Расчет давления в системе отопления: Давление в системе отопления: в частном, многоквартирном доме

Особенности расчета систем отопления с термостатическими клапанами

• Техподдержка
• Статьи
• Особенности расчета систем отопления с термостатическими клапанами

#автоматика инженерных систем #проектирование #монтаж #наладка

Термостатические клапаны для радиаторов по сравнению с ручными радиаторными клапанами имеют особенности при гидравлическом расчёте. Эти особенности связаны со спецификой работы клапана в системе отопления.

Эти клапаны управляются термочувствительным элементом (термоголовкой), внутри которого находится сильфонная ёмкость, заполненная рабочим телом (газ, жидкость, твёрдое вещество) с высоким коэффициентом объемного расширения. При изменении температуры воздуха, окружающего сильфон, рабочее тело расширяется или сжимается, деформируя сильфон, который, в свою очередь, воздействует на шток клапана, открывая или закрывая его (рис. 1).

Рис. 1. Схема работы термостатического клапана

Основной гидравлической характеристикой термостатического клапана является пропускная способность

Kv. Это расход воды, который способен пропустить через себя клапан при перепаде давления на нем в 1 бар. Индекс «_V» обозначает, что коэффициент отнесен к часовому объемному расходу и измеряется в м³/ч. Зная пропускную способность клапана и расход воды через него, можно определить потерю давления на клапане по формуле:

ΔP_к = (V / K_v)² · 100, кПа.

Регулирующие клапаны, в зависимости от степени открытия, имеют разную пропускную способность. Пропускная способность полностью открытого клапана обозначается Kvs. Потери давления на термостатическом радиаторном клапане при гидравлических расчетах, как правило, определяются не при полном открытии, а для определенной зоны пропорциональности – Xp.

Xp – это зона работы термостатического клапана в интервале от температуры воздуха при полном закрытии (точка S на графике регулирования) до установленного пользователем значения допустимого отклонения температуры.

Например, если коэффициент Kv дан при Xp = S – 2, и термоэлемент установлен в такое положение, что при температуре воздуха 22 ˚С клапан будет полностью закрыт, то этот коэффициент будет соответствовать положению клапана при температуре окружающего воздуха 20 ˚С.

Отсюда можно сделать вывод, что температура воздуха в помещении будет колебаться в пределах от 20 до 22 ˚С. Показатель Xp влияет на точность поддержания температуры. При Xp = (S – 1) диапазон поддержания температуры внутреннего воздуха будет в пределах 1 ˚С. При Xp = (S – 2) – диапазон 2 ˚С. Зона Xp = (S – max) характеризует работу клапана без термочувствительного элемента.

В соответствии с ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях», в холодный период года в жилой комнате оптимальные температуры лежат в пределах от 20 до 22 ˚С, то есть, диапазон поддержания температуры в жилых помещениях зданий должен быть 2 ˚С.

Таким образом, для расчёта жилых зданий требуется выбор значений пропускной способности при Xp = (S – 2).

Рис. 2. Термостатический клапан VT.031

На рис. 3 показаны результаты стендового испытания термостатического клапана VТ.031 (рис. 2) с термостатическим элементом VТ.5000 с установленным значением «3». Точка S на графике это теоретическая точка закрытия клапана. Это температура, при которой клапан имеет настолько маленький расход, что его можно считать, практически, закрытым.

Рис. 3. График закрытия клапана VT.031 с термоэлементом VT.5000 (поз. 3) при перепаде давлений 10 кПа

Как видно на графике, клапан закрывается при температуре 22 ˚С. При понижении температуры воздуха, пропускная способность клапана увеличивается. На графике показаны значения расхода воды через клапан при температуре 21 (S – 1) и 22 (S – 2) ˚С.

В табл. 1 представлены паспортные значения пропускной способности термостатического клапана VТ. 031 при различных Xp.

Таблица 1. Паспортные значения пропускной способности клапана VT.031

DN клапана	1/2»
Значение коэффициента пропускной способности Kv при Xp; м3/ч	S – 1	0,35
	S – 1,5	0,45
	S – 2	0,63
	S – 3	0,9
Kvs; м3/ч	1,2

Клапаны испытываются на специальном стенде, показанном на рис. 4. В ходе испытаний поддерживается постоянный перепад давления на клапане равный 10 кПа. Температура воздуха имитируется при помощи термостатической ванны с водой, в которую погружается термоголовка. Температура воды в ванне постепенно повышается, при этом фиксируются расходы воды через клапан до полного закрытия.

Рис. 4. Стендовые испытания клапана VT.032 на пропускную способность по ГОСТу 30815-2002

Кроме значений пропускной способности термостатические клапаны характеризуются таким показателем, как максимальный перепад давления. Это такой перепад давления на клапане, при котором он сохраняет паспортные регулировочные характеристики, не создает шум, а также при котором все элементы клапана не будут подвержены преждевременному износу.

В зависимости от конструкции, термостатические клапаны имеют различные значения максимального перепада давления. У большинства представленных на рынке радиаторных термостатических клапанов эта характеристика составляет 20 кПа. При этом, согласно п. 5.2.4 ГОСТ 30815-2002, температура, при которой клапан закроется, при максимальном перепаде давления, не должна отличаться от температуры закрытия при перепаде давления 10 кПа более чем на 1 ˚С.

Из графика на рис. 5 видно, что клапан VТ.031 при перепаде давления 10 кПа и уставке термоэлемента «3» закрывается при 22 ˚С.

