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

Отопление загородного дома твердым топливом

Говорят, что все новое – это хорошо забытое старое. И вот тому подтверждение: котлы на твердом топливе пользуются огромны спросом. При вспоминании об отоплении загородного дома твердым топливом в людей ...

Участок в Подмосковье – отличный отдых всей семьи

В последнее время жители городов чаще начинают задумываться о приобретении загородной недвижимости. Практически каждый житель мечтает уехать жить загород хотя бы на летний период. Дышать свежим воздухом, просыпаться с первыми ...

Ворота из профнастила своими руками делаем правильно

Ворота с профнастила своими руками могут украсить любое строение. Материалы для выполнения работы есть в розничной продаже и ворота из профлиста своими рукамиможет сделать каждый. В инете стоит просмотреть фото ...

Холодильники LG отличный выбор

LG Electonics один из крупнейших мировых брендов по производству электроники. На рынке продукция данной торговой марки зарекомендовала себя как качественная и надежная, а средний ценовой сегмент делает ее доступной для ...

Ограда балкона

В наше время практически в каждой благоустроенной квартире есть балкон. В летнее время его можно использовать как дополнительную комнату или как место для отдыха. Но многие из нас применяют его ...

Крыша загородного дома

В процессе строительства коттеджа одним из важных этапов является устройство крыши. Защиту дому от атмосферных осадков обеспечивает именно она. Также она выступает в качестве дополнения к эстетике. Финальным этапом возведения ...

Установка акриловой ванны

Акриловая ванна достойный выбор для тех, кто любит эстетику и комфорт. Хочу подчеркнуть лишь некоторые достоинства, которыми отличается это сантехническое изделие: многообразие нестандартных форм, выпуск которых возможен благодаря пластичности акрила; ...

Установка канализации топас: обслуживание и правила эксплуатации

Любой владелец частного или загородного дома мечтает иметь удобства. Деревянный домик, стоящий поодаль от дома, решает очень узкий круг задач. А если унитаз поставлен в доме, имеется ванная или душ, ...

Современное новшество – инсталляция для унитаза

Более чем 50 лет используется технология скрытой установки сантехники — инсталляция унитаза. Многие организации стали выпускать подобные изделия. Некоторые из них занимаются именно изготовлением смывочных механизмов и монтажных модулей для сантехники. Они ...

Канализационная насосная станция: устройство, расчет и монтаж

Погружные насосы – основная часть такого важного сооружения, как канализационная насосная станция (КНС). Насосы КНС поднимают и перекачивают: ил; ливневые стоки; производственные воды; бытовые сточные воды. Именно о них, их ...

Уплотнительные материалы для сантехники

Сантехнические работы невозможно осуществить без наличия необходимых уплотнительных материалов, которые на сегодняшний день могут быть самыми разнообразными. Материал для уплотнения на основе фторопласта. В обиходе принято называть лентой ФУМ. Можно ...

Пайка медных труб. Часть 1

Пайка медных труб делятся на два вида: высокотемпературная и низкотемпературная. Однако в домашних условиях многие предпочитают низкотемпературную пайку, что сделало её более популярной. Это объясняется тем, что высокотемпературная пайка создаёт ...

Особенности сенсорных смесителей

Сенсорные смесители считаются гигиеничными, удобными, качественными и долговечными сантехническими изделиями. Они действительно впечатляют массой преимуществ, учитывая которые, можно делать свой выбор. Сенсорный смеситель функционирует благодаря работе фотоэлемента, который страивается в ...

Ремонт кухонной столешницы

Столешница на кухне испытывает порой непомерные нагрузки и, со временем, может окончательно испортиться. Вот тогда требуется ремонт столешницы на кухне, который зависит от материала ее изготовления: ДСП-столешница. Самая распространенная проблема столешниц из древесно-стружечных ...

Кран на кухню со шлангом

Кранный смесители помимо основных функций также имеют дополнительные. Одним из них является кран-душдля кухни. В последнее время на рынке появилось много таких моделей. В основном, это смесители с вмонтированной воронкой-душем. ...

Дизайнерська кухня – правильний вибір для Вашого дому

Кухня – особливе місце в будинку і на облаштування цієї ділянки помешкання, часто, слід затратити більше часу і сил, аніж на будь-який інший закуток дому. В кухні ми готуємо і ...

Правильный ремонт кухни

Для того, что организовать ремонт на кухне правильно, важно помнить несколько деталей: Размеры мебели для кухни нужно знать до начала всех работ, чтобы ориентироваться, каким будет свободное и заполненное пространство. ...

Кухня в стиле Прованс своими руками

Прованс – это стиль, пришедший к нам с юга Франции. Легкий и природный, он является олицетворением нежности и гармонии в интерьере. В серых и холодных мегаполисах, так сильно не хватает чуточки природы ...

Фиолетовая кухня

Цветовая гамма оформления кухонного помещения должна быть в первую очередь не только модной и оригинальной, но также не вызывать раздражения. Ведь кухня – это то место, где времени проводится гораздо ...

В КАКОЙ БЫ ЦВЕТ ПОКРАСИТЬ КУХНЮ?

Разговаривая о кухне, непроизвольно появляется желание перекусить, а если еще она у вас выкрашена в правильный «вкусный» цвет, то вообще хочется бежать туда, открыть холодильник и опустошить его. Ученые не ...

Ремонт в ванной? Делаем сами!

Вы купили квартиру под самоотделку? Весь ремонт надо делать с нуля, а денег катастрофически не хватает на приглашение мастеров? Можно многое сделать своими руками! Например, ванную комнату. Могу поделиться опытом. Хочется, чтобы кому-то ...

Руководство потенциальному покупателю ванны

Если вы серьезно взялись за ремонт в доме, то, скорее всего, нужно начинать с ванной комнаты. Ведь это место, где всегда должно быть комфортно и чисто. Влажность же в ванной ...

Как отбелить ванну в домашних условиях

Из какого бы материала ни была сделана ваша ванна, со временем она может пожелтеть и покрыться налетом, от которого не так-то просто избавиться. Особенно часто с этой проблемой сталкиваются обладатели ...

Компактные стиральные машины под раковину

Если вы проживаете в маленькой квартире или хотите использовать свободное пространство рационально, тогда вы смело можете приобрести стиральную машину, которую разместите под раковиной. Компактные стиральные машины под раковину – это ...

Рейтинг@Mail.ru