Главная 24 Ремонт своими руками 24 Как сделать гидравлический расчет системы отопления

Как сделать гидравлический расчет системы отопления

Содержание:

  • Цель и ход выполнения расчета
  • Определение расхода теплоносителя и диаметров труб
  • Расчет циркуляционного насоса
  • Расчет расширительного бака
  • Заключение

Нужно отметить, что инженерные расчеты систем водоснабжения и отопления никак нельзя назвать простыми, но без них обойтись невозможно, только очень опытный специалист-практик может нарисовать систему отопления «на глазок» и безошибочно подобрать диаметры труб. Это если схема достаточно проста и предназначена для обогрева небольшого дома высотой 1 или 2 этажа. А когда речь идет о сложных двухтрубных системах, то рассчитывать их все равно придется. Эта статья для тех, кто решился самостоятельно выполнить расчет системы отопления частного дома. Мы изложим методику несколько упрощенно, но так, чтобы получить максимально точные результаты.

Цель и ход выполнения расчета

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

Как сделать гидравлический расчет системы отопления

Так что лучше набраться терпения и взяться за дело самому. Надо понимать, что практическая цель гидравлического расчета – это подбор проходных сечений труб и определение перепада давления во всей системе, чтобы верно выбрать циркуляционный насос.

Примечание. Давая рекомендации по выполнению вычислений подразумевается, что теплотехнические расчеты уже сделаны, и радиаторы подобраны по мощности. Если же нет, то придется идти старым путем: принимать тепловую мощность каждого радиатора по квадратуре помещения, но тогда точность расчета снизится.

Общая схема расчета выглядит таким образом:

  • подготовка аксонометрической схемы: когда уже выполнен расчет отопительных приборов, то известна их мощность, ее надо нанести на чертеж возле каждого радиатора;
  • определение расхода теплоносителя и диаметров трубопроводов;
  • расчет сопротивления системы и подбор циркуляционного насоса;
  • расчет объема воды в системе и вместительности расширительного бака.

Любой гидравлический расчет системы отопления начинается со схемы, нарисованной в 3 измерениях для наглядности (аксонометрия). На нее наносятся все известные данные, в качестве примера возьмем участок системы, изображенный на чертеже:

Как сделать гидравлический расчет системы отопления

Определение расхода теплоносителя и диаметров труб

Вначале каждую отопительную ветвь надо разбить на участки, начиная с самого конца. Разбивка делается по расходу воды, а он изменяется от радиатора к радиатору. Значит, после каждой батареи начинается новый участок, это показано на примере, что представлен выше. Начинаем с 1-го участка и находим в нем массовый расход теплоносителя, ориентируясь на мощность последнего отопительного прибора:

G = 860q/ ∆t, где:

  • G – расход теплоносителя, кг/ч;
  • q – тепловая мощность радиатора на участке, кВт;
  • Δt– разница температур в подающем и обратном трубопроводе, обычно берут 20 ºС.

Для первого участка расчет теплоносителя выглядит так:

860 х 2 / 20 = 86 кг/ч.

Полученный результат надо сразу нанести на схему, но для дальнейших расчетов он нам понадобится в других единицах – литрах в секунду. Чтобы сделать перевод, надо воспользоваться формулой:

GV = G /3600ρ, где:

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

Имеем: 86 / 3600 х 0,983 = 0.024 л/сек. Потребность в переводе единиц объясняется необходимостью использования специальных готовых таблиц для определения диаметра трубы в частном 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 пластмассовых труб в зависимости от расхода и скорости движения теплоносителя. Если открыть страницу 31, то в таблице 1 для стальных труб в первом столбце указаны расходы в л/сек. Чтобы не производить полный расчет труб для системы отопления частого дома, надо просто подобрать диаметр по расходу, как показано ниже на рисунке:

Как сделать гидравлический расчет системы отопления

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

Итак, для нашего примера внутренний размер прохода должен составлять 10 мм. Но поскольку такие трубы не используются в отоплении, то смело принимаем трубопровод DN15 (15 мм). Проставляем его на схеме и переходим ко второму участку. Так как следующий радиатор имеет такую же мощность, то применять формулы не нужно, берем предыдущий расход воды и умножаем его на 2 и получаем 0.048 л/сек. Снова обращаемся к таблице и находим в ней ближайшее подходящее значение. При этом не забываем следить за скоростью течения воды v (м/сек), чтобы она не превышала указанные пределы (на рисунках отмечена в левом столбце красным кружочком):

Как сделать гидравлический расчет системы отопления

Важно. Для систем отопления с естественной циркуляцией скорость движения теплоносителя должна составлять 0.1—0.2 м/сек.

