Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Содержание
  1. Гидравлический расчёт системы обогрева с формулами и примерами
  2. Виды отопительных систем
  3. Обозначение расхода носителя тепла и диаметров труб
  4. Обозначение сопротивления
  5. Таблица гидравлического расчёта систем отопления водяного типа
  6. Гидравлическая увязка
  7. Обозначение потерь
  8. Мощность водогрейного котла
  9. Динамические параметры носителя тепла
  10. Обзор программ для гидравлических вычислений
  11. Гидравлический расчет системы обогрева – пример расчета
  12. Пример расчета в Excel
  13. Расчет системы обогрева
  14. Как проссчитать мощность отопления (исходники для расчета)
  15. Программа для расчёта системы обогрева
  16. Расчет энергии тепла на отопление
  17. Расчет потерь тепла дома (видео)
  18. Что такое инфильтрация и когда её нужно иметь в виду?
  19. Подведение итогов теплового расчета
  20. Расчет мощности отопительных радиаторов
  21. Выбор радиаторов панельного типа
  22. Подбор теплового насоса без расчетов
  23. Гидравлический расчет отопления: сбор данных
  24. Гидравлический расчет системы обогрева (видео)
  25. Как проссчитать объем расширительного бака для отапливания?
  26. Давление в расширительном баке отопления, - как проссчитать?
  27. Проекты отопительных систем: варианты
  28. Гидравлический расчет системы обогрева на определенном примере
  29. Понятие гидравлического расчета
  30. Очередность шагов расчета
  31. Начальные условия примера
  32. Как выполняется сбор данных
  33. Мощность водогрейного котла
  34. Динамические параметры носителя тепла
  35. Обозначение диаметра труб
  36. Выводы и полезное видео по теме
  37. Teplius
  38. Что такое гидравлический расчёт
  39. Расчет гидравлики системы обогрева
  40. Обзор программ
  41. Как работать в EXCEL
  42. Очень простая методика расчета системы обогрева
  43. Содержание
  44. Делаем расчет трубного диаметра для отопления, трубопроводный диаметр
  45. Калькулятор расчета напора циркулярного насоса
  46. Метод расчета напора
  47. Какие требования к помещениям обязаны быть исполнены во время установки системы
  48. Расчет количества и мощности батарей
  49. Гидравлическая увязка
  50. Обозначение расхода носителя тепла и диаметров труб
  51. Расчет циркулярного насоса
  52. Цель и ход выполнения расчета
  53. Расчет гидравлики гидравлической системы отопления
  54. Расчет диаметра труб
  55. Сферы применения циркулярных насосов
  56. Виды циркулярных насосов
  57. Объемного расчет расширительного бака
  58. 2 Трубный диаметр

Гидравлический расчёт системы обогрева с формулами и примерами

Тут вы узнаете:

Тепловой носитель двигается по системе под давлением, которое не считается постоянной величиной. Оно уменьшается благодаря наличию сил трения воды о стенки труб, сопротивления на трубной арматуре и фитингах.

Владелец дома также привносит свой вклад, исправляя теплораспределение по индивидуальным помещениям.

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Давление растет, если температура нагрева носителя тепла увеличивается и наоборот – падает при ее снижении.
Во избежание разбалансировки системы отопления, нужно создать условия, при которых к каждому теплообменнику поступает столько носителя тепла, сколько нужно для поддерживания установленной температуры и восполнения неизбежных потерь тепла.
Основной целью гидравлического расчета считается приведение в соответствии расчетных затрат по сети с фактическими или рабочими.
На этом этапе проектирования определяются:

  • трубный диаметр и их пропускная способность;
  • местные потери давления по индивидуальным участкам системы обогрева;
  • требования гидравлической увязки;
  • потери давления по всей системе (общие);
  • хороший расход носителя тепла.

Для изготовления гидравлического расчета нужно сделать некую подготовку:

  1. Собрать исходники и систематизировать их.
  2. Подобрать методику расчета.

В первую очередь проектировщик изучает теплотехнические параметры объекта и делает расчет тепла. В конце концов у него возникает информация о количестве тепла, необходимом для всех помещений.

После чего подбираются радиаторы и тепловой источник.

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Схематичное изображение системы отопления в приватном доме
На стадии разработки принимается решение о типе системы отопления и характерностях ее балансировки, выбираются трубы и арматура.

По завершении составляется аксонометрическая схема разводки, разрабатываются планы помещений с указыванием:

  • мощности отопительных приборов;
  • расхода носителя тепла;
  • расположения теплового оборудования и др.

Все участки системы, узлы маркируются, подсчитывается и наноситься на чертеж длина колец.

Виды отопительных систем

Задачи инженерных расчётов подобного рода осложняются высоким многообразием отопительных систем, как с точки зрения масштабности, так и в плане комбинации. Есть несколько вариантов отопительных развязок, в любой из которых работают собственные закономерности:

1. Двухтрубная тупиковая система — самый популярный вариант устройства, хорошо подходящий для организации как центральных, так и индивидуальных контуров обогрева.

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Двухтрубная тупиковая система обогрева
2. Система состоящая из одной трубы или «Однотрубная система разводки» считается оптимальным способам устройства гражданских отопительных комплексов теплопроизводительностью до 30–35 кВт.

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Система отопления с одной трубой с циркуляцией принудительного типа: 1 — отопительный котел; 2 — группа безопасности; 3 — батареи отопления; 4 — воздухоотводчик; 5 — расширительный бак; 6 — насос циркуляционный; 7 — слив
3. Система из двух труб попутного типа — наиболее материалоёмкий вид развязки контуров отопления, выделяющийся при этом самой высокой из популярных стабильностью работы и качеством распределения носителя тепла.

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Двухтрубная попутная система обогрева (петля Тихельмана)
4. Коллекторная разводка в большинстве случаев аналогична с двухтрубной попуткой, однако при этом все органы управления системой вынесены в одну точку — на коллекторный узел.

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Лучевая отопительная схема: 1 — котёл; 2 — расширительный бак; 3 — коллектор подачи; 4 — батареи отопления; 5 — коллектор обратки; 6 — насос циркуляционный
Перед тем как приступить к прикладной стороне расчётов, необходимо сделать пару важных предупреждений. Сначала необходимо усвоить, что ключ к хорошему расчёту лежит в понимании рабочих принципов жидкостных систем на уровне интуитивного познания.

Без этого рассмотрение каждой взятой отдельно развязки преобразуется в переплетение трудных математических выкладок. Второе — фактическая невозможность рассказать в рамках одного обзора больше, чем основные понятия, за более детальными объяснениями лучше обратиться к такой литературе по расчёту систем отопления:

  • Пырков В. В. «Гидравлическое управление отопительных систем и охлаждения. Доктрина и практика» 2-е издание, 2010 г.
  • Р. Яушовец «Гидравлика — сердце отопления водяного типа».
  • Пособие «Гидравлика котельных установок» от компании De Dietrich.
  • А. Савельев «Домашнее отопление. Расчёт и монтаж систем».

Обозначение расхода носителя тепла и диаметров труб

Сначала каждую отопительную ветвь нужно разбить на участки, начав с самого конца. Разбивка выполняется по расходу воды, а он меняется от отопительного прибора к теплообменнику.

Значит, после каждой батареи начинается новый участок, это показано на примере, что представлен выше. Начнем с 1-го участка и находим в нем групповой расход носителя тепла, смотря на мощность последнего устройства для обогрева помещения:

  • G – расход носителя тепла, кг/ч;
  • q – теплопроизводительность отопительного прибора на участке, кВт;
  • ?t– температурная разница в подающем и обратном трубопроводе, в большинстве случаев берут 20 ?С.

Для первого участка расчет носителя тепла выглядит так:
Результат который получился нужно сразу нанести на схему, однако для дальнейших расчетов он нам понадобится в остальных единицах – литрах в секунду.

Чтобы выполнить перевод, нужно воспользоваться формулой:

  • GV – объемный водный расход, л/сек;
  • ?– плотность воды, при температуре 60 ?С равна 0.983 кг / литр.

Имеем: 86 / 3600 х 0,983 = 0.024 л/сек. Необходимость если перевести единиц поясняется необходимостью применения специализированных готовых таблиц чтобы определить диаметр трубы в приватном доме. Они есть в свободном доступе и называются «Таблицы Шевелева для гидравлических расчетов».

Скачать их можно, перейдя по ссылке: http://dwg.ru/dnl/11875
В данных таблицах опубликованы значения диаметров стальных и пластиковых труб в зависимости от расхода и скорости движения носителя тепла.

Если открыть страницу 31, то в таблице 1 для труб из стали в первом столбце указаны издержки в л/сек. Чтобы не делать полный расчет труб для системы обогрева приватизированного дома, нужно просто выбрать диаметр по расходу, как показано ниже на рисунке:

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Примечание. В левом столбце под диаметром тут же указывается скорость движения воды. Для отопительных систем ее значение должно лежать в границах 0.2—0.5 м/сек.

Итак, для нашего примера внутренний размер прохода должен составлять 10 мм. Но так как подобные трубы не применяются в отоплении, то смело принимаем трубопровод DN15 (15 мм). Проставляем его на схеме и переходим к другому участку.

Так как следующий отопительный прибор имеет аналогичную мощность, то использовать формулы не надо, берем предыдущий водный расход и умножаем его на 2 и приобретаем 0.048 л/сек. Опять обращаемся к таблице и находим в ней ближайшее подобающее значение.

При этом помним наблюдать за скоростью направления воды v (м/сек), чтобы она не была больше указанные пределы (на рисунках обозначена в левом столбце красным кружочком):

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Важно. Для отопительных систем с гравитационной циркуляцией скорость движения носителя тепла должна составлять 0.1—0.2 м/сек.

Как видно на рисунке, участок №2 тоже ложится трубой DN15.

Дальше, по первой формуле находим расход на участке №3:
860 х 1,5 / 20 = 65 кг/ч и переводим его в иные единицы:
65 / 3600 х 0,983 = 0.018 л/сек.

Прибавив его к сумме затрат 2-ух предыдущих участков, приобретаем: 0.048 + 0.018 = 0.066 л/сек и вновь обращаемся к таблице. Так как у нас в примере выполняется не расчет гравитационной системы, а напорной, то по скорости носителя тепла труба DN15 подойдёт и на этот раз:

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Идя подобным путем, просчитываем все участки и наносим все данные на нашу аксонометрическую схему:

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Обозначение сопротивления

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Очень часто инженеры встречаются с расчетами систем теплоснабжения больших объектов. Подобные системы просят большого числа устройств для обогрева помещения и сотни погонных метров труб.

