- •Отопление
- •Часть I
- •Введение
- •1. Характеристика систем отопления
- •1.1. Общие положения
- •Сравнение основных теплоносителей для отопления
- •1.2. Основные виды систем отопления
- •Параметры насыщенного пара в системах парового отопления
- •2. Тепловая мощность системы отопления
- •2.1. Тепловой баланс помещения
- •2.2. Потери теплоты через ограждения помещения
- •2.3. Учет потерь теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха и источников поступления теплоты в помещение
- •2.4. Удельная тепловая характеристика здания и расчет теплопотребности на отопление по укрупненным показателям
- •3. Отопительные приборы
- •3.1. Классификация отопительных приборов
- •3.2. Коэффициент теплопередачи отопительных приборов
- •3.3. Тепловой расчет отопительных приборов
- •3.4. Регулирование теплопередачи отопительного прибора
- •4. Теплопроводы систем отопления
- •4.1. Классификация и материалы теплопроводов
- •4.2. Размещение теплопроводов в здании
- •4.3. Присоединение теплопроводов к отопительным приборам
- •4.4. Размещение запорно-регулирующей арматуры
- •4.5. Удаление воздуха из систем отопления
- •4.6. Изоляция теплопроводов
- •5. Современные системы водяного отопления и области их применения
- •5.1. Схемы систем насосного водяного отопления
- •5.2. Система отопления с естественной циркуляцией воды
- •5.3. Система водяного отопления высотных зданий
- •6. Расчет давления в системе водяного отопления
- •6.1. Изменение давления при движении воды в трубах
- •6.2. Динамика давления в системе водяного отопления
- •1. Динамика давления в системе водяного отопления с открытым
- •6.3. Естественное циркуляционное давление
- •6.4. Расчет естественного циркуляционного давления в системе водяного отопления
- •1. Вертикальные однотрубные системы отопления
- •6.5. Расчетное циркуляционное давление в насосной системе водяного отопления
- •Заключение
- •Литература
- •Содержание
6.3. Естественное циркуляционное давление
Естественное циркуляционное давление является одним из составляющих расчетного циркуляционного давления в системе водяного отопления. Нагревание и охлаждение воды в циркуляционных кольцах системы создает неоднородное распределение ее плотности. В строго горизонтальной системе отопления это явление не вызывает циркуляции воды. Естественная циркуляция воды возникает только в вертикальной системе и в ее вертикальных элементах (двухтрубных стояках, приборных узлах с замыкающим участком однотрубных стояков и пр.). Значение естественного давления, вызывающего циркуляцию воды, определяется разностью гидростатического давления двух столбов воды одинаковой высоты.
Охлаждение теплоносителя в системе водяного отопления происходит непрерывно по мере удаления от теплообменника, на выходе из которого температура воды имеет наивысшее значение, и заканчивается при возвращении ее к теплообменнику. Постепенное остывание воды в теплопроводах сменяется быстрым охлаждением ее в отопительных приборах. Поэтому общее естественное циркуляционное давление ре, возникающее в системе, можно рассматривать как сумму двух величин: давления ре.пр, образующегося вследствие охлаждения воды в отопительных приборах, и давления ре.тр, вызываемого охлаждением воды в трубах
ре = ре.пр + ре.тр. (6.10)
В большинстве случаев и прежде всего в системах отопления многоэтажных зданий первое слагаемое является основным по значению, второе – дополнительным. В частном случае (в малоэтажных зданиях) основным может быть ре.тр.
При рассмотрении значений естественного циркуляционного давления используют понятие о центре охлаждения теплоносителя. В центре охлаждения фактически постепенное изменение температуры (и плотности) воды по длине теплопровода или отопительного прибора принимают условно скачкообразным. С введением такой условной границы охлаждения можно считать, что на каждой половине длины отрезка теплопровода или прибора вода имеет свою постоянную плотность.
Определение естественного циркуляционного давления, возникающего вследствие охлаждения воды в приборах (ре.пр), связано с видом системы отопления, и это целесообразно сделать совместно с рассмотрением их возможных конструктивных схем.
При определении значения естественного циркуляционного давления, вызываемого охлаждением воды в трубах (ре.тр), примем, что приборы в циркуляционном кольце отсутствуют и вода охлаждается при теплопередаче только через стенки труб.
Рассмотрим схему
такого вертикального циркуляционного
кольца теплопровода (рис. 6.6), в котором
при установившемся движении воды ее
плотность постепенно возрастает от
значения ρ1,
(при температуре после центра нагревания)
до значения ρ5
(при температуре перед центром нагревания).
На стыках вертикальных и горизонтальных
труб покажем промежуточные з
Рис. 6.6. Схемы
вертикального циркуляционного кольца
теплопроводов без отопительных приборов
с центром нагревания (ц.н) теплоносителя
воды при постепенном охлаждении воды
в трубах