Рис. 5. Графики закрытия клапана VT.031 с термоэлементом VT.5000 при перепаде давления 10 кПа (синяя линяя) и 100 кПа (красная линия)

При перепаде давления 100 кПа клапан закрывается при температуре 22,8˚С. Влияние дифференциального давления составляет 0,8 ˚С. Таким образом, в реальных условиях эксплуатации такого клапана при перепадах давления от 0 до 100 кПа, при настройке термоэлемента на цифру «3», диапазон температур закрытия клапана составит от 22 до 23 ˚С.

Если в реальных условиях эксплуатации перепад давления на клапане вырастет больше максимального, то клапан может создавать недопустимый шум, а также его характеристики будут существенно отличаться от паспортных.

Из-за чего же происходит увеличение перепада давления на термостатическом клапане во время эксплуатации? Дело в том, что в современных двухтрубных системах отопления расход теплоносителя в системе постоянно меняется, в зависимости от текущего теплопотребления.

Какие-то терморегуляторы открываются, какие-то – закрываются. Изменение расходов по участкам приводит к изменению распределения давлений.

Для примера рассмотрим простейшую схему (рис. 6) с двумя радиаторами. Перед каждым радиатором установлен термостатический клапан. На общей линии находится регулирующий вентиль.

Рис. 6. Расчетная схема с двумя радиаторами

Допустим, что потери давления на каждом термостатическом клапане составляет 10 кПа, потери давления на вентиле – 90 кПа, общий расход теплоносителя – 0,2 м³/ч и расход теплоносителя через каждый радиатор – 0,1 м³/ч. Потерями давления в трубопроводах пренебрегаем. Полные потери давления в этой системе составляют 100 кПа, и они поддерживаются на постоянном уровне. Гидравлику такой системы можно представить следующей системой уравнений:

где V

о – общий расход, м³/ч, V_р – расход через радиаторы, м³/ч, kv_в – пропускная способность вентиля, м³/ч, kv_{т. к.} – пропускная способность термостатических клапанов, м³/ч, ΔP_в – перепад давления на вентиле, Па, ΔP_т.к – перепад давления на термостатическом клапане, Па.

Рис. 7. Расчетная схема с отключенным радиатором

Предположим, что в помещении, где установлен верхний радиатор, температура увеличилась, и термостатический клапан полностью перекрыл поток теплоносителя через него (рис. 7). В этом случае весь расход будет идти только через нижний радиатор. Перепад давления в системе выразится следующей формулой:

где V_о′ – общий расход в системе после отключения одного термостатического клапана, м

3/ч, V_p′ – расход теплоносителя через радиатор, в данном случае он будет равен общему расходу; м³/ч.

Если принять во внимание, что перепад давления поддерживается постоянным (равным 100 кПа), то можно определить расход, который установится в системе после отключения одного из радиаторов.

Потери давления на вентиле снизятся, так как общий расход через вентиль уменьшился с 0,2 до 0,17 м³/ч. Потери давления на термостатическом клапане наоборот вырастут, потому что расход через него вырос с 0,1 до 0,17 м³/ч. Потери давления на вентиле и термостатическом клапане составят:

Из приведенных расчетов можно сделать вывод, что перепад давления на термостатическом клапане нижнего радиатора при открытии и закрытии термостатического клапана верхнего радиатора будет варьироваться от 10 до 30,8 кПа.

Но что будет, если оба клапана перекроют движение теплоносителя? В этом случае потери давления на вентиле будут нулевыми, так как движения теплоносителя через него не будет. Следовательно, разница давлений до золотника/после золотника в каждом радиаторном клапане будет равна располагаемому напору и составит 100 кПа.

Если используются клапаны с допустимым перепадом давлений меньше этой величины, то клапан может открыться, несмотря на отсутствии реальной потребности в этом. Поэтому перепад давлений на регулируемом участке сети должен быть ниже максимально допустимого перепада давления на каждом терморегуляторе.

Предположим, что вместо двух радиаторов в системе установлено некое множество радиаторов. Если в какой-то момент все терморегуляторы, кроме одного, закроются, то потери давления на вентиле будут стремиться к 0, а перепад давления на открытом термостатическом клапане будет стремиться к располагаемому напору, т.е., для нашего примера, к 100 кПа.

В этом случае расход теплоносителя через открытый радиатор будет стремиться к значению:

То есть в самом неблагоприятном случае (если из множества радиаторов открытым останется только один) расход на открытом радиаторе вырастет более чем в три раза.

Насколько же измениться мощность отопительного прибора при таком увеличении расхода? Теплоотдача Q секционного радиатора считается по формуле:

где Q_н – номинальная мощность отопительного прибора, Вт, Δt_ср – средняя температура отопительного прибора, ˚С, t_в – температура внутреннего воздуха, ˚С, V_пр – расход теплоносителя через отопительный прибор, n – коэффициент зависимости теплоотдачи от средней температуры прибора, p – коэффициент зависимости теплоотдачи от расхода теплоносителя.

Предположим, что отопительный прибор имеет номинальную теплоотдачу Qн = 2900 Вт, расчётные параметры теплоносителя 90/70 ˚С. Коэффициенты для радиатора принимаются: n = 0,3, p = 0,015. В расчётный период при расходе 0,1 м³/ч такой отопи- тельный прибор будет иметь мощность:

Чтобы узнать мощность прибора при Vр’’=0,316 м³⁄ч необходимо решить систему уравнений:

Методом последовательных приближений получаем решение этой системы уравнений:

Отсюда можно сделать вывод, что в системе отопления при самых неблагоприятных условиях, когда все отопительные приборы, кроме одного, на участке перекрыты, перепад давления на термостатическом клапане может вырасти до располагаемого напора. В приведенном примере при располагаемом напоре 100 кПа расход увеличится в три раза, при этом мощность прибора возрастёт всего на 17 %.

