Вода – не дура, она, как и мы с вами, хорошо знает законы гидравлики и гидродинамики. Даже больше – в отличие от нас, людей, вода эти законы не только знает, но и выполняет! Ей больше некуда деваться, как только протекать (или – не протекать) по тем изгибам и сужениям труб, которые мы придумали и смонтировали.
В этой статье мы говорим только об однотрубной системе отопления. Двухтрубная система в подробных разъяснениях не нуждается, поэтому она и применяется, пожалуй, во всем мире, кроме России.
Если мы хотим, чтобы в наших квартирах было тепло, тем, кто забыл, придется вспомнить кратко то, чему нас пытались научить еще в школе (в техникуме, в институте) любимые учители физики (гидравлики)*.
Некоторые основные понятия в гидравлике:
Гидравлические потери — вид потерь энергии в трубопроводах и другом гидрооборудовании, обусловленный работой сил вязкого трения между слоями жидкости, а также силами взаимодействия между жидкостью и контактирующими с ней твёрдыми телами.
Гидравлические потери принято разделять на три вида:
Примеры местных потерь – входное и выходное отверстие радиатора, внезапное или постепенное расширение или сужение трубы, повороты трубы, запорный или регулировочный вентиль и др. Коэффициенты местных потерь (коэффициенты Дарси) вычисляются по эмпирическим формулам.
Коэффициенты местных потерь (местного сопротивления) радиаторов и ряда деталей трубопроводов отопления см. в конце статьи в таблицах 2 и 3.
Вы хотите, чтобы больше горячей воды затекало в ваши радиаторы, и меньше - протекало мимо, по стояку отопления? Тогда продолжайте внимательно читать дальше.
Коэффициент затекания воды в отопительный прибор – это доля воды, поступающей в отопительный прибор (далее наз. – радиатор), от всей массы воды, протекающей по стояку до места ответвления к радиатору.
Чем меньше коэффициент затекания воды в отопительный прибор (далее наз. – коэффициент затекания), тем меньшая часть воды из стояка поступает в радиатор.
Значения коэффициентов затекания зависят:
Наиболее распространенные сочетания диаметров dст х dзу х dп (мм):
[15х15х15], [20х15х15] и [20х15х20] (см. таблицу 1);
изменяется от 0,15 (схемы 3 и 6) до 1,0 (схемы 2 и 5);
Усреднённые значения коэффициентов затекания αпр узлов однотрубных систем водяного отопления с чугунными радиаторами МС-110 при расходе теплоносителя по стояку более 100 кг/ч
Таблица 1
Значения αпр при сочетании диаметров труб радиаторного узла dст х dзу х dп (мм) |
||
15х15х15 |
20х15х15 |
20х15х20 |
0,25 – 0,24 |
0,185 – 0,195 |
0,245 – 0,265 |
Характеристики сопротивления и коэффициенты местных потерь некоторых типов радиаторов отопления при расходе теплоносителя через прибор 360 кг/ч и условном диаметре подводящих труб 15 мм
Таблица 2
Марка радиатора |
Материал, тип |
характеристика сопротивления радиатора Sн у Па/(кг/с)2 |
Коэффициент местных потерь (местного сопротивления) ζну |
«САНТЕХЛИТ» МС-110 |
чугунные секционные |
2,74 |
1,5 – 1,8 |
«САНТЕХЛИТ» МС-85 |
чугунные секционные |
2,74 |
2,0 - 2,1 |
«Сантехпром» БМ |
биметаллические секционные |
2,19 – 2,47 |
1,6 – 1,8 |
РСПО |
стальные панельные |
2,1 – 5,7 |
1,5 – 4,2 |
VONOVA Kompakt |
стальные панельные |
1,0 – 6,4 |
0,75 – 4,7 |
PRADO Classic |
стальные панельные |
1,3 – 3,1 |
1,1 – 2,2 |
Коэффициенты местных потерь (местного сопротивления) деталей трубопроводов отопления
Таблица 3
Наименование элемента (детали) |
Характеристика элемента |
Коэффициент местных потерь |
Вход в трубу |
с острыми краями |
0,5 |
с закругленными краями |
2 - 0,1 (в зависимости от радиуса закругления) |
|
с выступающими острыми краями |
1,0 |
|
Внезапное сужение |
вход с острыми краями |
0,62-0,63 |
вход с закругленными краями |
0,7-0,99 |
|
Поворот струи на 90о |
Закругление (гиб) |
0,14-0,3 (в зависимости от радиуса закругления) |
Прямое колено (уголок) |
1-1,5
|
|
Вентили и задвижки (при полном открытии |
Обыкновенный проходной вентиль |
3-5,5
|
Задвижка |
0,12
|
|
Терморегулирующий вентиль |
|
0,8 – 8,0 |
Пора нам вернуться непосредственно к схемам подключения радиатора к системе отопления.
Просмотрели схемы и сравнили их со схемами в вашей квартире?
А теперь поставьте себя на место воды, которая притекает к вашему радиатору и видит: «…впереди несколько сужений, переходов, несколько поворотов труб на 90о, трубы длинные, запорные и регулировочные вентили и др…». И решит вода: «… и зачем мне по этим катакомбам пробираться, пролечу-ка я мимо по байпасу, как мне уравнение Бернулли, формула Дарси-Вейсбаха и числа Рейнольдса велят! А тепло отдам соседу этажом выше (ниже)».
Так что если Вы законы гидравлики все еще не зауважали, возвращайтесь к началу статьи и читайте еще раз, почему вода-не дура в вашу батарею затекать не пожелала.
Статью подготовил Специалист ЖКХ Юрий Калнин.