OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

70

5.Zagadnienia hydrauliczne w instalacjach ogrzewania

wodnego

Spadek ci

śnienia w prostoosiowych odcinkach rur

2

2

U

d

l

p

ρ

λ

=

∆

(5.1)

gdzie:

λ

- współczynnik tarcia

U –

średnia prędkość przepływu

L – długo

ść rury

d –

średnica rury

ρ

- g

ęstość wody

Rys.5.1.Współczynnik tarcia przy przepływie w rurach

porowatych

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

71

Dla przewodów o przekroju kołowym

średnią prędkość

wyrazi

ć można

2

4

d

V

U

π

&

=

(5.2)

a st

ąd spadek ciśnienia

2

5

2

8

V

d

l

p

&

π

ρ

λ

=

∆

(5.3)

w obszarze samomodelowania, w którym współczynnik

tarcia nie zale

ży od liczby Reynoldsa zależność (5.3) może

by

ć zapisana w postaci

2

V

C

p

&

=

∆

(5.4)

gdzie: C=const. – opór hydrauliczny

W rzeczywisto

ści opór hydrauliczny jest funkcją

strumienia obj

ętości i liczby Reynoldsa. Zmienność te

mo

żna z pewnym przybliżeniem aproksymować zależnością

m

V

C

p

&

=

∆

(5.5)

gdzie: m – wykładnik hydrauliczny

W instalacjach z rur stalowych wykładnik hydrauliczny

mo

żna przyjąć m = 1.9, a w instalacjach z rur miedzianych

m = 1.8

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

72

Tablica 5.1.Wykładnik hydrauliczny dla przewodów o przekroju

kołowym

Pr

ędkość przepływu

[m/s]

0.2

0.5

1

1.5

2.0

3.0

DN 300

1.933

1.953

1.966

DN 100

1.896

1.920

1.949

1.964

DN 65

1.880

1.923

1.951

1.961

1 ½”

1.879

1.919

1.947

1”

1.829

1.870

1.918

½”

1.804

1.868

1.910

R

u

ry

s

ta

lo

w

e

w

g

n

o

rm

P

N

-7

5

/H

-

7

4

2

0

0

o

ra

z

P

N

-8

1

/H

-7

4

2

1

9

3/8”

1.804

1.861

1.910

54x2

1.822

1.792

1.827

1.829

28x1.2

1.801

1.811

1.862

1.802

1.783

18x1

1.738

1.720

1.790

1.810

R

u

ry

m

ie

d

zi

an

e

10x1

1.779

1.766

1.771

1.787

Spadek ciśnienia w oporach regulowanych - zaworach

Charakterystyk

ę przepływową zaworów określa się

tradycyjnie nie poprzez spadek ci

śnienia czy wartość oporu

hydraulicznego, lecz poprzez tzw. współczynnik przepływu

Współczynnikiem przepływu K

v

– okre

śla się natężenie

przepływu w m

3

/h przy temperaturze 30

÷

50

°

C oraz przy

spadku ci

śnienia

∆

p=p

1

-p

2

= 1 bar przy danym poło

żeniu

grzybka zaworu H

Współczynnikiem K

vs

(lub K

v100

) – okre

śla się wartość

współczynnika przepływu K

v

przy zaworze całkowicie

otwartym

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

73

Strumie

ń objętości przepływający przez zawór wyrazić

mo

żna przy pomocy współczynnika przepływu w

nast

ępujący sposób

ρ

ρ

0

0

p

p

K

V

v

∆

∆

=

&

(5.6)

gdzie:

bar

p

1

0

=

∆

3

0

/

1000

m

kg

=

ρ

hydrauliczny wykładnik oporu sieci

w odniesieniu do sieci przewodów lub jej wyodr

ębnionego

fragmentu zapisa

ć można zależność

z

V

C

p

&

=

∆

(5.7)

hydrauliczny wykładnik oporu sieci obliczy

ć można wg

nast

ępującej zależności

(

)

[

]

