,02 · ---------- · ------ · (0,21)² = 286 Па.
0,015 2
- на местное сопротивление при ξ = 2,7:
972
∆ Нм.с»б-в». = 9.8 ·2,7 · ------ · (0,21)² = 525 Па.
2
Итого: 286 + 525 = 811 Па.
5. От участка «б-в» в точке «в» происходит ответвление к конвектору К1 горячей воды:
gw.г.К1 = 1500 · 3,6 / (80 – 60) · 4,2 = 64,5 кг/ч;
6. Проводим расчет гидравлического сопротивления дальнего кольца циркуляции воды «в-г-К2-г´-в´». Через это кольцо циркуляции проходит расход горячей воды:
gw.г.2 = 1500 · 3,6 / (80 – 60) · 4,2 = 64,5 кг/ч;
6.1 На участке подающих и обратных трубопроводов «в-г» и «г´-в´» при l = 4 · 2 = 8 м, скорость воды составит ². w = 64,5 / 972 · 3600 · 0,000177 = 0,1 м/с;
6.2 Вычисляем среднюю температуру теплоотдачи в конвекторе:
∆t = (80 + 60) /2 - 20 = 50˚С
Вычисляем показатели : Ψt10 = 50 / 70 = 0,71
Находим численное значение этого показателя в степенной форме :
(0,71)⅓ = 0,66
По формуле (1.17) вычисляем показатель отношения расходов воды :
ψG = 64,5 / 360 = 0,179
Находим численное значение показателя в степенной форме:
(0,179) = 0,82
Вычисляем номинальную тепловую производительность конвектора «СантехпромАвто»:
Qн.ц. = 1500 / 0,66 · 0,82 = 2772 Вт.
6.3 По табл.3.3 определяем, что подходит конвектор средней глубины «СантехпромАвто С» типа КСК 20-2,696К, для которого по табл. 4.2 в рекомендациях Сантехпрома при полностью открытом клапане, когда настроечное кольцо автоматического термостата RTD – N – 15 стоит в положении «N» ( см. график на рис. 4.19), гидравлическое сопротивление конвектора «СантехпромАвто С» типа КСК 20-2,696К составляет 68600 Па.
В номинальном режиме расход горячей воды через конвектор составляет gw.г.рас. = 360 кг/ч.
В рассматриваемой двухтрубной системе отопления расчетный расход горячей воды gw.г.рас. = 64,5 кг/ч.
Как известно, гидравлическое сопротивление снижается в квадратичной зависимости от снижения скорости жидкости в трубках.
Гидравлическое сопротивление при сниженном расходе воды через конвектор при открытом автоматическои клапане находится по формуле:
∆ Нкон.пас. · gw.г.рас.
∆ Нкон.рас. = ---------------------------- , Па (1.22)
gw.г.пас.
По формуле (1. 22 ) для рассматриваемого режима работы конвектора «Сантехпром Авто С» получим:
Н = 60 · 100 · 64,5 / 360 = 10770 Па
6.4 На двух присоединительных к конвектору подающему и обратному
трубопроводах do = 15мм имеется два поворота и общее местное сопротивление ξ = 6.
Вычисляем сопротивление трению при l = 0,8м:
0,8 972
∆Нтр. = 0,02 · ---------- · ------ · (0,1)² = 5,2 Па.
0,015 2
- на местное сопротивление при ξ = 6:
972
∆ Нм.с. = 9.8 ·6 · ------ · (0,1)² = 286 Па.
2
Итого: 5,2 + 286 = 291 Па.
6.5 Гидравлическое сопротивление на участке «в-г-К2-г´-в´» составит:
Н «в-г-К2-г´-в´». = 52 + 291 + 10770 = 11113 Па.
7. Гидравлическое сопротивление на участке «в-К1-в´» должно быть равно 11113 Па. Участок подающих и обратных трубопроводов имеет одинаковое гидравлическое сопротивление 291 Па (см. п. 6.4 расчета).
