Коэффициент затекания в однотрубной системе отопления

Коэффициент затекания в однотрубной системе отопления

Рассмотрим задачи на расчеты коэффициентов затекания. Найдем фактическое и номинальное значение коэффициентов затекания.

Коэффициент затекания – это очень важный параметр как показатель качества работы однотрубной системы отопления! За счет этого параметра мы точно можем рассчитать более надежную однотрубную систему отопления!

Как рассчитать Коэффициент затекания в радиатор в однотрубной системе?

Sрад – гидравлическая характеристика ветки радиатора, Па/(л/ч)²

Sб – гидравлическая характеристика ветки байпаса, Па/(л/ч)²

0, 1 это перевод (из литра в метр кубический) и (из паскалей в метры водяного столба).

Если известны пропускные способности веток(радиатора и байпаса), то можно найти коэффициент затекания (Кзат) в радиатор:

Как влияет уменьшение и увеличение диаметра байпаса?

Уменьшение диаметра байпаса увеличивает коэффициент затекания в радиатор.

Увеличение диаметра байпаса уменьшает коэффициент затекания в радиатор.

Если общий расход(стояка) равен 2 м³/час, а коэффициент затекания в радиатор равен 0, 1 то расход в радиаторе будет равен

Расчет номинального коэффициента затекания?

То есть рассчитаем номинальное значение коэффициента затекания. Расчет фактического значения рассмотрим ниже.

Термин номинальный следует понимать, как рекомендуемое значение.

Например, необходимо подобрать диаметры и клапана с целью установления необходимого значения коэффициента затекания. И как узнать, чему должно быть равно это значение 0, 1 или 0, 2 или 0, 3?

Значение номинального коэффициента затекания должно быть равно:

Например, имеем 2 радиатора разной мощности: 1 кВт и 3 кВт. Сумма мощности двух радиаторов 4 кВт.

То есть имеем однотрубную систему с определенным количеством радиаторов. Нужно поделить единицу на количество радиаторов для одной однотрубной системы. Или поделить рассчитать коэффициент затекания согласно мощности каждого радиатора. Подробнее о системах и схемах: Гидравлические смыслы цепей

Очень важно не стремиться увеличивать температурный перепад между подачей и обраткой радиаторов. Чем больше перепад радиатора, тем холоднее будет последний радиатор. Для уменьшения температурного перепада надо увеличивать общий расход магистральной трубы однотрубной системы отопления.

Задача: Имеем 2 радиатора. Расход системы = 0, 2 м3/час. Найти значение коэффициента затекания в радиатор.

Грубо говоря, нужно расход общей магистральной трубы поделить равномерно на все радиаторы. Если мощности радиаторов сильно отличаются, то рассчитать согласно мощности на каждый радиатор(расчет описан выше).

Как подобрать диаметры, клапаны и тройники, чтобы установить необходимые коэффициент затекания?

Чтобы найти фактический коэффициент затекания нужно решить обратную задачу гидравлики по расчету потерь напора в трубопроводе при движении теплоносителя. Как найти потерю напора в трубопроводе?

То есть необходимо найти расходы двух веток: Ветки радиатора и ветки байпаса.

Если известны расходы, то легко найти коэффициент затекания по формуле:

Расчет фактического коэффициента затекания

Рассмотрим задачу, как найти фактическое значение коэффициента затекания в однотрубной системе отопления.

Задача: Имеем однотрубную систему отопления с диаметрами, смотри рисунок:

Труба из полипропилена. Использованы тройники ПП25х20х20.

Коэффициент затекания будет зависеть от соотношения гидравлического сопротивления веток: Ветки радиатора и ветки байпаса.

Тройники тоже будут влиять на коэффициент затекания. И коэффициент затекания также будет зависеть от движения теплоносителя с поворотом. Например, смотри схему:

Уменьшение диаметра байпаса будет приводить к увеличению коэффициента затекания.

Найти фактические расходы веток радиатора и байпаса проще в этой программе:

Коэффициент затекания можно найти в программе с трехмерной реалистичной графикой:

Номинальный коэффициент затекания должен быть равен 0, 5.

Диаметры и клапана нужно подбирать так, чтобы фактическое значение совпадало с номинальным значением.

То есть для расчета фактического коэффициента затекания нужно найти фактические расходы. А найти расходы, включая все гидравлические сопротивления, поможет программное обеспечение: https://gidroraschet.ru/glav/tovar/AutoSnab3D/

Давайте посчитаем разницу коэффициентов затекания при разных движения теплоносителя в тройниках.

Коэффициент затекания можно найти в программе с трехмерной реалистичной графикой:

Что будет, если фактическое значение не совпадает с номинальным значением коэффициента затекания?

Если будет большая разница между фактическим и номинальным значением, то мы получим не эффективное распределение расходов в системе между радиаторами. Грубо говоря, это экономически не выгодно. Например, насос будет использовать лишнюю работу на перекачивание теплоносителя по магистральному трубопроводу. Или например, в первые минуты пуска, радиаторы будут прогреваться менее равномерно. А при не равномерном прогревании мы получим сильное отклонение по температуре между первым и последним радиаторами.

Если фактический коэффициент затекания будет выше номинального, то при первом пуске работы системы, нагрев радиаторов будет менее равномерным. То есть первые радиаторы будут получать заведомо больше преимущества в нагреве, чем последние. Сильное отклонение значений приведет к увеличению разницы температуры между первым и последним радиатором. То есть последние радиаторы будут более холоднее. Если фактический коэффициент затекания будет равен номинальному, то прогрев будет более равномерным и отклонение по температуре будет минимальным.

Если фактический коэффициент затекания будет ниже номинального, то для хорошего прогрева радиаторов придется пускать лишний расход по магистральному трубопроводу. То есть недостаток значения приведет к уменьшению расхода в радиаторе. А если увеличивать расход, то получим лишний - бесполезный расход в магистральном трубопроводе. Это приводит к экономически не выгодному использованию циркуляционного насоса. Если не увеличивать расход магистрали, то мы получим высокие перепады в радиаторах, что приведет к тому, что радиаторы будут выдавать меньше тепловой энергии. То есть получается, что мы купили лишнюю мощность радиатора, которую не используем.

Как влияет теромостатический клапан на коэффициент затекания?

Термостатический клапан сильно уменьшает коэффициент затекания. Это также может приводить к неэффективному использованию радиатора. То есть КПД радиатора может быть ниже.

- Кто из сантехников и инженеров учитывает коэффициент затекания? Подавляющее большинство сантехников, включая меня, создавали схемы и выбирали диаметры, не понимая всю глубину коэффициента затекания при расчете однотрубных систем отопления.

А в этой статье я написал, что будет, если Вы не будите следовать правилу: Фактическое значение коэффициента затекания должно совпадать с номинальным коэффициентом затекания. Это правило экономики нужно соблюдать иначе вся ваша экономика – это трата денег и лишней энергии.