Особенности гидравлического расчета системы отопления с естественной циркуляцией воды

Систему водяного отопления для увеличения естественного циркуляционного давления устраивают, как уже известно, с верхней разводкой. Расчетное циркуляционное давление Л/7_р определяют по формуле (7.18).

Гидравлический расчет системы обычно выполняют по способу удельных линейных потерь давления, выбирая основное циркуляционное кольцо по выражению (8.21). Нередко основное кольцо проходит не через дальний, а че­рез ближний к тепловому пункту прибор, особенно в двухтрубных системах одноэтажных зданий

Вспомогательную величину — среднее ориентировочное значение удельной линейной потери давления Па/м, определяют по формуле

(8.45)

Формула (8.45) по структуре аналогична формуле (8.22). Она отражает примерное равенство линейных и местных потерь давления в системах отопления с естественной циркуляцией воды.

Гидравлический расчет системы проводят, пользуясь уже известными приемами и правилами.

При расчете системы отопления с естественной циркуляцией воды по способу характеристик сопротивления и проводимостей применение формулы (8.12) приводит к значительному преуменьшению потерь давления, особенно при скорости в трубах ниже 0,1 м/с. Поэтому потери давления на каждом участке с использованием характеристики их сопротивления при малой скорости движения воды в системе необходимо определять по формуле

(8.46)

где — поправочный коэффициент, учитывающий увеличение коэффициента гидравлического трения X по сравнению со значением А,_шер при турбулентном движении воды, принятым при составлении вспомогательной таблицы (см. табл. 8.9); S —характеристика гидравлического сопротивления участка, Па/(кг/ч)², определяемая по формуле (8.14); G — расход воды на участке, кг/ч.

Коэффициент ψ одновременно увеличивает значения коэффициента местных сопротивлений ζ в такой же степени, как и значения коэффициента гидравлического трения X, что обеспечивает некоторый запас (значения ζ возрастают в меньшей степени).

При гидравлическом расчете гравитационной системы водяного отопления малоэтажного здания, особенно системы квартирного отопления, когда теплообменник располагается на одном уровне с отопительными приборами, необходимо достаточно точно определять естественное циркуляционное давление, связанное с охлаждением теплоносителя воды в трубах. Гидравлический расчет поэтому делят на предварительный и уточняющий, а после предварительного гидравлического расчета выполняют тепловой расчет труб.

Предварительный гидравлический расчет проводят исходя из приблизительного значения расчетного циркуляционного давления , Па, вычисляемого для двухтрубной системы отопления по эмпирической формуле

, (8.47)

где b≤0.4 — коэффициент, зависящий от покрытия труб тепловой изоляцией; h_г — расстояние по вертикали от центра нагревания до подающей магистрали, м; l — расстояние по горизонтали от главного до расчетного стояка, м; h₁ — расстояние по вертикали от центра нагревания до центра охлаждения в приборе, м; знак плюс соответствует расположению центра охлаждения выше центра нагревания, знак минус — ниже центра нагревания.

Первый, основной, член правой части формулы (8.47) выражает ориентировочное значение Δр_е.т_Р — естественного циркуляционного давления, возникающего вследствие охлаждения воды в теплопроводах. Вычислить его значение точно невозможно, так как еще неизвестны диаметр труб и температура воды в них. Второй член определяет значение Δр_е._пр — естественного циркуляционного давления, связанного с охлаждением воды в отопительных приборах, которое может способствовать или противодействовать циркуляции воды в системе.

Предварительный гидравлический расчет выполняют, определяя расход воды по формуле (8.2) в предположении, что теплопотери помещений возмещаются только приборами (без учета теплоотдачи теплопроводов). После выбора диаметра труб и вычисления потерь давления в системе Δр_пот проводят тепловой расчет труб с получением значений температуры воды на участках системы. Тепловой расчет труб выполняется исходя из следующих положений.

Теплоотдача теплопровода Q_TP на участке длиной l_тр, согласно формуле (4.28), может быть найдена как

где q_тр — теплоотдача 1 м вертикально или горизонтально проло­женного теплопровода, определяемая по табл. 11.22 Справочника проектировщика при известной начальной температуре теплоноси­теля, т. е. по разности температуры t_нач — t_в.

