Міністерство освітИ І науки України

Державний вищий навчальний заклад

„Придніпровська державна академія будівництва

Та архітектури”

Інститут екології і безпеки життєдіяльності

в будівництві

Кафедра опалення, вентиляції та якості повітряного середовища

Методичні вказівки

до виконання розділу курсового проекту «Гідравлічний розрахунок горизонтальних систем водяного опалення»

з дисципліни „Опалення”

для студентів напряму підготовки 6.060101 „Будівництво”

спеціального виду діяльності „Теплогазопостачання і вентиляція” денної та заочної форм навчання

Дніпропетровськ

2015

М етодичні вказівки до виконання розділу курсового проекту «Гідравлічний розрахунок горизонтальних систем водяного опалення» з дисципліни „Опалення” для студентів напряму підготовки 6.060101 „Будівництво” спеціального виду діяльності „Теплогазопостачання і вентиляція” денної та заочної форм навчання. / Укладачі: Петренко В.О., Петренко А.О., Голякова І.В. – Дніпропетровськ: ДВНЗ ПДАБА, 2015. – 38 с.

Методичні вказівки містять рекомендації до виконання розділу курсового проекту «Гідравлічний розрахунок горизонтальних систем опалення» з дисципліни «Опалення».

Укладачі: Петренко В. О., кандидат технічних наук, доцент кафедри опалення, вентиляції та якості повітряного середовища ДВНЗ ПДАБА

Петренко А. О., кандидат технічних наук, доцент кафедри опалення, вентиляції та якості повітряного середовища ДВНЗ ПДАБА

Голякова І. В., кандидат технічних наук, доцент кафедри опалення, вентиляції та якості повітряного середовища ДВНЗ ПДАБА

Любарець О. П., кандидат технічних наук, доцент кафедри теплогазопостачання та вентиляції ДВНЗ КНУБА

Відповідальний за випуск: Поліщук С. З., доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри опалення, вентиляції та якості повітряного середовища ДВНЗ ПДАБА

Рецензент: Адегов О. В., кандидат технічних наук, доцент кафедри теплотехніки та газопостачання ДВНЗ ПДАБА

Затверджено на засіданні кафедри

опалення, вентиляції та якості

повітряного середовища ДВНЗ ПДАБА

Протокол № 2 від 18.09.2015 р.

Зав. кафедри ОВтаЯПС Поліщук С.З. 

Затверджено на засіданні

Президії методичної ради ДВНЗ ПДАБА

Протокол № 2 (107) від 05.11.2015 р.

ЗМІСТ

1. Загальні положення....................................................................................	4
2. Основні задачі, принципи та послідовність гідравлічного розрахунку систем водяного опалення.......................................................	4
3. Визначення діаметрів трубопроводів розрахункових ділянок системи опалення..........................................................................................	6
4. Визначення втрат тиску на ділянках системи опалення........................	8
5. Гідравлічна ув’язка циркуляційних кілець............................................	9
6. Гідравлічний розрахунок горизонтальних систем опалення................	12
6.1. Приклад гідравлічного розрахунку горизонтальної двотрубної системи опалення із застосуванням радіаторних вузлів ГЕРЦ-TS-90, ГЕРЦ-Rl-5 та регулятора перепаду тиску ГЕРЦ 4007 для розподільників.................................................................	12
6.2. Приклад гідравлічного розрахунку горизонтальної однотрубної системи опалення із застосуванням радіаторних вузлів ГЕРЦ-2000 та регулятора витрати ГЕРЦ 4001 для розподільників..........................................................................................	23
Список використаної літератури.................................................................	29
Додаток А. Номограма гідравлічного розрахунку трубопроводів водяного опалення.........................................................................................	30
Додаток Б. Коефіцієнти місцевих опорів ...............................................	32
Додаток В. Значення динамічного тиску для розрахунку втрат тиску в місцевих опорах трубопроводів систем водяного опалення.........................................................................................................	33
Додаток Г. Номограма для визначення ГЕРЦ-TS-90, розмір (Арт. №7723 - 7759) ...........................................................	34
Додаток Д. Номограма для визначення гідравлічних характеристик балансувального радіаторного вентиля ГЕРЦ-RL-5, розмір ............................................................................................	35
Додаток Е. Номограма для визначення гідравлічного налаштування регулятора перепаду тиску ГЕРЦ-4007.............................	36
Додаток Ж. Номограма для визначення гідравлічного налаштування вузла підключення ГЕРЦ-2000............................................	37
Додаток К. Номограма для визначення гідравлічного налаштування регулятора витрати ГЕРЦ-4001..........................................	38

1. Загальні положення

Енергоефективність сучасних систем опалення з нестаціонарними тепловим і гідравлічним режимами роботи безпосередньо залежить від якості гідравлічного розрахунку та балансування системи, що дозволяє знизити експлуатаційні витрати коштів на опалення, а також зменшити обсяги використання викопних енергоресурсів (газ, вугілля) та забруднення атмосфери.