Выполнить расчет сопротивления в плане гидравлики системы обогрева можно при помощи уравнений или специализированных автоматических программ.
Чтобы узнать относительные потери тепла на сцепление в магистрали, используют следующее приближенное уравнение: R = 510 4 v 1.9 / d 1,32 (Па/м). Использование данного уравнения резонно для скоростей не больше 1,25 м/с.
Если известно значение использования горячей воды, то используют приближенное уравнение для нахождения сечения в середине трубы: d = 0,75 vG (мм). После получения результата потребуется обратиться к специализированной таблице, дабы получить сечение условного прохода.

Самым изнурительным и требующим больших трудозатрат будет вычисление местного сопротивления в соединительных частях трубопровода, которые регулируют клапанах, задвижках и отопительных приборах.

Таблица гидравлического расчёта систем отопления водяного типа

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Гидравлическая увязка

Балансировка изменения давления в системе отопления создается при помощи регулирующей и арматуры запорной.

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Гидравлическая увязка системы изготавливается на основании:

  • проектной нагрузки (массового расхода носителя тепла);
  • данных изготовителей труб по динамическому сопротивлению;
  • количества здешних сопротивлений на рассматриваемом участке;
  • технических свойств арматуры.

Установочные характеристики – перепад давления, крепление, пропускная способность – задаются для любого клапана. По ним формируют коэффициенты затекания носителя тепла в каждый стояк, а потом – в каждый прибор.

Потери давления прямо пропорциональны квадрату расхода носителя тепла и измеряются в кг/ч, где
S – творение динамического удельного давления, выраженного в Па/(кг/ч), и приведенного коэффициента для здешних сопротивлений участка (?пр).

Приведенный показатель ?пр считается суммой всех здешних сопротивлений системы.

Обозначение потерь

Гидравлическое сопротивление основного циркуляционного кольца собой представляет сумму потерь его составляющих элементов:

  • первичного контура – ?Plk;
  • здешних систем – ?Plм;
  • водогрейного котла – ?Pтг;
  • трубного змеевика ?Pто.

Сумма этих всех величин и даёт полное гидравлическое сопротивление системы ?Pсо.

Мощность водогрейного котла

Одним из самых главных узлов системы отопления считается котел: электрический, газовый, комбинированный – на этом этапе значения не имеет. Так как нам важна главная его характеристика – мощность, другими словами кол-во энергии за единицу времени, которая уходить будет на отопление.

Мощность самого котла определяется по ниже приведённой формуле:

  • Sпомещ – сумма площадей всех комнат, которые требую отопления;
  • Wудел – удельная мощность с учитыванием условий климата расположения (вот зачем необходимо было знать климат региона).

Что отличительно, для различных зон климата имеем следующие данные:

  • северные области – 1,5 – 2 кВт/м2;
  • главная территория – 1 – 1,5 кВт/м2;
  • южные регионы – 0,6 – 1 кВт/м2.

Данные цифры достаточно условны, однако как правило дают определенный численный ответ относительно воздействия окружающей среды на систему квартирного отопления.

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

На такой карте представлены климатические зоны с различными режимами температур. От расположения жилья относительно зоны и зависит сколько необходимо расходовать на обогрев квадратного метра кВатт энергии (+)

Сумма квартирные площади которую нужно обогревать – равна общей квартирные площади и равна, другими словами – 65,54-1,80-6,03=57,71 м2 (минус балкон). Удельная котельная мощность для центрального региона с холодной зимой – 1,4 кВт/м2.

Подобным образом, в нашем примере расчётная мощность отопительного котла равноценна 8,08 кВт.

Динамические параметры носителя тепла

Переходим ко второму этапу расчетов – анализ использования носителя тепла. Во многих случаях система квартирного отопления разнится от других систем – это связывают с количеством отопительных панелей и протяженностью трубопровода.

Давление применяется в качестве добавочной “движущей силы” потока вертикально по системе.
В приватных одно- и высотных зданиях, старых панельных домах многоквартирных используются системы обогрева с большим давлением, что дает возможность перевозить теплоотдающее вещество на все участки разветвлённой, многокольцевой системы обогрева и доставать воду на всю высоту (до 14-ого этажа) строения.
Напротив, обыкновенная 2- или 3- комнатная квартира с индивидуальным отоплением не имеет такого многообразия колец и ветвей системы, она включает не больше трех контуров.

А это означает и перевозка носителя тепла осуществляется при помощи нормального процесса протечки воды. Но еще можно применять циркулярные насосы, нагрев обеспечивается газовым/электрокотлом.

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Советуем использовать насос циркуляционный для отопления помещений более 100 м2. Устанавливать насос можно как до так и после котла, но в большинстве случаев его устанавливают на “обратку” – ниже температура носителя, меньше завоздушенность, больше эксплуатационный период насоса
Профессионалы в области проектирования и монтажа отопительных систем формируют два главных подхода в плане расчёта объёма носителя тепла:

  1. По фактической емкости системы. Суммируются все подряд объёмы полостей, где начнет протекать поток горячей воды: сумма некоторых участков труб, секций отопительных приборов и т.д. Но это довольно трудоёмкий вариант.
  2. По мощности котла. Тут рекомендации профессионалов разошлись особенно сильно, одни говорят 10, иные 15 литров на единицу мощности котла.

С прагматичной точки зрения необходимо брать во внимание, тот момент что наверняка система обогрева будет не только подавать горячую воду для жилого помещения, но и подогревать воду для ванной/душа, рукомойника, раковины и сушилки, а может и для гидравлического массажа или джакузи. Такой вариант намного проще.
Благодаря этому в этом случае советуем установить 13,5 литров на единицу мощности.

Помножив этот число на котельная мощность (8,08 кВт) приобретаем расчётный объём водяной массы – 109,08 л.
Вычисляемая скорость носителя тепла в системе считается конкретно тем параметром, который дает возможность выбирать определённый трубный диаметр для системы обогрева.

Она высчитывается по следующей формуле:

  • W – котельная мощность;
  • t – температура воды которая подается;
  • to – температура воды в обратном контуре;
  • k – коэффициент полезного действия котла (0,95 для котла на газу).

Подставив в формулу расчетные данные, имеем: (0.86 * 8080* 0.95)/80-60 = 6601,36/20=330кг/ч. Подобным образом за один час в системе передвигается 330 л носителя тепла (воды), а ёмкость системы около 110 л.

Обзор программ для гидравлических вычислений

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

По сути любой гидравлический расчет систем отопления водяного типа считается непростой инженерной задачей. Для ее решения были разработаны ряд программных комплексов, которые упрощают выполнение этой процедуры.
Можно попытаться выполнить гидравлический расчет системы отопления в оболочке Excel, воспользовавшись уже готовыми формулами.

Но при этом вероятно появление следующих проблем:

  • Большая погрешность. В большинстве случаев вот например гидравлического расчета системы для отапливания берутся с одной или 2-мя трубами схемы. Найти аналогичные вычисления для коллекторной непросто;
  • Для правильного учета сопротивления в плане гидравлики трубопровода необходимы справочные данные, которые отсутствуют в форме. Их следует искать и вводить дополнительно.

Учитывая такие факторы, специалисты рекомендуют использовать программы для расчета. Немалое количество из них платные, но некоторые имеют демоверсию с ограниченными возможностями.

Oventrop CO

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Самая простая и ясная программа для гидравлического расчета системы теплопроводов. Интуитивный интерфейс и гибкая настройка помогут быстро разобраться с незаметными моментами ввода данных. Небольшие проблемы возможно появятся при первой настройке комплекса.

Потребуется ввести все параметры системы, начиная от самого материала труб и заканчивая расположением Нагревательных элементов.
Отличается гибкостью настроек, возможностью делать наиболее простой гидравлический расчет теплоснабжения как для новой системы теплопроводов, также и для модернизации старой.

Выделяется от заменителей хорошим графическим интерфейсом.

Instal-Therm HCR

Программный комплекс рассчитывается для профессионального сопротивления в плане гидравлики системы теплопроводов. Бесплатная версия имеет достаточно много противопоказаний.

Сфера применения – проектирование теплоснабжения в больших общественных и производственных зданиях.
На практике для теплоснабжения независимого типа приватных домов и квартир гидравлический расчет выполняется не всегда. Однако это может привести к ухудшению работы системы отопления и быстрой неполадке его элементов – устройств для обогрева помещения, труб и котла.

Что этого избежать необходимо своевременно сосчитать параметры системы и сравнить их с фактическими для оптимизации работы теплоснабжения.

HERZ C.O.

Отличается гибкостью настроек, возможностью делать самый простой гидравлический расчет отопления как для новой теплосети, так же и для модернизации старой. Разнится от заменителей хорошим графическим интерфейсом.

Гидравлический расчет системы обогрева – пример расчета

Как пример рассмотрим двухтрубную гравитационную отопительную систему.

Исходники для расчета:

  • расчетная тепловая нагрузка системы – Qзд. = 133 кВт;
  • параметры системы – tг = 750С, tо = 600С;
  • расход носителя тепла (расчетный) – Vсо = 7,6 м3/ч;
  • подсоединение системы отопления к котлам выполняется через гидравлический разделитель горизонтального типа;
  • автоматика любого из котлов в течение круглого года поддерживает стабильную температуру носителя тепла на выходе – tг = 800С;
  • автоматизированный регулятор измения давления ставится на вводе каждого распределителя;
  • система обогрева от распределителей установлена из труб из металлопластика, а теплоснабжение распределителей выполняется при помощи труб из стали (водогазопроводных).

Диаметры участков трубо-проводов выбраны с применением номограммы для заданной скорости носителя тепла 0,4-0,5 м/с.
На участке 1 поставлен клапан dу 65.

Его сопротивление согласно информации изготовителя составляет 800 Па.
На участке 1а поставлен фильтр диаметром 65 мм и с пропускной способностью 55 м3/ч.

Сопротивление данного компонента будет составлять:
0,1 х (G/kv) х 2 = 0,1 х (7581/55) х 2 = 1900 Па.
Сопротивление трехходового клапана dу = 40 мм и kv = 25 м3/ч будет составлять 9200 Па.

Суммарные потери давления в системе обеспечения теплом распределителей будут равняться 21514 Па или примерно 21,5 кПа.

Таким образом выполняется расчет других частей теплосети распределителей. При расчитывании системы обогрева от распределителя подбирается основное циркуляционное кольцо через наиболее нагруженное устройство для отопления.