Теплоотдачу Q_Tp можно считать равной изменению энтальпии теплоносителя воды Ч?_т при ее движении от начала до конца участка теплопровода

Q_T = G_T c(t_нач - t_кон), (8.49)

где G_T — расход теплоносителя воды на участке, кг/ч, по предварительному гидравлическому расчету; t_нач и t_кон — температура воды соответственно в начале и конце участка, °С,

По формулам (8.48) и (8.49) найдем

(8.50)

При тепловом расчете длинных участков расчет для уточнения приходится выполнять дважды исходя при вторичном определении не из начальной, а из средней температуры воды на участке

Тепловой расчет начинают с первого участка от теплообменника считая t_нач = t_г

Принимая найденную в качестве в качестве t_нач для последующего участка, продолжают расчет и таким путем определяют температуру (а следовательно, и плотность) воды в каждой узловой точке системы, в том числе при входе воды в приборы.

Уточняющий гидравлический расчет проводят случае, если обнаружится значительное расхождение между подсчитанными потерями давления в системе Др_Пот и действительным располагаемым циркуляционным давлением ДрД, которое определяют по формуле

(8.51)

Первый член правой части формулы (8.51) повторяет формулу (7.22), которую теперь уже можно использовать, так как стала известной плотность воды, второй — включает плотность обратной воды при ее действительной температуре.

Гидравлический расчет системы уточняют, если или Однако в этом случае при гидравлическом пересчете допустимо тепловой расчет труб не повторять.

Если окажется, что или то уточняют не только гидравлический расчет, но и тепловой расчет труб, т. е. фактически заново проводят весь расчет. При удачно выполненном предварительном гидравлическом расчете, когда , гидравлический и тепловой расчеты оставляют без изменений.

Данные теплового расчета труб используют при расчете площади отопительных приборов. Необходимую тепловую мощность Q_np каждого прибора вычисляют по уравнению, аналогичному уравнению (4.27):

Q_np = Q_n - Σ k_nQ_Tp, (8:52)

где Q_n — расчетная теплопотребность помещения; Σ k_nQ_Tp — суммарная полезная теплоотдача имеющихся в помещении теплопро­водов, известная из теплового расчета труб.

Плотность теплового потока каждого прибора q_af (§ 4.6) вычисляют по действительной средней температуре воды. Эту температуру находят по формуле (4.21) при действительных значениях тепловой мощности, расхода и температуры воды в месте входа теплоносителя в прибор.

Системы водяного отопления с естественной циркуляцией (конструктивные особенности систем, достоинства и недостатки, область применения, схемы вертикальных и горизонтальных 2х-трубных и 1-трубных систем).

В системах с естественной циркуляцией движение воды в циркуляционных кольцах осуществляется за счет естественного давления вызванного разностью плотностей нагретой и охлажденной воды.

Область применения системы с естественной циркуляцией воды (гравитационной) в настоящее время ограничена. Её используют для отопления отдельных жилых квартир, обособленных зданий (особенно в сельской местности), зданий при неналаженном снабжении электрической энергией. Применяют также в зданиях, в которых недопустимы вызываемые циркуляционными насосами шум и вибрация конструкций ( например при точных измерениях).

Гравитационная система для улучшения циркуляции воды устраивается, как правило, с верхним расположением подающей магистрали – с верхней разводкой.

Расширительный бак в гравитационной системе непосредственно присоединяется к главному стояку для непрерывного безпрепятственного удаления воздуха из системы через бак в атмосферу (без воздухосборников и воздухоотводчиков).

Приборные узлы выполняются для обеспечения движения воды в отопительных приборах по схеме сверху-вниз с целью повышения коэффициента теплопередачи

приборов.

преимущества системы отопления с естественной циркуляцией воды

К основным преимуществам системы отопления с естественной циркуляцией воды по сравнению с други­ми видами отопительных систем относятся:

— ровная температура помещений, обусловленная са­морегулированием системы отопления. Саморегулирова­ние заключается в том, что при изменении температуры и плотности воды изменяется и ее расход (вследствие воз­растания или уменьшения естественного циркуляционного давления). Одновременное изменение температуры и рас­хода воды придает системе тепловую устойчивость, обес­печивая теплопередачу приборов, необходимую для под­держания заданной температуры помещений;

— независимость действия системы от снабжения электрической энергией;

— относительная простота устройства и эксплуатации;

— отсутствие шума и вибраций;

— сравнительная долговечность (при правильной эксплуатации система может действовать около 50 лет без капитального ремонта).

недостатки систем отопления с естественной циркуляцией воды

Применение систем водяного отопления с естествен­ной циркуляцией допускается лишь для небольших зда-

ний. В этих системах величина циркуляционного давле­ния невелика, и поэтому диаметры труб должны быть большими, не допускающими больших скоростей движе­ния воды. В противном случае система может оказаться экономически невыгодной.

