Гидравлический расчет системы отопления + расчет по площади

Варианты установки регулирующей арматуры

На рисунках 11, 12, 13 и представлены примеры установки ручных балансировочных вентилей и автоматических регуляторов перепада давления в двухтрубных системах отопления. Увязка системы отопления с помощью термостатических клапанов, регулирующих радиаторных вентилей, балансировочных вентилей и автоматических регуляторов перепада давления исключает перерасход тепла в помещениях первых по ходу теплоносителя (превышение температуры воздуха в помещении над расчетной на 1–2°С приводит к перерасходу тепла на 6–10%) и недогрев удаленных помещений.

На рис. 11 показаны примеры установки арматуры на стояках при статической (а) и динамической (б) балансировке и термостатических клапанов на приборных подводках. Увязка приборных веток на стояке реализуется с помощью термостатических клапанов ГЕРЦ TS-90-V с предварительной настройкой. Предварительная настройка термостатических клапанов при одинаковых расходах теплоносителя увеличивается по ходу теплоносителя, при этом потери давления на термостатических клапанах уменьшаются, тем самым обеспечивается равенство потерь давления в приборных ветках стояка.

Рис. 11. Схема фрагмента вертикальной тупиковой двухтрубной системы водяного отопления с нижней разводкой обеих магистралей а) статическая балансировка; б) динамическая балансировка

Для гидравлической увязки стояков системы отопления можно применить ручные балансировочные вентили (статическая балансировка) и автоматические регуляторы перепада давления (динамическая регулировка), которые обеспечивают необходимые потери давления на стояках и, соответственно, расчетные значения расхода теплоносителя.

Для варианта «а», при работе системы отопления с переменными нагрузками, например, в переходной период отопительного сезона, существует потенциальная возможность превышения максимально допустимого перепада давления на термостатических клапанах, а также перераспределения расхода теплоносителя между отопительными приборами и стояками.

Для варианта «б», за счет поддержания постоянной разницы давления между стояками, с помощью автоматического регулятора перепада давления ГЕРЦ 4007, обеспечиваются требуемые условия для работы термостатических клапанов и исключается перераспределение количества теплоносителя между стояками на протяжении всего периода эксплуатации системы отопления.

На рис. 12 представлена схема фрагмента двухтрубной системы отопления с поквартирной горизонтальной разводкой через трубный распределитель. В данном случае регулятор перепада давления ГЕРЦ 4007 не только обеспечивает и поддерживает расчетное значение потерь давления каждой квартиры, но и вместе с балансировочным вентилем выполняет гидравлическую увязку систем отопления квартир и увязывает систему отопления по этажам.

Рис. 12. Схема фрагмента вертикальной тупиковой двухтрубной системы отопления с поквартирной горизонтальной разводкой с регулятором перепада давления и ручным балансировочным вентилем на вводе в квартиру

Рис. 13. Схема фрагмента вертикальной тупиковой двухтрубной системы отопления с поквартирной горизонтальной разводкой с регулятором перепада давления и ручным балансировочным вентилем перед/после трубного распределителя

На рис. 13 представлена схема фрагмента двухтрубной системы отопления с поквартирной горизонтальной разводкой через трубный распределитель.

Регулятор перепада давления ГЕРЦ 4007, установленный перед распределителем, поддерживает расчетное значение потерь давления системы отопления наиболее нагруженной квартиры, с учетом потерь давления на распределителе, и вместе с балансировочным вентилем увязывает систему отопления между этажами. Балансировочные вентили, установленные на обратном трубопроводе каждой квартиры, обеспечивают гидравлическую увязку поквартирных систем отопления.

По материалам книги «Проектирование систем водяного отопления»,Зайцев О.Н., Любарец А.П.