Гидравлический расчет совершается с применением 1-го направления.

Пример расчета в Excel

Пример несложного гидравлического расчёта в программе Excel для горизонтального участка трубопровода.

  • длина трубы100 метров;
  • o108 мм;
  • толщина стенки 4 мм.

Расчет системы обогрева

В этом разделе приведён расчет системы обогрева на определенном примере. Ознакомившись с материалами раздела, вы освоите методику расчета отопления, и обнаружите, что и такая задача вам по силам, даже если у вас нет высшего технического образования.

Зачем нужен расчет системы обогрева?
Расчет отопления личного дома на определенном примере поможет вам проссчитать все нужные параметры для системы обогрева Вашего дома: потери тепла любого помещения и всего дома, мощность отопительных приборов, мощность котла отопления, мощность циркулярного насоса.

Все расчёты делаются в специализированной программе Valtec, которую можно будет бесплатно скачать по ссылке в одной из статей данного раздела.

Как проссчитать мощность отопления (исходники для расчета)

С чего начинать расчёт мощности отопления? Эта статья поможет дать ответ на данный вопрос. Невзирая на то, что расчётами мощности отопления вы отродясь не занимались, делать вам нужно будет хорошо знакомые вещи.

И потребуются вам не какие-нибудь непростые устройства и вычислительные устройства, а всего-навсего линейка, листок бумаги, карандаш и калькулятор.

Программа для расчёта системы обогрева

Тут вы сумеете скачать бесплатно программу для расчёта отопительных систем, познакомитесь с основным меню программы, а еще с теми инструментами программы, которые необходимы для расчета системы отопления водяного типа дома. Если вы способны включить компьютер и вбить запрос в строку поиска браузера, то и работа с программой для расчёта системы обогрева не вызовет у вас огромного труда.

Расчет энергии тепла на отопление

Расчёт энергии тепла на отопление — это расчёт потерь тепла, которые происходят через стены, потолки, полы, дверные и оконные проёмы домашних помещений. Данные расчёты необходимы будут потом для выбора мощности отопительных радиаторов.

Расчет потерь тепла дома (видео)

В прошлой публикации рассматривался расчет потерь тепла дома, но больше в теории. Понимая, что проблематично объяснять на пальцах то, что лучше показать, я записал несколько видеоуроков по расчету системы обогрева настоящего дома.

Тут вы сможете найти первые три момента расчетов, которые необходимо сделать, чтобы потом правильно выбрать мощность котла отопления и отопительных радиаторов.

Что такое инфильтрация и когда её нужно иметь в виду?

В видео про расчет потерь тепла я обещал, что расскажу про инфильтрацию потом. Вот это «потом» и наступило, сдерживаю своё обязательство.

В данной статье вы прочитаете не только о том, что такое инфильтрация, но и том, когда её иметь в виду необходимо обязательно, а когда — нет.

Подведение итогов теплового расчета

В данной статье проанализируем результат всех движений по расчету тепла на отопление, которые были проделаны в прошлых статьях и видео. Тут мы подберём отопительную систему и решим, как сделать меньше потери тепла, если они получились чересчур высокими.

Расчет мощности отопительных радиаторов

Мощность отопительных приборов определяется по тем расчётам, которые были проведены на предыдущем этапе, где вы рассчитали потери тепла собственного дома. Говоря просто, мощность отопительных приборов должна быть больше, чем потери тепла, — чтобы тепла в доме осталось больше, чем ушло через стены и другие конструкции на «отопление воробьям».

Ну, а подробности читайте в статье.

Выбор радиаторов панельного типа

До этих пор мы то и дело утверждали об отопительных приборах секционных, бессовестно упустив факт наличия в мире отопительных приборов панельных. А ведь если человек запланировал установить в отопительную систему дома собственно радиаторы панельного типа, то ему тоже необходимо знать, как проссчитать мощность радиаторов такого типа.

Кстати, на панельных батареях есть ещё и маркировка.

Подбор теплового насоса без расчетов

В следующих статьях и видео создается расчет мощности циркулярного насоса в программе Valtec. А можно ли обойтись без подобных расчетов?

И как тогда выбрать насос для системы обогрева? Об этом читайте в статье.

Гидравлический расчет отопления: сбор данных

Это последний этап в расчётах системы обогрева. Тут предстоит определить какая необходима мощность котла отопления и циркулярного насоса (если ваша система обогрева с циркуляцией принудительного типа).

В первую очередь мы соберём все данные, которые потом потребуются при расчетах.

Гидравлический расчет системы обогрева (видео)

Тут вы не сможете найти ничего, помимо нагой практики: в видеоуроке я покажу на примере настоящего дома, как проссчитать гидравлические сопротивления системы обогрева.
Данную работу необходимо сделать для правильного выбора мощности циркулярного насоса. Ясно, что если ваша система обогрева с естественой циркуляцией носителя тепла, то насос циркуляционный подбирать не нужно; тогда данный материал можно пропустить.

Остальным же.

Как проссчитать объем расширительного бака для отапливания?

Расширительный бак устроен очень легко, в работе надёжен и ставиться может как хотите и где угодно. Но все таки, и он имеет два важнейших параметра, не учтя которые можно классно причинить вред собственной системе обогрева.

В данной статье детально об одном из таких параметров.

Давление в расширительном баке отопления, — как проссчитать?

Втрой основной параметр, который необходимо брать во внимание для расширительных баков, — это первое давление в баке. Ответ на «почему?» вы сможете найти в данной короткой статье, в которой я постарался обойтись без длинных расчётов.

Проекты отопительных систем: варианты

Возможно, в разделе про расчеты данная статья ненужная. И, может быть, изучив раздел по проектированию домашнего отопления, вы в данной информации уже не нуждаетесь. Однако не стоит спешить её пропускать: может, всё таки в ней есть что-то, что вы упустили до недавнего времени?

Да и повторение — мама учения.

Гидравлический расчет системы обогрева на определенном примере

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Отопление на основе циркуляции горячей воды – самый популярный вариант благоустройства личного дома. Для грамотной разработки системы нужно иметь первичные результаты анализа, говоря иначе гидравлический расчет системы обогрева, увязывающий давление на всех участках сети с диаметрами труб.

В представленной статье детально описана методика вычислений. Чтобы лучше понять алгоритм действий, мы посмотрели порядок расчета на определенном примере.

Придерживаясь описанной очередности, выйдет определить хороший диаметр магистрали, кол-во устройств для обогрева помещения, котельная мощность и другие параметры системы, необходимые для обустраивания хорошего теплоснабжения от котла.

Понятие гидравлического расчета

Определяющим аргументом технологического развития отопительных систем стала обыкновенная экономия на носитель энергии. Стремление сэкономить заставляет подробнее подходить к проектированию, выбору материалов, вариантов монтажа и эксплуатации отопления для дома.
Благодаря этому, если вы все таки захотели создать уникальную и первым делом экономную отопительную систему для своей дома или квартиры, тогда советуем ознакомится с правила расчета и проектирования.

Прежде чем дать обозначение гидравлического расчёта системы, необходимо ясно и правильно понимать, что индивидуальная система квартирного отопления и дома расположена условно намного выше относительно центральной системы обогрева большого строения.
Персональная система отопления основывается на принципиально другом подходе к понятиям тепла и энергоресурса.

Достаточно провести тривиальное сравнение данных систем по таким показателям.

  1. Главная система отопления (котельня-дом-квартира) базируется на типовых типах энергоносителя – уголь, газ. В независимой системе можно применять фактический любое вещество, которое имеет высокую удельную теплоту сгорания, либо же комбинацию из нескольких жидких, твёрдых, гранулированных материалов.
  2. ЦОС выстроена на обыкновенных элементах: трубы из металла, “топорные” батареи, арматура для трубопроводных систем. Индивидуальная же система обогрева позволяет сочетать очень разнообразные детали: многосекционные отопительные приборы с хорошей отдачей тепла, очень технологичные терморегуляторы, различные виды труб (ПВХ и медные), краны, заглушки, фитинги и разумеется свои намного экономичные котлы, циркулярные насосы.
  3. Если зайти в жилую площадь обычного дома из панелей, выстроенного лет 20-40 назад, видим что система обогрева сводиться к наличию 7-секционной батареи под окном во всех помещениях квартиры плюс вертикальную трубу через весь дом (стояк), благодаря которой можно “общаться” с соседями сверху/снизу. То ли дело независимая система обогрева (АСО) – дает возможность возводить систему разной сложности с учитыванием индивидуальных желаний жильцов квартиры.
  4. В отличи от ЦОС, отдельная система обогрева предусматривает очень впечатляющий список показателей, которые воздействуют на передачу, энергитический расход и утери теплоты. Режим температур внешней среды, требуемый температурный диапазон в помещениях, площадь и объём помещения, кол-во дверей и окон, назначение помещений и т.д.

Подобным образом, гидравлический расчет системы обогрева (ГРСО) – это относительный набор вычисляемых параметров системы отопления, который предоставляет полную информацию об этих параметрах, как трубный диаметр, кол-во отопительных приборов и клапанов.

ГРСО позволяет выбрать правильно водно-кольцевой насос (котла отопления) для перевозки горячей воды к конечным элементам системы обогрева (отопительным приборам) и, в финишном результате, иметь максимально уравновешенную систему, что влияет напрямую на вложения денег в части отопления дома.

Очередность шагов расчета

Если говорить о расчете системы обогрева, отмечаем что такая процедура считается наиболее неоднозначной и важной в части проектирования.
Перед выполнением расчёта необходимо произвести подготовительный анализ будущей системы, к примеру:

  • установить тепловой баланс во всех и именно любой комнаты квартиры;
  • одобрать внешние водяные термостаты, клапаны и регуляторы давления;
  • подобрать отопительные приборы, теплообменные поверхности, теплоотдающие панели;
  • определить участки системы с самым большим и небольшим расходом носителя тепла.

Более того, нужно определить общую схему транспортировки носителя тепла: полный и небольшой контур, система состоящая из одной трубы или двухтрубная магистраль.
После проведения гидравлического расчёта приобретаем несколько главных характеристик водяной системы, которые дают ответы на следующие вопросы:

  • какая должна быть мощность источника отопления;
  • какой расход и скорость носителя тепла;
  • какой необходим диаметр ключевой магистрали теплового трубопровода;
  • какие потенциальные потери теплоты и самой массы носителя тепла.