В конвекторе КСК 20-2,696К и регулировочном устройстве клапана RTD – N – 15 дополнительное наладочное сопротивление должно быть:
∆Нрег. = 11113 – 10770 – 291 = 52 Па.
Из графика на рис. 4.19 следует, что такая малая разница в давлениях между конвекторами К1 и К2 не требует наладочной регулировки.
8.Общее гидравлическое сопротивление в кольце циркуляции «а-б-г-К2-г´-з´-и» составит:
∆Нцир. = 2009 + 2009 + 811 + 811 + 11113 = 16753 Па.
Правое кольцо циркуляции к конвекторам К4 и К3 по гидравлическим сопротивлениям принимаем одинаковым.
9.Циркуляционный насос, встоенный в газовый котел, дополнительно преодолевает гидравлическое сопротивление водонагревающего теплообменника величиной 22 кПа.
10. Общий напор циркуляционного насоса Ннас. = 2,2 + 1,7 = 3,9 м.вод.ст. при подаче по воде системы отопления Gw = 0,3 м³/ч.
По каталогу фирмы «Грундфосс» подходит циркуляционный бессальниковый насос серии 100 типа URS 25-40 с электродвигателем мощностьюNн. = 0,06 кВт.
РАЗДЕЛ 2 ВЕНТИЛЯЦИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА.
studlib.info
Open Library - открытая библиотека учебной информации
Производство 
Определение гидравлического сопротивления в квартирной системе отопления с автономным источником теплоснабжения (например, настенный газовый котел).
просмотров - 60
Пример1. Исходные условия: На рис. 4.28 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 60м² с тепловой потребностью: 1800 + 1500 + 1500 = 4800 Вт. В кухне площадью 14м² конвектор имеет мощность 900 Вт. Всего расчетная потребность теплоты на систему отопления Qот. = 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.
Требуется: Определить гидравлические потери в схеме циркуляции воды в системе отопления.
Решение: 1. Из котла к отопительным конвекторам поступает горячая вода с
twᴦ.1 = 80˚С , ρw.ᴦ.1 = 972 кг/м³ и возвращается на нагрев twᴦ.2 = 60˚С , ρw.ᴦ.2 = 983 кг/м³ .
Вычисляем расход циркулирующей воды в расчетном режиме работы системы отопления:
G = 5700 · 3,6 / (80 – 60) · 4,2 = 244 кг/ч
2. Вычисляем скорость воды на начальном участке циркуляции «а-б» по трубам длиной l = 1 м, do = 15мм, ƒтр. = 0,000177м². w = 244 / 972 · 3600 · 0,000177 = 0,4 м/с;
- сопротивление на трениесоставит:
1,0 972
∆Нтр.»а-б» = 0,02 · ---------- · ------ · (0,4)² = 104 Па.
0,015 2
- на местное сопротивление при ξ = 2,7:
972
∆ Нм.с»а-б». = 9.8 ·2,7 · ------ · (0,4)² = 1905 Па.
2
Итого: 104 + 1905 = 2009 Па.
3. В тройнике «б» горячая вода после котла разделяется на два потока:
Участок «б-в» Gw.ᴦ. = 3000 · 3,6 / (80 – 60) · 4,2 = 129 кг/ч;
Участок «б-д» Gw.ᴦ. = 2700 · 3,6 / (80 – 60) · 4,2 = 116 кг/ч;
4. Вычисляем гидравлическое сопротивление на участке «б-д» длиной l = 10 м, do = 15мм, ƒтр. = 0,000177м². w = 2129 / 972 · 3600 · 0,000177 = 0,21 м/с;
- сопротивление на трениесоставит:
10 972
∆Нтр.»б-в» = 0,02 · ---------- · ------ · (0,21)² = 286 Па.