Как видно на рисунке, участок №2 тоже прокладывается трубой DN15. Далее, по первой формуле находим расход на участке №3:

860 х 1,5 / 20 = 65 кг/ч и переводим его в другие единицы:

65 / 3600 х 0,983 = 0.018 л/сек.

Прибавив его к сумме расходов двух предыдущих участков, получаем: 0.048 0.018 = 0.066 л/сек и вновь обращаемся к таблице. Поскольку у нас в примере делается не расчет гравитационной системы, а напорной, то по скорости теплоносителя труба DN15 подойдет и на этот раз:

Как сделать гидравлический расчет системы отопления

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

Как сделать гидравлический расчет системы отопления

Расчет циркуляционного насоса

Подбор и расчет насоса заключается в том, чтобы выяснить потери давления теплоносителя, протекающего по всей сети трубопроводов. Результатом станет цифра, показывающая, какое давление следует развивать циркуляционному насосу, чтобы «продавить» воду по системе. Это давление вычисляют по формуле:

P = Rl Z, где:

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

Примечание. Двух – и однотрубная система отопления рассчитываются одинаково, по длине трубы во всех ветвях, а в первом случае — прямой и обратной магистрали.

Данный расчет достаточно громоздкий и сложный, в то время как значение Rl для каждого участка можно легко найти по тем же таблицам Шевелева. В примере синим кружочком отмечены значения 1000i на каждом участке, его надо только пересчитать по длине трубы. Возьмем первый участок из примера, его протяженность 5 м. Тогда сопротивление трению будет:

Rl = 26.6 / 1000 х 5 = 0.13 Бар.

Так же производим просчет всех участков попутной системы отопления, а потом результаты суммируем. Остается узнать значение Z, перепад давления в местных сопротивлениях. Для котла и радиаторов эти цифры указаны в паспорте на изделие. На все прочие сопротивления мы советуем взять 20% от общих потерь на трение Rl и все эти показатели просуммировать. Полученное значение умножаем на коэффициент запаса 1.3, это и будет необходимый напор насоса.

Следует знать, что производительность насоса – это не емкость системы отопления, а общий расход воды по всем ветвям и стоякам. Пример его расчета представлен в предыдущем разделе, только для подбора перекачивающего агрегата нужно тоже предусмотреть запас не менее 20%.

Расчет расширительного бака

Чтобы произвести расчет расширительного бака для закрытой системы отопления, необходимо выяснить, насколько увеличивается объем жидкости при ее нагреве от комнатной температуры 20 ºС до рабочей, находящейся в пределах 50—80 ºС. Эта задача тоже не из простых, но ее можно решить другим способом.

Вполне корректным считается принимать объем бака в размере десятой части от всего количества воды в системе, включая радиаторы и водяную рубашку котла. Поэтому снова открываем паспорта оборудования и находим в них вместительность 1 секции батареи и котлового бака.

Далее, расчет объема теплоносителя в системе отопления выполняется по простой схеме: вычисляется площадь поперечного сечения трубы каждого диаметра и умножается на ее длину. Полученные значения суммируются, к ним прибавляются паспортные данные, а потом от результата берется десятая часть. То есть, если во всей системе 150 л воды, то вместительность расширительного бака должна составлять 15 л.

Заключение

Многие, прочитав данную статью, могут отказаться от намерения считать гидравлику самостоятельно ввиду явной сложности процесса. Рекомендация для них – обратиться к специалисту-практику. Те же, кто проявил желание и уже сделал расчет тепловой мощности отопления на здание, наверняка справятся и с этой задачей. Но готовую схему с результатами все равно стоит показать опытному монтажнику для проверки.

О admin

Оставить комментарий

x

Check Also

Монтаж пленочного теплого пола под линолеум – особенности укладки и подключения

Укладка систем обогрева пола уже не является новинкой. Они могут существенно сэкономить средства и сделать ...

Обзор инфракрасного тёплого пола Caleo описание системы, ее характеристики, плюсы и минусы, отзывы потребителей

Если вы хотите добиться максимального комфорта в своем доме не только в летнее, но и ...

