Предпосылкой для проведения расчета являются данные окончательного расчета поверхности нагрева отопительных приборов в соответствии с рассчитанным теплопотреблением, а также нанесение месторасположения отопительных приборов и теплогенератора на чертеже.

После этого необходимо составить план трубопроводной сети, в котором будут наглядно показаны месторасположения теплогенератора, отопительных приборов, трубопроводов, арматуры и других частей.

Схема ответвлений установки

На основании этого составляется схема ответвлений установки, в основном для масштабного представления расположения по высоте. Начиная от котла, последовательно нумеруются участки подающего и обратного трубопроводов. Для большей наглядности на схему наносятся массовые расходы (тепловые мощности) и длина трубопроводов. Затем наносят сечение трубопроводов.

Чаще всего расчет насосных устройств для систем водяного отопления выполняют на основании потерь давления. При этом учитывают максимальную скорость воды и максимальные потери давления.

Для того чтобы исключить возникновение шума при повышенной скорости воды, расчет выполняют на основании рекомендуемых значений, приведенных в табл. 9.4.

Рекомендуемые значения

Обычно максимальную скорость воды устанавливают в пределах от 0,5 до 0,7 м/с, потери давления на трение - от 50 до 200 Па/м.

Расчет насосных устройств по способу определения удельных потерь давления производится в соответствии с механикой движения вязкой жидкости в трубопроводах.

Потери давления

Потери давления складываются из потерь давления на прямых участках трубопроводов R • I и потерь давления в местных сопротивлениях Z.

Отдельные сопротивления

При расчете учитывают, что в подающем трубопроводе участок начинается с фасонной детали, а в обратном - заканчивается ею.

Так как, в отличие от гидро- и газовой техники, для систем отопления нет унифицированных таблиц для определения коэффициентов местного сопротивления, то эти таблицы необходимо разработать таким образом, чтобы оставалась возможность проверки (см. табл. 9.5).

Для регулирующей арматуры, в отличие от запорной, например, вентилей-термостатов или вентилей-регуляторов для ответвлений трубопроводов, расчет проводят не по коэффициенту местного сопротивления, а рассчитывают потерю давления в арматуре с помощью коэффициента пропускной способности к_кт.

Одновременно определяют потери давления в других элементах системы. При этом потери давления для плоских отопительных приборов Др_{оп (} и для котла Др_к определяются не по величине ? а по имеющимся потерям давления, которые изготовитель указывает в технической документации. Для радиаторов учитывают значение, равное 2,5.

Общие потери давления на участке определяются следующим образом:

Ap^R- l+Z+Ap^ [Па].

Для ветви трубопровода, ведущего до каждого потребителя теплоты, определяется сумма потерь давления p_yi соответствующих участков.

Для отопительного прибора потери давления определяются по формуле

Ар_оп = 2(R • / + 2) + А_Ржт + Ар_к + Ар_ОП

Неблагоприятный участок трубопровода

Циркуляционное давление

Расчет Ар_ц выполняют для самого неблагоприятного участка трубопровода с наибольшими суммарными потерями давления Ар_ОП. Необходимое циркуляционное давление Ар_к является определяющим для выбора циркуляционного насоса, который обеспечивает определенную высоту напора насоса Н_И.

Для всех остальных ветвей трубопровода необходимо соблюдение гидравлического выравнивания.

Давление, обусловленное силой тяжести, при расчете насосных систем водяного отопления необходимо учитывать только в том случае, если оно превышает 5% от суммарных потерь давления и выбранного в соответствии с этим напора насоса.

Из этого можно сделать вывод, что необходимое циркуляционное давление насоса может быть меньше.

Необходимая производительность

Вторым основным параметром при подборе циркуляционного насоса является необходимая производительность.

Она определяется на основании необходимой тепловой мощности всех отопительных приборов, которая рассчитывается в соответствии с теплопотребле-нием каждого помещения.

Варианты проведения расчетов

Расчет циркуляционного давления насоса для самого неблагоприятного участка трубопровода можно проводить двумя способами:

1. Определить самый неблагоприятный участок трубопровода в соответствии с планом системы (как правило, это участок, ведущий к самому удаленному отопительному прибору). Но при этом все же необходимо определить потери давления для остальных участков, так как неблагоприятным может оказаться и другой участок.

2. Определить потери давления для всех ветвей трубопроводной системы, ведущих к отопительным приборам. Участок трубопровода с самыми большими суммарными потерями давления будет являться самым неблагоприятным.

Корректировка расчетных значений

Для определения значений R и Z используют таблицы или диаграммы. При этом необходимо обращать внимание на то, что большая часть этих данных рассчитана для определенной средней температуры теплоносителя (чаще всего 80°С). Если расчет идет о другом температурном напоре, то в табличные данные необходимо вносить поправку. Так как в основном температура в системах отопления ниже, то действительные потери давления становятся больше. Значения, принятые по таблицам, необходимо разделить на поправочный коэффициент f.

При выполнении расчетов можно учитывать рекомендуемую скорость воды или потери давления, которые определяются из условий теплоотдачи. При расчете по второму варианту необходимо выполнить проверку скорости воды.