Итак, под расчетным понимают то значение общего циркуляционного давления, которое выбрано для поддер­жания расчетного гидравлического режима в системе отопления. Расчетное циркуляционное давление вы­ражает располагаемую разность давления (насосного и естественного), которая в расчетных условиях может быть израсходована на преодоление сопротивления движению воды в системе отопления.

Разность давления, создаваемая насосом (насосное цир­куляционное давление), постоянна в определенной рабочей точке его характеристики (см. рис. 6.13). Естественная разность давления (естественное циркуляционное давление) переменна — подвержена непрерывному изменению в те­чение отопительного сезона из-за возрастания или убыва­ния различия в плотности воды в разных частях системы. Следовательно, общее циркуляционное давление также переменно, и задачей является выбор его значения в каче­стве расчетного.

Расчетное циркуляционное давление Дрр в системе во­дяного отопления в общем виде можно определить по фор­муле

ЛрР=Лрн+£Дре (7.37)

Или

Дрр=Дрн + £ (Лре. пр+Дре. тр). (7.37а)

Где Др„ — циркуляционное давление, создаваемое насосом (§ 6.4) или передаваемое в систему отопления через смесительную уста­новку (см. § 6.5); АРе. пр 11 АРе. тр — естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения воды (нагретой до расчетной температуры) соответственно в отопительных приборах И трубах циркуляционного кольца системы (§ 7.4 и 7.3); Б — по­правочный коэффициент, учитывающий значение естественного циркуляционного давления в период поддержания расчетного гид­равлического режима в системе (Б<1). '

Воздействие переменного естественного циркуляцион­ного давления вызывает отклонение от расчетного гидрав­лического режима системы, что отражается на количестве протекающей воды и в итоге на теплопередаче приборов, Т. е. вызывает тепловое разрегулирование системы.

По характеру воздействия естественного циркуляцион­ного давления на расход воды (см. выводы в § 7.4) все на­сосные системы отопления многоэтажных зданий можно разделить на две группы: 1) вертикальные однотрубные и бифилярные; 2) горизонтальные однотрубные и бифиляр- < ные, двухтрубные системы. Расчетный гидравлический ре­жим в этих группах систем для смягчения гидравлического разрегулирования при эксплуатации приурочивают к раз­личным периодам отопительного сезона.

Для вертикальных однотрубных и бифнлярных насос­ных систем (а также для любого вида систем отопления с Естественной циркуляцией воды) этот период относят к тем­пературе наружного воздуха ta. p, расчетной для отопления зданий в данной местности. При этой температуре естест­венное циркуляционное давление в системах достигает свое­го максимального значения (£ = 1). Тогда формула (7.37) для определения расчетного циркуляционного давления в системах отопления первой группы принимает вид

Дрр=Др„+Дре. (7.38)

Для горизонтальных однотрубных и бифилярных, двух­трубных насосных систем отопления расчетный гидравли­ческий режим относят к периоду наиболее длительного стояния одной и той же температуры наружного воздуха (см. рис. 1). Для большинства районов СССР это темпера­тура, близкая к средней температуре отопительного сезона. В Москве, например, такая температура наружного воздуха удерживается свыше 2500 ч, т. е. около половины отопи­тельного сезона. При этой температуре наружного воздуха в системе отопления возникает естественное циркуляцион­ное давление, составляющее около 40% максимального его значения. Поэтому для второй группы насосных систем отопления в формуле (7.37) принимают £=0,4, и тогда Дрр=Др„+0,4Дре. (7.39)

Поясним физический смысл выбора значений коэффи­циента Б в формуле (7.37). Выбор разных периодов отопи­тельного сезона для гидравлического расчета двух раз­личных групп систем водяного отопления делают с целью сохранить возможно дольше необходимую теплоотдачу отопительных приборов. Это одно из мероприятий, способ­ствующих эффективности отопления здания.

Эффективность отопления здания связана с поддержа­нием заданной температуры помещений в течение требуемо­го периода времени при нормальных условиях эксплуата­ции. Заданная температура помещений может быть обес­печена только при строгом соответствии теплоотдачи отопи­тельных приборов расчетным предположениям в течение всего отопительного сезона. Следовательно, эффективность отопления обусловливается прежде всего надежностью системы отопления.

