О расчете трубопроводной сети водоснабжения

Анализ геометрии здания и элементов

Перед началом расчета трубопроводной сети необходимо выполнить анализ всех ее участков на чертеже. Он будет запущен автоматически нажатием на Расчет. При этом анализируются элементы на слоях, выбранных в диалоге Настройки.

Для анализа геометрии сети трубопроводов сначала определяются ее участки. Участки сети, где изменяется размер трубы, всегда ограничены тройниками или конструктивными элементами (например, переходниками).

Затем программа ищет начальный элемент сети трубопроводов. Он состоит, к примеру, из ввода в здание для холодной воды, водонагревателя для горячей воды и циркуляции или является началом части сети.

На основании этого определяются пути потока в сети трубопроводов. Пути потока всегда проходят от начального элемента к водоразборной арматуре, концу части сети или воздухоудалителю. Вследствие этого водопроводная сеть имеет столько путей потока, сколько конечных элементов присутствует на ее чертеже.

Процесс расчета

Перед расчетом трубопроводной сети можно задать некоторые параметры в диалоге Настройки, такие как, к примеру, максимальное статическое давление, граничные значения скоростей в различных видах трубопровода и максимальный объем для трубопроводов горячей воды без циркуляции.

В начале расчета трубопроводной сети программа определяет пиковые расходы по расчетным расходам в трубопроводной сети. Они зависят от выбранного типа здания и/или от присвоенных единиц пользования. Тип здания может быть установлен глобально для всех участков в диалоге Настройки или указан для отдельных участков в индивидуальном порядке.

Если типы здания различны в рамках одной трубопроводной сети, то на участках с различными типами программой будет выбран наиболее неблагоприятный тип.

Исходя из рассчитанных совокупных расходов, которые возникают в результате пиковых и постоянных расходов, размеры участков определяются таким образом, чтобы заданные максимальные скорости не были превышены. Такие параметры устанавливаются в Настройках для всех участков сети либо для каждого участка по отдельности.

Определение пикового расхода согласно норм DIN 1988-300 возможно в трех случаях:

• Для участков сети в рамках единиц пользования

Расчет выполняется по объемному расходу единиц пользования. При расчете участка сети с подключенной единицей пользования применяются обе величины максимального объемного расхода водоразборной арматуры (максимум два пользователя). Некоторые потребители (как, например, второй умывальник, биде, душ в комбинации с ванной) предварительно исключаются из расчета пикового расхода, так как считается, что они не используются совместно с другим потребителем в рамках одной единицы пользования.

• Для участков сети за пределами единиц пользования

Номинальный объемный расход сравнивается с расходом, указанным на кривой здания, после чего программа использует меньшее из обоих значений. Если две единицы пользования соединяются в одну ветвь, их объемный расход следует суммировать, сравнить его с кривой здания, после чего использовать при расчете меньшее из обоих значений.

• Для участков сети за пределами единиц пользования, когда потребители соединяются в одну ветвь, которая не может быть присвоена ни одной единице пользования.

Программа использует только пиковый расход из кривой здания.

Потери давления, возникающие из-за установки в сети различных аппаратов (счетчиков, вентилей и т.п.) и фасонных частей влияют на потерю давления пути потока, связанную с трением в трубе. Участки сети, которые должны учитываться при расчете значения R, определяются на основании доступного перепада давления из-за трения, благодаря чему на всех путях потока присутствует минимально необходимый напор. Для некоторой водоразборной арматуры минимальное давление потока может быть меньше допустимой отметки, если соответствующая функция была активирована в диалоге Настройки. При таком определении размеров изменяются динамические скорости потока в сети, что ведет к потере давления из-за значений КМС и аппаратов (при их наличии). Такие изменения программа вносит посредством дифференцированной процедуры расчета. При этом также постоянно учитывается максимальная скорость потока для каждого участка.

Для предотвращения возникновения избыточного давления на водоразборной арматуре необходимо выполнить гидравлическую балансировку сети. При этом участки, относящиеся к нескольким путям потока, рассчитываются таким образом, чтобы по максимуму компенсировать потери давления обоих путей потока. В некоторых случаях один участок сети может иметь меньший размер чем последующие участки. Это можно исключить посредством активирования функции Всегда расставлять диаметры по убывающей в диалоговом окне Настройки.

При разделении водопроводной сети на несколько участков программа вначале выполняет расчет наиболее удаленных из них. После этого полученные данные передаются на присоединенные выходы ветви.

Циркуляционные установки

Циркуляционные трубопроводы автоматически распознаются программой и рассчитываются вместе со всей трубопроводной сетью. В поле Установки в диалоге расчета можно переключаться между отображением системы водоснабжения и циркуляционной системы.

В рамках одной водопроводной сети может находиться несколько циркуляционных установок:

• Для зонирования давления в пределах одного большого здания.
• Для расчета нескольких зданий (в каждом из которых будет находиться по одному водонагревателю), подключенных к одной водопроводной сети.

В диалоге Расчета возможен расчет циркуляционной установки в Режиме моделирования. При этом номинальные диаметры труб, настройки насоса и настройки вентилей являются постоянными для рассчитанной в настоящий момент циркуляционной системы. На основании этих данных анализируются устанавливаемые массовые расходы и температуры.

Моделирование необходимо в том случае, если имеется огромная разница между приростом давления от насоса и потерей давления пути потока, так как это приводит к большим отклонениям между требуемым и фактическим массовым расходом и в сети устанавливаются различные температуры. Также уже существующие системы могут быть проанализированы в режиме моделирования.

Если во время моделирования рабочего случая Термическая дезинфекция минимальная гигиеническая температура будет ниже 70 °C, то программа сначала попробует увеличить число оборотов насоса. Если это (больше) невозможно или насос является нейтральным, то температура емкостного водонагревателя с 75°C будет увеличена до максимум 85°C.