Главная 16 Ремонт 16 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

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Check Also

Стройматериалы в Московской области

Вы решили сделать ремонт, или вообще построить загородный дом? Без стройматериалов вам никак не обойтись, и нужны вам они будут разнообразные. И из дерева, и с металла, и с камня, ...

Водоэмульсионная краска

Водоэмульсионная краскав зависимости  и назначения бывает двух видов: водоэмульсионная краска для проведения внутренних малярных работ и для наружных работ. Краска водоэмульсионная выпускается различных цветов и может быть использована по металлическим ...

Обои для гостиной

Одним из самых важных помещений дома или квартиры является гостиная. Эта комната – место для приема гостей, общения с родными и отдыха после рабочего дня с любимой книгой или телепередачей. ...

Как выбрать бумажные обои?

Обои бумажные, несмотря на широкий выбор современных отделочных материалов, по объемам спроса продолжают занимать лидирующие позиции. И пусть они служат только с десяток лет, зато доступны настолько, и так сложны ...

Бельгийские обои: обзор 5 лучших производителей

Вы выбираете обои. Бельгия в этом случае может вам предложить такие варианты оформления стен. Содержание: Hookedonwalls Grandeco – Ideco Atlas Wallсoverings Calcutta Arte Обои: Бельгия. Купить Hookedonwalls Обои этой торговой ...

Обзор: обои на любой вкус

Итак, ремонт. Разнообразие цвета, фактур и рисунка в каталогах порой может ввести в ступор. Чтобы как-то помочь вам определиться с выбором настенного покрытия, а также немного ознакомить с лучшими производителями ...

Натуральные обои в интерьере. Особенности

Как смотрятся натуральные обои в интерьере? Рассмотрим особенности. Что подразумевает словосочетание «натуральные обои» и как не перепутать их с «экологичными обоями»? Содержание: Особенности натуральных обоев Натуральные обои в интерьере Натуральным ...

Виниловые обои на бумажной основе; недорогой способ обновить дом

Жена решила поменять в спальне обои. Думаем приобрести виниловые на бумажной основе. Как правильно клеить такие обои? Александр Светлый, Москва В квартире или частном доме рекомендуют периодически делать косметический ремонт: ...

Клей ПВА

Клей ПВА это клей синтетического происхождения который широко используется в строительном деле.Клей ПВА это продукт полимеризации винил-ацетата в водной среде в присутствии защитного коллоида и инициатора. Широкое использование клея ПВА в строительной ...

Ветрогенератор из автомобильного генератора

Последнее время довольно актуальным стал вопрос экономии электроэнергии и поиска альтернативных источник энергии. Одной из таких альтернатив является ветер. Ветрогенератором называют специальное устройство, которое превращает кинетическую енергию ветрового потока в ...

Как сделать поверхностный водоотвод на участке своими руками

Важная роль в обустройстве придомовых территорий отводится дренажным системам. Грамотно спроектированный и устроенный поверхностный водоотвод избавит приусадебный участок от дождевых и талых вод. Ливневые потоки, устремляющиеся вниз с крыш по ...

Дачная печь своими руками

Каждый хозяин на своём участке желает стать обладателем надежного источника тепла, который будет служить для обогрева помещения и для приготовления пищи. Существует множество вариантов, как правильно обложить печь кирпичом, каждый ...

Установка выключателя и розетки своими руками

В настоящее время любое помещение освещается электрическими лампочками. Но свет должен быть включен только тогда когда это вам необходимо. Для этих целей необходим выключатель. Рано или поздно каждый из вас ...

Какой нужен фундамент для дома из пеноблоков?

Стоит обратить внимание на то, что сделать такой фундамент гораздо проще. В отличии от другой основы, используемой для строительства сооружений. Пеноблоки гораздо легче, если учитывать другие материалы, что позволяет не ...

Как правильно выбрать унитаз

Как правило, мало кто задумывается, что процесс выбора унитаза может вызвать какие-то особые сложности. Поэтому если возникает необходимость в покупке нового унитаза, не каждый придает этому должного внимания. Обычно люди ...

С чего начать ремонт в квартире

До того как начать ремонт в квартире, к нему надо тщательнейшим образом приготовиться, потому что от того, как будет спланирован ремонт, во многом зависит конечный итог. Потому перед началом ремонтных работ нужно ...

Жилье на сутки в Красноярске

Еще не так давно при поездке в новый город подавляющее большинство население останавливались именно в городских гостиницах. Но в последнее время предпочитают многие именно квартиры от частных владельцев, сдающие их ...

Самодельный инкубатор для яиц

Прибор, который служит автоматическим регулятором нужной температуры при разведении птицы, называется электронный терморегулятор для инкубатора. Им заменяют устаревшие терморегуляторы или устанавливают в инкубаторах сделанных своими руками. В последнее время появились ...

Рейтинг@Mail.ru