Дополнительным важным нюансом гидравлического расчёт считается процедура баланса (увязки) всех частей (веток) системы во время сложных тепловых режимов при помощи регулирующих приборов.

Расчетной зоной трубопроводной магистрали есть участок с постоянным диаметром самой магистрали, а еще неизменяемым расходом горячей воды, который определён по формуле теплового баланса комнат. Перечисление расчётных зон стартует от насоса или теплового источника.

Начальные условия примера

Для более определенного пояснения всех деталей гидравлического просчёта возьмём определенный пример привычного жилищного помещения. В наличии имеем традиционную 2-комнатную жилую площадь дома из панелей, совокупной площадью 65,54 м 2 , которая включает две комнаты, кухню, разделенные санузел и ванная, двойной коридор, спаренный балкон.
После сдачи в эксплуатирование получили такую информацию относительно готовности квартиры.

Описываемая квартира включает обработанные шпатлевкой и грунтом стенки из монолитных железо-бетонных конструкций, окна из профиля с 2-ух камерными стеклами, тырсо-прессованные внутренние двери, кафельная плитка на полу туалета.

Более того, предоставленное жильё уже оборудовано медной проводкой, распределителями и индивидуальным щитком, кухонной плитой, ванной, рукомойником, унитазом, полотенцесушителем, мойкой.
И самое основное в комнатах для жилья, ванной и кухонной комнате уже имеются металлические радиаторы отопления.

Вопрос относительно труб и котла остаётся открытым.

Как выполняется сбор данных

Гидравлический расчёт системы в своем большинстве базируется на вычислениях связанных из расчета отопления по площади помещения.
Благодаря этому нужно иметь такую информацию:

  • площадь каждого отдельного помещения;
  • размеры дверных и оконных разъёмов (межкомнатные двери на потери теплоты практически не оказывают влияние);
  • условия климата, характерности региона.

Исходить будем из следующих данных. Площадь общей комнаты – 18,83 м 2 , спальная комната – 14,86 м 2 , кухня – 10,46 м 2 , балкон – 7,83 м 2 (сумма), коридор – 9,72 м 2 (сумма), ванная – 3,60 м 2 , санузел – 1,5 м 2 . Парадные двери – 2,20 м 2 , оконная витрина общей комнаты – 8,1 м 2 , окно спальни – 1,96 м 2 , окно кухни – 1,96 м 2 .
Высота стен квартиры – 2 метра 70 см. Наружные стены сделаны с бетона класса В7 плюс внутренняя штукатурка, толщиной 300 мм.

Межкомнатные перегородки и перегородки – несущие 120 мм, обыкновенные – 80 мм. Пол и поэтому потолок из бетонных частей перекрытия класса В15, толщина 200 мм.

Что касаемо внешней среды? Квартира расположена в доме, который размещен в средине района маленького города.

Город размещен в некой низменности, высота над уровнем моря 130-150 м. Климат сдержанно континентальный с прохладной во время зимы и очень тёплым летом.
Средняя годовая температура, +7,6°C. Температура в среднем января -6,6°C, июля +18,7°C.

Ветер — 3,5 м/с, влажность воздуха средняя — 74 %, кол-во осадков 569 мм.
Анализируя условия климата региона, хотелось бы выделить, что дело имеем с большим разбросом температур, что со своей стороны оказывает влияние на особенное условие к регулировке системы квартирного отопления.

Мощность водогрейного котла

Одним из самых главных узлов системы отопления считается котел: электрический, газовый, комбинированный – на этом этапе значения не имеет. Так как нам важна главная его характеристика – мощность, другими словами кол-во энергии за единицу времени, которая уходить будет на отопление.

Мощность самого котла определяется по ниже приведённой формуле:
Wкотла = (Sпомещ*Wудел) / 10,

  • Sпомещ – сумма площадей всех комнат, которые требую отопления;
  • Wудел – удельная мощность с учитыванием условий климата расположения (вот зачем необходимо было знать климат региона).

Что отличительно, для различных зон климата имеем следующие данные:

  • северные области – 1,5 – 2 кВт/м 2 ;
  • главная территория – 1 – 1,5 кВт/м 2 ;
  • южные регионы – 0,6 – 1 кВт/м 2 .

Данные цифры достаточно условны, однако как правило дают определенный численный ответ относительно воздействия окружающей среды на систему квартирного отопления.

Сумма квартирные площади которую нужно обогревать – равна общей квартирные площади и равна, другими словами – 65,54-1,80-6,03=57,71 м2 (минус балкон). Удельная котельная мощность для центрального региона с холодной зимой – 1,4 кВт/м2.

Подобным образом, в нашем примере расчётная мощность отопительного котла равноценна 8,08 кВт.

Динамические параметры носителя тепла

Переходим ко второму этапу расчетов – анализ использования носителя тепла. Во многих случаях система квартирного отопления разнится от других систем – это связывают с количеством отопительных панелей и протяженностью трубопровода. Давление применяется в качестве добавочной “движущей силы” потока вертикально по системе.

В приватных одно- и высотных зданиях, старых панельных домах многоквартирных используются системы обогрева с большим давлением, что дает возможность перевозить теплоотдающее вещество на все участки разветвлённой, многокольцевой системы обогрева и доставать воду на всю высоту (до 14-ого этажа) строения.
Напротив, обыкновенная 2- или 3- комнатная квартира с индивидуальным отоплением не имеет такого многообразия колец и ветвей системы, она включает не больше трех контуров.
А это означает и перевозка носителя тепла осуществляется при помощи нормального процесса протечки воды.

Но еще можно применять циркулярные насосы, нагрев обеспечивается газовым/электрокотлом.

Профессионалы в области проектирования и монтажа отопительных систем формируют два главных подхода в плане расчёта объёма носителя тепла:

  1. По фактической емкости системы. Суммируются все подряд объёмы полостей, где начнет протекать поток горячей воды: сумма некоторых участков труб, секций отопительных приборов и т.д. Но это довольно трудоёмкий вариант.
  2. По мощности котла. Тут рекомендации профессионалов разошлись особенно сильно, одни говорят 10, иные 15 литров на единицу мощности котла.

С прагматичной точки зрения необходимо брать во внимание, тот момент что наверняка система обогрева будет не только подавать горячую воду для жилого помещения, но и подогревать воду для ванной/душа, рукомойника, раковины и сушилки, а может и для гидравлического массажа или джакузи. Такой вариант намного проще.
Благодаря этому в этом случае советуем установить 13,5 литров на единицу мощности.

Помножив этот число на котельная мощность (8,08 кВт) приобретаем расчётный объём водяной массы – 109,08 л.
Вычисляемая скорость носителя тепла в системе считается конкретно тем параметром, который дает возможность выбирать определённый трубный диаметр для системы обогрева.
Она высчитывается по следующей формуле:

V = (0,86*W*k)/t-to,

  • W – котельная мощность;
  • t – температура воды которая подается;
  • to – температура воды в обратном контуре;
  • k – коэффициент полезного действия котла (0,95 для котла на газу).

Подставив в формулу расчетные данные, имеем: (0.86 * 8080* 0.95)/80-60 = 6601,36/20=330кг/ч. Подобным образом за один час в системе передвигается 330 л носителя тепла (воды), а ёмкость системы около 110 л.

Обозначение диаметра труб

Для окончательного определения диаметра и толщины труб отопления осталось решить вопрос относительно потерь теплоты.

Есть несколько типов потерь теплоты в обогреваемых помещениях:

  1. Потери давления потока в трубе. Такой параметр прямо пропорционален произведению удельной потери на трение в середине трубы (предоставляет изготовитель) на общую длину трубы. Но имея в виду текущую задачу такие потери можно не иметь в виду.
  2. Потери напора на здешних трубных сопротивлениях – траты теплоты на фитингах и в середине оборудования. Но имея в виду условия задачи, минимальное количество фитинг-изгибов и число отопительных приборов, такими потерями можно пренебречь.
  3. Потери тепла исходя из расположения квартиры. Есть ещё один вид тепловых расходов, однако они больше связаны с расположением помещения относительного остального строения. Для обыкновенной квартиры, которая пребывать в средине дома и находится по соседству слева/с правой стороны/сверху/снизу с остальными квартирами, потери тепла через стены сбоку, пол и потолок фактически равны “0”.

В расчёт можно лишь взять потери через фасадную часть жилой площади – балкон и центральное окно общей комнаты. Однако это вопрос закрывается за счёт дополнения 2-3 секций к любому из отопительных приборов.

Анализируя выше изложенную информацию, замечу что для рассчитанной скорости горячей воды в отопительной системе известна табличная скорость перемещения частиц воды относительно стенки трубы горизонтально 0,3-0,7 м/с.
В помощь мастеру хотим представить говоря иначе чек-лист проведения вычислений для обычного гидравлического расчёта системы обогрева:

  • сбор данных и расчёт мощности котла;
  • объём и скорость носителя тепла;
  • потери теплоты и трубный диаметр.

Иногда при просчёте можно получить очень большой трубный диаметр, что бы закрыть расчётный объём носителя тепла. Эту проблема решается увеличением литража котла или прибавлением дополнительного расширительного бака.

На этом сайте есть блок статей, посвященных расчету системы отопления, рекомендуем познакомиться:

Выводы и полезное видео по теме

Характерности, плюсы и минусы естественной и принудительной систем циркуляции носителя тепла для отопительных систем:

Подводя в итоге вычислений гидравлического расчёта, в результате получили определенные физические характеристики будущей системы обогрева.

Естественно, что это очень простая схема расчёта, которая даёт примерные данные относительно гидравлического расчёта для системы обогрева обычной квартиры с двумя комнатами.
Пытаетесь своими силами провести гидравлический расчет системы отопления?

А может, не согласны с изложенным материалом? Ждем ваших комментариев и вопросов – блок для обратной связи размещен ниже.

Teplius

Экономность теплового комфорта в доме предоставляют расчет гидравлики, её качественный монтаж и грамотная эксплуатация. Основные элементы системы отопления — тепловой источник (котёл), тепловая магистраль (трубы) и приборы отдачи тепла (отопительные приборы).

Для продуктивного отопления нужно сберечь первоначальные параметры системы при любых нагрузках независимо от времени года.

В начале гидравлических расчётов выполняют:

  • Сбор и информационную обработку по объекту с целью:
    • определения количества необходимого тепла;
    • выбора отопительной схемы.
  • Тепловой расчёт системы обогрева с обоснованием:
    • объёмов энергии тепла;
    • нагрузок;
    • потерь тепла.