0,015 2
- на местное сопротивление при ξ = 2,7:
972
∆ Нм.с»б-в». = 9.8 ·2,7 · ------ · (0,21)² = 525 Па.
2
Итого: 286 + 525 = 811 Па.
5. От участка «б-в» в точке «в» происходит ответвление к конвектору К1 горячей воды:
gw.ᴦ.К1 = 1500 · 3,6 / (80 – 60) · 4,2 = 64,5 кг/ч;
6. Проводим расчет гидравлического сопротивления дальнего кольца циркуляции воды «в-г-К2-г´-в´». Через это кольцо циркуляции проходит расход горячей воды:
gw.ᴦ.2 = 1500 · 3,6 / (80 – 60) · 4,2 = 64,5 кг/ч;
6.1 На участке подающих и обратных трубопроводов «в-г» и «г´-в´» при l = 4 · 2 = 8 м, скорость воды составит ². w = 64,5 / 972 · 3600 · 0,000177 = 0,1 м/с;
6.2 Вычисляем среднюю температуру теплоотдачи в конвекторе:
∆t = (80 + 60) /2 - 20 = 50˚С
Вычисляем показатели : Ψt10 = 50 / 70 = 0,71
Находим численное значение этого показателя в степенной форме :
(0,71)⅓ = 0,66
По формуле (1.17) вычисляем показатель отношения расходов воды :
ψG = 64,5 / 360 = 0,179
Находим численное значение показателя в степенной форме:
(0,179) = 0,82
Вычисляем номинальную тепловую производительность конвектора «СантехпромАвто»:
Qн.ц. = 1500 / 0,66 · 0,82 = 2772 Вт.
6.3 По табл.3.3 определяем, что подходит конвектор средней глубины «СантехпромАвто С» типа КСК 20-2,696К, для которого по табл. 4.2 в рекомендациях Сантехпрома при полностью открытом клапане, когда настроечное кольцо автоматического термостата RTD – N – 15 стоит в положении «N» ( см. график на рис. 4.19), гидравлическое сопротивление конвектора «СантехпромАвто С» типа КСК 20-2,696К составляет 68600 Па.
В номинальном режиме расход горячей воды через конвектор составляет gw.ᴦ.рас. = 360 кг/ч.
В рассматриваемой двухтрубной системе отопления расчетный расход горячей воды gw.ᴦ.рас. = 64,5 кг/ч.
Как известно, гидравлическое сопротивление снижается в квадратичной зависимости от снижения скорости жидкости в трубках.
Гидравлическое сопротивление при сниженном расходе воды через конвектор при открытом автоматическои клапане находится по формуле:
∆ Нкон.пас. · gw.ᴦ.рас.
∆ Нкон.рас. = ---------------------------- , Па (1.22)
gw.ᴦ.пас.
По формуле (1. 22 ) для рассматриваемого режима работы конвектора «Сантехпром Авто С» получим:
Н = 60 · 100 · 64,5 / 360 = 10770 Па
6.4 На двух присоединительных к конвектору подающему и обратному
трубопроводах do = 15мм имеется два поворота и общее местное сопротивление ξ = 6.
Вычисляем сопротивление трению при l = 0,8м:
0,8 972
∆Нтр. = 0,02 · ---------- · ------ · (0,1)² = 5,2 Па.
0,015 2
- на местное сопротивление при ξ = 6:
972
∆ Нм.с. = 9.8 ·6 · ------ · (0,1)² = 286 Па.
2
Итого: 5,2 + 286 = 291 Па.
6.5 Гидравлическое сопротивление на участке «в-г-К2-г´-в´» составит:
Н «в-г-К2-г´-в´». = 52 + 291 + 10770 = 11113 Па.
7. Гидравлическое сопротивление на участке «в-К1-в´» должно быть равно 11113 Па. Участок подающих и обратных трубопроводов имеет одинаковое гидравлическое сопротивление 291 Па (см. п. 6.4 расчета).
