Гидравлика Герц

Применение:

Хотя при применении системы Тихельманна можно получить равномерное распределение давления, этот пример

показывает, что потерю давления необходимо просчитывать даже в простых с точки зрения гидравлики сетях. Система Тихельманна в значительной мере оправдывает себя там, где все преобразователи энергии или энерговыделяющие устройства предостав-

ляют и, соответственно, отдают одну и ту же мощность. Это могло бы быть, например, при подключении нескольких отопительных котлов или тепловых преобразователей к единственному главному трубопроводу, при соединении потребителей тепла в кольцевую систему или при запитывании змееви-ков панельного отопления или пластин отражателей и солнечных коллекторов.

Â1

Í

ÀÂ2

h

Â

À

С6 характеристика статического давления

n1

ÍÊ2

Ñ2

Ñ4

ÍÊ1 Ñ3

Ñ5

Ñ6

Ñ D Å

E

h

В точках B, C, D, E подключаются стояки 1 - 4. C1 ...... C6 - это точки подключения радиаторов

H - íапор насоса; hc - узловой перепад давления (KDD) стояка 2; hV - разность

напора, которую должен дросселировать вентиль радиатора 1; hÅ - узловой перепад давления (KDD) стояка 4 (=потеря давления на стояке 4)

n1рабочий напор радиатора HK 1

На рис. 3-6 представлена диаграмма изменения рабочего давления в двухтрубной системе с нижней разводкой.

Сначала была начерчена правая от насоса часть, начиная с точки А. Рабочее давление снижается из-за потерь давления на участках АС, CF, FG, GJ. Гидростатический напор при этом не учитывается.

Показана потеря давления в радиаторе HK 3. Она должна быть такой же величи- ны, как и в радиаторе HK 2. Для радиатора HK 1 в распоряжении имеется узловой перепад давления от G до H и оно должно быть компенсировано в регулировочном вентиле радиатора HV

(представлено в зеркальном отображении)

Теперь на участках трубопроводов наносятся падения давления на участках , HE, ED и DB.

Затем выполняется то же самое для левой части, начиная с точки A и заканчивая в точке B'. Остается разность давлений, равная B' - B, которая компенсируется балансировочным вентилем ветки, встроенным в участок.

Компенсацию давления можно определить с помощью балансировочного вентиля и измерительного компьютера ГЕРЦ 8903.

4.1 Граничные условия

Для расч¸та параметров теплоотдачи следует учесть:

цель применения (например - назначе- ние помещения и его температура);систему теплоотдачи (например, секционные или пластинчатые радиаторы, конвекторное или встроенное

отопление);систему выработки тепла (например,

отопительный кот¸л, теплообменник, тепловой насос, солнечные коллекторы);

системно-оптимизированное энергопотребление (например, низкотемпературные системы, использование вторичного тепла);

расч¸тные температуры теплоносителя.

4.2 Расч¸т параметров систем отопления помещений

Для отдельных систем теплоотдачи действуют следующие положения:

(1) Секционные и пластинчатые

радиаторы

Основу определения параметров составляют стандартные мощности радиаторов. Следует учитывать факторы изменения мощности в зависимости от экранов, типа подключения, или окраски.

Пересч¸т стандартных мощностей обогрева на другие температуры помещений и/или другие средние скорректированные температуры теплоносителей (температуры средств нагрева) следует выполнять согласно ЦNORM M 7513.

(2) Конвекторы

Расч¸т параметров должен выполняться согласно указаниям изготовителя, причем следует учитывать факторы изменения мощности (например, среднюю скорректированную температуру теплоносителя и т.д.).

(3) (Встроенное) отопление - отопле-

íèå â ïîëó

При определении параметров отопления в полу следует использовать стандартные расч¸ты и дополнять соответствующими указаниями изготовителя.