Если водяное отопление признаётся подходящим вариантом, создается гидравлический расчёт.
Расчёты проводились в программе Excel. Готовый результат можно увидеть в конце инструкции.

Что такое гидравлический расчёт

Это 3-ий этап в процессе создания теплосети. Он собой представляет систему вычислений, разрешающих определить:

  • диаметр и способность пропуска труб;
  • местные потери давления на участках;
  • требования гидравлической увязки;
  • общесистемные потери давления;
  • хороший водный расход.

Согласно полученным данным выполняют выбор насосов.
Для сезонного жилья, при отсутствии в нём электричества, подходит система обогрева с гравитационной циркуляцией носителя тепла (ссылка на обзор).

Комплексные задачи — минимизация затрат:

  1. капитальных – трубомонтаж благоприятного диаметра и качества;
  2. эксплуатационных:
    • зависимость энергозатрат от сопротивления в плане гидравлики системы;
    • стабильность и прочность;
    • бесшумность.
Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Замена централизованного режима теплоснабжения индивидуальным облегчает методику вычислений
Для независимого режима применимы 4 метода гидравлического расчёта системы обогрева:

  1. по удельным потерям (типовый расчёт диаметра труб);
  2. по длинам, приведённым к одному эквиваленту;
  3. по свойствам проводимости и сопротивления;
  4. сравнение динамических давлений.

Два первых метода используются при неизменном температурном перепаде в сети.
Два последних смогут помочь распределить горячую воду по кольцам системы, если температурный перепад в сети перестанет подходить перепаду в стояках/ответвлениях.

Расчет гидравлики системы обогрева

Нам понадобятся данные теплового расчёта помещений и аксонометрической схемы.

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Вынесите данные в эту таблицу:

№ расчётного участка Тепловая нагрузка Длина
записать записать записать

Шаг 1: считаем трубный диаметр

В качестве начальных данных применяются экономически обоснованные результаты теплового расчёта:
1а.

Идеальная разница между горячим (tг) и охлаждённым( tо) носителем тепла для системы двухтрубного типа – 20?

  • ?tco=tг- tо=90?-70?=20?С

1б. Расход носителя тепла G, кг/час — для системы с одной трубой.

2. Подходящая скорость движения носителя тепла – ? 0,3-0,7 м/с.
Чем меньше диаметр внутри труб — тем больше скорость.

Достигая метки 0,6 м/с, движение воды начинает сопровождаться шумом в системе.
3. Расчётная скорость теплопотока – Q, Вт.

Выражает кол-во тепла (W, Дж), переданного в секунду (единицу времени ?):

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Формула для расчёта скорости теплопотока
4. Расчетная плотность воды: ? = 971,8 кг/м3 при tср = 80 °С
5. Параметры участков:

Участок Длина участка, м Число приборов N, шт
1 — 2 1.78 1
2 — 3 2.60 1
3 — 4 2.80 2
4 — 5 2.80 2
5 — 6 2.80 4
6 — 7 2.80
7 — 8 2.20
8 — 9 6.10 1
9 — 10 0.5 1
10 — 11 0.5 1
11 — 12 0.2 1
12 — 13 0.1 1
13 — 14 0.3 1
14 — 15 1.00 1

Для определения диаметра внутри по каждому участку комфортно пользоваться таблицей.

  • зависимость скорости движения воды — ?, с
  • потока тепла — Q, Вт
  • водорасхода G, кг/час от диаметра внутри труб
O 8 O 10 O 12 O 15 O 20 O 25 O 50
? Q G v Q G v Q G v Q G v Q G v Q G v Q G
0.3 1226 53 0.3 1916 82 0.3 2759 119 0.3 4311 185 0.3 7664 330 0.3 11975 515 0.3 47901 2060
0.4 1635 70 0.4 2555 110 0.4 3679 158 0.4 5748 247 0.4 10219 439 0.4 15967 687 0.4 63968 2746
0.5 2044 88 0.5 3193 137 0.5 4598 198 0.5 7185 309 0.5 12774 549 0.5 19959 858 0.5 79835 3433
0.6 2453 105 0.6 3832 165 0.6 5518 237 0.6 8622 371 0.6 15328 659 0.6 23950 1030 0.6 95802 4120
0.7 2861 123 0.7 4471 192 0.7 6438 277 0.7 10059 433 0.7 17883 769 0.7 27942 1207 0.7 111768 4806

Пример

Задача: выбрать диаметр трубы системы отопления гостиной площадью 18 м?, потолочная высота 2,7 м.

  • расход мощности – 1 кВт на 30 м?
  • запас мощности тепла – 20%
  • объём помещения: 18 * 2,7 = 48,6 м?
  • расход мощности: 48,6 / 30 = 1,62 кВт
  • запас на случай холодов: 1,62 * 20% = 0,324 кВт
  • итоговая мощность: 1,62 + 0,324 = 1,944 кВт

Находим в таблице наиболее близкое значения Q:

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Приобретаем интервал диаметра внутри: 8-10 мм.
Участок: 3-4.
Длина участка: 2.8 метров.

Шаг 2: вычисление здешних сопротивлений

Чтобы определиться с материалом труб, нужно сопоставить критерии их сопротивления в плане гидравлики на всех участках системы отопления.
Факторы проявления сопротивления:

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере
  • в самой трубе:
    • шероховатость;
    • место сужения/увеличения диаметра;
    • поворот;
    • протяжённость.
  • в соединениях:
    • тройник;
    • кран шаровый;
    • приборы балансировки.

Расчетным участком считается труба постоянного диаметра с постоянным расходом воды, соответствующим проектному тепловому балансу помещения.
Для определения потерь берутся данные с учитыванием сопротивления в регулирующей арматуре:

  1. длина трубы на расчётном участке/l,м;
  2. трубный диаметр расчётного участка/d,мм;
  3. принятая скорость носителя тепла/u, м/с;
  4. данные арматуры для регулировки от изготовителя;
  5. справочные данные:
    • показатель трения/?;
    • потери на трение/?Рl, Па;
    • расчетная плотность жидкости/? = 971,8 кг/м3;
  6. технические свойства изделия:
    • равноценная шероховатость трубы/kэ мм;
    • толщина стенки трубы/dн??, мм.

Для материалов со сходными значениями kэ изготовители представляют значение удельных потерь давления R, Па/м по всему сортаменту труб.
С целью поиска гидросопротивления/?P в одном участке сети подставляем данные в формулу Дарси-Вейсбаха:

Для стальных и полипропиленовых труб (из полипропилена, полимерного этилена, стекловолокна и т.д.) показатель трения/ ? очень точно вычисляется по формуле Альтшуля:

Re — число Рейнольдса, находится по упрощённой формуле (Re=v*d/?) или при помощи онлайн-калькулятора:

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Шаг 3: гидравлическая увязка

Для балансировки изменения давления понадобится запорная и регулирующая арматура.

  • проектная нагрузка (групповой расход носителя тепла — воды или низкозамерзающей жидкости для отопительных систем);
  • данные изготовителей труб по удельному динамическому сопротивлению/А, Па/(кг/ч)?;
  • технические свойства арматуры.
  • кол-во здешних сопротивлений на участке.

Задача: поровнять гидравлические потери в сети.
В гидравлическом расчёте для любого клапана задаются установочные характеристики (крепление, перепад давления, пропускная способность).

По свойствам сопротивления формируют коэффициенты затекания в каждый стояк и дальше — в каждый прибор.

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Фрагмент фабричных параметров поворачивающегося затвора
Подберём для вычислений метод параметров сопротивления S,Па/(кг/ч)?.
Потери давления/?P, Па прямо пропорциональны квадрату водорасхода по участку/G, кг/ч:

В физическом смысле S — это потери давления на 1 кг/ч носителя тепла:

где:

  • ?пр — приведенный показатель для здешних сопротивлений участка;
  • А — динамическое удельное давление, Па/(кг/ч)?.

Удельным считается динамическое давление, возникающее при массовом расходе 1 кг/ч носителя тепла в трубе заданного диаметра (информация дается изготовителем).
?? — слагаемое коэффициентов по здешним сопротивлениям в участке.
Приведенный показатель:

Он суммирует все местные сопротивления:

С величиной:

которая отвечает коэффициенту местного сопротивления с учитыванием потерь от гидравлического трения.

Шаг 4: обозначение потерь

Гидравлический расчет и балансировка трубопроводных систем отопления (Revit+liNear Analyse Heating)

Гидравлическое сопротивление в главном циркуляционном кольце продемонстрировано суммой потерь его элементов:

  • первичного контура/?PIк ;
  • здешних систем/?Pм;
  • теплогенератора/?Pтг;
  • трубного змеевика/?Pто.

Сумма величин даёт нам гидравлическое сопротивление системы/?Pсо:

Обзор программ

Для удобства расчётов используются непрофессиональные и профессиональные программы вычисления гидравлики.
Наиболее востребованной считается Excel.

Воспользуйтесь онлайн-расчётом в Excel Online, CombiMix 1.0, или онлайн-калькулятором гидравлического расчёта. Стационарную программу выбирают с учитыванием требований проекта.

  • HERZ C.O. 3.5 – создает расчёт по методу удельных линейных потерь давления.
  • DanfossCO и OvertopCO – умеют считать системы с гравитационной циркуляцией.
  • «Поток» (Potok) — дает возможность использовать метод расчёта с переменным (скользящим) температурным перепадом по стоякам.

Следует уточнить параметры ввода данных по температуре — по Кельвину/по шкале Цельсия.

Как работать в EXCEL

Применение таблиц Excel достаточно комфортно, так как результаты гидравлического расчёта всегда сводятся к табличной форме. Нужно только определить очередность действий и приготовить точные формулы.

Ввод начальных данных

Подбирается ячейка и вводится величина. Вся остальная информация просто принимается к сведению.

Ячейка Величина Значение, обозначение, единица выражения
D4 45,000 Водный расход G в т/час
D5 95,0 Температура при входе tвх в °C
D6 70,0 Температура на выходе tвых в °C
D7 100,0 Диаметр внутри d, мм
D8 100,000 Длина, L в м
D9 1,000 Равноценная шероховатость труб ? в мм
D10 1,89 Сумма коэф. здешних сопротивлений — ?(?)

Пояснения:

  • значение в D9 берётся из справочника;
  • значение в D10 определяет сопротивления в местах швов сварки.

Формулы и алгоритмы

Выбираем ячейки и вводим алгоритм, а еще формулы теоретической гидравлики.

