Что такое гидравлический расчёт и зачем он нужен? Мы попытаемся донести до Вас важность проведения грамотного гидравлического расчёта простым и общедоступным языком на примере системы вентиляции, хотя, всё, что здесь будет сказано, в равной степени будет относится и к системам отопления, и системам кондиционирования.

Система вентиляции, как Вы уже понимаете, состоит из множества элементов. Некоторые из них:
- защитная наружная решётка;
- обратный клапан;
- фильтр;
- подогреватель воздуха;
- вентилятор;
- глушитель шума;
- сеть воздуховодов;
- приточно-вытяжные решётки.

Задачи оборудования системы вентиляции:
- забрать свежий воздух с улицы;
- очистить воздух от пыли и пуха;
- подогреть воздух (в зимний период года);
- понизить уровень звукового давления;
- распределить подготовленный воздух по помещениям;
- равномерно раздать подготовленный свежий воздух по каждому помещению;
- собрать отработанный воздух по каждому помещению;
- собрать отработанный воздух со всех помещений;
- удалить отработанный воздух на улицу.

Теперь Вы сами можете обобщить основные параметры, характеризующие Систему Вентиляции. Это:

1. Рабочее тело.

 

В данной системе это воздух. В выше приведённом списке слово воздух употреблялось 8 из 9 раз. Любое рабочее тело, будь это либо воздух, либо вода, либо фреон, либо любое другое, характеризуется такими основными (с точки зрения гидравлического расчёта) физическими величинами как:
- плотность;
- динамическая вязкость;
- кинематическая вязкость.

Причём значения этих величин зависят от температуры рабочего тела.
Как Вы видите из задач оборудования Системы Вентиляции, чтобы забрать, подготовить, доставить, раздать, собрать и удалить воздух его необходимо пропустить через целый ряд оборудования. Одно и то же количество воздуха, проходя через отверстия с разной площадью сечения, соответственно, будет иметь разную скорость. Отсюда мы формулируем второй очень важный параметр.

2. Скорость движения рабочего тела.

При движении воздух "сталкивается" с различными элементами системы вентиляции, которые препятствуют движению воздуха. Эти элементы получили название:

3. Местные сопротивления, которые характеризуются соответствующим коэффициентом местного сопротивления, а величина препятствия движению воздуха получила название:

4. Потеря давления.

Теперь обобщим все основные параметры, необходимые для проведения гидравлического расчёта:
1. r - плотность рабочего тела.
2. v - скорость движения рабочего тела.
3. x - коэффициент местного сопротивления.
4. DP - потеря давления.

Все эти параметры "связываются" следующей формулой:
DP=x*r*v2/2

Теперь мы можем сформулировать задачу проведения гидравлического расчёта - определить суммарную величину потери давления на всех элементах Системы Вентиляции (в данном примере). Располагая величиной суммарной потери давления, мы наконец-то имеем право подобрать сердце Системы Вентиляции - вентилятор (Системы Отопления - насос, Системы Кондиционирования - компрессор).

Абсолютно любой вентилятор имеет "напорно-расходную" характеристику. Чем больше потеря давления в сети Системы Вентиляции, тем меньше расход воздуха вентилятора, вплоть до полного прекращения подачи воздуха. И наоборот, чем меньше потеря давления в сети Системы Вентиляции (вплоть до нуля), тем больше расход воздуха вентилятора.

Сейчас мы заострим Ваше внимание на очень любопытном моменте. Возьмите абсолютно любой вентилятор, например один из самых "востребованных" вентиляторов фирмы-производителя OSTBERG - CK 250 C и сравните характеристики этого вентилятора, задекларированные в прайс-листах разных фирм. Значения располагаемого напора очень сильно различаются. Как такое может быть? Абсолютно один и тот же вентилятор у разных фирм-продавцов имеет разную производительность. Если Вы сами можете ответить на этот вопрос, значит наша статья была написана не напрасно и Вы не зря потратили Ваше время. Всё верно... "Фирма-конкурент" либо с целью завлечь клиента, либо от технической безграмотности сознательно не указывает потерю давления при которой возможна данная производительность вентилятора. В данном конкретном примере производительность вентилятора CK 250 C - 1260 м3/час возможна лишь при нулевой потере давления.

 

Как Вы понимаете - это практически не возможно. Следовательно, Вы никогда не получите от вентилятора CK 250 C производительность 1260 м3/час. Грамотно указывать не только производительность вентилятора CK 250 C - 800 м3/час, но и потерю давления 250 Па при которой обеспечивается данная производительность. Указанная потеря давления является усреднённой.

 

Но как Вы теперь уже знаете, для определения реальной производительности данного вентилятора CK 250 C необходимо провести гидравлический расчёт Системы Вентиляции Воздуха.

В заключение хочется сказать несколько слов о местных сопротивлениях. Для примера возьмём такой элемент системы отопления как тройник. Многие считают, что коэффициент местного сопротивления тройника - величина постоянная, абсолютно не учитывая направление движения водяного потока (либо прямо, либо по отводу в сторону), не учитывают - разделяется водяной поток или наоборот, потоки объединяются. Также не учитывают процентное соотношение разделяющихся/соединяющихся потоков относительно общего потока воды. А если учесть все выше описанные аспекты, то величина коэффициента местного сопротивления данного тройника даже в первом приближении может варьироваться в следующем диапазоне 0,9...90. Как Вы видите, возможная ошибка - два порядка. А из скольких элементов состоит Система отопления? Это сотни, тысячи элементов. И какова тогда может быть величина ошибки?... И о каком гидравлическом расчёте может идти речь?... Как следствие - неправильно подобранный насос, который либо никогда не выдаст требуемых параметров, либо очень скоро выйдет из строя.