Табл. 1. Потери давления на трение в трубах
В недавней статье к.т.н., доцента МГСУ О.Д. Самарина (журнал С.О.К., №5/2011) подробно изложена методика «техникоэкономической оптимизации скорости движения воды в трубопроводах систем отопления». Однако в конце статьи, на основании обработки принятых данных, предложено принимать среднее значение скорости движения воды для условий города Москвы порядка 0,5–0,55 м/с и вычислять оптимальный диаметр по формуле dвн.опт = 0,85√G. В связи с этим хотелось бы высказать ряд замечаний, учитывая, что возможно изложенные в статье рекомендации могут быть использованы разработчиками проектов в своей практике при проектировании отопления объектов в других районах. Во-первых, слово трубопроводы не следовало бы применять в обращении. Есть ведь такие технические выражения как «нефте-», «газо-», «мазуто-» и «водопроводы».
Поэтому правильнее использовать слово трубы системы отопления. Во-вторых, и это, пожалуй, главное, автором предложена сравнительно большая скорость движения воды в системе отопления. Попробуем разобраться на следующем примере. В табл. 1 представлены значения потерь давления на трение и расходов воды при скорости, принятой равной 0,5/0,25 м/с.
Как известно, в системах отопления диаметры труб обычно с условным диаметром 15, 20, 25, 32 и 40 мм. Из приведенных в таблице данных видно, что потери давления на трение в трубах диаметром 15, 20, 25, да и 32 мм, при скорости воды 0,5 м/с значительно превышают обычно принимаемые в практике потери давления на трение — в пределах не более 60–80 Па/п.м.
Завышенные значения потерь давления на трение при скорости 0,5 м/с не позволят выполнить гидравлическую увязку циркуляционных колец, особенно в системах отопления с тупиковым движением воды с помощью диаметров, например, в малоэтажных зданиях, и приведут к значительным потерям давления в системе.
Так, например, для наглядности — в трубе диаметром 15 мм и длиной только 10 м, с учетом местных сопротивлений, принятых равными, например, 50 % от потерь по длине, общие потери давления составят около 4800 Па или почти 0,5 м водн. ст. В-третьих, автором даны рекомендации при предельном сроке окупаемости Т «для малозатратных и быстроокупаемых мероприятий», равном пяти годам.
При сравнении элементов системы отопления представляется правильным принимать срок эксплуатации системы отопления, равный не менее 25 лет. В этом случае значение оптимального значения диаметра труб, определяемого по рекомендуемой автором формуле (6), будет больше приблизительно на величину в 15 %, а скорость воды, определяемая по формуле (7), меньше приблизительно на 32 %. В-четвертых, определять оптимальный диаметр трубы по формуле: dвн.опт = 0,85√G, в зависимости только от расхода воды, пропорционально зависящей от расчетной разности температуры воздуха в помещении, и наиболее холодной пятидневки наружного воздуха обеспеченностью 0,92, и обратно пропорционально разности температур подающей и обратной воды в системе отопления, можно лишь при исходных данных, близких к приведенным в статье.
Для других регионов значение оптимального диаметра трубы и скорости воды во многом будет зависеть не столько от стоимости труб, электрической энергии, сколько от суровости климата, выражающейся числом градусо-суток отопительного периода (ГСОП).
Также необходимо отметить, что, например, величина градусо-суток отопительного периода, равная произведению продолжительности отопительного периода zот.п в сутках на разность расчетной температуры воздуха tв в характерном помещении здания в холодный период года и температуры наружного воздуха tот.п, средней за отопительный период при температуре внутреннего воздуха 20 °C, для Сочи составляет 1251, для Москвы 4943, то для Верхоянска — 12304 градусо-суток, то есть почти в четыре и десять раз больше, чем для города Сочи, соответственно.