Надежная система отопления, как уже известно, должна быть безотказной и ремонтопригодной. Кроме того, надеж­ная система должна обладать тепловой устойчивос­тью.

Под тепловой устойчивостью системы, структура ко­торой не нарушается (не проводятся отключения частей, изменения площади приборов и т. п.), понимается ее свой­ство пропорционально изменять теплоотдачу всех отопи­тельных приборов при изменении температуры и расхода теплоносителя в течение отопительного сезона.

Большей тепловой устойчивостью отличаются системы первой группы — вертикальные однотрубные и бифиляр - ные. Однако, чтобы обеспечить достаточно устойчивую ра­боту их, при эксплуатации этих систем нужно уменьшать расход циркулирующей воды одновременно с понижением ее температуры. Так, в теплый период отопительного сезона расход воды в стояках следует уменьшать приблизительно до 60% расчетного (рис. 7.25). Для такого изменения пара­метров теплоносителя необходимо проведение автоматиче­ского качественно-количественного регулирования в тече­ние всего отопительного сезона.

В большинстве случаев автоматического количественно­го регулирования еще не предусматривают, и роль естест­венного регулятора расхода воды предоставляют выпол­нять естественному циркуляционному давлению. Его зна­чения уменьшаются по мере уменьшения разности темпера­туры горячей и охлажденной воды (на рис. 7.25, например, от 25° при /н=—30° до 6,5 °С при tH= 10 °С). При этом со­кращается расход воды во всех отопительных приборах каждого стояка (что было установлено в § 7.4). Этим объ­ясняется то, что при определении расчетного циркуляцион­ного давления в вертикальных однотрубных и бифилярных насосных системах отопления [формула (7.38)[ к насосному давлению полностью прибавляется максимальное значение естественного циркуляционного давления.

Это положение можно пояснить рис. 7.26, где показаны характеристика циркуляционного насоса и отрезок сум­марной характеристики двух «насосов» (механического и естественного), вызывающих циркуляцию воды в системе. В рабочей точке А пересечения суммарной характеристики с характеристикой системы отопления (§ 6, 4) под совмест­ным влиянием давления двух «насосов» (Д/?я-}-Д/?в) обес­печивается расчетный расход воды в системе Gc (при рас­четной для отопления температуре наружного воздуха). По мере повышения температуры наружного воздуха естест­венное циркуляционное давление уменьшается (вследствие уменьшения At, см. рис. 7.25), сокращается и расход воды в системе (точка А на рис. 7.26 стремится к точке Б). В рабочей точке Б расход воды минимален и равен G„ (есте­ственное давление равно нулю). Используя в качестве «ре­гулятора» изменение естественного циркуляционного дав­ления, можно лишь приблизиться (в среднем наполовину)

21 -765

К надлежащему количественному регулированию верти­кальных однотрубных систем отопления, и оптимальный гидравлический режим в них достижим только при автома­тическом регулировании.

Меньшая тепловая устойчивость присуща горизонталь­ным однотрубным и бифилярным, особенно вертикальным двухтрубным системам отопления. В циркуляционных коль­цах этих систем в результате изменения различного по ве­личине естественного циркуляционного давления заметно нарушается расчетный гидравлический режим отопитель­ных приборов. Вода, подаваемая циркуляционным насо­сом в стояки, перераспределяется между ветвями и прибо­рами: в холодный период отопительного сезона {! „<С/с р. ос) значительно увеличивается расход воды в верхней части систем при сокращении расхода в нижней части; в теплый период (*н>*ср. о.с) возрастает расход воды в нижней части за счет верхней. Таким образом, в этих системах неизбежно возникает вертикальное гидравлическое и, как следствие, тепловое разрегулирование — нарушение тепловой устой­чивости.

Выбор расчетного циркуляционного давления по форму­ле (7.39) создает условия для длительного действия отопи­тельных приборов горизонтальных однотрубных и бифи - лярных, вертикальных двухтрубных насосных систем в расчетном гидравлическом режиме с сохранением тепловой устойчивости. Такой подход к выбору Арр способствует также уменьшению вертикального теплового разрегули­рования при низкой и высокой температуре наружного воз­духа и сокращению продолжительности этих периодов в процессе эксплуатации систем отопления.