К недостаткам системы отопления с естественной циркуляцией воды относятся:

— повышенная стоимость (до 5—7 % стоимости зда­ния) в связи с применением труб большого диаметра;

— большой расход металла и увеличение затрат труда на монтаж системы;

— сокращение радиуса действия из-за небольшого циркуляционного давления;

— замедленное включение системы в действие;

— высокая вероятность замерзания воды в трубах, проложенных в неотапливаемых помещениях.

Схема двухтрубной системы водяного отопления с верхней разводкой и естественной циркуляцией.

К – котел, 1 – главный стояк, 2 – подающий магистральный теплопровод (горячей воды), 3 – сигнальная труба, 4 – расширительный бак, 5 – переливная труба, 6 – циркуляционная труба, 7 – вентили или краны на стояках, 8 – тройники с пробкой, верхние – для впуска воздуха в отключенный стояк, нижние – для спуска воды, 9 – подающие стояки (горячей воды), 10 –отопительные приборы, 11 – обратные стояки, 12 – регулировочные краны у отопительных приборов, 13 – подающие подводки, 14 – обратные проводки, 15 – обратный магистральный теплопровод, 16 запорные вентили, 17 – труба для заполнения системы водой из водопровода, 18 – спускная труба.

Рис. 7.2. Схема двухтрубной системы водяного отопления с нижней разводкой и естественной циркуляцией

К —котел; / — главный стояк; 2, 3, 5 — соединительная, переливная, сигналь­ная трубы расширительного бака; 4 — расширительный бак; 6 — воздушная лкния; 7 — воздухосборник; 8 — подающие подводки; 9 — регулировочные краны у отопительных приборов; 10 — отопительные приборы; 11 — обратные подводки; 12 — обратные стояки (охлажденной воды); 13 — подающие стояки (горячей воды); 14 — тройники с пробкой для спуска воды; 15— краны или вентили на стояках; 16, 17 — подающий и обратный магистральные теплопро-соды; 18 —запорные вентили или задвижки на магистральных теплопроводах для регулирования и отключения отдельных веток; 19 — воздушные краны

Схема однотрубной системы водяного отопления с верхней разводкой и естественной циркуляцией.

Рис. 7.4. Схема однотрубных го­ризонтальных систем водяного отопления

а, в — проточная; б — с замыкающими участками

Системы водяного отопления с принудительной циркуляцией (виды систем, конструктивное исполнение стояков и узлов присоединения приборов, схемы вертикальных и горизонтальных систем).

Системы водяного отопления с естественной циркуляцией воды не устраивают в многоэтажных зданиях из-за низкого циркуляционного давления и большого расхода металла на трубы значительных диаметров. Для таких домов рекомендуется система водяного отопления с искусственной циркуляцией, которая обеспечивается циркуляционными насосами. Эти насосы не поднимают воду, а только перемещают её, создавая циркуляцию. Циркуляционные насосы функционируют в замкнутых кольцах системы отопления, заполненных водой.

Циркуляционный насос подключают к обратной магистрали системы отопления. Это способствует увеличению срока службы деталей, взаимодействующих с горячей водой. При системе водяного отопления с искусственной циркуляцией расширительный бак подсоединяют не к подающей, а к обратной магистрали.

В системах водяного отопления рекомендуется при­менять малошумные горизонтальные лопастные насосы центробежного типа. Они способны перемещать значи­тельное количество воды и развивать сравнительно не­большие давления. К их числу относятся насосы, за­крепляемые непосредственно на трубах (без фундамен­та) и соединенные в единый блок с электродвигателями.

Применение насосных систем отопления позволяет:

— значительно увеличить протяженность трубо­провода;

— снизить металлоемкость системы отопления за счет уменьшения диаметров разводящих трубопроводов;

— применять новые схемные решения системы отопления (отказ от верхней разводки трубопроводов).

Рис. 6.2. Схема вертикальной однотрубной системы водяного отопления с верхней разводкой и стояками различной (условно) конструкции

/ — проточный стояк; // и /// — стояки соответственно с осевыми и смещенны­ми замыкающими участками; IV и V — проточно-регулируемые стояки; 1— обратная магистраль; 2 — отопительные приборы; 3 — краны КРП; 4 — осевой замы­кающий участок; 5 — подающая магистраль; 6 — главный стояк; 7 — расшири­тельный бак; 8 — смещенный замыкающий участок; 9 — проточный воздухо­сборник; 10 — обходной участок; П — краны КРТ; 12 — циркуляционный на­сос; 13 —• теплообменник

Применяется со стояками всех трех типов – проточными, с замыкающими участками и проточно-регулируемыми – в многоэтажных зданиях, имеющих четыре-девять этажей и более.