Повышение мощности отопительного прибора приведёт к увеличению температуры воздуха в отапливаемом помещении, что, в свою очередь, вызовет закрытие термостатического клапана. Таким образом, колебание перепада давления на термостатическом клапане во время эксплуатации в пределах паспортного максимального значения перепада является допустимым, и не приведет к нарушению в работе системы.

В соответствии с ГОСТ 30815-2002 максимальный перепад давления на термостатическом клапане определяется производителем из соблюдения требований бесшумности и сохранения регулировочных характеристик. Однако, изготовление клапана с широким диапазоном допустимых перепадов давления сопряжено с определенными конструктивными трудностями. Особые требования так же предъявляются к точности изготовления деталей клапана.

Большинство производителей выпускают клапаны с максимальным перепадом давления 20 кПа.

Исключение составляют клапаны VALTEC VT.031 и VT.032 (клапан термостатический прямой) с максимальным перепадом давления 100 кПа (рис. 8) и клапаны фирмы Giacomini серии R401–403 с максимальным перепадом давления 140 кПа (рис. 9).

Рис. 8. Технические характеристики радиаторных клапанов VT.031, VT.032

Рис. 9. Фрагмент технического описания термостатического клапана Giacomin R403

Рис. 10. Фрагмент технического описания термостатического клапана

При изучении технической документации необходимо быть внимательным, так как некоторые производители переняли практику банкиров — вставлять мелкий текст в примечаниях.

На рис. 10 представлен фрагмент из технического описания одного из типов термостатических клапанов. В основной графе указано значение максимального перепада давления 0,6 бара (60 кПа). Однако в сноске есть примечание, что действительный диапазон работы клапана ограничен всего лишь 0,2 барами (20 кПа).

Рис. 11. Золотник термостатического клапана с осевым креплением уплотнителя

Ограничение вызвано шумом, возникающим в клапане при высоких перепадах давления. Как правило, это касается клапанов с устаревшей конструкцией золотника, в котором уплотнительная резинка просто крепится по центру заклепкой или болтом (рис. 11).

При больших перепадах давления уплотнитель такого клапана начинает вибрировать из-за неполного прилегания к золотниковой тарелке, вызывая акустические волны (шум).

Повышенный допустимый перепад давления в клапанах VALTEC и Giacomini достигнут за счёт принципиально иной конструкции золотниковых узлов. В частности, у клапанов VT.031 использован латунный золотниковый плунжер, «футерованный» эластомером EPDM (рис. 12).

Рис. 12. Вид золотникового узла клапана VT.031

Сейчас разработка термостатических клапанов с широким диапазоном рабочих перепадов давления является одной из приоритетных задач специалистов многих компаний.

Исходя из изложенного, можно дать следующие рекомендации по проектированию систем отопления с термостатическими клапанами:
1. Коэффициент пропускной способности термостатического клапана рекомендуется определять, исходя из допустимого диапазона температур обслуживаемого помещения. Например, для жилых комнат по ГОСТ 30494-2011 оптимальные пара- метры внутреннего воздуха находятся диапазоне 20–22 ˚С. Значение Kv в этом случае принимается при Xp = S – 2.
   В помещениях категории 3а (помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся преимущественно в положении сидя без уличной одежды) оптимальный диапазон температур 20–21 ˚С. Для этих помещений значение Kv рекомендуется принимать при Xp = S – 1.
2. На циркуляционных кольцах системы отопления должны быть установлены устройства (перепускные клапаны либо регуляторы перепада давления), ограничивающие максимальный перепад давления таким образом, чтобы перепад давления на клапане не превысил предельного паспортного значения.

Приведем несколько примеров подбора и установки устройств, для ограничения перепада давления на участке с термостатическими клапанами.

Пример 1. Расчётные потери давления в квартирной системе отопления (рис. 13), включая термостатические клапаны, составляют 15 кПа. Максимальный перепад давления на термостатических клапанах равен 20 кПа (0,2 бара). Потери давления на коллекторе, включая потери на теплосчётчиках, балансировочных клапанах и прочей арматуре примем 8 кПа. В итоге перепад давления до коллектора составляет 23 кПа.

Если установить регулятор перепада давления или перепускной клапан до коллектора, то в случае перекрытия всех термостатических клапанов в данной ветке, перепад на них составит 23 кПа, что превышает паспортное значение (20 кПа). Таким образом, в данной системе регулятор перепада давления или перепускной клапан должен устанавливаться на каждом выходе после коллектора, и должен быть настроен на перепад 15 кПа.

Рис. 13. Схема к примеру 1

Пример. 2. Если принять не тупиковую, а лучевую систему поквартирного отопления (рис. 14), то потери давления в ней будут значительно ниже. В приведенном примере коллекторно-лучевой системы потери в каждой радиаторной петле составляют 4 кПа. Потери давления на квартирном коллекторе примем 3 кПа, а потери давления на этажном коллекторе – 8 кПа.

В этом случае регулятор перепада давления можно расположить перед этажным коллектором и настроить его на перепад 15 кПа. Такая схема позволяет сократить количество регуляторов перепада давления и существенно удешевить систему.

Рис. 14. Схема к примеру 2

Пример 3. В данном варианте используются радиаторные термостатические клапаны с максимальным перепадом давления 100 кПа (рис. 15). Так же как и в первом примере, примем, что потери давления в квартирной системе отопления составляют 15 кПа. Потери давления на квартирном узле ввода (квартирной станции) 7 кПа. Перед квартирной станцией перепад давления составит 23 кПа. В десятиэтажном здании общую длину пары стояков системы отопления можно принять порядка 80 м (сумма подающего и обратного трубопроводов).