Ячейка Алгоритм Формула Результат Значение результата
D12 !ERROR! D5 does not contain a number or expression tср=(tвх+tвых)/2 82,5 Температура в среднем воды tср в °C
D13 !ERROR! D12 does not contain a number or expression n=0,0178/(1+0,0337*tср+0,000221*tср2) 0,003368 Кинематический коэф. вязкости воды — n, cм2/с при tср
D14 !ERROR! D12 does not contain a number or expression ?=(-0,003*tср2-0,1511*tср+1003, 1)/1000 0,970 Средняя плотность воды ?,т/м3 при tср
D15 !ERROR! D4 does not contain a number or expression G’=G*1000/(?*60) 773,024 Водный расход G’, л/мин
D16 !ERROR! D4 does not contain a number or expression v=4*G:(?*?*(d:1000)2*3600) 1,640 Скорость воды v, м/с
D17 !ERROR! D16 does not contain a number or expression Re=v*d*10/n 487001,4 Число Рейнольдса Re
D18 !ERROR! Cell D17 does not exist ?=64/Re при Re?2320
?=0,0000147*Re при 2320?Re?4000
?=0,11*(68/Re+?/d)0,25 при Re?4000
0,035 Показатель гидравлического трения ?
D19 !ERROR! Cell D18 does not exist R=?*v2*?*100/(2*9,81*d) 0,004645 Удельные потери давления на трение R, кг/(см2*м)
D20 !ERROR! Cell D19 does not exist dPтр=R*L 0,464485 Потери давления на трение dPтр, кг/см2
D21 !ERROR! Cell D20 does not exist dPтр=dPтр*9,81*10000 45565,9 и Па исходя из этого
D20
D22 !ERROR! D10 does not contain a number or expression dPмс=?(?)*v2*?/(2*9,81*10) 0,025150 Потери давления в здешних сопротивлениях dPмс в кг/см2
D23 !ERROR! Cell D22 does not exist dPтр=dPмс*9,81*10000 2467,2 и Па исходя из этого D22
D24 !ERROR! Cell D20 does not exist dP=dPтр+dPмс 0,489634 Расчетные потери давления dP, кг/см2
D25 !ERROR! Cell D24 does not exist dP=dP*9,81*10000 48033,1 и Па исходя из этого D24
D26 !ERROR! Cell D25 does not exist S=dP/G2 23,720 Характеристика сопротивления S, Па/(т/ч)2

Пояснения:

  • значение D15 пересчитывается в литрах, так легче воспринимать величину расхода;
  • ячейка D16 — добавляем форматирование по условию: «Если v не попадает в диапазон 0,25…1,5 м/с, то фон ячейки красный/шрифт белый».

Для трубо-проводов с высотным перепадом входа и выхода к результатам добавляется статическое давление: 1 кг/см2 на 10 м.

Утверждение результатов

Авторское сочетание цветов несёт нагрузку в функциональном плане:

  • Светло-бирюзовые ячейки содержат исходники – их разрешается менять.
  • Бледно-зелёные ячейка — вводимые константы или данные, мало подверженные изменениям.
  • Жёлтые ячейки — подсобные первичные расчёты.
  • Светло-жёлтые ячейки — результаты расчётов.
  • Шрифты:
    • синий — исходники;
    • чёрный — промежуточные/неглавные результаты;
    • красный — основные и результаты гидравлического расчёта.
Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Результаты в таблице Эксель

Пример от Александра Воробьёва

Пример несложного гидравлического расчёта в программе Excel для горизонтального участка трубопровода.

  • длина трубы100 метров;
  • o108 мм;
  • толщина стенки 4 мм.
Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Таблица результатов расчёта здешних сопротивлений
Усложняя шажок за шажком расчёты в программе Excel, вы лучше осваиваете теорию и частично экономите на проектных работах.

Благодаря правильному подходу, ваша система обогрева станет самой лучшей по расходам и отдаче тепла.

Очень простая методика расчета системы обогрева

Содержание

Расчёт делают первым делом для определения сопротивления в трубах системе отопления.
При расчёте гидравлического режима следует иметь в виду, что функционирование старой (централизованной) программы контроля за отоплением и сегодняшней (независимой) имеет большое отличие.

И притом в современных системах преобладают наиболее хорошие материалы. Применение индивидуального отопления способствует уменьшению потребления энергии, другими словами увеличению экономности.
Множество проблем приносит низкокачественная установка самого каркаса, благодаря этому при установке и гидравлическом расчёте, нужно просить о помощи профессиональных мастеров, обладающих нужными познаниями и опытом.

Позаботься про утепление собственного гаража. Читай про утепление при помощи печи буржуйки для гаража.

Расширяй кругозор, узнай, как выполняется печь отопительно варочная из кирпича
Сделай необходимое дело, узнай, как выполняется установка котлов в приватном доме: http://prootoplenie.com/otopitelnoe-oborudovanie/kotlu/chastnuy-dom.html

Во время монтажа и гидравлическом расчёте берут во внимание:

  • гидравлическое сопротивление;
  • трубный диаметр;
  • вид трубопровода;
  • бесшумность работы системы.

Точное проведение расчёта – это дорогое мероприятие, но данные нужны для последующего надёжного функционирования систем отопления.
Расчёт циркуляционного сопротивления (измеряется в Па) может быть рассчитывается для:

  • системы отопления, использующей насос циркуляционный (формируют нужный напор насоса, а потом следует обозначение диаметра труб);
  • системы, в которых циркуляция происходит из-за разности в плотностях (настоящим путём) подающего и обратного трубо-проводов (рассчитывается: допустимая скорость воды, циркулирующей в трубах; гидравлическое сопротивление; на последней стадии – трубный диаметр).
Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Делаем расчет трубного диаметра для отопления, трубопроводный диаметр

Маленькие детали

Гидравлический расчет системы отопления

Выбор труб для систем с гравитационной циркуляцией и принудительной отличается.

При центральной системе трубный диаметр рассчитывают в согласии с системами отопления квартир. А при независимой, объемного расчет трубы, трубного диаметра – возможен разный диаметр в зависимости от:

  • материала изготовления труб;
  • вида циркуляции (выполняется с помощью насоса либо гравитационная циркуляция);
  • скорости водного потока;
  • вододавления;
  • разводки системы обогрева;
  • типа носителя тепла.
Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Трубы из пластика отопления
При подсчете диаметра первым делом стоит подбор материала.

В зависимости от такого критерия отличают:

  • трубы из пластика (выделяются дешевизной и лёгкостью установки);
  • стальные или медные (большая цена, сложны в установке);
  • металлопластиковые (внутренняя стенка из пищевого полимерного этилена).
Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Стальные трубы системы отопления
Бесшовные трубы все больше уходят на второй план.

Какой размер лучше, расчет площади трубы

Наиболее оптимально применять трубный диаметр обще-принятых размеров, но необходимо принимать во внимание, что значения разных изготовителей могут разниться из-за толщины материала. Чем больше диаметр, тем дороже изделие, благодаря этому применение труб с большим диаметром лучше, если система обогрева по протяжённости и имеет много переходов, отводов.

Обязательно возьмите во внимание размеры стояка. Подобрав трубный диаметр неверно, вы подвергаете себя риску поломать отопительную систему при начале эксплуатации.

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Трубы из металлопластика отопления
При ответе на вопрос: какой диаметр отопительных труб подобрать — придерживаются таких правил:

  1. Довольно высок диаметр приводит к низкому давлению воды. Если применять в маленьком доме, то сбой циркуляции повлечёт за собой нарушение режима температур.
  2. Очень маленький – способствует появлению высокого давления и возникновению шума.
  3. В различных ситуациях нужно обдуманное применение того либо другого диаметра труб.

Калькулятор расчета напора циркулярного насоса

Метод расчета напора

Основная задача циркуляционного прибора состоит в перекачке жидкости по контуру. Впрочем разнообразные модели могут пропускать через себя разный объем среды работы, благодаря этому нередко приходится пользоваться специализированными программами для выполнения расчетов.
Чтобы устройство смогло справиться с собственным назначением, оно должно одолеть сопротивление, оказываемое поверхностью трубо-проводов.

В зависимости от диаметра и материала элементов, его параметры могут значительно меняться. Помимо самих трубо-проводов, на падение давление серьезное воздействие оказывают элементы регулировочной и арматуры запорной.

Самое большое сопротивление возникает если есть наличие термостатических устройств настройки режима температур.

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Представлен насос для обеспечения циркуляции в установленном виде
Формулы вычисления гидравлической потери напора считаются довольно сложными для понимания. Благодаря этому в представленной программе представлен самый простой алгоритм расчетов.

В конце получается получить результат, но с маленькими погрешностями. Для их нивелирования есть эксплуатационный резерв. Подобным образом, использовать аналогичные расчеты вполне возможно фактически в каждых ситуациях.

В калькуляторе есть только два поля для ввода начальных данных. В первом из них должна быть указана протяженность трубо-проводов системы отопления. Обязательно отражается вся длина как горизонтальных, так и вертикальных участков.

В другом поле стоит выбрать вид запорных и регулировочных устройств, ведь используемая арматура оказывает большое сопротивление. Требуется показать тот пункт, который лучше всего подойдет к вашей системе отопления.

Какие требования к помещениям обязаны быть исполнены во время установки системы

При работах по монтажу самым верным решением будет, когда трубопровод ставится на начальной стадии возведений перекрытий. Подобный вариант экономнее радиаторного на 30 – 40 %
Также возможно установить водяную отопительную конструкцию уже в готовом помещении, однако для экономии бюджета семьи, тут необходимо смотреть на такие требования:

  1. Потолочная высота должна позволить установить полы с подогревом толщиной от 8 до 20 сантиметров.
  2. Высота входных проемов не должна быть меньше 210 сантиметров.
  3. Для монтажа цементно – песчаной стяжки, пол должен быть намного прочный.
  4. Чтобы избежать завоздушенности контуров и высокого сопротивления в плане гидравлики, поверхность для основания конструкции обязана быть очень ровной и чистой. Допустимая норма неровности составляет не больше 5 миллиметров.
Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере
Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

А еще в самом здании или в некоторых помещениях, где будет поставлена система обогрева, должны быть сделаны работы со штукатуркой и вставлены все окна.