V

V

V

z

m

&

&

&

ln

1

ln

2

α

α

−

+

=

(5.8)

gdzie: m – wykładnik hydrauliczny prostego odcinka

rury

α

- udział oporów miejscowych w oporze

całkowitym

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

74

Rys.5.2.Zale

żność hydraulicznego wykładnika sieci w

funkcji udziału oporów miejscowych

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,90

1,92

1,94

1,96

1,98

2,00

b)

a)

Rury stalowe

0.1 m

3

/h

1 m

3

/h

10 m

3

/h

100 m

3

/h

z

α

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,80

1,85

1,90

1,95

2,00

Rury miedzianie

0.1 m

3

/h

1 m

3

/h

10 m

3

/h

100 m

3

/h

Z

α

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

75

5.1. Rodzaje układów hydraulicznych

Rys.5.3.Układ szeregowy oporów hydraulicznych

1

1

1

z

V

C

p

&

=

∆

(5.9a)

2

2

2

z

V

C

p

&

=

∆

(5.9b)

2

1

2

2

1

1

2

1

.

z

z

calk

V

C

V

C

p

p

p

&

&

+

=

∆

+

∆

=

∆

(5.10)

poniewa

ż

V

V

V

&

&

&

=

=

2

1

, przy zało

żeniu

z

z

z

=

≈

2

1

mo

żna

zapisa

ć

z

calk

z

calk

V

C

V

C

C

p

&

&

.

2

1

.

)

(

=

+

=

∆

(5.11)

Rys.5.4.Charakterystyka hydrauliczna oporów poł

ączonych

szeregowo

C

calk.

C

2

C

1

V

∆

p

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

76

Rys.5.5.Układ równoległy oporów hydraulicznych

Zakładaj

ąc dla uproszczenia

2

2

1

=

=

z

z

1

1

1

C

p

V

∆

=

&

(5.12a)

2

2

2

C

p

V

∆

=

&

(5.12b)

poniewa

ż dla układu równoległego

.

2

1

calk

p

p

p

∆

=

∆

=

∆

,

całkowity strumie

ń objętości wynosi

2

.

.

.

1

C

p

C

p

V

calk

calk

calk

∆

+

∆

=

&

(5.13)

st

ąd

2

.

1

.

2

.

1

.

2

2

C

p

C

p

C

p

C

p

V

calk

calk

calk

calk

∆

∆

+

∆

+

∆

=

&

(5.14)

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

77

Całkowity spadek ci

śnienia na równolegle połączonych oporach

hydraulicznych wyrazi

ć można zatem następująco

2

.

2

1

2

1

2

1

.

2

calk

calk

V

C

C

C

C

C

C

p

&

+

+

=

∆

(5.15)

Rys.5.6.Charakterystyka hydrauliczna oporów poł

ączonych

równolegle

Szeregowe oraz równoległe ł

ączenie pomp

Rys.5.7. Sposoby ł

ączenia pomp

C

calk.

C

2

C

1

V

∆

p

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

78

Rys.5.8.Charakterystyka zast

ępcza pomp połączonych

równolegle

Rys.5.9.Charakterystyka zast

ępcza pomp połączonych

szeregowo

pompa zastepcza

P

2

P

1

Strumien objetosci V

W

y

s

o

k

o

s

c

p

o

d

n

o

s

z

e

n

ia

H

p

pompa zastepcza

P

2

P

1

W

y

s

o

k

o

s

c

p

o

d

n

o

s

z

e

n

ia

H

p

Strumien objetosci V

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

79

Współdziałanie pompy i sieci przewodów

Rys.5.10.Uproszczony

schemat

instalacji

centralnego

ogrzewania

5.11.Współpraca pompy z sieci

ą przewodów

Punkt pracy

Charakterystyka sieci
(odbiorniki ciepla i kociol)