Рис. 6.3. Схема вертикальной однотрубной системы водяного отепления с нижней

разводкой и П-образными стояками различной (условно) конструкции

1- проточный стояк; // и /// — стояки со смещенными замыкающими участками; IV и V — проточно-регулируемые стояки (обозначения 1-13 см. на рис. 6.2)

Эту систему применяют в бесчердачных многоэтажных (три-семь этажей и более) зданиях имеющих технические подполья или подвальные помещения. (бесчердачные здания)

Рис. 6.4. Схема вертикальной однотрубной системы водяного отопления с опроки­нутой циркуляцией воды, проточным расширительным баком и стояками различ­ной (условно) конструкции

1— проточный стояк с конвекторами КН; // и V — проточно-регулируемые стоя­ки с конвекторами КА (//) и радиаторами (V); III — проточный стояк с радиато­рами; IV — стояк со смещенными к радиаторам замыкающими участками (обозначения 1—13 см. на рис. 6.2)

Применяется в зданиях повышенной этажности (10 этажей и более). Система способствует поддержанию равномерного теплового режима во всех помещениях и установке приборов одинаковой площади по высоте здания.

Рис. 6.5. Схемы вертикальной двухтрубной системы водяного отопления с верхней (а) и нижней (б) разводкой (при нижней разводке стояки условно различной кон­струкции)

/ и 2 — подающие Т1 и обратные Т2 магистрали; 3 и 4 — подающие и обратные стояки; 5 — отопительные приборы; 6 — краны КРД; 7 — главный стояк; 8 — расширительный бак; 9 — воздушная линия; 10 — воздушные краны; 11 — со­единительная труба расширительного бака; 12 — циркуляционный насос; 13 теплообменник

Система с верхней разводкой устраивается преимущественно в малоэтажных (два-три этажа) зданиях во избежание значительного вертикального теплового разрегулирования.

Система с нижней разводкой применялась чаще особенно при числе этажей в зданиях более двух-трех и в зданиях, состоящих из разноэтажных частей. При этом исходили из её преимуществ – меньшего расхода труб и большей вертикальной гидравлической и тепловой устойчивости по сравнению с системой, выполненной с верхней разводлкой.

Рис. 6,6. Схема горизонтальной однотрубной системы отопления с ветвями раз­личной (условно) конструкции

/ —- проточная ветвь для приборов на разных этажах; // —проточная бифиляр-
ная ветвь; 111 — ветвь с замыкающими участками; 1— радиаторы; 2 — воздуш­
ная труба; 3 - воздушные краны; 4 - подающий стояк; 5 — обратный стояк;
6 - вентили; 7—расширительный бак; 8 конвекторы двухтрубные; 9 — кра
ны КРП; 10 — замыкающий участок; 11 - обратная магистраль; 12 — цирку-
ляционный насос; 13 – теплообменник.

Встречавшаяся ранее в основном в одноэтажных зданиях временного типа, в последнее время стала применяться для отопления с/х сооружений, многоэтажных зданий как производственных, так и гражданских. Распространение данных систем связано с увеличением длины зданий, внедрением сборных каркасно-панельных конструкций с широким шагом колонн и удлиненными световыми проёмами. Отсутствие в таких зданиях простенков и отверстий в панелях перекрытий затрудняло размещение традиционных вертикальных стояков, а также сокращается по сравнению с вертикальной системой протяженность теплопроводов, особенно стояков и магистралей.

1. Основные положения гидравлического расчета двухтрубных систем водяного отопления с принудительной циркуляцией.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ

Основные положения гидравлического расчета системы водяного отопления

Система водяного отопления представляет собой раз­ветвленную закольцованную сеть труб и приборов, заполненных водой. Вода в течение отопительного сезона нахо­дится в постоянном кругообороте. По трубам (теплопроводам) нагретая вода распределяется по приборам, охлажденная в приборах вода собирается воедино, нагревается в теплообменнике и вновь направляется к приборам. Тепло­проводы предназначены для доставки и передачи в каждое помещение обогреваемого здания необходимого количества тепловой энергии. Так как теплопередача происходит при охлаждении определенного количества воды, требуется выполнить гидравлический расчет системы.

