Цель гидравлического расчета заключается в определении диаметров труб для пропуска расчетных расходов теплоносителя, при этом определяются потери давления на всех участках системы отопления.
Гидравлический расчет выполняется по законам гидравлики и основан на принципе: расчетное циркуляционное давление, действующее в системе полностью тратится на преодоление сопротивлений в данной системе. Задача гидравлического расчета сводится к распределению расходов по всем элементам системы отопления. Гидравлический расчет выполняем способом удельных линейных потерь давления на трение (R). В данном способе подбираем диаметры труб, задаваясь равными перепадами температур теплоносителя во всех стояках и ветвях, также как расчетный перепад температур во всей системе отопления (). Потери давления на трение и местные сопротивления на участке определяем по преобразованной формуле:
где R - удельные линейные потери давления на трение, зависящие от расхода (G) и от диаметра трубопровода (d)
Z - потери давления в местных сопротивлениях, в зависимости от скорости V и Sx.
Расход теплоносителя определяется по формуле:
,
где - коэффициент, учитывающий дополнительный тепловой поток вследствие округления числа элементов отопительного прибора до целого числа или увеличения площади нагревательной поверхности его до стандартного значения /2/;
- коэффициент, учитывающий величину дополнительного теплового потока вследствие расположения отопительного прибора у наружной стены /2/;
- расчетная разность температур воды в системе.
Потери давления в циркуляционном кольце системы отопления при последовательном соединении участков, определяются по формуле:
, Па
Потери давления в циркуляционном кольце системы отопления при параллельном соединении двух участков, стояков или ветвей определяются по формуле:
, Па
В здании запроектирована система отопления, состоящая из основного циркуляционного кольца и малых циркуляционных колец.
Так как в исходных данных не задано значение располагаемого давления на вводе
, то для двухтрубной системы водяного отопления с механическим побуждением оно определится по формуле:
Dрр = Dрн + 0,40×Dре,
где Dрн - давление, создаваемое циркуляционным насосом для обеспечения необходимого расхода воды в системе, Па; Dре - естественное циркуляционное давление, Па. Насосное циркуляционное давление определяется по формуле:
Dрн =100×Sl, Па
где Sl - сумма длин расчетных участков наиболее протяженного циркуляционного кольца, м.
Dре = Dре. пр + Dре. тр, Па
Естественное циркуляционное давление Dре. тр в насосных системах с нижней разводкой не учитывается (в виду малого значения). Естественное циркуляционное давление Dре. пр, Па, возникающее вследствие охлаждения воды в отопительных приборах для двухтрубной системы рассчитывается по формуле:
Dре. пр = h1*g*b* (tг - tо),
где h1 =0,5м - вертикальное расстояние между осью элеватора и центром отопительного прибора первого этажа, м;