Charakterystyka pompy

Strumien objetosci

∆

p

,

H

p

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

80

5.2.Przykłady uproszczonej analizy przepływu w instalacji

grzewczej

Odł

ączanie odbiorników w instalacjach dwururowych

Przykład 1

Dwa odbiorniki ciepła s

ą podłączone równolegle. Należy ustalić w

jaki sposób zmieni si

ę strumień wody w obiegu przez odbiornik

1 po wył

ączeniu odbiornika 2

Rys.5.12.Uproszczony schemat instalacji dwururowej z

dwoma odbiornikami ciepła

h

l

V

V

V

h

l

V

h

l

V

Pa

p

Pa

p

BKPA

AB

/

300

,

/

200

,

/

100

1500

1000

2

1

2

1

=

+

=

=

=

=

∆

=

∆

&

&

&

&

&

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

81

Rys.5.13.Wyznaczenie punktu pracy sieci z Rys.5.12 w

warunkach nominalnego obci

ążenia

Rys.5.14.Wyznaczenie

punktu

pracy

po

wył

ączeniu

odbiornika 2

0

100

200

300

400

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

punkt pracy

V [l/h]

H

p

,

∆

p

[P

a

]

odbiornik G

1

odbiornik G

2

rownolegle polazcenie G

1

i G

2

Odcinek BKPA
charakterystyka zastepcza sieci,

charakterystyka pompy

0

100

200

300

400

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

V=150 l/h

punkt pracy
V

1

=170 l/h

V [l/h]

H

p

,

∆

p

[P

a

]

odbiornik G

1

Odcinek BKPA
charakterystyka zastepcza sieci,

charakterystyka pompy

Plaska charakterystyka pompy

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

82

Przykład 2

Dany jest układ trzech odbiorników ciepła. Nale

ży zbadać,

w jaki sposób zmieni

ą się strumienie objętości przy

odł

ączeniu odpowiednio odbiornika 1 i odbiornika 3

Rys.5.15.Uproszczony schemat instalacji dwururowej z trzema

odbiornikami ciepła

Tablica 5.2. Strumieni obj

ętości straty ciśnienia w warunkach

obliczeniowych

Odcinek sieci

Strata ci

śnienia

[Pa]

Strumie

ń

obj

ętości [l/h]

Punkt pracy

C3D

7500

500

P

1

C2D

7500

1000

P

2

A-C/D-B

5000

1000

P

3

A1B

12500

500

P

4

BKPA

5000

2000

P

5

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

83

Rys.5.16.Wyznaczenie

punktu

pracy

w

warunkach

nominalnych oraz przy odł

ączeniu odbiornika 1

Strumie

ń wody przepływającej przez poszczególne

odbiorniki po zamkni

ęciu odbiornika nr 1

Odbiornik 2:

%

10

%

100

,

/

1100

2

2

2

2

≈

×

−

′

≈

′

V

V

V

h

l

V

&

&

Odbiornik 3:

%

10

%

100

,

/

550

3

3

3

3

≈

×

−

′

≈

′

V

V

V

h

l

V

&

&

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

P

2

'

P

1

'

V=1690 l/h

P

5

P

4

P

3

P

2

P

1

BKPA

A1||2||3B

A1B

AC2||3DB

A-C/B-D

C2||3D

C2D

C3D

V [l/h]

H

p

,

∆

p

[P

a

]

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

84

Rys.5.17.Wyznaczenie

punktu

pracy

w

przypadku

odł

ączenia odbiornika 3

Odbiornik 1:

%

10

%

100

,

/

500

1

1

1

1

≈

×

−

′

≈

′

V

V

V

h

l

V

&

&

Odbiornik 2:

%

24

%

100

,

/

1240

2

2

2

2

≈

×

−

′

≈

′

V

V

V

h

l

V

&

&

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

1750 l/h

zamk. odb. 3

war. nominalne

AC2DB

P

4

P

3

P

2

P

1

BKPA

A1B

AC1||2BD

A-C/B-D

C2D

V [l/h]

H

p

,

∆

p

[P

a

]

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

85

5.3.Zawór dwudrogowy w sieci przewodów

Konstrukcja dwudrogowych ( przelotowych zaworów

regulacyjnych)

Rys.5.18. Jednogniazdowy zawór przelotowy

Rys.5.19.Dwugniazdowy zawór przelotowy

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

86

Charakterystyka otwarcia oraz przepływowa zaworu

Rys.5.20.Zawór przelotowy z płaskim grzybem

Pole powierzchni, przez któr

ą odbywa się przepływ w

przypadku zaworu z płaskim grzybem

h

d

A

π

=

(5.16)

Charakterystyka otwarcia zaworu to zale

żność pola

przekroju od skoku grzyba.