В конвекторе КСК 20-2,696К и регулировочном устройстве клапана RTD – N – 15 дополнительное наладочное сопротивление должно быть:
∆Нреᴦ. = 11113 – 10770 – 291 = 52 Па.
Из графика на рис. 4.19 следует, что такая малая разница в давлениях между конвекторами К1 и К2 не требует наладочной регулировки.
8.Общее гидравлическое сопротивление в кольце циркуляции «а-б-г-К2-г´-з´-и» составит:
∆Нцир. = 2009 + 2009 + 811 + 811 + 11113 = 16753 Па.
Правое кольцо циркуляции к конвекторам К4 и К3 по гидравлическим сопротивлениям принимаем одинаковым.
9.Циркуляционный насос, встоенный в газовый котел, дополнительно преодолевает гидравлическое сопротивление водонагревающего теплообменника величиной 22 кПа.
10. Общий напор циркуляционного насоса Ннас. = 2,2 + 1,7 = 3,9 м.вод.ст. при подаче по воде системы отопления Gw = 0,3 м³/ч.
По каталогу фирмы «Грундфосс» подходит циркуляционный бессальниковый насос серии 100 типа URS 25-40 с электродвигателем мощностьюNн. = 0,06 кВт.
РАЗДЕЛ 2 ВЕНТИЛЯЦИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА.
oplib.ru
Балансировка котельных установок | Энергоэффект
Балансировка, или по-другому наладка гидравлического режима котельных установок, является необходимым условием надежной, долговременной и эффективной работы как самих котлов, так и всей отопительной системы в целом. Мало выработать достаточное количество тепла, необходимо еще и передать его потребителю.
При подборе котлов необходимо не только исходить из требуемой мощности, но и учитывать температуру обратной воды, диапазон допустимых расходов теплоносителя, требования к изменению расхода во времени, гидравлическое сопротивление котлов, работающих параллельно, а также ряд других режимных параметров. Их влияние на возможные нарушения режима работы котлов иллюстрируют следующие примеры.
Расход воды через котел
Производители котлов указывают минимально и максимально допустимый расход воды. Эти расходы различаются в зависимости от моделей котлов, но, в общем, для котлов с большим содержанием воды диапазон может быть 35-250% от номинального расхода, а для котлов с малым водосодержанием 100-200%. Недостаточный расход воды может привести к перегреву и выходу котла из строя, а перерасход - к его неэффективной работе и повышенной внутренней коррозии.
Температура обратной воды
Необходимо учитывать этот параметр в соответствии с требованиями изготовителя, так как слишком низкая температура обратной воды может привести к конденсации паров сгоревшего топлива на внутренних частях котла и его быстрой коррозии, поскольку конденсат имеет повышенную кислотность и может содержать соединения серы.
Например, если минимальная температура обратной воды в котел 55 С, и в здании установлена система напольного отопления с температурой обратной воды 45 С, необходимо предусмотреть достаточный подмес воды в котел из линии подачи.
Гидравлическое сопротивление котла
Этот фактор следует учитывать при подборе насосов, при замене котлов, поскольку современные котлы имеют повышенное гидравлическое сопротивление; если установить такой котел параллельно со старыми котлами, имеющими низкое сопротивление, основной расход теплоносителя будет через них, а новый котел не будет давать ожидаемой теплоотдачи.
Изменение гидравлического сопротивления котла, арматуры, трубопроводов
Со временем происходит зарастание котла и трубопроводов продуктами коррозии, а также изменение характеристик насосов и арматуры. Это приводит к уменьшению расходов теплоносителя и соответственно к вышеописанным проблемам. Самый надежный и быстрый способ диагностики и последующей наладки - это измерение и корректировка расходов с применением балансировочных клапанов STAD, STAF и прибора CBI.
Совместимость потоков
В системе могут работать несколько насосов с разными напорными характеристиками. Неточный выбор насосов, регулирующих клапанов, труб может привести к тому, что в некоторых частях системы будет происходить непредусмотренное подмешивание горячей или холодной воды, ведущее к неэффективной работе всей системы вследствие изменившейся температуры смешанной воды.
