В течение отопительного сезона в воздуховодах прямо­точной механической системы центрального воздушного отопления и в помещениях отапливаемого ею здания не­прерывно колеблется давление под влиянием изменения температуры наружного и горячею воздуха, скорости и направления ветра, индивидуального регулирования воз­духообмена. При этом возможно нарушение расчетного распределения горячего воздуха по помещениям, т. е. аэро­динамическое разрегулирование, приводящее, в свою оче­редь, к тепловому разрегулированию системы отопления.

Для сохранения теплового режима помещений с допу­стимой степенью отклонения от расчетных условий фак­тическое количество горячего воздуха поступающего В каждое помещение, может быть больше, но должно быть достаточно близким к расчетному количеству воздуха ОоТ.

Это условие может быть выполнено путем ограничения изменения избыточного давления в воздуховодах. Напишем аэродинамическую зависимость между давлением в возду­ховоде и количеством воздуха при его механическом пере­мещении в виде

(10.53)

Где р — избыточное давление в воздуховоде по отношению к дав­лению в помещении, создаваемое вентилятором для подачи воздуха в количестве G0T; Ар — дополнительное избыточное давление в воздуховоде, возникающее под влиянием перечисленных выше факторов и вызывающее увеличение расхода воздуха до G$,

Отношение фактического расхода воздуха к расчет­ному G0T является показателем аэродинамического разре­гулирования системы центрального воздушного отопления. Обозначив его kv> перепишем уравнение (10.53), решив его относительно избыточного давления, создаваемого венти­лятором,

Р=1^Т. (10.54)

Показатель разрегулирования kv—GJGor в последней формуле выражает отклонение фактического расхода воз­духа от расчетного под влиянием величины Ар при опре­деленном давлении вентилятора. Очевидно, что kv>, и чем больше он отличается от единицы, тем значительнее будет аэродинамическое, а с ним и тепловое разрегулиро­вание системы центрального воздушного отопления. На­оборот, чем ближе будет значение kp к единице, тем более постоянными станут аэродинамический режим воздухо­водов и воздухораспределение. Вместе с этим, будет умень­шаться отклонение температуры воздуха в помещениях от расчетной. Для выражения показателя разрегулирования через температуру используем формулу (10.1), написав ее в форме, отвечающей тепловому балансу в помещении при подаче горячего воздуха в количестве Оф

. S(M)[(/B+А/,)-/,! п .

Где AtB — повышение температуры воздуха в помещении прн уве­личении расхода его от G0T до Gф.

Придав аналогичный вид формуле для вычисления рас­четного расхода воздуха G0T, после преобразования получим

И _ °Ф —*н) + А<в nf),R.

Йр~0от - t.-tB (tr-tB)-AtB- (10-5b)

Из последней формулы видно, что показатель разре­гулирования может быть распространен на всю систему центрального воздушного отопления здания в конкретных климатических условиях, если ограничить повышение температуры воздуха против расчетной в помещениях, заведомо наиболее неблагоприятных в отношении разрегу­лирования воздушно-теплового режима. Это обеспечит воздушно-тепловой режим с меньшим отклонением от рас­четного во всех остальных помещениях здания.

В системе центрального воздушного отопления много­этажного здания такими неблагоприятными являются по­мещения верхнего этажа. Именно в эти помещения под влиянием дополнительного избыточного давления в воздухо­водах поступает относительно большее количество горячего воздуха по сравнению с расчетным, чем в другие ниже расположенные помещения.

Дополнительное избыточное давление в воздуховодах определяется главным образом климатическими особен­ностями местности и высотой здания. Максимальное до­полнительное избыточное давление в вертикальных воз­духоводах для помещений верхнего этажа можно считать (с достаточной для данного расчета точностью) равным разности аэростатического давления снаружи здания вы­сотой Нзд, м, и внутри воздуховодов в расчетных условиях, т. е.

Лр = Язд(Г„-?г), (10.57)

Где Yh и Yr — удельный вес воздуха, Н/м3, соответственно при тем­пературе наружного и горячего воздуха.

Пример 10.14. Найдем избыточное давление, которое следует поддерживать вентилятором в вертикальных воздуховодах системы центрального воздушного отопления для подачи воздуха, нагретою до температуры 40 °С, в помещения здания высотой 25 м, если при /н=—15 °С допускается увеличение /В=20°С в помещениях верх­него этажа иа 2 °С.

Показатель разрегулирования системы воздушною отоплен и я устанавливаем по формуле (10.56)

_ 20 —(—15)4-2 40 —20 _. р~~ 20—(—15) 40-20—2 ' '

Значение £р= 1,175 показывает, что для выполнения заданных условий количество горячего воздуха, поступающего в помещения верхнего этажа здания, не должно увеличиваться более чем на 17,5% расчетного.

Дополнительное избыточное давление в вертикальных воздухо­водах для этих помещений вычисляем по формуле (10.57)

Др = 25 (13,42—11,065) = 58,9 Па.

Избыточное давление в этих воздуховодах, создаваемое венти­лятором, определяем по формуле (10.54)

'-ОТПл=155 Па-

Следовательно, в заданных условиях требуется создание аэ­родинамического режима в вертикальных воздуховодах системы воздушного отопления, который характеризуется изменением из­быточного давления в этнх воздуховодах в течение отопительного се­зона в пределах от 155 до 213,9 Па.

Поддержание значительного избыточного давления воз­можно при использовании достаточно плотных воздухо­водов (например, из листовой стали), а также воздухорас­пределительных клапанов повышенного аэродинамиче­ского сопротивления с шумоглушителями, что отражается на стоимости системы воздушного отопления. Кроме того, при эксплуатации такой системы возрастает расход элект­рической энергии для создания повышенного давления в воздуховодах. Поэтому наряду с расчетами аэродинами­ческого и теплового режимов проводятся экономические расчеты, учитывающие как положительные, так и отрица­тельные показатели конкретной системы центрального воздушного отопления.