Рис. 15. Схема к примеру

При средних линейных потерях давления по стояку 300 Па/м, общие потери давления в стояках составят 24 кПа. Отсюда следует, что перепад давления у основания стояков составит 47 кПа, что меньше максимально допустимого перепада давления на клапане.

Если установить регулятор на перепад давления на стояк и настроить его на давление 47 кПа, то даже когда все радиаторные клапаны, подключенные к этому стояку, закроются, перепад давления на них будет ниже 100 кПа.

Таким образом, можно существенно снизить стоимость системы отопления, установив вместо десяти регуляторов перепада давления на каждом этаже, один регулятор у основания стояков.

Автор: Жигалов Д.В.

Распечатать статью:
Особенности расчета систем отопления с термостатическими клапанами

© Правообладатель ООО «Веста Регионы», 2010
Все авторские права защищены. При копировании статьи ссылка на правообладателя и/или на сайт www.valtec.ru обязательна.

Информация по потребителю, необходимая для выполнения расчетов

Информация по потребителю, необходимая для выполнения расчетов

• Высота здания потребителя, м— задается высота здания, если точной высоты здания не известно, можно принимать условно 3 метра на этаж;

• Номер схемы подключения потребителя— выбирается схема присоединения узла ввода;

• Расчетная темп. сет. воды на входе в потреб.,°C— задается расчетное значение температуры сетевой воды, на которое было выполнено проектирование систем отопления и вентиляции данного потребителя, например 150, 130, 105 или 95 °С.

Данные по системе отопления потребителей

При наличии системы отопления независимо от выбранной схемы необходимо указать:

• Расчетная нагрузка на отопление, Гкал/ч— задается расчетная нагрузка на систему отопления. При отсутствии проектных данных расчетные тепловые нагрузки на отопление могут быть определены по наружному объему здания или поверхности нагрева теплопотребляющего оборудования. Нагрузка может быть задана как в Гкал/ч так и в МВт. Как изменить единицы измерений смотрите настройки расчетов;

• Коэффициент изменения нагрузки отопления— задается пользователем в случае необходимости увеличения нагрузки на отопление по сравнению с расчетным значением, например, 1. 1, 1.2 и т.д. В этом случае расчетное значение нагрузки на отопление будет увеличено соответственно на 10 или 20%;

• Расчетная темп. воды на входе в СО,°C— задается расчетное значение температуры теплоносителя на входе в систему отопления, на которое было выполнено проектирование, обычно   95 °С;

• Расчетная темп. воды на выходе из СО,°C— задается расчетное значение температуры теплоносителя на выходе из системы отопления, на которое было выполнено проектирование, обычно  70 °С;

• Расчетная темп. внутреннего воздуха для СО,°C— задается расчетное значение температуры воздуха внутри отапливаемых помещений при проектировании системы отопления, например 20, 18, 16 или 10 °С;

• Наличие регулятора на отопление— выбирается из списка наличие регулирующего устройства на систему отопления;

• Максимальное давление в обратном тр-де на СО, м— Задается максимально допустимое давление в обратном трубопроводе на СО для конкретного потребителя. Если поле не задано то по умолчанию используется значение из Настройки расчетов.

• При необходимости, вы можете указать Запас напора на СО при наладке, м — это поле позволяет указать запас напора при проведении наладочного расчета. В этом случае подбираемый располагаемый напор на потребителе будет на заданное значение.

Зависимая система отопления потребителей

Для зависимых схем, с непосредственным, элеваторным или насосным смещением необходимо дополнительно занести следующую информацию:

• Расчетный располагаемый напор в СО, м— задается расчетное значение располагаемого напора (расчетное сопротивление системы отопления, м) при проектирования системы отопления, например 1 метр вод. ст. для элеваторных схем присоединения и 3, 4, 5 м вод.ст. и т.д. для насосных схем присоединения.

Независимая система отопления потребителей

Для независимых схем, подключенных через теплообменный аппарат необходимо дополнительно занести следующую информацию:

1. Количество секций ТО на СО— указывается количество секций теплообменного аппарата на СО  например 1, 2, 3 и т.д;

2. Потери напора в 1-й секции ТО на СО, м— указываются потери напора в одной секции ТО на СО, например 0.5, 1, 1.5 м вод.ст;

3. Количество параллельных групп ТО на СО— указывается количество параллельных групп теплообменного аппарата на СО;

4. Расчетная темп. сет.воды на выходе из ТО, °C— расчетная темп. сетевой воды на выходе из ТО (выход 2ого контура) на систему отопления задается пользователем, например 95 °С;

5. Расчетная темп. сет.воды на выходе из потреб., °C— задается пользователем расчетная темп. сет. воды на выходе из потребителя (выход 1ого контура). Если на выходе из СО (по второму контуру) – 70, то эта температура должна быть выше, чем 70, например 75 °С.

Для поверочного расчета с фактически установленным оборудованием следует указать следующую информацию:

• Фактически установленное оборудование:

  • Коэффициент пропускной способности регулятора СО— задается коэффициент пропускной способности регулятора давления «подпора» в СО;

  • Номер установленного элеватора— задается номер фактически установленного элеватора, например 1, 2, 3;

  • Диаметр установленного сопла элеватора, мм— задается значение диаметра фактически установленного сопла элеватора, например 3, 5, 7 мм.