В худшем случае может произойти опрокидывание циркуляция. Для гидравлического разделения контуров устанавливают байпасы.
Имея балансировочные клапаны STAD (STAF) во вторичном контуре, у котла и на байпасе эту задачу решить очень просто.
Рассмотрим некоторые примеры гидравлических обвязок.
1. В двухтрубной системе отопления с термостатическими клапанами расход теплоносителя - переменный. Чтобы обеспечить разумное постоянство расхода теплоносителя через котел, можно установить перепускной предохранительный клапан Hydrolux и настроить его таким образом, чтобы он пропускал 65% проектного расхода при закрытом кране V. Таким образом, с одной стороны, будет обеспечен приемлемый и безопасный расход через котел, а с другой - устранена возможность появления шумов на термостатических клапанах, так как при увеличении давления выше настройки, например 20 кПа, клапан Hydrolux будет открываться. Регулировка расхода проводится балансировочным клапаном STAD. Это простое и дешевое решение, которое можно применять в случае небольших систем отопления коттеджей и квартир в малоэтажных домах.
2. Насос у котла обеспечивает минимальный расход независимо от степени открытия трехходового клапана. В момент запуска клапан V закрыт, а насос работает, пока температура обратной воды не превысит 55 С. Подобрать насос непросто, поскольку его напор должен быть минимально достаточным, чтобы преодолеть сопротивление котла при минимальном безопасном расходе, и в то же время достаточным, чтобы избежать обратного потока при полностью открытом клапане V. В системе с балансировочными клапанами эта проблема решается просто. Насос подбирается так, чтобы преодолеть сопротивление котла, нагрузки, труб, клапана V и другой арматуры.
3. Перемычка разделяет первичный и вторичный контуры. Первичный насос легко подбирается так, чтобы преодолеть сопротивление котла и труб. Расход в котле постоянный. Вторичному насосу не нужно преодолевать сопротивления котла. Коэффициент управления клапана V близок к 1. Расход воды через котел устанавливается балансировочным клапаном STAD-G, а расход во вторичном контуре - клапаном STAD-S. Расход через котел должен превышать расход во вторичном контуре, чтобы избежать обратного потока в байпасе.
В случае такой системы контроль за температурой во вторичном контуре осуществляется с помощью трехходового клапана V, либо как функция температуры воздуха в помещении, либо как функция температуры наружного воздуха.
4. В случае, если контроль за температурой воды, в зависимости от температуры внутри помещений или наружного воздуха, осуществляется в котле, можно использовать другую схему. Расход воды во вторичном контуре должен быть постоянным. Трехходовой клапан V1 поддерживает температуру воды, подаваемой в котел, выше минимальной. Важно отрегулировать расходы с помощью балансировочных клапанов STAD-G и STAD-S, иначе температура воды во вторичный контур ts может быть ниже необходимой за счет излишнего подмешивания.
6. Возможны различные схемы байпаса, наиболее оптимальные размеры подчиняются правилу 3Д. Такие размеры позволяют иметь малое сопротивление байпаса и избежать возникновения "паразитической" циркуляции. Кроме того, в верхней части можно установить устройство для выпуска воздуха, а в нижней - дренажный клапан для удаления грязи.
Конечно, рассмотренные примеры являются лишь малой частью возможных решений, но во всех случаях следует иметь ввиду главное:
для эффективной и надежной работы системы необходимо обеспечить требуемые расходы теплоносителя. Балансировочные клапаны STAD и STAF производства TA, входящего в состав IMI plc, позволяют отрегулировать расходы с высокой точностью (±5%),
погасить избыточные напоры. На клапанах можно замерять расходы, перепад давления и температуру теплоносителя при эксплуатации системы.
www.energoefekt.ru