Порядок монтажа

Собирается однотрубная система следующим образом:

В хозяйственном помещении устанавливается на пол или вешается на стену котел. С помощью газового оборудования может быть устроена самая надежная и эффективная однотрубная система отопления двухэтажного дома. Схема подключения в этом случае будет стандартной и позволит произвести все работы, при желании, даже и самостоятельно.
На стены вешаются радиаторы отопления.
На следующем этапе монтируются стояки «подводящий» и «обратный» на второй этаж. Располагают их в непосредственной близости от котла. Внизу к стоякам присоединяется контур первого этажа, вверху – второго.
Далее выполняется подключение к магистралям батарей. На каждый радиатор следует установить запорный кран (на подводящем отрезке байпаса) и кран Маевского.
В непосредственной близости от котла на «обратной» трубе монтируется расширительный бак.
Также на «обратной» трубе поблизости от котла на байпасе с тремя кранами подключается циркуляционный насос. Перед ним на байпасе врезается специальный фильтр.

На заключительном этапе производится опрессовка системы в целях выявления неисправностей оборудования и протечек.

Как видите, однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой максимально проста, может очень даже удобным и практичным оборудованием

Однако при желании использовать такую простую конструкцию, на первом этапе важно произвести все необходимые расчеты с максимальной точностью

Задумываясь над установкой отопления, первоначально определяются, какой вид топлива будет использоваться

Но наряду с этим крайне важно решить, насколько планируемый обогрев будет действительно независимым. Так, по-настоящему автономной будет система отопления без насоса, которой для работы не нужна электроэнергия

Для эффективной работы понадобится лишь источник тепла и правильно расположенный трубопровод

Для эффективной работы понадобится лишь источник тепла и правильно расположенный трубопровод.

Контур отопления — это совокупность элементов, предназначенных для обогревания жилища путём передачи тепла воздуху. Наиболее распространённым видом отопления является система, использующая в качестве источника нагрева котлы или бойлеры, подключённые к водопроводу. Вода, проходя через нагреватель, достигает определённой температуры, а после направляется в отопительный контур.

В системах с теплоносителем, в качестве которого используется вода, циркуляция может быть организована двумя путями:

В качестве источника тепла, служащего для нагревания воды, используются котлы (бойлеры). Их принцип действия основан на превращении определённого для них рода энергии в тепло с последующей его передачей теплоносителю. По типу источника нагрева котельное оборудование бывает газовым, твердотопливным, электрическим или мазутным.

По типу соединения элементов контура система отопления может быть однотрубной или двухтрубной. Если все приборы контура включены относительно друг друга последовательно, то есть теплоноситель проходит по порядку все элементы и возвращается в котёл, то такая система называется однотрубной. Её существенным недостатком является неравномерность прогрева. Это связано с тем, что на каждом элементе происходит потеря какого-то количества тепла, поэтому разница температур котла может быть существенной.

Система двухтрубного типа подразумевает параллельное подключение радиаторов к стояку. К недостаткам такого подключения относят осложнение конструкции и увеличенный в два раза расход материала по сравнению с однотрубной системой. Но построение контура обогрева для больших многоэтажных помещений выполняется только таким соединением.

Система с гравитационной циркуляцией чувствительна к ошибкам, допущенным во время монтажа отопления.

Пример теплового расчёта

В качестве примера теплового расчёта в наличии есть обычный 1-этажный дом с четырьмя жилыми комнатами, кухня, санузел, “зимний сад” и подсобные помещения.

Фундамент из монолитной железобетонной плиты (20 см), наружные стены – бетон (25 см) со штукатуркой, крыша – перекрытия из деревянных балок, кровля – металлочерепица и минеральная вата (10 см)

Обозначим исходные параметры дома, необходимые для проведения расчетов.

Габариты здания:

высота этажа – 3 м;
малое окно фасадной и тыльной части здания 1470*1420 мм;
большое окно фасада 2080*1420 мм;
входные двери 2000*900 мм;
двери тыльной части (выход на террасу) 2000*1400 (700 + 700) мм.

Общая ширина постройки 9.5 м2, длинна 16 м2. Отапливаться будут только жилые комнаты (4 шт.), санузел и кухня.

Для точного расчёта теплопотерь на стенах из площади внешних стен нужно вычесть площадь всех окон и дверей – это совсем другой тип материала со своим тепловым сопротивлением

Начинаем с расчёта площадей однородных материалов:

площадь пола – 152 м2;
площадь крыши – 180 м2 , учитывая высоту чердака 1.3 м и ширину прогона – 4 м;
площадь окон – 3*1.47*1.42+2.08*1.42=9.22 м2;
площадь дверей – 2*0.9+2*2*1.4=7.4 м2.