(4)(Встроенное) отопление - прочие системы

Для определения параметров следует привлекать указания изготовителя и/или указания относящейся к этому специализированной литературы. При определении параметров потолочного лучистого отопления следует учитывать температуру излу- чения, геометрические параметры, теплоотдачу, зону пребывания.

(5)Прочие обогреватели

Для расч¸та параметров следует привлекать указания изготовителя или, если этого не достаточно, указания относящейся к этому специализированной литературы. При применении специальных типов приборов, как например, вентиляционные конвекторы, необходимо, например, учитывать следующие воздействия: производимый шум, тепловой комфорт (смотри ЦNORM H 6000-3), долю наружного воздуха, регенерацию тепла.

Большинство фирм предлагают на сегодняшний день вычислительные программы для определения параметров своих систем теплоотдачи. Вследствие этого расч¸т зачастую может быть зна- чительно упрощ¸н, но, все-таки, важно знать теоретические основы, на которых базируются эти программы.

4.3 Расч¸тные температуры

При выборе температуры системы следует помнить, как о виде получения энергии, так и об энергоотдаче. Так как сегодняшний уровень техники это устройства с высоким КПД, использующие полную теплоту сгорания, и им необходимы малые температуры теплоносителя, поэтому пытаются выбрать температуры системы, как можно более низкими.

При применении тепловых насосов тоже необходимо следить за тем, чтобы параметры системы теплоотдачи были бы рассчитаны таким образом, что бы не требовалось бы слишком высоких температур подающей линии.

По ЦNORM H 5150-1 рекомендуются следующие расчетные температуры:

- для отопительных установок с тепловыми насосами температура подающей линии 50 îC

-для отопительных установок с топочными котлами температура обратной ли-

íèè 35 îC

-для других систем отопления температура подающей линии 75 îC .

4.4 Указания по проектированию

Каждый элемент системы теплоотдачи (секционные и панельные радиаторы, конвекторы, отопительный контур встроенного отопления, например, отопления в полу, в стенах) следует выполнять с возможностью:

-регулировки,

-перекрытия с обеих сторон,

-опорожнения,

-удаления воздуха (DIN 18380).

(1)Во встроенном отоплении, особенно отоплении в полу, можно объединять опорожнение нескольких отопительных контуров и удаление воздуха из них (например, в распределителе отопительных контуров).

(2)При наличии различных систем теплоотдачи (как например, радиаторы, встроенное отопление и прочие отопительные приборы) необходима установка отдельных регуляторов.

(3)Если к системе теплоотдачи подклю- чены независимые друг от друга устройства потребления тепла, необходима установка отдельных регуляторов для каждого устройства.

(4)Если предусмотрена оплата расходов за отопление в зависимости от потребления, следует обеспечить уч¸т расхода тепла на отопление. Сверх этого следует учесть законодательные положения и относящиеся к этому документы ЦNORMEN M 5920, M 5921, M 5922 и EN 835.

(5)При подключении к централизованному теплоснабжению следует дополнительно учесть директивы соответствующего предприятия централизованного теплоснабжения.

4.5 Основы расч¸та параметров

Отопительную нагрузку по помещениям, полученную по ЦNORM M 7500 (потребность в тепловой энергии) следует брать для расч¸та тепловой мощности системы теплоснабжения без надбавок и вычетов.

Надбавки могут быть необходимыми для встречающихся иногда потерь тепла, вследствие воздействия ветра (например, для помещений, ориентированных на северо-запад).

При измененных условиях эксплуатации мощность радиатора отличается от стандартной мощности обогрева, и это надо тоже учесть в расч¸те.

Условие:

мощность Ô, фактически отдаваемая в условиях эксплуатации местными поверхностями нагрева и отоплением в полу, должна быть больше нормальной отопительной нагрузки помещения или

равна ей:

, n

Согласно DIN 4701, часть 3:1989, должна быть учтена расч¸тная надбавка â

размере 15% на отклонения между планированием и исполнением и, соответственно, между внутренней и исходной температурой. По ЦNORM эта надбавка не предусматривается.