Світова практика показала доцільність використання різних конфігурацій систем опалення, які залежать від призначення, взаємного розташування приміщень та архітектурних особливостей будівлі. Основні вимоги до систем опалення визначені у ДБН В.2.5-67:2013 «Опалення, вентиляція та кондиціонування» [1].

Гідравлічний розрахунок мережі трубопроводів, правильна установка, налаштування і експлуатація регулюючої арматури є гарантією ефективної роботи сучасних систем опалення, яка полягає в наступному:

– забезпеченні подачі теплоносія до опалювальних приладів у кількості, достатній для підтримання теплового балансу приміщень при зміні температури зовнішнього та внутрішнього повітря;

– мінімізації експлуатаційних енергетичних витрат, зокрема на подолання гідравлічного опору системи;

– мінімізації капіталовкладень при будівництві системи опалення, яка значно залежить від прийнятих діаметрів трубопроводів;

– забезпеченні безшумності, надійності і стабільності роботи системи опалення.

У цих методичних вказівках розглянуто розділ курсового проекту з дисципліни “Опалення” – “ Гідравлічний розрахунок горизонтальних систем водяного опалення”.

2. Основні задачі, принципи та послідовність гідравлічного розрахунку систем водяного опалення

Гідравлічний розрахунки є складним, трудомістким і найбільш відповідальним етапом проектування систем водяного опалення [2, 3].

Для забезпечення відповідності систем опалення нормативним вимогам у процесі гідравлічного розрахунку системи слід виконати наступні розрахунки (триєдина задача гідравлічного розрахунку):

1. Визначити витрату теплоносія та відповідні діаметри трубопроводів на ділянках системи опалення з урахуванням рекомендованих і економічно доцільних швидкостей руху теплоносія [2].

2. Розрахувати гідравлічні втрати тиску на ділянках та в системі опалення в цілому.

3. Виконати гідравлічне ув'язування роботи приладових ділянок та інших гідравлічних кілець системи з використанням регулюючої арматури для прийнятого типу балансування.

Вихідними даними для виконання гідравлічного розрахунку є попередні розрахункові та графічні результати проектування системи водяного опалення, а саме:

– величини теплових балансів (розрахункова теплова потужність опалення) опалювальних приміщень;

– обрані типи опалювальних приладів або поверхонь і виконане їхнє розміщення в приміщеннях на планах будинку;

– визначені принципові рішення щодо конфігурації системи водяного опалення (розміщення джерела теплоти, трасування магістральних трубопроводів і приладових віток або стояків), типу трубопроводів, запірної та регулюючої арматури (вентилів, кранів, клапанів і регуляторів тиску та витрати, терморегуляторів);

– накреслена схема системи опалення (бажано аксонометрична) із нанесенням номерів, теплових навантажень і довжин розрахункових ділянок;

– визначене головне циркуляційне кільце - замкнений контур, який складається з послідовних ділянок трубопроводів з максимальною витратою теплоносія, починаючи від джерела теплової енергії до найбільш віддаленого опалювального приладу (для двотрубної системи) або приладової вітки чи стояка (для однотрубної системи) і назад до джерела теплоти.

Розрахунковою ділянкою трубопроводу є пронумерована ділянка постійного діаметра з незмінною витратою теплоносія. Нумерацію розрахункових ділянок починають від джерела теплоти (ТП або теплогенератора). Вузлові точки в місцях відгалужень на магістральному подавальному трубопроводі, як правило, позначають буквами або арабськими цифрами.

Довжини ділянок трубопроводів системи опалення визначають з точністю до 0,1 м за трасуванням їх на планах та схемах.

Теплове навантаження розрахункової ділянки дорівнює тепловому потоку, який повинен передати (у подавальному трубопроводі) або вже передав (у зворотному трубопроводі) теплоносій, що транспортується по ділянці. Величина теплового навантаження ділянки визначається як сума розрахункових теплових потужностей опалювальних приладів, які забезпечуються теплоносієм, що транспортується у розрахунковій ділянці. Теплове навантаження розрахункових ділянок системи магістральних розподільних і збірних трубопроводів обчислюють з округленням до 10 Вт.

За кількістю теплоти на – ділянці системи опалення можна визначити необхідну витрату теплоносія на відповідних ділянках системи опалення:

(2.1)

де – питома теплоємність води;

– розрахункова температура теплоносія в подавальному трубопроводі системи опалення, ;

– розрахункова температура теплоносія у зворотному трубопроводі системи опалення, .

Рекомендується на схемі системи опалення вказувати теплове навантаження , довжину , та діаметр , розрахункової ділянки.