Гидравлический расчет проводится по законам гид­равлики. Расчет основан на следующем принципе: при установившемся движении воды действующая в системе разность давления (насосного и естественного) полностью расходуется на преодоление сопротивления движению.

Правильный гидравлический расчет предопределяет работоспособность системы отопления. Точный расчет системы связан с решением большого числа нелинейных уравнений. Решение затрудняется при выполнении требований СНиП применять трубы по имеющемуся сортаменту. В этих условиях гидравлический расчет заключается в подборе по сортаменту площади поперечного сечения (диаметра) труб, достаточной для подачи нужного количества воды в приборы системы. Потери давления при перемещении требуемого количества воды по трубам принятого диаметра определя­ют гидравлическое сопротивление системы.

Гидравлическое сопротивление системы, как установлено, должно соответствовать действующей разности давле­ния, а в расчетных условиях циркуляции воды — расчетному циркуляционному давлению (см. § 7.5).

Гидравлический расчет выполняют по пространственной схеме системы отопления, вычерчиваемой обычно в аксонометрической проекции. На схеме системы выявляют циркуляционные кольца, делят их на участки и наносят тепловые нагрузки. В циркуляционное кольцо могут быть включены один (двухтрубная система) или несколько (однотрубная система) отопительных приборов и всегда теплогенератор, а также побудитель циркуляции теплоносителя в насосной системе отопления.

Участком называют трубу постоянного диаметра с одним и тем же расходом теплоносителя. Последовательно соединенные участки, образующие замкнутый контур циркуляции воды через теплогенератор, составляют циркуляционное кольцо системы.

Тепловая нагрузка прибора (точнее прибора с прилегающйм этажестояком) принимается равной расчетным теплопотерям помещений Q_n (за вычетом теплопоступлений, если они имеются).

Тепловая нагрузка участка Qy, составляется из тепло­вых нагрузок приборов, обслуживаемых протекающей по участку водой:

Q_yч = ∑Q_n. (8.1)

Для участка подающего теплопровода тепловая на­грузка выражает запас теплоты в протекающей горячей воде, предназначенной для последующей (на дальнейшем пути воды) теплопередачи в помещения; для участка обратного теплопровода — потери теплоты протекающей охлажденной водой при теплопередаче в помещения (на предшествующем пути воды). Тепловая нагрузка участка предназначена для определения расхода воды на участке в процессе гидравлического расчета.

Расход воды на участке G_yч при расчетной разности температуры воды в системе t_r—1₀ по аналогии с формулой (6.7) с учетом дополнительной теплоподачи в помещения

С_уч= Q_yч/с(t_г-t_о)β₁β₂ (8.2)

где Q_yч — тепловая нагрузка участка, найденная по формуле (8.1); βi и β₂ — поправочные коэффициенты, учитывающие дополнительную теплоотдачу в помещения [см. пояснения к формуле (4.21); с — удельная массовая теплоемкость воды, равная 4,187 кДж/ (кг«К).

Для получения расхода воды на участке в кг/ч тепловую нагрузку в Вт следует выразить в кДж/ч, т. е. умножить на 3600 : 1000=3,6.

Тепловая нагрузка системы отопления в целом равна сумме тепловых нагрузок всех приборов (теплопотерь помещений). По общей теплопотребности для отопления здания определяют расход воды в системе [формула (6.7)]

[пояснения — см. формулу (8.2)].

Гидравлический расчет связан с тепловым расчетом отопительных приборов и труб. Требуется многократное повторение расчетов для выявления действительных рас­хода и температуры воды, необходимой площади приборов. Для этого используют ЭВМ. При расчете вручную сначала выполняют гидравлический расчет системы, принимая средние значения коэффициента местного сопротивления (КМС) приборов, затем — тепловой расчет труб и приборов.

Если в системе применяют конвекторы, в конструкцию которых входят трубы D _у= 15 и 20 мм, то для более точного расчета предварительно определяют длину этих труб, а после гидравлического расчета с учетом потерь давления в трубах приборов, уточнив расход и температуру воды, вно­сят поправки в размеры приборов.

При гидравлическом расчете потери давления на каждом участке Ар_уч, Па, циркуляционных колец системы отопления определяют по формуле Дарси — Вейсбаха, известной из курса гидравлики

(8.4)

По формуле (8.4) находят падение гидростатического давления в потоке воды вследствие линейной потери (первое слагаемое) при трении о стенки трубы и местных сопротивлений (второе слагаемое) из-за деформации потока в фасонных частях, арматуре и приборах.

