Вопрос 11.3. Динамика давления в системе водяного отопления с открытыми расширительными баками с нагреваемой водой при бездействии циркуляционного насоса.

• Для нанесения значении гидростатического давления вычертим принципиальную схему вертикальной системы отопления с открытым расширительным баком и насосом (Рис. 11.2)

Рис. 11.2. Эпюра гидростатического давления в системе водяного отопления с открытыми расширительным баком с нагреваемой водой при бездействия насоса: 1 – открытый расширительный бак; 2 – циркуляционный насос.

• Рассмотрим динамику гидростатического давления в системе отопления с нагреваемой водой при бездействия насоса. (11.2.)

• Такие процессы происходят в гравитационных системах водяного отопления с естественной циркуляцией воды в трубах.

• Допустим (Рис. 11.2.), что вода в системе отопления нагревается в центре нагрев (ЦН), охлаждает в центре охлаждения (ЦО). В данном случай плотность воды в левой системе составим и в правом .

• Для определения гидростатического давления предположим что вода неподвижна. Штрихпунктирной линей на Рис. 11.2. изображена эпюра давления в статическом режиме.

• Из эпюры давления следует, что максимальное гидростатическое давление в нижней точке правого стояка с охлажденной водой будет равно:

, Па. (11.2)

• Максимальное гидростатическое давление в нижней точке левого стояка с нагретой водой состоит:

, Па. (11.3)

• Учитывая, что , тогда гидростатическое давление в правом стояке ( ) при отсутствие циркуляции будет больше, чем ( ) в левом стояке.

• Разница в значениях гидростатического давления, вызывает циркуляцию воды в трубах и выражает естественное давление ,

, Па (11.4)

где h_{2 –} вертикальное расположение между центром нагревания и центром охлаждения воды, м.

Из уравнения (11.4) можно сделать выводы:

а) естественное циркуляционное давление возникает вследствие различных значений гидростатического давления двух столбов воды h₂ охлажденной и нагретой ( и h₂ на Рис.11.2)

б) величина естественного циркуляционного давления не зависит от высоты расположения расширительного бака (h₁ на Рис.11.2)

В общем виде естественное циркуляционное давление в системе водяного отопления равняется,

, Па (11.5)

• Его значение зависит только от разности плотностей воды ( и ) и вертикального расстояния (h) между центрами нагрева (ЦН) и охлаждения (ЦО).

• При движении воды в трубах значения естественного давления расходуется на преодоление сопротивлении в системе отопления ( , на Рис.11.2)

• Для обеспечения надежной циркуляции воды в трубах необходимо предусматривать некоторый занос ( на Рис.11.2)

• Гидростатическое давление в точке (0, на Рис. 11.2) присоединения трубы расширительного бака к магистрали ровно изменяться не может.

• Эта точка называется точкой постоянного давления или нейтральной точкой системы отопления.

• Во всех остальных точках теплопроводов системы отопления гидростатическое давление при циркуляции воды изменяется (Рис. 11.2, показано сплошной линей) за счет потери давления на преодоления сопротивления.

• Из эпюры гидростатического давления (Рис. 11.2) следует, что при движении воды в трубах перед точкой (0) –давление увеличивается, а после точки (0) – давление уменьшается.

• Это важно учитывать при эксплуатации системы отопления.