Dla zaworu z grzybem płaskim charakterystyka otwarcia jest

funkcj

ą liniową

Jako

ść zaworu regulacyjnego charakteryzuje tzw.

dokładno

ść regulacji, której miarą może być wielkość

d

dA

dh

π

1

=

(5.17)

Zastosowanie grzyba z jarzmem pozwala na dostosowanie

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

87

dokładno

ści regulacji

Rys.5.21.Schemat grzyba z jarzmem

Charakterystyka otwarcia zaworu wyposa

żonego w grzyb z

jarzmem

h

b

A

=

(5.18)

st

ąd szerokość szczeliny b w jarzmie decyduje o

dokładno

ści regulacji

b

dA

dh

1

=

(5.19)

Zastosowanie szczeliny o zmiennej szeroko

ści pozwala na

uzyskanie dowolnej charakterystyki otwarcia

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

88

Rys.5.22.Grzyb z jarzmem o zmiennej szeroko

ści szczeliny

Rys.5.23.Grzyb paraboliczny

Charakterystyka przepływowa zaworu to zale

żność

strumienia obj

ętości od skoku zaworu

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

89

Liniowa charakterystyka przepływowa zaworu

const

dh

V

d

=

&

(5.20)

Rys.5.24.Liniowa charakterystyka przepływowa zaworu

Zgodnie zale

żnością (5.6) zapisać można również

const

dh

dK

V

=

(5.21)

lub

100

100

h

h

K

K

V

V

=

(5.22)

Stałoprocentowa charakterystyka przepływowa

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

90

Stałoprocentowa charakterystyka przepływowa zaworu

pozwala na uzyskanie zawsze takiej samej zmiany

procentowej strumienia obj

ętości, niezależnie od tego, przy

jakim skoku odbywa si

ę ta zmiana

(

)

(

)

n

const

V

V

h

h

d

V

V

d

=

=

100

100

100

/

/

/

&

&

&

&

(5.23)

scałkowanie równania (5.23) prowadzi do zale

żności

(

)

C

h

h

n

V

V

+

=

100

100

ln

&

&

(5.24)

stała całkowania wyznacza si

ę z warunku brzegowego:

dla pełnego otwarcia zaworu

1

100

=

h

h

uzyskuje si

ę

nominalny strumie

ń objętości

1

100

=

V

V &

&

, st

ąd stała

całkowania

n

C

−

=

Podstawiaj

ąc do równania (5.24) otrzymuje się zależność

strumienia obj

ętości w funkcji skoku

(

)

(

)

1

ln

100

100

−

=

h

h

n

V

V &

&

(5.25a)

lub

(

)

1

100

100

−

=

h

h

n

e

V

V &

&

(5.25b)

lub posługuj

ąc się współczynnikiem przepływu

(

)

1

100

100

−

=

h

h

n

v

v

e

K

K

(5.25c)

Dla zaworu wykonanego zgodnie z zale

żnością (5.25) przy

jego całkowitym zamkni

ęciu uzyskuje się niezerowy

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

91

strumie

ń objętości

Dla

0

100

=

h

h

4

przy

0183

.

0

/

3

przy

0498

.

0

/

2

przy

1353

.

0

/

1

przy

3679

.

0

/

100

0

100

0

100

0

100

0

=

=

=

=

=

=

=

=

n

K

K

n

K

K

n

K

K

n

K

K

V

V

V

V

V

V

V

V

Rys.5.25.Stałoprocentowe

charakterystyki

przepływowe

zaworu

W praktyce przyj

ęło się stosować

22

.

3

odpowiada

co

04

.