Коэффициент гидравлического трения Я зависит от .режима движения жидкости (ламинарного или турбулентного) в трубах и приборах систем отопления.

При ламинарном движении воды коэффициент гидрав­лического трения по формуле Пуазейля с поправкой на шероховатость труб (действительная в диапазоне изменения числа Рейнольдса от 300 до 7000)

где Re — число Рейнольдса (Re=ωd_B/v); k_э — эквивалентная шероховатость внутренней поверхности труб (в системах водяного отопления принимают k_э =0,2 мм).

При турбулентном движении воды в трубах (во всей области турбулентного режима от гидравлически гладких до вполне шероховатых труб) наиболее часто (с учетом зарубежной практики) используют формулу Колбрука (в отечественной практике применяют также формулу А. Д. Альт-шуля):

(8.6)

Турбулентное движение воды наблюдается в современ­ных насосных системах (особенно однотрубных) многоэтажных зданий.

Ламинарное движение встречается в чугунных отопи­тельных приборах и в трубах систем с естественной циркуляцией воды малоэтажных зданий.

Коэффициент гидравлического трения дополнительно возрастает при малой скорости движения в связи со значительным охлаждением воды в трубах.

Коэффициент местного сопротивления (КМС) £ зависит в основном от геометрической формы препятствий движению (арматура, приборы, воздухосборники, грязевики, коллекторы и т. п.), изменения направления движения и расхода воды (в тройниках, крестовинах, отводах, скобах, утках, калачах и других фасонных частях).

Значения КМС, как правило, определяют опытным путем и при гидравлических расчетах насосных систем отопления усредняют (хотя известно, что ζ увеличивается под влиянием вязкости при малой скорости движения воды). Для тройников и крестовин находят по отдельности значения КМС для прямых проходов и ответвлений, отнесенные к гидродинамическому давлению в потоках до их слияния или после деления в этих фасонных частях, т. е. к участкам с меньшим расходом воды. Например, КМС равностороннего тройника при делении потока воды пополам составляют: на проходе 2,2, на ответвлении 5,4; при слиянии равных потоков соответственно 2,2 и 2,0 (число два означает, что потеря гидростатического давления при слиянии бокового потока с прямым равна двум единицам гидродинамического давления, причем гидродинамическое давление подсчитано по значению скорости движения воды в боковом ответвлении).

При гидравлическом расчете вертикальной двухтрубной системы отопления после расчета основного и второстепенных циркуляционных колец через отопительные приборы на нижнем этаже дополнительно рассчитывают стояки. Расчет стояков двухтрубной системы сводится к выбору диаметра труб с увязкой потерь давления на параллельно соединенных участках [согласно формуле (8.10)], так как общие участки циркуляционных колец уже рассчитаны. При этом учитывается изменение естественного циркуляционного давления для приборов, размещаемых на различных этажах.

На рис. 8.10 изображены двухтрубные стояки систем с верхней (рис. 8.10, а) и нижней (рис. 8.10, б) разводками. Двойными линиями отмечены участки (пусть Q₂>Q₁), потери давления на которых известны из предшествующего расчета циркуляционных колец через приборы на первом этаже. Располагаемое циркуляционное давление для расчета дополнительных (не общих) участков, обеспечивающих теплоносителем приборы на втором этаже, параллельно соединенных с рассчитанными участками, составит:

Схемы двухтрубных стояков с расчетными участками в системах водяного отопления с верхней (а) и нижней (б) разводками

при верхней разводке

(8.31а)

при нижней разводке

, (8.316)

где Н$ — вертикальное расстояние между центрами охлаждения воды в отопительных приборах на втором и первом этажах.

Вторые слагаемые учитывают дополнительное естест­венное циркуляционное давление по формулам (7.34) и (7.39). Видно, что < за счет потерь давления на участке l. С другой стороны, расчетных участков в стояках при нижней разводке больше (три участка — о, р и r между точками А и Б на рис. 8.10, б — пусть Q₃>Q₄), чем при верхней (два участка — р и г между точками А и Б на рис. 8.10, а). Следовательно, увязка располагаемого и потерянного давления в стояках системы с нижней разводкой вполне достижима и система поэтому работает более устойчиво. Этим объясняется то, что при насосной циркуляции воды в многоэтажных зданиях применяются если не однотрубные, то двухтрубные системы с нижней разводкой, а двухтрубные системы с верхней подающей магистралью используются ограниченно — лишь в малоэтажных зданиях