Площадь наружных стен будет равна 51*3-9.22-7.4=136.38 м2.

Переходим к расчёту теплопотерь на каждом материале:

Q_пол=S*∆T*k/d=152*20*0.2/1.7=357.65 Вт;
Q_крыша=180*40*0.1/0.05=14400 Вт;
Q_окно=9.22*40*0.36/0.5=265.54 Вт;
Q_двери=7.4*40*0.15/0.75=59.2 Вт;

А также Q_стена эквивалентно 136.38*40*0.25/0.3=4546. Сумма всех теплопотерь будет составлять 19628.4 Вт.

В итоге подсчитаем мощность котла: Р_котла=Q_потерь*S_{отаплив_комнат}*К/100=19628.4*(10.4+10.4+13.5+27.9+14.1+7.4)*1.25/100=19628.4*83.7*1.25/100=20536.2=21 кВт.

Расчёт количества секций радиаторов произведём для одной из комнат. Для всех остальных вычисления аналогичны. Например, угловая комната (слева, нижний угол схемы) площадь 10.4 м2.

Значит, N=(100*к1*к2*к3*к4*к5*к6*к7)/C=(100*10.4*1.0*1.0*0.9*1.3*1.2*1.0*1.05)/180=8.5176=9.

Для этой комнаты необходимо 9 секций радиатора отопления с теплоотдачей 180 Вт.

Переходим к расчёту количества теплоносителя в системе – W=13.5*P=13.5*21=283.5 л. Значит, скорость теплоносителя будет составлять: V=(0.86*P*μ)/∆T=(0.86*21000*0.9)/20=812.7 л.

В результате полный оборот всего объёма теплоносителя в системе будет эквивалентен 2.87 раза в один час.

Расчет системы отопления частного дома: правила и примеры расчёта
Теплотехнический расчет здания: специфика и формулы выполнения вычислений + практические примеры

Расчет мощности отопительного котла

Котел в составе системы отопления предназначен для компенсации теплопотерь здания. А также, в случае двухконтурной системы или при оснащении котла бойлером косвенного нагрева, для согревания воды на гигиенические нужды.

Вычислив суточные потери тепла и расход теплой воды «на канализацию», можно точно определить необходимую мощность котла для коттеджа определенной площади и характеристик ограждающих конструкций.

Одноконтурный котел производит только нагрев теплоносителя для отопительной системы

Для определения мощности котла отопления необходимо рассчитать затраты тепловой энергии дома через фасадные стены и на нагрев сменяемой воздушной атмосферы внутренних помещений.

Требуются данные по теплопотерям в киловатт-часах за сутки – в случае условного дома, обсчитанного в качестве примера, это:

271,512 + 45,76 = 317,272 кВт·ч,

Где: 271,512 – суточные потери тепла внешними стенами; 45,76 – суточные теплопотери на нагрев приточного воздуха.

Соответственно, необходимая отопительная мощность котла будет:

317,272 : 24 (часа) = 13,22 кВт

Однако такой котел окажется под постоянно высокой нагрузкой, снижающей его срок службы. И в особенно морозные дни расчетной мощности котла будет недостаточно, поскольку при высоком перепаде температур между комнатной и уличной атмосферами резко возрастут теплопотери здания.

Поэтому выбирать котел по усредненному расчету затрат тепловой энергии не стоит – он с сильными морозами может и не справиться.

Рациональным будет увеличить требуемую мощность котлового оборудования на 20%:

13,22 · 0,2 + 13,22 = 15,86 кВт

Для вычисления требуемой мощности второго контура котла, греющего воду для мытья посуды, купания и т.п., нужно разделить месячное потребление тепла «канализационных» теплопотерь на число дней в месяце и на 24 часа:

493,82 : 30 : 24 = 0,68 кВт

По итогам расчетов оптимальная мощность котла для коттеджа-примера равна 15,86 кВт для отопительного контура и 0,68 кВт для нагревательного контура.

