Статья предназначена для специалистов работающих в сфере ТГВ, в частности для проектировщиков.
Во многих справочниках момент гидравлической увязки (невязки) часто описывается вскользь.
Поэтому на простом примере разберем это процесс.
Для начала, когда начинается процесс проектирования, необходимо постараться чтобы все ветки были равнонагружены, понятно, что не всегда это получается, но стремиться к этому нужно.
Иначе при пуско-наладке будет сложно отбалансировать.
Для примера, на скриншоте,
представлена система отопления, которая пришла на проверку, из-за того что при запуске не получалось правильно распределить потоки. А именно, третий этаж не прогревался, а когда прижимали первый этаж, то на первом этаже остывали приборы.
Частый вопрос – что значит равнонагружены? Это значит ответвления от магистралей одинаковые по длине, диаметрам, и тепловой мощности. Понятно, еще раз повторюсь, это идеальный случай.
В результате пришлось менять циркуляционный насос, т.к. систему отопления уже было сложно переделать.
Как обычно, любят писать некоторые комментаторы, «нафиг мол нам проект, мы все сами делаем».
По этому поводу есть хороший анекдот
Журналист берет интервью у старца 100 лет:
- Скажите, в чем секрет Вашего долголетия?
- Да нет ни какого секрета, за свою жизнь я никогда ни с кем не спорю.
- Да ладно, не может такого быть!
- Ну не может быть, так не может быть...
И здесь также «Ну нафиг проект, дак нафиг, будто кто-то насильно заставляет его делать», просто потом почему-то начинаются вопросы из серии:
-Вот мы тут сами все смонтировали, уже отделку сделали, трубы уже в полу, а радиаторы не греют почему-то, как нам быть. Как сделать так чтобы ВСЕ заработало, и чтобы ничего особо не исправлять.
Это самый распространенный вопрос. Так… снова, отвлекся.
Продолжаем тему.
На скриншоте, для примера, представлена тупиковая система отопления с семью стояками.
Гидравлический расчет начинают с поиска самого нагруженного кольца.
В тупиковой, это обычно, последний стояк (НО НЕ ВСЕГДА!!!).
Т.е. гидравлический расчет необходимо выполнить для кольца, в данном случае расчетный, самый нагруженный контур это 0-1, 1-2, 2-3, 3-4, 4-5, 5-6, 6-7, ст. 7-7*, 7*-6*, 6*5*, 5*-4*, 4*-3*, 3*-2*, 2*-1*, 1*-0*.
Гидравлические потери этого контура (кольца) с учетом коэффициента запаса и будут тем напором, на который необходимо подобрать циркуляционный насос. Если насос создает напор чтобы прокачать дальнюю ветку, то он и прокачает ближние контуры. Причем, ближние контуры к источнику теплоснабжения нужно будет прижимать больше, чем дальние.
В последнее время все чаще всплывает ГРУБЕЙШАЯ ошибка.
Причем уже некоторые проектировщики считают НЕПРАВИЛЬНО ТАК:
они берут потери основного кольца и плюсуют к ним потери на стояках 6-6*,5-5*,4-4*,3-3*,2-2*,1-1*. Этого делать НЕНУЖНО, т.к. насос будет с завышенным напором.
Вот что было в одном из писем «Просим помочь в понимании, правильно ли говорит проектировщик, что надо просуммировать все сопротивления в системе отопления жилого дома. В итоге получается 75 м.в.ст. сопротивление стояковой системы отопления 9 этажного дома». И приложен вот такой «расчет».
Кто-то тут же скажет, ну много немало, ведь «кашу маслом не испортить».
Разбираем последствия неправильно посчитанного напора. Для такого здания необходим напор на прикидку 15-20 м.в.ст. Горе-проектировщик подобрал насос на 75 м.в.ст., и расход 40 м3/ч.
Глядя на график подобранного насоса, представленный ниже,
смотрим что получается:
- при фактическом сопротивлении системы в 20 м.в.ст. насос создаст расход больше чем 40 м3/ч, понятно, что с увеличением расхода возрастут скорости, а это шум, вибрация, перерасход электроэнергии, снижение ресурса насоса и всей системы отопления.
- причем потреблять этот насос будет 15кВт. А если подобрать насос на правильные параметры, то потребляемая электрическая мощность будет составлять 4- 5,5 кВт.
-завышенное давление насоса пойдет явно не на пользу для системы отопления, а особенно для нагревательных приборов.
Почему я так разбираю подробно, потому что вопрос про невязку, часто задается мне в соц. сетях.
Продолжаем…
Если рассмотреть точки 1 и 1* то перепад давления для этих точек, по всей классике жанра будет одинаков, что для стояка 1-1*, что для контура 1-2-3-4-5-6-7-7*-6*-5*-4*-3*-2*-1*.
Расчет невязки будет такой
Невязка (узлы 1,1*) =
=100*{Сопротивление (1-2-3-4-5-6-7-7*-6*-5*-4*-3*-2*-1*)-Сопротивление стояка (1-1*)}/ [Сопротивление (1-2-3-4-5-6-7-7*-6*-5*-4*-3*-2*-1*)], %
Иными словами сопротивление контура в зеленой рамке минус сопротивление контура в малиновой рамке, разделить сопротивление зеленого контура, далее умножаем на 100, и получаем невязку в %.
При определении потерь давления в промежуточных стояках допускают невязку до 15% с располагаемым циркуляционным давлением.
Понятно, чтобы этого добиться, необходимо создать на стояке 1-1* большее сопротивление чем на стояке 7-7*.
Невязка (узлы 2,2*) =
=100*{Сопротивление (2-3-4-5-6-7-7*-6*-5*-4*-3*-2*)-Сопротивление стояка (2-2*)}/ [Сопротивление (2-3-4-5-6-7-7*-6*-5*-4*-3*-2*)], %
Невязка (узлы 3,3*) =
=100*{Сопротивление (3-4-5-6-7-7*-6*-5*-4*-3*)-Сопротивление стояка (3-3*)}/ [Сопротивление (3-4-5-6-7-7*-6*-5*-4*-3*)], %
Невязка (узлы 4,4*) =
=100*{Сопротивление (4-5-6-7-7*-6*-5*-4*)-Сопротивление стояка (4-4*)}/ [Сопротивление (4-5-6-7-7*-6*-5*-4*)], %
Невязка (узлы 5,5*) =
=100*{Сопротивление (5-6-7-7*-6*-5*)-Сопротивление стояка (5-5*)}/ [Сопротивление (5-6-7-7*-6*-5*)], %
Невязка (узлы 6,6*) =
=100*{Сопротивление (6-7-7*-6*)-Сопротивление стояка (6-6*)}/ {Сопротивление (6-7-7*-6*)}, %
Что будет если не отбалансировать систему?
Тогда система отбалансирует сама себя, только это навряд ли устроит потребителя тепла.
Т.е. расход будет самый большой через стояк 1-1*, далее через стояк 2-2* расход будет уменьшаться, и самый меньший поток будет проходить через стояк 7-7*.
Вода, как и электрический ток, идет по пути наименьшего сопротивления, по этому, чтобы заставить теплоноситель распределиться правильно - нужно постараться.
Спасибо за внимание.