0

100

0

=

=

n

K

K

V

V

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

92

Charakterystyka eksploatacyjna

Rys.5.26.Dwudrogowy

zawór

regulacyjny

w

sieci

przewodów

Rys.5.27.Charakterystyka hydrauliczna przepływu przez

zawór otwarty oraz przymkni

ęty

Strata cisnienia
(zawor przymkniety)

Strata cisnienia
(zawor otwarty)

zawor przymkniety

zawor otwarty

Strumien objetosci V

∆

p

,

H

p

Charakterystyka przewodow
Charakterystyka zaworu (otwarty)
Charakterystyka zastepcza

Charakterystyka pompy

Charakterystyka zaworu (przymkniety)

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

93

Autorytet zaworu

.

100

100

calk

z

calk

z

C

C

p

p

a

=

∆

∆

=

(5.26)

gdzie:

100

z

p

∆

-strata ci

śnienia na zaworze całkowicie

otwartym

.

calk

p

∆

-całkowita strata ci

śnienia na zaworze i sieci

przewodów

100

z

C

-opór zaworu całkowicie otwartego

calk

C

- opór zaworu wraz z sieci

ą przewodów

Zakładaj

ąc, że całkowity opór sieci jest stały (płaska

charakterystyka pompy lub zawór upustowy utrzymuj

ący

stał

ą wartość ciśnienia w sieci) otrzymuje się

(

)

(

)

2

100

100

2

V

C

C

V

C

C

S

z

S

z

&

&

+

=

+

(5.27)

lub

S

Z

S

z

C

C

C

C

V

V

+

+

=

100

100

&

&

(5.28)

lub

.

100

.

100

.

.

100

1

1

calk

z

calk

z

z

calk

z

calk

C

C

C

C

C

C

C

C

V

V

−

+

=

−

+

=

&

&

(5.29)

Wprowadzaj

ąc do ostatniej zależności pojęcie autorytetu

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

94

zaworu otrzymuje si

ę

100

100

1

1

z

z

C

C

a

a

V

V

+

−

=

&

&

(5.30)

Stosunek oporów hydraulicznych wyst

ępujący w zależności

(5.30) zast

ąpić można stosunkiem współczynników

przepływu

2

100

1













=

vs

v

z

z

K

K

C

C

(5.31)

dla zaworu o charakterystyce liniowej zale

żność (5.30)

przyjmie nast

ępującą postać

(

)

2

100

100

1

1

h

h

a

a

V

V

+

−

=

&

&

(5.32)

a dla zaworu o charakterystyce stałoprocentowej

(

)

[

]

2

1

100

100

1

1

−

+

−

=

h

h

n

e

a

a

V

V
&

&

(5.33)

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

95

Rys.5.28.Charakterystyka eksploatacyjna zaworu o liniowej

charakterystyce przepływowej

Rys.5.29.Charakterystyka

eksploatacyjna

zaworu

o

stałoprocentowej charakterystyce przepływowej

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

a = 1
a = 0.7
a = 0.5
a = 0.3
a = 0.1
a =0.05

h/h

100

V

/V

1

0

0

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

a = 1
a = 0.7
a = 0.5
a = 0.3
a = 0.1
a = 0.05

h/h

100

V

/V

1

0

0

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

96

Całkowita charakterystyka instalacji

Rys.5.30.Całkowita

charakterystyka

instalacji

z

zastosowaniem zaworu o charakterystyce liniowej

Współczynnik przenoszenia

(

)

(

)

100

100

100

/

/

h

h

d

Q

Q

d

k

k

s

s

&

&

=

(5.34)

Rys.5.31.Współczynnik przenoszenia w zale

żności skoku i

autorytetu zaworu – zawór o charakterystyce
liniowej

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

97

Rys.5.30.Całkowita

charakterystyka

instalacji

z

zastosowaniem

zaworu

o

charakterystyce

stałoprocentowej

Rys.5.31.Współczynnik przenoszenia w zale

żności skoku i

autorytetu zaworu – zawór o charakterystyce
stałoprocentowej

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

98

Wskazówki dotycz

ące doboru zaworów

•

Zwi

ększenie autorytetu zaworu zbliża charakterystykę

całkowit

ą instalacji do liniowej powoduje jednak wzrost

oporów przepływu, a co za tym idzie zwi

ększa

zapotrzebowanie na energi

ę pompowania

•

Najcz

ęściej w praktyce dobiera się autorytet zaworu z

zakresu a=0.3

÷

0.5 zarówno w odniesieniu do zaworów o

charakterystyce liniowej jak i stałoprocentowej

5.4. Zawór trójdrogowy w sieci przewodów

Rys.5.32.Zawory

trójdrogowe

a)