• Установленные шайбы на систему отопления:

  • Диаметр установленной шайбы на под.тр-де перед СО, мм— задается значение диаметра фактически установленной шайбы на подающем трубопроводе перед СО;

  • Количество установленных шайб на под.тр-де перед СО, шт— задается количество установленных шайб на подающем трубопроводе перед СО;

  • Диаметр установленной шайбы на обр.тр-де после СО, мм— задается значение диаметра фактически установленной шайбы на обратном трубопроводе после СО;

  • Количество установленных шайб на обр.тр-де после СО, шт— задается количество установленных шайб на обратном трубопроводе после СО.

Данные по Системе Вентиляции потребителей

При наличии системы вентиляции необходимо указать:

• Расчетная нагрузка на вентиляцию, Гкал/ч— задается пользователем по проектным данным в (Гкал/ч). При отсутствии проектных данных расчетные тепловые нагрузки на вентиляцию могут быть определены по наружному объему здания или поверхности нагрева теплопотребляющего оборудования. Нагрузка может быть задана как в Гкал/ч так и в МВт. Как изменить единицы измерений смотрите настройки расчетов;

• Коэффициент изменения нагрузки вентиляции— задается пользователем в случае необходимости увеличения нагрузки на вентиляцию по сравнению с расчетным значением, например, 1. 1, 1.2 и т.д. В этом случае расчетное значение нагрузки на вентиляцию будет увеличено соответственно на 10 или 20%;

• Расчетная темп. наружного воздуха для СВ,°C— задается расчетное значение температуры наружного воздуха для проектирования системы вентиляции, например -20,-15, -11 °с и т.д;

• Расчетная темп. внутреннего воздуха для СВ,°C— задается расчетное значение температуры воздуха внутри отапливаемых помещений при проектировании системы вентиляции, например 20, 18, 16 или 10 °С;

• Расчетный располагаемый напор в СВ, м— задается расчетное значение располагаемого напора (расчетное сопротивление калорифера, м вод.ст.) при проектирования системы вентиляции, например 0.5, 1.0, 1.5 м вод.ст;

• Наличие регулирующего клапана на СВ— указывается из списка наличие регулирующего клапана на систему вентиляции.

Для поверочного расчета с фактически установленным оборудованием следует указать следующую информацию:

Установленные шайбы на систему вентиляции:

• Диаметр установленной шайбы на систему вентиляции, мм— задается значение диаметра фактически установленной шайбы на систему вентиляции;

• Количество установленных шайб на систему вентиляции, шт— задается количество установленных шайб на систему вентиляции.

Данные по Системе ГВС потребителей

При наличии системы горячего водоснабжения, независимо от выбранной схемы присоединения следует указать:

• Расчетная средняя нагрузка на ГВС, Гкал/ч— задается пользователем по проектным данным в (Гкал/ч). При отсутствии проектных данных расчетные тепловые нагрузки на горячее водоснабжение могут быть определены по количеству потребителей горячего водоснабжения, в соответствии с указаниями СНиП. Нагрузка может быть задана как в Гкал/ч так и в МВт. Как изменить единицы измерений смотрите настройки расчетов;

• Коэффициент изменения нагрузки ГВС— задается пользователем в случае необходимости увеличения нагрузки на ГВС по сравнению с расчетным значением, например, 1.1, 1.2 и т.д. В этом случае расчетное среднее значение нагрузки на ГВС будет увеличено соответственно на 10 или 20%;

• Число жителей— задается количество жителей для данного узла ввода, для учета часовой неравномерности;

• Температура воды на ГВС,°C— задается температура горячей воды, например 60, 65 и т. д. °С;

• Температура холодной воды, °C— задается температура холодной воды, например 5 °C;

• Наличие регулятора температуры— выбирается из списка наличие регулирующего устройства на систему ГВС;

• Максимальное давление на ГВС, м— задается максимально допустимое давление в обратном трубопроводе на ГВС для конкретного потребителя. Если поле не задано то по умолчанию используется значение из Настройки расчетов;

• Напор насоса в контуре ГВС, м— задается при необходимости напор повысительного насоса в системе ГВС.

• ГВС с открытым водоразбором

• При наличии циркуляционной линии:

  • Доля циркуляции от расхода на ГВС, %- задается доля циркуляционного расхода ГВС от среднечасового расхода или средней нагрузки на ГВС в процентах, например 10, 15, 20. Как это сделать смотрите настройки расчетов;

  • Температура воды в цирк. контуре,°C- задается температура воды в циркуляционном контуре ГВС. Она на 5-10 °С ниже чем температура воды на ГВС, например 45, 50 °С.

• ГВС с закрытым водоразбором и одноступенчатой схемой

  • Количество секций ТО ГВС I ступень- указывается количество секций теплообменного аппарата 1ой ступени на ГВС  например 1, 2, 3 и т.д;

  • Количество паралл. групп ТО ГВС I ступень- указывается количество параллельных групп теплообменного аппарата 1ой ступени на ГВС;

  • Потери напора в одной секции I ступени, м- указываются потери напора в одной секции ТО 1ой ступени на ГВС, например 0. 5, 1, 1.5 м вод.ст;

  • Текущая температура холодной воды, °C— используется для поверочного расчета для закрытой системы ГВС. Задается температура холодной (водопроводной) воды на входе 2 контура нижней ступени;

  • Балансовый коэффициент закр.ГВС- используется при определении балансовой нагрузки в наладочном расчете для закрытых схем ГВС. Балансовая нагрузка определяется как средняя нагрузка ГВС, умноженная на балансовый коэффициент. Коэффициент позволяет пользователю регулировать величину нагрузки (и расхода) на которую производится наладка. Если значение поля не задано, расчет берет значение коэффициента по умолчанию: 1.15 для одноступенчатой схемы, 1.1 для двухступенчатой смешанной, 1.25 для двухступенчатой последовательной.

