Расчет систем квартирного отопления

Расчет систем квартирного отопления, как и систем центрального отопления, начинают с определения теплопотерь, которые подсчитываются общеизвестным методом. Также нет никакой специфики в расчете системы с механическим побуждением. Вместе с тем расчет систем квартирного отопления с естественным побуждением имеет свои особенности. Поэтому здесь рассматриваются только эти системы, причем наиболее часто встречающиеся: водяное квартирное отопление с естественной циркуляцией и конструктивно определяемой (нормальной) емкостью; воздушное квартирное отопление с естественной циркуляцией — рециркуляционное (не совмещенное с вентиляцией).

Особенности расчета отопительных приборов и трубопроводов определяются действующим в системе незначительным циркуляционным давлением, обусловленным главным образом охлаждением воды в трубах. Основное отличие этой системы от обычной системы домового центрального водяного отопления с естественной циркуляцией состоит в том, что у последней, как правило, котел заглублен по сравнению с полом отапливаемых помещений и установлен обычно в подвальном этаже. Подогреваемая в котле вода перемещается по трубопроводу в нагревательные приборы и отдает свое тепло отапливаемым помещениям, охлаждаясь, она вновь поступает по трубопроводу в котел; в нем вода вновь подогревается, и цикл повторяется.

Для обеспечения нужной температуры в отапливаемых помещениях где установлены двери необходимо, чтобы теплоотдача установленных в них отопительных приборов и труб системы отопления соответствовала теплопотерям помещения, а теплопроизводительность генератора тепла была бы не меньше теплопотерь.

Вода по трубопроводам от котла к приборам и обратно движется вследствие разности плотности охлажденной (более тяжелой) и горячей (более легкой) воды. Для определения давления, заставляющего перемещаться воду по замкнутому циркуляционному кольцу, разделим мысленно это

кольцо сечением А-А на две части. Очевидно, что, несмотря на одинаковую высоту, давление столба воды в правой части будет больше, чем давление столба воды в левой, так как в последней вода ‘имеет более высокую температуру. Разность давлений между столбами воды и создает циркуляционное давление, которое заставляет воду двигаться от котла к приборам и обратно. Если в соответствии с имеющейся на рисунке нумерацией отдельных участков труб и элементов системы отопления мы обозначим их высоты и среднюю плотность проходящей по ним воды буквами h и р, ТО циркуляционное давление Нд. Па, будет определяться выражением

Нд = [hfipfi + h2 Р2 + h6P6] g- [h,p, +h1Pl +h7P7] g. (II .1)

Имея в виду, что в правой части циркуляционного кольца (участки 5, 2 и б) вода движется вниз, а в левой

(участки 4, 1 и 7) — вверх, в общем виде (при любом числе участков) формулу, определяющую циркуляцион-ное давление, можно записать так:

Н д = (~hpвпиз — ~hpBBepx) g,

где ~•hр.пиз и ~hpD.epx — сумма произведения высоты, м, всех вертикальных участков рассматриваемого циркуляционного кольца на соответствующую плотность движущейся в них воды по направлению соответственно вниз и вверх; g-ускорение свободного падения, м/с2• При этом предполагается, что «i,h в первом и втором произведении равны. Для того чтобы система отопления работала правильно, потери от трения и местных сопротивлений, получающиеся при движении воды по циркуляционному кольцу, должны быть равны определяемому по формуле (11.2) циркуляционному давлению или несколько меньше его. В противном случае количество циркулирующей воды уменьшится: она будет значительно остывать в приборах, которые не смогут отдать нужного количества тепла, что приведет к снижению температуры отапливаемых помещений.