Как своими руками смонтировать теплый электрический пол под плитку – выбор системы обогрева и технология укладки

Многие предпочитают отделывать пол в ванной комнате, коридоре или кухне керамической плиткой. Кафель, однако, покрытие ...

Как смонтировать инфракрасный теплый пол под плитку – изучаем технологию

Керамическая плитка – прекрасный вариант для отделки полов в ванной комнате, кухне или коридоре. Однако ...

Монтаж электрических теплых полов – технология укладки

Теплый пол сегодня используется практически повсеместно. Чаще всего его оборудуют в ванных и детских комнатах, ...

Все об устройстве электрического теплого пола в вашем доме – от выбора системы до монтажа

Еще недавно теплые полы считались роскошью, но сегодня устройство электрического теплого пола в домах и ...

Все о кабеле для теплого пола – виды, характеристики, правила выбора и монтажа

Электрический теплый пол может стать не просто дополнительным источником тепла, его можно использовать как основной ...

Как выбрать коллектор для водяного теплого пола и установить его своими руками – ценные советы профессионалов

Коллектор для водяного теплого пола – это один из главных элементов всей системы. Благодаря ему ...

Технология сборки смесительного узла для теплого пола своими руками – выбор и настройка системы

Многие сегодня устанавливают систему теплый пол в качестве дополнительного обогрева. В квартирах, как правило, она ...

Какие теплые полы лучше водяные или электрические? Разбираемся в плюсах и минусах систем

Тепло делает дом по-настоящему комфортным и уютным. Порой бывает так, что центральной системы недостаточно для ...

Устройство теплого водяного пола – из чего состоит система, как работает и какие способы монтажа существуют

Если вы хотите, чтобы круглый год в вашем доме было тепло, уютно и комфортно, можно ...

Монтажные схемы водяных теплых полов в квартире – варианты обустройства системы

Обустройство водяных полов уже давно не является новинкой. Они часто используются в частных домах в ...

Все о применении матов для теплого водяного пола – от выбора до укладки

Если вы хотите обустроить систему теплого пола, без тепооизоляции вы обойтись не сможете. Дело в ...

Как провести расчет теплого водяного пола – важный этап при проектировании системы

Системы теплого пола становятся все популярнее. Они позволяют обеспечить дополнительный комфорт и уют в доме. ...

Трубы из сшитого полиэтилена для теплого пола – полный обзор изделия

Несмотря на то, что на строительном рынке существует масса материалов для труб водяного теплого пола, ...

Можно ли смонтировать водяные теплые полы в квартире от центрального отопления?

Водяной теплый пол в жилом помещении обустраивается сейчас очень часто. Однако такая конструкция больше подходит ...

Обзор сервопривода для теплого пола – принцип работы и советы по установке

Работа теплого пола зависит от многих факторов. Эта система состоит из многих компонентов, которые необходимо ...

Как обустроить трап для душа в полу под плитку – руководство по монтажу

Ванная комната считается, наверное, самым важным помещением квартиры. Поэтому желательно, чтобы она была не только ...

Как уложить плитку в ванной своими руками – разбираемся в технологии

Наверное, нет такого дома или квартиры, где в качестве отделочного материала не присутствовала бы керамическая ...

Какой пол сделать в ванной – требования, особенности монтажа, выбор покрытия

Ремонт ванной комнаты считается самым ответственным и сложным. Здесь приходится сталкиваться с целым рядом специфических ...

Как выбрать плитку для пола в ванную комнату – ценные советы по выбору и укладке

Укладка пола в ванной комнате требует особого внимания и подготовки. Это помещение отличается повышенной влажностью ...

Как выбрать водостойкий ламинат в ванную комнату – разбор покрытия под микроскопом

Ламинат в последнее время становится все более популярным. Дело в том, что он обладает внешней ...

Как положить плитку на деревянный пол в ванной – вся соль в подготовке основания

Ванную комнату в квартире принято отделывать керамической плиткой. Но как быть, если вы живете в ...

Как сделать стяжку пола в ванной под плитку – технология работ от А до Я

Ванная – помещение с особыми условиями эксплуатации. Наличие труб, высокая влажность, тяжелое сантехническое оборудование накладывают ...

Рейтинг@Mail.ru