книги / Отопление и вентиляция. Отопление

может в ряде случаев иметь существенное значение. Прежде всего из-за охлаждения труб меняется температура горячей воды, поступающей в отдельные стояки. В стояках, ближай­ ших к тепловому генератору, она может быть значительно больше, чем в стояках, наиболее удаленных от генератора тепла, что и учитывается при расчете системы (на режим работы при наинизшей расчетной наружной температуре). При изменении наружной температуры средняя температура прибо­ ров будет меняться. Предположим, что при наинизшей расчет­ ной температуре дополнительное гравитационное давление, об­ условливаемое охлаждением воды в трубах, будет для первого стояка равным Рт-и а для удаленного — Рт- п. Чем выше будет наружная температура, тем ниже окажется температура горячей воды и тем меньше будет охлаждаться

постепенно (по мере изменения наружной температуры и соответствующего изменения температуры горячей воды), то разница между Рт_i и Рт_п будет все время меняться, что поведет к горизонтальной разрегулировке любых систем водяного отопления.

Наилучшим средством для уменьшения подобной разре­ гулировки является увеличение сопротивления стояков и уменьшения сопротивления магистралей. Действительно, при большом сопротивлении стояков давление, создаваемое на­ сосом, должно сильно увеличиться. В результате доля участия гравитационного давления в передвижении воды по системе уменьшится и колебания гравитационного давления будут мало сказываться на величине общего давления, обусловливающего движение воды в системе.

Регулирование теплоотдачи систем отопления пропусками

Регулирование теплоотдачи системы отопления можно производить путем периодического перекрытия задвижки на главном стояке и прекращения подачи горячей воды в систе­ му. При этом нормальная циркуляция воды по системе

181

прекращается, и могут сохраниться лишь местные токи воды, направленные к быстрее остывающим приборам от остываю­ щих медленнее. При открывании задвижки циркуляция через все приборы возобновляется одновременно, но горячая вода доходит до разных приборов через различные промежутки времени.

определяется расстоянием от пусковой задвижки до данного

до самого нижнего прибора каждого стояка, но и предвари­ тельно прогреть все вышележащие приборы. Время, необхо­ димое для этого, довольно значительно (порядка 15—60 мин). Основной же недостаток этого способа регулирования заклю­ чается в том, что при выключении системы приборы верхних этажей остывают значительно медленнее нижних. В одно­ трубных системах это объясняется более высокой темпера­ турой воды, заполняющей верхние приборы, а в двухтруб­ ных — естественным подъемом вверх теплой воды, имеющей меньшую плотность.

Таким образом, в периоды выключения системы наступает разрегулировка ее, и приборы начинают греть неравномерно. Вследствие этого регулирование пропусками является наиме­ нее желательным способом регулирования.

182

При периодическом включении системы необходимо иметь возможность определить продолжительность работы и продолжительность выключения системы Z (в часах), а также температуру горячей воды в период топки.

Действительно, теплоотдача системы в период ее работы и в период ее выключения разная. Колебания теплоотдачи системы отопления отображаются так называемым коэффи­ циентом неравномерности теплоотдачи М. По Л. А. Семе­ нову

теплоотдачи системы, но и от условий теплопоглощения, определяемых теплотехническими свойствами строительных ограждений каждого данного помещения.

Проф. Л. А. Семенов показал, что связь между амплиту­ дой колебания температуры помещения At и неравномерно­ стью теплоотдачи системы может быть в пределах допусти­ мой точности выражена следующим соотношением:

£

_ £ ------коэффициент тепловой инерции помеще- 0.7Е (*/=>

Ш

ция (по Л. А. Семенову) или, полагая Ft = F,

Е в

.•)==-----------

т0 ,7 Е £

(величина безразмерная).

Как показали теоретические исследования А. И. Орлова, коэффициент М зависит от следующих условий:

1) от водяного эквивалента системы С0, который равен количеству тепла, необходимого для поднятия температуры системы на 1° и имеющего размерность кдж/град. Водяной эквивалент системы равен сумме водяных эквивалентов отдельных ее частей. В качестве величины, характеризую­ щей тепловую инерцию системы, можно принимать также и удельный водяной эквивалент С, т. е. водяной эквивалент, отнесенный не ко всей системе, а, например, к 1 ЭКМ поверхности нагрева радиаторов (имеющей теплоотдачу, равную 1825 кдж/час для водяного отопления и 3(Шкдж/час — для парового);

2)от величины периода между топками системы Z, изме­ ряемой в часах;

3)от коэффициента расхода тепла нагревательными при­ борами при непрерывной топке и той наружной температуре, для которой делается расчет [см. формулу (70) и далее];

4)коэффициента расхода тепла нагревательными прибо­ рами а, соответствующего периодической топке и той наруж­ ной температуре, для которой делается расчет:

Остальные величины, от которых зависит коэффициент М, можно взять по графику, составленному А. И. Орловым

(рис. 69, а), в котором дана связь между величинами М, С и —

J84

мой отопления за время я часов топки должна быть равна потере тепла за время п часов топки плюс (Z, — п) часов перерыва.

185

Иными словами:

Ojп — aZ,.

Отсюда

(98)

Порядок составления эксплуатационного графика для системы отопления можно уяснить из приводимого ниже примера.