  При наличии циркуляционной линии:

  • Доля циркуляции от расхода на ГВС, %- задается доля циркуляционного расхода ГВС от среднечасового расхода или средней нагрузки на ГВС в процентах, например 10, 15, 20. Как это сделать смотрите настройки расчетов;

  • Температура воды в цирк. контуре,°C- задается температура воды в циркуляционном контуре ГВС. Она на 5-10 °С ниже чем температура воды на ГВС, например 45, 50 °С.

• Система ГВС с закрытым водоразбором и двухступенчатой схемой

  • Количество секций ТО ГВС I ступень- указывается количество секций теплообменного аппарата 1ой ступени на ГВС  например 1, 2, 3 и т.д;

  • Количество паралл. групп ТО ГВС I ступень- указывается количество параллельных групп теплообменного аппарата 1ой ступени на ГВС;

  • Потери напора в одной секции I ступени, м- указываются потери напора в одной секции ТО 1ой ступени на ГВС, например 0.5, 1, 1.5 м вод.ст;

  • Количество секций ТО ГВС II ступень- указывается количество секций теплообменного аппарата 2ой ступени на ГВС  например 1, 2, 3 и т.д;

  • Количество паралл. групп ТО ГВС II ступень- указывается количество параллельных групп теплообменного аппарата 2ой ступени на ГВС;

  • Потери напора в одной секции II ступени, м- указываются потери напора в одной секции то 2ой ступени на ГВС, например 0.5, 1, 1.5 м вод.ст;

  • Текущая температура холодной воды, °C— используется для поверочного расчета для закрытой системы ГВС. Задается температура холодной (водопроводной) воды на входе 2 контура нижней ступени;

  • Балансовый коэффициент закр.ГВС- используется при определении балансовой нагрузки в наладочном расчете для закрытых схем ГВС. Балансовая нагрузка определяется как средняя нагрузка ГВС, умноженная на балансовый коэффициент. Коэффициент позволяет пользователю регулировать величину нагрузки (и расхода) на которую производится наладка. Если значение поля не задано, расчет берет значение коэффициента по умолчанию: 1.15 для одноступенчатой схемы, 1.1 для двухступенчатой смешанной, 1.25 для двухступенчатой последовательной.

  При наличии циркуляционной линии:

  • Доля циркуляции от расхода на ГВС, %- задается доля циркуляционного расхода ГВС от среднечасового расхода или средней нагрузки на ГВС в процентах, например 10, 15, 20. Как это сделать смотрите настройки расчетов;

  • Температура воды в цирк. контуре,°C- задается температура воды в циркуляционном контуре ГВС. Она на 5-10 °С ниже чем температура воды на ГВС, например 45, 50 °С.

• Для поверочного расчета с фактически установленным оборудованием следует указать следующую информацию:

  Установленные шайбы в системе горячего водоснабжения:

  • Диаметр установленной циркуляционной шайбы на ГВС, мм- задается значение диаметра фактически установленной шайбы на ГВС;

  • Количество установленных циркуляционных шайб на ГВС, шт.- задается количество установленных шайб на ГВС;

  • Диаметр установленной шайбы в циркуляционной линии ГВС, мм- задается значение диаметра фактически установленной шайбы на циркуляционной линии ГВС;

  • Количество установленных шайб в циркуляционной линии ГВС, шт. — задается количество установленных шайб на циркуляционной линии ГВС.

Для расчетов схем с теплообменными аппаратами при различных режимах, следует задать параметры теплообменника на какой-то известный режим. Расчет схем потребителей с параллельным подключением теплообменника на ГВС можно выполнять на:

• Жестко заданные испытательные параметры, «зашитые» в программе: T11 = 70, T12 = 30, а T21 и T22берутся по значениям холодной и горячей воды, заданной на источнике;

• Испытательные параметры, которые пользователь сам может задавать на потребителе. Это могут быть как проектные параметры, так и параметры, измеренные при испытании теплообменного аппарата. Подробнее об испытательных параметрах Испытательные параметры теплообменного аппарата.

При центральном регулировании отпуска теплоты по совместной нагрузке отопления и горячего водоснабжения (скорректированный или повышенный температурный график) и отсутствии автоматических устройств регулирования дросселирующие устройства или балансировочные клапаны должны устанавливаться на абонентском вводе перед точкой отбора воды на горячее водоснабжение и регулировать два вида нагрузки отопление и ГВС. Для этого следует указать установленные шайбы на вводе:

• Диаметр шайбы на вводе на под.тр-де, мм—  задается диаметр шайбы на вводе на подающем трубопроводе;

• Количество шайб на вводе на под. тр-де, шт— задается количество шайб на вводе на подающем трубопроводе;

• Диаметр шайбы на вводе на обр. тр-де, мм— задается диаметр шайбы на вводе на обратном трубопроводе;

• Количество шайб на вводе на обр. тр-де, шт— задается количество шайб на вводе на обратном трубопроводе.

Онлайн-калькулятор статического давления для систем отопления, вентиляции и кондиционирования, воздуховодов и труб — Blackhawk Supply

Когда дело доходит до идеальной комфортной температуры в вашем доме или офисе, важно знать, как рассчитать статическое давление (SP) и гидростатическое давление ( HSP) в системе воздуховодов. Выполнение этих измерений напрямую связано с процессом монтажа и диагностики любой системы ОВКВ. Вот что на самом деле означают статическое давление и давление жидкости:

• Статическое давление воздуха является одной из наиболее важных частей надежной системы HVAC. Термин «статическое давление» используется в отношении сопротивления воздушному потоку в компонентах системы охлаждения и обогрева. Используйте наш Калькулятор статического давления для оценки статического давления в вашей системе вентиляции.
• Существует также «гидростатическое давление», давление, оказываемое столбом жидкости, находящимся в состоянии покоя в системе трубопроводов. Чтобы лучше понять гидродинамику вашего HVAC и узнать о формуле гидростатического давления, см. Раздел «Калькулятор гидростатического давления» ниже.