Расчет количества и мощности батарей

Как в однотрубном подключение отопительных радиаторов, так и в двухтрубных схемах, результативность отопления определённого помещения будет зависеть не только от численности секций отопительных приборов, их конструкции, материала, из которого они сделаны, поверхностные площади и способа подключения к магистральному трубопроводу, но и от материала стен и способа теплоизоляции, потерь тепла в окнах и др.
Воспользуемся рекомендованными данными, которые можно найти в специальной литературе. 1 м3 в доме из кирпича требует примерно 0.034 кВт тепла для поддерживания оптимальной температуры; в доме из СИП – панелей – 0,041 кВт; в доме из кирпича с теплоизолированными: перекрытием, чердачным этажом, стенами несущего типа, основанием – 0,02 кВт.

Например, рассмотрим выбор батарей для жилого помещения 18 м2 с потолочной высотой 2,5 м. в доме из кирпича. (0,034 кВт).

  1. Выясним объем помещения: 18 х 2,5 = 45 м3.
  2. Рассчитываем, сколько нужно энергии тепла для этой комнаты: 45 х 0,034 = 1,53 кВт

Теперь необходимо воспользоваться таблицей, с параметрами батарей.

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

На рисунке показаны важные характеристики самых популярных отопительных приборов. Исходя из представленных данных, лучшее соотношение параметров и стоимости у металлических батарей.

Нам нужны информацию о мощности одной части, нижняя граница которой равна 0,175 кВт.

  1. Делим результат который получился на мощность части подобранного типа отопительных приборов и приобретаем численность секций: 1,53/ 0,175 = 8,74

Итог: для обогрева помещения 45 м3 нам нужен радиатор сделанный из алюминия, который состоит из 9 секций. Подобные расчеты проведите для любой комнаты в доме.

Гидравлическая увязка

Балансировка изменения давления в системе отопления создается при помощи регулирующей и арматуры запорной.

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Гидравлическая увязка системы изготавливается на основании:

  • проектной нагрузки (массового расхода носителя тепла);
  • данных изготовителей труб по динамическому сопротивлению;
  • количества здешних сопротивлений на рассматриваемом участке;
  • технических свойств арматуры.

Установочные характеристики – перепад давления, крепление, пропускная способность – задаются для любого клапана. По ним формируют коэффициенты затекания носителя тепла в каждый стояк, а потом – в каждый прибор.

Потери давления прямо пропорциональны квадрату расхода носителя тепла и измеряются в кг/ч, где
S – творение динамического удельного давления, выраженного в Па/(кг/ч), и приведенного коэффициента для здешних сопротивлений участка (?пр).

Приведенный показатель ?пр считается суммой всех здешних сопротивлений системы.

Обозначение расхода носителя тепла и диаметров труб

Сначала каждую отопительную ветвь нужно разбить на участки, начав с самого конца. Разбивка выполняется по расходу воды, а он меняется от отопительного прибора к теплообменнику. Значит, после каждой батареи начинается новый участок, это показано на примере, что представлен выше.

Начнем с 1-го участка и находим в нем групповой расход носителя тепла, смотря на мощность последнего устройства для обогрева помещения:

  • G – расход носителя тепла, кг/ч;
  • q – теплопроизводительность отопительного прибора на участке, кВт;
  • ?t– температурная разница в подающем и обратном трубопроводе, в большинстве случаев берут 20 ?С.

Для первого участка расчет носителя тепла выглядит так:
Результат который получился нужно сразу нанести на схему, однако для дальнейших расчетов он нам понадобится в остальных единицах – литрах в секунду.

Чтобы выполнить перевод, нужно воспользоваться формулой:

  • GV – объемный водный расход, л/сек;
  • ?– плотность воды, при температуре 60 ?С равна 0.983 кг / литр.

В данных таблицах опубликованы значения диаметров стальных и пластиковых труб в зависимости от расхода и скорости движения носителя тепла. Если открыть страницу 31, то в таблице 1 для труб из стали в первом столбце указаны издержки в л/сек.

Чтобы не делать полный расчет труб для системы обогрева приватизированного дома, нужно просто выбрать диаметр по расходу, как показано ниже на рисунке:

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Итак, для нашего примера внутренний размер прохода должен составлять 10 мм. Но так как подобные трубы не применяются в отоплении, то смело принимаем трубопровод DN15 (15 мм).

Проставляем его на схеме и переходим к другому участку. Так как следующий отопительный прибор имеет аналогичную мощность, то использовать формулы не надо, берем предыдущий водный расход и умножаем его на 2 и приобретаем 0.048 л/сек. Опять обращаемся к таблице и находим в ней ближайшее подобающее значение.

При этом помним наблюдать за скоростью направления воды v (м/сек), чтобы она не была больше указанные пределы (на рисунках обозначена в левом столбце красным кружочком):

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Как видно на рисунке, участок №2 тоже ложится трубой DN15. Дальше, по первой формуле находим расход на участке №3:
860 х 1,5 / 20 = 65 кг/ч и переводим его в иные единицы:

65 / 3600 х 0,983 = 0.018 л/сек.
Прибавив его к сумме затрат 2-ух предыдущих участков, приобретаем: 0.048 + 0.018 = 0.066 л/сек и вновь обращаемся к таблице.

Так как у нас в примере выполняется не расчет гравитационной системы, а напорной, то по скорости носителя тепла труба DN15 подойдёт и на этот раз:

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Идя подобным путем, просчитываем все участки и наносим все данные на нашу аксонометрическую схему:

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Расчет циркулярного насоса

Выбор и расчет насоса состоит в том, чтобы узнать потери давления носителя тепла, протекающего по всей трубопроводной сети. Результатом будет цифра, показывающая, какое давление следует развивать циркулярному насосу, чтобы «продавить» воду по системе.

Это давление вычисляют по формуле:

  • Р – потери давления в трубопроводной сети, Па;
  • R – удельное сопротивление трению, Па/м;
  • l – длина трубы на одном участке, м;
  • Z – потеря давления в здешних сопротивлениях, Па.

Данный расчет очень большой и тяжелый и сложный, тогда как значение Rl для любого участка можно не сложно отыскать по тем же таблицам Шевелева. В примере синим кружочком отмечены значения 1000i на каждом участке, его нужно только сосчитать по длине трубы.

Возьмём первый участок из примера, его протяженность 5 м. Тогда сопротивление трению будет:
Rl = 26.6 / 1000 х 5 = 0.13 Бар.

Также производим промах всех участков попутной системы обогрева, а потом результаты суммируем. Остается выяснить значение Z, перепад давления в здешних сопротивлениях. Для котла и отопительных приборов данные цифры отмечены в паспорте на изделие.

На все остальные сопротивления мы рекомендуем взять 20% от общих потерь на трение Rl и все данные показатели просуммировать. Полученное значение умножаем на показатель запаса 1.3, это и будет нужный напор насоса.
Необходимо знать, что продуктивность насоса – это не емкость системы обогрева, а общий водный расход по всем ветвям и стоякам.

Пример его расчета представлен в прошлом разделе, исключительно для выбора перекачивающего агрегата необходимо тоже учесть запас не менее 20%.

Цель и ход выполнения расчета

Разумеется, за результатами можно обратиться к профессионалам либо воспользоваться онлайн-калькулятором, коих хватает на всяких интернет-ресурсах. Но первое стоит денег, а второе может дать некорректный результат и его все равно нужно проверять.

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Так что лучше потерпеть и взяться за дело самому. Нужно понимать, что фактическая цель гидравлического расчета – это выбор проходных сечений труб и обозначение измения давления во всей системе, чтобы правильно подобрать насос циркуляционный.

Общая схема расчета смотрится подобным образом:

  • подготовка аксонометрической схемы: когда уже сделан расчет устройств для обогрева помещения, то известна их мощность, ее необходимо нанести на чертеж возле каждого отопительного прибора;
  • обозначение расхода носителя тепла и диаметров трубо-проводов;
  • расчет сопротивления системы и выбор циркулярного насоса;
  • объемного расчет воды в системе и вместительности расширительного бака.

Любой гидравлический расчет системы обогрева начинается со схемы, нарисованной в 3 измерениях для наглядности (аксонометрия). На нее наносятся все знаменитые данные, как пример возьмём участок системы, который изображен на чертеже:

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Расчет гидравлики гидравлической системы отопления

Тепловой носитель двигается по системе под давлением, которое не считается постоянной величиной. Оно уменьшается благодаря наличию сил трения воды о стенки труб, сопротивления на трубной арматуре и фитингах.

Владелец дома также привносит свой вклад, исправляя теплораспределение по индивидуальным помещениям.

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Давление растет, если температура нагрева носителя тепла увеличивается и наоборот – падает при ее снижении.
Во избежание разбалансировки системы отопления, нужно создать условия, при которых к каждому теплообменнику поступает столько носителя тепла, сколько нужно для поддерживания установленной температуры и восполнения неизбежных потерь тепла.

Основной целью гидравлического расчета считается приведение в соответствии расчетных затрат по сети с фактическими или рабочими.
На этом этапе проектирования определяются:

  • трубный диаметр и их пропускная способность;
  • местные потери давления по индивидуальным участкам системы обогрева;
  • требования гидравлической увязки;
  • потери давления по всей системе (общие);
  • хороший расход носителя тепла.

Для изготовления гидравлического расчета нужно сделать некую подготовку:

  1. Собрать исходники и систематизировать их.
  2. Подобрать методику расчета.

В первую очередь проектировщик изучает теплотехнические параметры объекта и делает расчет тепла. В конце концов у него возникает информация о количестве тепла, необходимом для всех помещений.

После чего подбираются радиаторы и тепловой источник.

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Схематичное изображение системы отопления в приватном доме
На стадии разработки принимается решение о типе системы отопления и характерностях ее балансировки, выбираются трубы и арматура.

По завершении составляется аксонометрическая схема разводки, разрабатываются планы помещений с указыванием:

  • мощности отопительных приборов;
  • расхода носителя тепла;
  • расположения теплового оборудования и др.

Все участки системы, узлы маркируются, подсчитывается и наноситься на чертеж длина колец.

Расчет диаметра труб

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Расчет сечения труб должен опираться на результаты теплового расчета, обоснованные экономически:

  • для системы двухтрубного типа – разница между tr (горячим носителем тепла) и to (охлажденным – обраткой);
  • для однотрубной – расход носителя тепла G, кг/ч.

Более того, в расчете должна предусматриваться скорость движения жидкости для работы (носителя тепла) – V . Ее идеальная величина находится в диапазоне 0,3-0,7 м/с. Скорость обратно пропорциональна внутреннему диаметру трубы.
При скорости движения воды, равной 0,6 м/с в системе возникает отличительный шум, если же она менее 0,2 м/с, есть риск проявления воздушных пробок.

