Гидравлический парадокс в системе отопления. Загадка № 4
Парадо́кс — в широком смысле высказывание, мнение, рассуждение, которое расходится с общепринятым мнением и кажется нелогичным, или противоречащим здравому смыслу (зачастую лишь при поверхностном понимании).
То есть я нашел некоторое не соответствия моим поверхностным на первый взгляд выводам по работе однотрубной системы отопления. Я думаю, если у меня такие мысли появились то у многих людей, сантехников и инженеров будут появляться такие мысли.
Небольшая предыстория: Поступил заказ на расчет однотрубной горизонтальной гравитационной системы отопления. Мне нужно было понять, а как сделать хорошо работающую однотрубную горизонтальную, да еще и гравитационную систему отопления, которая работает без насосов с естественной циркуляцией. Я думаю, что разгадал эту загадку, но возможно и не разгадал. Об этом будет второе видео на эту тему.
Чтобы понять эту загадку расскажу немного теории без нее нельзя. Загадка относится к гравитационной системе отопления. В напорных системах этот эффект будет мало заметным. Но все же будет.
Как рассчитывается гравитационная система отопления для одного кольца я рассказал в статье по этому адресу: https://infobos.ru/str/799.html
Конечно, рассчитать гравитационную систему отопления будет проблематично, потому что в системе не одно кольцо, поэтому гидравлический и тепловой расчет системы отопления я проводил в этом программном обеспечении.
Это программное обеспечение симулирует физические процессы в системе отопления. То есть мы получаем приближенный фактический стационарный режим работы системы отопления. Расчеты симуляции позволяют нам спрогнозировать, как будет работать система отопления на реальном объекте.
Загадка парадокса вот в чем?
Попробую описать, в чем парадокс. Если вы еще раз прочитаете определение парадокса, то в ней есть понятие поверхностного понимания, которое возможно устоялось среди специалистов систем гравитационного отопления. Это то, что для расчета гравитационного отопления требуется найти среднюю высоты радиаторов и центра нагрева котла.
А вот в однотрубной горизонтальной системе отопления эта высота заметно выше радиаторов.
Поверхностное понимание не вяжется с реальными показателями. То есть высота радиаторов находится, выше самих радиаторов. Я позже поясню как находится эта высота.
От этого суждения появляется вопрос - загадка номер 4.
Почему в однотрубной системе отопления высота гравитационного напора получается больше разнице по высоте между центром котла и радиаторов?
Теперь к деталям расчета
Казалось бы, существует расчет гравитационного напора через перепад температур и высоту водяного столба. Показать программу.
Если не принимать во внимание теплоотдачу самой трубы, то высота гравитационного напора будет равна разнице по высоте от центра нагрева до центра радиатора. Это грубые замеры.
Конечно, расчет по такой формуле будет давать очень грубые расчеты. С большой погрешностью.
Можно попытаться найти гравитационный напор, последовательно двигаясь по трубопроводу одного кольца. Ну или двигаясь по разветвлениям. Такой расчет потребует делать итерацию расчетов и увеличивать сами расчеты и время. Шаг за шагом приближаясь к точным результатам.
Этим как раз занимается это программное обеспечение:
Ну, допустим мы это сделали. Программа за меня это посчитала. Посчитала гравитационный напор.
Плотность теплоносителя выбирается от температуры подачи и обратки в котле.
Высота гравитационного напора находится по формуле:
Сначала находим гравитационный напор в сложной цепи. Гравитационный напор найти не так-то просто для реальных больших цепей. Нужно проводить множество итерации. В программе происходит больше 10000 итераций, чтобы найти гравитационный напор в больших цепях.
Загадка-вопрос:
Почему центр высоты остывающего теплоносителя будет выше в однотрубной, чем в тупиковой?