Зная, как рассчитать статическое давление в системах воздуховодов, можно определить, что правильный напор воздуха противодействует сопротивлению воздушному потоку. При расчете статического давления мы ищем, чтобы давление воздуха превышало сопротивление. В противном случае система не сможет циркулировать воздух по воздуховодам.

Как предотвратить отсутствие циркуляции в системе отопления и охлаждения? С точным расчетом статического давления в воздуховоде.

Онлайн-калькулятор статического давления (калькулятор статического давления в воздуховоде) 

С помощью этого онлайн-калькулятора статического давления мы упрощаем процесс измерения статического давления в системе воздуховодов.

Воспользуйтесь приведенным ниже калькулятором, чтобы быстро рассчитать статическое давление воздуха и убедиться, что оно правильное.

---

Общее давление из-за воздуховода

Воздуховод КанальныйБезканальныйДлина канала, м Статическое давление, дюймы

Давление от фитингов и других элементов

Вытяжка кухонной вытяжки? ДаНетСтатическое давление от вытяжки кухонной вытяжки Количество фитингов, X 0,08 дюйма

---

Калькулятор гидростатического давления

Расчет гидростатического давления в трубопроводных системах (т. е. давления, создаваемого столбом жидкости в состоянии покоя):

---

Жидкость Вода при 4 C (39 F) Вода при 20 C (68 F) Морская вода при 16 C (60 F) Масло SAE 30 при 16 C (60 F) Бензин при 16 C (60 F) Воздух при 20 C (68 F) , 1 атм Метан (природный газ), 20 C, 1 атм Углекислый газ при 20 C, 1 атм Азот при 20 C (68 F), 1 атм Гелий при 20 C (68 F), 1 атм Пользователь вводит плотность

Массовая плотность жидкости, фунты /фут3. Пожалуйста, используйте пользовательское значение или выберите жидкость выше.

Высота столба жидкости, фут

Давление, фунт-сила/фут2

---

Звучит сложно? Давайте разберем основы.

Что такое статическое давление в воздуховоде?

Мы объяснили в общих чертах, что такое статическое давление, но давайте углубимся немного глубже, чтобы помочь вам понять важность, прежде чем научиться рассчитывать измерения статического давления в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Итак, мы знаем, что статическое давление важно для создания воздушного потока, но этот термин специально используется в отношении давления, измеряемого в дюймах жидкости в состоянии покоя, когда воздух проходит через что-либо, например воздуховоды.

Домовладельцам не обязательно знать, как рассчитать измерения статического давления HVAC. Компания, которая устанавливает вашу систему HVAC, может выполнить все необходимые измерения, чтобы найти статическое давление в вентиляционных системах, но знание основ формулы статического давления важно для понимания вашей системы воздуховодов.

Как рассчитать статическое давление в жидкости (формула гидростатического давления)

Уравнение гидростатического давления: p=qgh

Где формула гидростатического давления: 92

h = высота столба жидкости (м)

Единицы измерения статического давления и давления жидкости:

атм = атмосфера, С = Цельсия, см = сантиметр, F = Фаренгейт, футов = фут, г = грамм, дюйма = дюйм, кг = килограмм,

км = километр, фунта = фунт, м = метр, мбар = миллибар, мм = миллиметр, М = Мега, Н = Ньютон, Па = Паскаль

Этот расчет можно легко преобразовать в другие единицы, и знание того, как измерить статическое давление в трубе, является важным инструментом. Наш онлайн-калькулятор поможет вам определить давление жидкости и создать идеальные условия для вашей системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Заключение

Поскольку вы ищете идеальный баланс давления и сопротивления в вашей системе HVAC для создания идеальной температуры в вашем помещении, знание того, как рассчитать статическое давление в системе воздуховодов или трубопроводов, может помочь определить состояние вашей HVAC и гарантировать бесперебойную работу вашей системы. Чтобы выполнить собственные расчеты общего давления в вашей системе HVAC или узнать, как измеряются статическое давление и гидростатическое давление, воспользуйтесь калькуляторами статического и гидростатического давления.

Если вы не знаете, какие заслонки, приводы заслонок или любые другие расходные материалы HVAC подходят для вашей системы вентиляции или трубопроводов, не стесняйтесь обращаться в Blackhawk Supply! Наш широкий выбор климатической, сантехнической и электротехнической продукции от ведущих производителей поможет вам создать самую надежную систему вентиляции и кондиционирования, которую вы только можете себе представить!

Регуляторы давления напора

Двойные регуляторы давления

Датчики давления

Манометры и защитные устройства

Нахождение галлонов в минуту с использованием системных температур

Это продолжение последней статьи Дока на Hotmail, Решения для несбалансированных гидравлических систем. Читатели спрашивали: «Как найти галлоны в минуту (гал/мин), если в гидравлической системе нет станций измерения расхода?»

Если станции измерения расхода (например, балансировочные клапаны) не встроены в систему, вы все равно можете рассчитать галлоны в минуту через гидравлическую систему, используя несколько простых измерений. Давайте посмотрим, какие измерения температуры воды вы можете выполнять, и какие математические расчеты необходимы для этого простого диагностического теста в галлонах в минуту.