С помощью требующейся отопительной нагрузки можно определить количество секций секционных радиаторов или, соответственно, количество погонных метров панельных радиаторов.

ãäå:

ÔIN - удельная номинальная мощность теплопередачи радиатора Вт/секция или Вт/метр, измеренная согласно ЦNORM

EN 442-2;

fg - общий коэффициент уменьшения мощности по сравнению со значениями испытаний.

В большинстве случаев указывается, однако, не мощность на секцию или на погонный метр, а мощность комплектного радиатора в зависимости от типа, длины и высоты конструкции.

Для панельного радиатора Ô можно взять из таблицы рис. 4-1.

4.6 Радиатор как теплообменник

Комнатный радиатор можно рассматривать как теплообменник, действующий по принципу противотока.

Если опираться на постоянную температуру воздуха L, то по отношению к температуре помещения i имеет место е¸ логарифмическое превышение.

Отдаваемая тепловая мощность зависит от величины температурного напора:

U A Tln ,

ãäå:

ных условиях 75/65/20 °C будет Tln= 49,83 K;

A - привед¸нная площадь радиатора, м2; U - коэффициент теплопередачи, который существенно зависит от тепло-

отдачи к воздуху, Вт м-2 K-1; Tln - средний логарифмический температурный на-

ïîð, K; V - температура подводящей линии, °C; R - температура обратной линии, °C; i - внутренняя температура = температура помещения, °C; Ô - отдаваемая тепловая мощность радиатора, Вт.

расч¸тной температурой воздуха в помещении

Так как вычислить величину U невозможно, на испытательном стенде согласно ЦNORM EN 442-2 измеряется мощность радиатора. Отсюда можно получить удельную тепловую мощность Ô1N на секцию или погонный метр радиатора.

Характеристика радиатора описывает отдачу тепловой мощности как функцию превышения температуры при постоянном потоке воды. Характеристика является степенной функцией с определ¸н- ным показателем степени n.

Km . T n

Показатели степени n для комнатных радиаторов следует брать из указаний изготовителей или принимаются спра-

Требуемый поток воды рассчитывается из отдаваемой тепловой мощности Ô .

Массовый поток равен:

ãäå:

V - температура в подающей линии, °C;R - температура в обратной линии, °C Ô - отдаваемая тепловая мощность радиатора, Âò; qm - расход воды, êã ñ-1;

c - удельная теплоемкость = 4,2, кДж êã-1 K-1 .

4.7 Тепловая мощность комнатных радиаторов

4.7.1 Стандартная тепловая мощность

Стандартная тепловая мощность ФN= номинальная тепловая мощность - это тепловая мощность, отдаваемая при следующих условиях (согласно ЦNORM EN 442-2):

температура подводящей линии

V

температура обратной линии

R = 65oC;

стандартное исходная температура воздуха в помещении

L = 20oC

средний температурный напор при ари-

фметическом расч¸те

Tü = 50K при логарифмическом расч¸те

Tln = 49,83.

4.7.2 Фактическая мощность радиатора

Вследствие многих обстоятельств фактическая тепловая мощность радиатора меньше по сравнению со стандартной мощностью ÔN.

Если поток теплоносителя не оказывает влияния на тепловую мощность, отдаваемая тепловая мощность Ô рассчитывается из стандартной тепловой мощности, умноженной на коэффициенты мощности.

N . f1 . f2 . f3 . f4 . f5 N . f g f g f1. f2 . f3 . f4 . f5

Табл. 7-1. Коэффициенты мощности:

4.7.2.1 Коэффициенты мощности

Коэффициенты мощности дают отклонение тепловой мощности радиатора при условиях эксплуатации, отличающихся от стандартных условий (при испытаниях).

f1 температурный коэффициент

Обратная величина от f1 обозначается как низкотемпературный коэффициент

NTF.