Пример. Требуется составить график периодической эксплуатации системы водяного отопления жилого дома для переходного времени года при следующих исходных данных. Система отопления двухтрубная с грави­

186

и

С = 1 8 ккал/град <= i78 кдж, час.

что при уменьшении расхода воды О в п раз потери давле­ ния в трубах различного диаметра будут изменяться по-раз­ ному. Чем больше принять диаметр трубы, тем в большей степени будет изменяться сопротивление. Таким образом, при уменьшении расхода воды соотношение сопротивлений отдельных участков будет меняться, что поведет к пере­ распределению расходов между отдельными участками и к разрегулировке системы. Разрегулируется она тем боль­ ше, чем значительнее будет отклонение фактического рас­ хода воды от расчетного. С этой точки зрения всякое отклонение фактического расхода воды от расчетного является нежелательным. Однако поскольку изменение рас­ хода воды бывает необходимо для осуществления графика регулирования, увязку сопротивлений отдельных участков

тажной регулировки системы при наружной температуре,

не снижением диаметров труб, а посредством прикрытия кранов.

Рассматриваемый вопрос еще не достаточно изучен. Однако можно полагать, что увязка гидравлических сопро­ тивлений не по максимальному, а по среднему расходу при­ ведет к более устойчивой работе системы по оптимальному графику регулирования, а возможно, и к некоторой экономии

втрубопроводах.

§22. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ ВОДЯНОГО

ОТОПЛЕНИЯ

Приведенные данные о конструкциях и методе расчета схем водяного отопления имели целью дать для каждого случая наиболее экономичное решение по затрате материалов

187

и труда на монтаж установки. Указанная задача решалась путем уточнения всех расчетов и учета специфических особенностей каждого помещения, чтобы привести систему в наибольшее соответствие с действительной потребностью.

Однако стандартизация, проводимая в строительстве, переход на заводское изготовление крупных деталей здания заставили по-новому подойти к вопросам проектирования отопления. Индустриализация монтажа показала, что при

тельно, например, в типовых жилых зданиях, вследствие унификации размеров, имеется возможность свести к мини­ муму число различных типов заготовок элементов систем, а следовательно, перейти к массовому изготовлению послед-, них. Это позволяет снизить намного затраты труда в завод­ ских условиях. Однако при наличии допусков и отступлений в строительных размерах приходится затрачивать много труда и времени на подгонку выполненных заготовок по месту.

В настоящее время разработан ряд конкретных предло­ жений, позволяющих отказаться от натурных замеров вообще или свести их к минимуму.

Установлено, что при постоянной высоте помещений в системах отопления переменной величиной являются только подводки к нагревательным приборам.

Стабилизация длины подводки достигается прн возмож­ ности смещения оси нагревательного прибора относительно оси окна, под которым он установлен. Как показала прак­ тика, такое смещение с эстетической точки зрения является допустимым.

Естественно, что при двухстороннем присоединении нагре­ вательных приборов к стояку количество подводок обычно больше, чем при одностороннем. В силу сказанного одно­ стороннее присоединение имеет определенные преимущества, поскольку возможно массовое применение одинаковых заго­ товок.

Для уменьшения длины подводок стояк располагают на расстоянии около 200 мм от края окна, что, как показала практика, не портит внешнего вида помещений. Двухтрубная система водяного отопления, осуществленная с учетом изло­ женного выше, показана на рис. 70.

Следует иметь в виду, что количество секций в нагрева­ тельном приборе для небольших помещений, составляющих жилую квартиру, несмотря на различие теплопотерь строи-,

J88

\нее не применявшуюся. В силу тех же монтажных соображений в ряде случаев целесообразно вести расчетшенно новую схему отопления, ра­

Типизация и индустриализация изготовления заготовок (комплексов соединений) дает возможность , упростить и технику расчета систем отопления. Известно, что в под­ водках к нагревательным приборам фасонные части располо­ жены сравнительно близко друг от друга. Это обстоятель­ ство приводит к ощутительному влиянию одного местного сопротивления на другое вследствие того, что искажение поля скоростей потока не успевает выравняться за время прохождения теплоносителем расстояния между двумя фасон­ ными частями. Этим объясняется неточность расчета путем простого суммирования коэффициентов местных сопротивле­ ний, входящих в состав данной заготовки.

При ограниченном сортаменте заготовок имеется полная возможность определять суммарное сопротивление всей заготовки, включая как потерю на местные сопротивления, так и на трение. При этом, однако, нельзя ориентироваться на сопротивление каждой заготовки в пределах от места

Однотрубная

Рис. 73

границы между двумя сочетаниями сопротивлений принимать другие точки (например, точки R), более удобные для раз­ бивки системы на расчетные участки.

Правда, подобные методы упрощенного расчета пока еще не разработаны, но это задача самого ближайшего будущего.

Что касается средств борьбы с разрегулировкой системы водяного отопления, то положительные результаты приме­ нения опрокинутой циркуляции привели к интересному пред­ ложению, сделанному канд. тех. наук доц. В. М. Гусевым. Последний предложил переменное во времени переключение системы с нормальной циркуляции на опрокинутую и об­ ратно. При современном развитии автоматики такая схема технических затруднений не представляет.

190