Для расчетов потребуется еще одна скоростная характеристика – скорость теплопотока. Она отмечается буквой Q, измеряется в ваттах и выражается в количестве тепла, переданного в единицу времени
Помимо перечисленных выше начальных данных для расчета понадобятся параметры системы отопления – длина каждого участка с указыванием приборов, подключенных к нему.

Эти сведения для удобства можно свести в таблицу, пример которой приведен ниже.
Таблица показателей участков

Обозначение участка Длина участка в метрах Кол-во приборов а участке, шт.
1-2 1,8 1
2-3 3,0 1
3-4 2,8 2
4-5 2,9 2

Расчет диаметров труб довольно не простой, благодаря этому легче воспользоваться справочными таблицами. Их можно найти на сайтах изготовителей труб, в СНиП или специализированной литературе.

Установщики при выборе диаметра труб пользуются правилом, выведенным на основании анализа огромного числа систем отопления. Правда, касается это только маленьких приватизированных домов и квартир.

Фактически все котлы отопления оснащены патрубками подачи и обратки ? и ? дюйма. Такой трубой и создается разводка до первого разветвления.

Дальше на каждом участке размер трубы делают меньше на один шаг.
Этот подход не оправдует себя, если в доме есть два или более этажей.

В данном варианте приходится создает настоящий расчет и обращаться к таблицам.

Сферы применения циркулярных насосов

Основная задача циркулярного насоса заключается в том, чтобы сделать лучше циркуляцию носителя тепла по элементам системы отопления. Проблема поступления в батареи отопления уже охладившейся воды хорошо известна жильцам верхних этажей высотных домов. Связаны аналогичные ситуации с тем, что тепловой носитель в подобных системах передвигается довольно медленно и успевает остынуть, пока достигнет участков контура отопления, присутствующих на значительном удалении.

При работе в коттеджах независимых отопительных систем, движение воды по замкнутому контуру в которых выполняется настоящим путем, тоже можно соприкоснуться с трудностью, когда отопительные приборы, установленные в самых дальних точках контура, еле греются. Это также считается следствием недостаточного давления носителя тепла и его медленного движения по трубопроводу.

Избежать аналогичных ситуаций как в многоквартирных, так и в приватизированных домах позволяет установка циркуляционного насосного оборудования. Принудительно создавая в водопроводе нужное давление, такие насосы предоставляют большую скорость движения воды которая нагрелась даже к самым отдаленным элементам системы обогрева.

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Насос увеличивает результативность действующего отопления и дает возможность улучшать систему, добавляя дополнительные отопительные приборы или детали автоматики
Собственную результативность системы обогрева с гравитационной циркуляцией жидкости, переносящей энергию тепла, показывают в том случае, когда их применяют для обогрева домов меньшей площади.

Впрочем, если оборудовать подобные системы циркулярным насосом, не только можно увеличить результативность их применения, но и сэкономить на отоплении, снизив кол-во потребляемого котлом энергоносителя.
По собственному конструктивному исполнению насос циркуляционный собой представляет мотор, вал которого передает вращение ротору. На роторе ставится колесо с лопатками – крыльчатка.

Вращаясь в середине рабочей камеры насоса, крыльчатка выталкивает поступающую в нее нагретую жидкость в нагнетательную магистраль, формируя поток носителя тепла с требуемым давлением. Самые новые модели циркулярных насосов как правило будут работать в нескольких режимах, создавая в системах обогрева различное давление перемещающегося по ним носителя тепла.

Такая опция дает возможность быстро прогреть дом при наступлении холодного сезона, запустив насос на самую большую мощность, а потом, когда во всем здании сформируется оптимальная температура воздуха, переключить устройство на выгодный рабочий режим.

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Устройство циркуляционного теплового насоса
Все циркулярные насосы, применяемые для оснащения отопительных систем, разделяют на две большие категории: устройства с «мокрым» и «сухим» ротором.

В насосах первого типа все детали ротора регулярно находятся в обстановке носителя тепла, а в устройствах с «сухим» ротором лишь часть подобных элементов соприкасается с перекачиваемой средой. Большей мощностью и более большим коэффициентом полезного действия выделяются насосы с «сухим» ротором, однако они очень шумят во время работы, чего нельзя сказать об устройствах с «мокрым» ротором, которые издают очень небольшое количество шума.

Виды циркулярных насосов

Конструкция стандартного циркулярного насоса состоит из корпуса, сделанного из нержавеющего металла, керамического ротора и вала, оборудованного колесом с лопастями. Ротор приводится в действие при помощи электрического двигателя.

Такая конструкция обеспечивает водозабор с одной стороны устройства и ее нагнетание в магистрали из труб со стороны выхода. Движение воды по системе происходит благодаря центробежной силы.

Подобным образом, преодолевается сопротивление, возникающее на некоторых участках отопительных труб.

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Все устройства такого типа делятся на 2 типа – сухой и мокрый. В первом варианте отсутствует контакт ротора с перекачиваемой водой.

Всю его поверхность для работы от электрического двигателя разделяют особые защитные кольца, тщательно отполированные и подогнанные между собой. Работа насосов сухого типа является более эффектной, однако во время эксплуатации появляется очень крепкий шум.

Поэтому, чтобы их установить оснащаются отдельные изолированные помещения.
При подборе подобных моделей необходимо учесть наличие воздушных завихрений, образующихся в рабочий период. Под их влиянием в воздух подымается пыль, которая может легко попасть вовнутрь устройства и нарушить герметичность уплотнительных колец.

Это приведет к поломке всей системы. Благодаря этому в качестве защиты между кольцами есть тончайшая водяная пленка.

Она обеспечивает смазку, предотвращая преждевременный износ колец.

Гидравлический расчет системы отопления на конкретном примере

Циркулярные насосы мокрого типа имеют характерную характерность в виде ротора, регулярно находящегося в перекачиваемой жидкости. Место размещения электрического двигателя надежно отделено непроницаемым железным стаканом.

Такие устройства в основном применяются в небольших системах отопления. Они намного меньше шумят во время работы и не просят дополнительных мероприятий по техобслуживанию.

В большинстве случаев такие насосы иногда ремонтируются и настраиваются до необходимых показателей.
Серьёзным недостатком данных насосов считается невысокий КПД из-за недостаточной герметичности гильзы, делящей статор и тепловой носитель

Подбирая необходимую модель, необходимо смотреть на то, чтобы в насосе был не только мокрый ротор, но и защищенный статор
Последние поколения циркулярных насосов фактически абсолютно автоматизированы.

Умная автоматика обеспечивает оперативное переключение уровня обмоток и значительно увеличивает продуктивность устройства. Подобные модели очень часто применяются при стабильном или несущественно изменяющемся расходе воды.

Благодаря ступенчатой регулировке, возникла право выбора наиболее оптимальных рабочих режимов и существенной экономии электрической энергии.

Объемного расчет расширительного бака

Для того чтобы проссчитать объем бака расширительного мембранного типа необходимо знать кол-во носителя тепла, который находится в контуре отопления. Зависимость такая: расширительный бак должен быть объемом в 10 % от численности носителя тепла.

Кол-во воды в СО рассчитывается по формуле: W = ? (D2/4) L где:

  • ? – 3,14;
  • D – диаметр внутри участка трубопровода;
  • L – длина участка трубопровода (если весь контур сделан из трубы одного диаметра, то считаем длину контура).

Гидравлический расчет системы отопления

К примеру, внутренний трубопроводный диаметр из армированного полипропилена – 21,2 мм = 0,021м; длина контура – 100 м. 3,14 х (0,0212/4) х 100 = 0.0345м3 или 34,5 литра.

От сюда вывод: при объемах носителя тепла в системе 34,5 л, в температурных пределах СО от 0 до 80°С и давлении в системе от 0,3 до 1 Бар, нужен расширительный бак, емкостью 3,5 л.
Чтобы проссчитать параметры циркулярного насоса необходимы информацию о мощности котла, температурная разница при входе и выходе котельной. Дальше воспользуйтесь формулой Q = N /(t 2- t 1), где N – мощность котлоагрегата; T1 – температура носителя тепла на подающем патрубке, T2 – температура охлажденного носителя тепла на обратной ветке контура.

Совет: необходимо знать, что для построения грамотной отопительной системы ленинградка, помимо полученных данных предстоит проделать расчет гидравлических сопротивлений, которые появляются на равнопроходных отводах, взять во внимание гидравлические потери на точках сужения трубопровода, грязевике и обратном клапане (если предполагается). Данный расчет сделать самостоятельно довольно просто, применяя программы: «Гидравлические и тепловые расчеты» и HERZ.

C. O. С.

2 Трубный диаметр

Чтобы проссчитать гидравлику системы отопления, понадобится информация по тепловому расчету и аксонометрической схеме. Для выбора сечения труб применяются целесообразные, с точки зрения экономики, итоговые данные теплорасчета:

Практический урок гидравлического расчета системы отопления

  1. 1. Самой лучшей температурной разницей между горячей и охлажденной рабочей жидкостью для двухтрубного контура считается значение 20 ?C. ?tco = tг — tо = 90 ?С — 70 ?С = 20 ?С, где tг — температура горячей воды, tо — температура охлажденного носителя тепла.
  2. 2. Употребление жидкости для работы (G) для однотрубного контура (кг/час).
  3. 3. Подходящая скорость (V) перемещения жидкости для работы от 0,31 до 0,72 м/с.
  4. 4. Расчетное значение теплового потока (Q).
  5. 5. Критерии плотности воды.

Чтобы узнать диаметр внутри каждого участка, применяют таблицу. Заранее каждая отопительная ветвь разбивается на участки начав с самой конечной точки. Разбивка выполняется исходя из расхода носителя тепла, который может меняться от одного элемента отопления к иному.

Новый сегмент начинается после любого устройства для обогрева помещения.
Тепловой носитель на первом участке рассчитывается так: 860 x 2 / 20 = 86 кг/ч.

Полученные результаты конкретно наносятся на аксонометрическую схему, но для того, чтобы продолжать последующие вычисления, полученное финальное значение потребуется перевести в иные единицы измерения — литры в секунду.
Для выполнения конвертации используют формулу: GV = G / 3600 х ?, где GV — ёмкостное употребление жидкости (л/сек), ? — критерий плотности носителя тепла (при температуре 60 ?С составляет 0,983 кг/литр). Выходит: 86 ? 3600 x 0,983 = 0,024 л/сек.

Необходимость в конвертации меры физической величины обосновывается применением табличных значений, с помощью которых определяется сечение трубопровода.

Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.