mieszaj

ący, b)

rozdzielaj

ący

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

99

Rys.5.33.Mo

żliwości montażu zaworów trójdrogowych a)

jako zawór mieszaj

ący do regulacji temperatury

zasilania, b)jako zawór rozdzielaj

ący do ilościowej

regulacji mocy odbiornika, c) jako zawór
mieszaj

ący do ilościowej regulacji mocy

odbiornika

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

100

Rys.5.34.Schematy

zast

ępcze układów z zaworami

trójdrogowymi; a) jako zawór mieszaj

ący do

regulacji temperatury zasilania, b)jako zawór
rozdzielaj

ący do ilościowej regulacji mocy

odbiornika

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

101

Zakładaj

ąc tak jak poprzednio płaską charakterystykę

pompy oraz jednakowy opór hydrauliczny przelotów A oraz

B mo

żna zapisać

(

)

(

)

(

)

2

100

100

2

100

100

2

B

AB

B

A

AB

A

AB

B

A

V

C

C

V

C

C

V

C

C

&

&

&

+

=

=

+

=

+

(5.35)

lub

1

1

100

100

100

100

+

+

=

+

+

=

=

m

C

C

m

C

C

C

C

V

V

V

V

A

B

A

AB

B

A

AB

A

B

A

&

&

&

(5.36)

gdzie: m jest miar

ą oporu części sieci o regulowanym

strumieniu odniesionego do oporu cz

ęści sieci o stałej

warto

ści strumienia

Opór równolegle poł

ączonych odcinków o regulowanym

strumieniu mo

żna przy tym obliczyć następująco:

(

)(

)

(

) (

)

(

)(

)

sB

zB

sA

zA

sB

zB

sA

zA

sB

zB

sA

zA

B

A

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

+

+

+

+

+

+

+

+

=

2

(5.37)

gdzie

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

102

2

100













=

vA

vsA

A

A

zA

K

K

C

a

C

(5.38a)

(

)

A

A

sA

a

C

C

−

=

1

100

(5.38b)

2

100













=

vB

vsB

B

B

zB

K

K

C

a

C

(5.38c)

(

)

B

B

sB

a

C

C

−

=

1

100

(5.38d)

Rys.5.35.Wpływ

autorytetu

zaworu

trójdrogowego

obliczonego w odniesieniu do oporu sieci o
zmiennym strumieniu na wynikowy strumie

ń

obj

ętości (zawór o charakterystyce liniowej)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0,0

0,5

1,0

1,5

a

A

= a

B

= 1, m = 10

a

A

= a

B

= 0.8, m = 10

a

A

= a

B

= 0.6, m = 10

a

A

= a

B

= 0.4, m = 10

a

A

= a

B

= 0.2, m = 10

V

/V

1

0

0

h/h

100

OGRZEWNICTWO

Rozdział 5 –ZAGADNIENIA

HYDRAULICZNE W

INSTALACJACH

OGRZEWANIA WODNEGO

103

Rys.5.36.Wpływ oporu o stałej warto

ści strumienia objętości

na

deformacj

ę

charakterystyki

zaworu

trójdrogowego (zawór o charakterystyce liniowej)

Rys.5.37.Wpływ

ró

żnych

warto

ści

autorytetu

poszczególnych przelotów na charakterystyk

ę

wynikow

ą zaworu trójdrogowego (zawór o

charakterystyce liniowej)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

a

A

= a

B

= 0.1, m = 10

a

A

= a

B

= 0.1, m = 8

a

A

= a

B

= 0.1, m = 6

a

A

= a

B

= 0.1, m = 4

a

A

= a

B

= 0.1, m = 2

V

/V

1

0

0

h/h

100

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

a

A

= a

B

= 0.1, m = 10

a

A

= 1, a

B

= 0.1, m = 10;

a

A

= 0.1, a

B

= 1, m = 10;

V

/V

1

00

h/h

100