Что такое пьезометрический график?

Располагаемое давление в отопительной системе расходуется на преодоление сопротивлений в подающей и обратной магистралях, а также в стояках с приборами. Картина распределения пьезометрического (статического) давления называется пьезометрическим графиком и показана на рисунке 97.

На схеме рисунка 97 а изображен пьезометрический график идеальной тупиковой системы с располагаемым циркуляционным давлением ΔР_рц. Верхняя наклонная линия показывает падение давления в подающей магистрали системы (DР_п.м), нижняя – в обратной (DР_о.м). Вертикальные линии изображают падение давления в стояках (DР_ст). Сопротивление циркуляционных колец сильно отличается друг от друга и в ближних к тепловому вводу стояках наблюдается избыток давления, который требуется погасить введением добавочного сопротивления Z_ш (увязка). Величина этого сопротивления различна для разных стояков.

Для попутной системы (рисунок 97 б) длины циркуляционных колец почти одинаковы и потери давления в них близки по величине. Поэтому добавочные сопротивления Z_ш для увязки колец невелики или совсем не нужны.

а

б

Рисунок 97 – Идеальный пьезометрический график тупиковой (а) и попутной (б) системы отопления

На практике плавного изменения давления в магистралях не наблюдается, т.к. диаметры участков различны и меняются не плавно, а дискретно. Из-за этого потери давления на каждом участке магистралей различны и падение давления изображается ломаной линией.

Реальные графики тупиковой и попутной систем изображены на рисунках 98 и 99.

Рисунок 98 – Действительный пьезометрический график тупиковой системы

Рисунок 99 – Действительный пьезометрический график попутной системы

Каким образом возникает опрокидывание циркуляции в попутной системе?

Попутная система имеет органический недостаток: образование контура циркуляции в направлении обратном проектному. Этот случай носит название «обращение циркуляции». Для выяснения причин явления рассмотрим графики рисунков 99 и 100.

На схеме рисунка 99 изображен пьезометрический график попутной системы с располагаемым циркуляционным давлением Р_рц. Верхняя наклонная линия показывает падение давления в подающей магистрали системы (DР_п.м), нижняя – в обратной (DР_о.м). Вертикальные линии изображают падение давления в стояках (DР_ст).

Если потери давления в стояках незначительны, то в некоторых случаях может образоваться картина, изображенная на рисунке 100. Линии потерь напора в магистралях пересекутся, и давление в обратной магистрали будет больше, чем в подающей на одном (или нескольких) стояках. Из-за этого теплоноситель будет двигаться в обратную сторону. Это явление называется обращением циркуляции и нарушает работу системы.

Рисунок 100 – Пример обращения циркуляции на стояке 2

В однотрубных системах отопления, где потери напора на стояках велики, обращение циркуляции маловероятно. Но для двухтрубных систем попутного типа оно вполне реально. Поэтому все двухтрубные попутные системы должны проверяться путем построения пьезометрических графиков.