Чтобы не перегружать вас, я приведу очень простой пример небольшой системы отопления, вентиляции и кондиционирования с подогревом воды, бойлера и кондиционера.

Физика
Хотя многие из нас мало интересовались физикой, когда учились в школе, большинство из нас использует ее каждый день. Физика изучает природу и свойства материи и энергии. Он использует то, как они работают вместе. Вы используете принципы физики для улучшения производительности системы HVAC.

Формулы мало что значат, если вы не можете использовать полученные из них знания для достижения чего-либо. Обратите внимание, как приведенные ниже формулы превращаются в пошаговые инструкции, которые помогут вам найти нужную информацию. Как только вы найдете ответ, станет ясно, что вы должны сделать, чтобы улучшить производительность системы.

Формула теплопередачи воды — БТЕ
Гидравлические системы, созданные для балансировки, оборудованы таким образом, что вы можете напрямую измерять галлоны системы и оборудования в минуту. Эта формула теплопередачи первичной воды используется для расчета отдаваемой системой БТЕ, когда известны галлоны в минуту. Это не формула для расчета галлонов в минуту, но понимание ее является мостом к легкому выполнению расчетов.

Формула: БТЕ/ч. = GPM x Δt x 500. Просмотр этой формулы значительно облегчит использование следующего варианта GPM.

В этом примере этапы диагностического теста и расчета будут следовать порядку формулы:

Шаг первый: GPM

• Подсоедините гидроманометр к балансировочному клапану, обслуживающему воздушный манипулятор или змеевик. Измерьте давление воды, интерпретируйте и запишите системные галлоны в минуту. Для нашего примера предположим, что gpm равен 8,8.

Шаг второй:  Δt

• Измерьте температуру воды на входе и выходе из змеевика с помощью накладного датчика температуры. Считайте и запишите две температуры.
• Вычтите две температуры, чтобы найти изменение температуры воды (Δt) в змеевике. Для этого примера предположим, что Δt составляет 26,2 градуса по Фаренгейту.

Шаг третий: 500

• Умножьте два числа, полученные на предыдущих шагах, на 500, чтобы найти БТЕ воды, подаваемой через змеевик.
• Пример: галлонов в минуту x дельта t градусов x 500 = со стороны воды БТЕ/час. Измеренное количество галлонов в минуту через балансировочный клапан составило 8,8 галлонов в минуту. Измеренное изменение температуры воды (Δt) через змеевик составляет 26,2 градуса. Примените эти числа к формуле, и вы получите 8,8 галлонов в минуту x 26,2 градуса Δt x 500 = 115 280 БТЕ/час.

Если номинальная теплопроизводительность приточно-вытяжной установки составляет 120 000 БТЕ/час, у вас все в порядке. Если номинальная теплопроизводительность кондиционера составляет 250 000 БТЕ/час, Хьюстон, у нас проблема.

Формула теплопередачи воды: GPM
Формула теплопередачи вторичной воды поможет вам найти GPM, проходящий через оборудование. Формула GPM: GPM = сторона воздуха Btu ÷ (измеренная вода Δt x 500).

Мы рассмотрим эту версию формулы более подробно. Поскольку часть формулы в скобках должна быть заполнена первой, мы соответствующим образом организуем шаги, которые вы будете выполнять в этой области.

Шаг первый: Δt

• Измерьте Δt на входе и выходе из змеевика системы обработки воздуха с помощью сухого термометра накладного типа. Считайте и запишите две температуры.
• Вычтите две температуры, чтобы найти сторону воды Δt на змеевике.

Пример: Температура воды на входе в змеевик горячей воды 168,4ᵒ. Поскольку воздух через змеевик отводит тепло от воды, температура воды снижается до 136,3 градусов. Вычтите 168,4 градуса – 136,3 градуса, чтобы найти Δt стороны воды поперек змеевика, равное 31,1 градуса.

Шаг второй: 500

Умножьте время изменения температуры на 500, чтобы найти делитель формулы. Пример : изменение температуры воды в змеевике на 31,1 градуса x 500 = 15 550.

• Это делитель в формуле для расчета галлонов в минуту.

Шаг третий — Воздух БТЕ

• Следующим шагом будет определение БТЕ/час. подается с воздушной стороны воздухообрабатывающего агрегата.
• Этот номер может быть получен из двух источников: во-первых, вы можете использовать змеевик горячей воды с номиналом БТЕ/час. в обработчике воздуха. Предположим, что номинальная тепловая мощность этого кондиционера составляет 50 000 БТЕ.
• Во-вторых, вы можете измерить подачу воздуха БТЕ через воздухораспределитель. Этот метод проверки является наиболее точным, но требует больших усилий. Технические специалисты, которые измеряют производительность оборудования, знают, что установленное оборудование редко работает так, как заявлено, из-за дефектов установки. Обратитесь в Doc для получения информации о процедуре испытаний для доставки британских тепловых единиц в воздушной зоне.

Шаг четвертый. Выполните расчет

• Имея на руках данные испытаний и информацию, вы готовы рассчитать количество галлонов в минуту, проходящих через воздухообрабатывающую установку.
• Примените расчет GPM = Air Btu ÷ (Δt x 500). Не забудьте сначала выполнить расчет в скобках.
• Разделите 50 000 британских тепловых единиц в воздушной зоне на 15 550, чтобы найти 3,2 галлона в минуту через змеевик.

Подводя итог, вы можете повысить диагностические возможности своих гидравлических систем, измерив пару температур, вычитая и разделяя, чтобы найти галлоны в минуту, когда контрольные порты и клапаны недоступны.