Какие трубы лучше для магистрали отопления

Мало знать, как рассчитать мощность котла, надо еще правильно выбрать трубы. Сейчас рынок предлагает несколько видов труб для отопления из разных материалов:

полиэтилен,
полипропилен (с армированием и без),
стальные,
медные,
нержавеющие.

Трубы для отопления в доме можно взять разные, но важно сдать особенности выбранного вида

У каждого из этих видов свои нюансы, которые стоит учитывать при разработке и расчете отопления частного дома:

Стальные трубы в использовании универсальны и выдерживают давление до 25 атмосфер, но обладают существенным недостатком – они ржавеют и имеют определенный срок эксплуатации. Кроме того, имеют сложности при монтаже.

Трубы из полипропилена, композитного металлопластика и сшитого полиэтилена легко монтируются и, благодаря весу, их можно использовать на тонких стенах. Преимущество таких труб в том, что они не подвержены ржавчине, гниению и не реагируют на бактерии. Важный показатель – они не расширяются от тепла и не деформируются на морозе. Выдерживают постоянную температуру до 90 градусов и кратковременное повышение до 110 градусов Цельсия.

Медные трубы отличает высокая цена и повышенная сложность при монтаже, но в прочности они конкурируют с пластиковыми трубами, не подвержены ржавчине и считаются лучшим вариантом. Кроме того, медь пластична, хорошо проводит тепло и держит температуру воды в трубах в пределах от –200 до 250 градусов Цельсия

Эта способность меди защитит систему от возможной разморозки, что очень важно в условиях Сибири и северных районов

Если дом находится на севере страны, то медные трубы для системы отопления подойдут лучше всего

Источники

http://msk.ecoterm31.ru/calc/
http://sovet-ingenera.com/otoplenie/project/raschet-sistemy-otopleniya-chastnogo-doma.html
https://m-strana.ru/articles/raschet-otopleniya-chastnogo-doma-kalkulyator/
https://kanalizaciyaseptik.ru/otoplenie/teplovoj-raschet-sistemy-otopleniya.html
https://www.calc.ru/Raschet-Otopleniya-Doma.html
https://kalk.pro/heating/building-heating/

Расчет мощности системы отопления по объему жилья

Представим следующий способ расчета мощности системы отопления – он также является довольно простым и понятным, но при этом отличается более высокой точностью конечного результата. В данном случае основой для вычислений становится не площадь помещения, а его объем. Кроме того, в расчете учитывается количество окон и дверей в здании, средний уровень морозов снаружи. Представим небольшой пример применения подобного метода – имеется дом общей площадью 80 м2, комнаты в котором имеют высоту 3 м. Постройка располагается в Московской области. Всего есть 6 окон и 2 двери, выходящие наружу. Расчет мощности тепловой системы будет выглядеть так.

Шаг 1. Определяется объем здания. Это может быть сумма каждой отдельной комнаты либо общая цифра. В данном случае объем вычисляется так – 80*3=240 м3.

Шаг 2. Подсчитывается количество окон и количество дверей, выходящих на улицу. Возьмем данные из примера – 6 и 2 соответственно.

Шаг 3. Определяется коэффициент, зависящий от местности, в которой стоит дом и того, насколько там сильные морозы.

Таблица. Значения региональных коэффициентов для расчета мощности отопления по объему.

Теплая зима. Холода отсутствуют или очень слабы	От 0,7 до 0,9	Краснодарский край, побережье Черного моря
Умеренная зима	1,2	Средняя полоса России, Северо-Запад
Суровая зима с достаточно сильными холодами	1,5	Сибирь
Экстремально холодная зима	2,0	Чукотка, Якутия, регионы Крайнего Севера

Расчет мощности системы отопления по объему жилья

Так как в примере речь идет о доме, построенном в Московской области, то региональный коэффициент будет иметь значение 1,2.

Шаг 4. Для отдельно стоящих частных коттеджей определенное в первой операции значение объема здания умножается на 60. Делаем подсчет – 240*60=14 400.

Шаг 5. Затем результат вычисления предыдущего шага множится на региональный коэффициент: 14 400 * 1,2 = 17 280.

Шаг 6. Число окон в доме умножается на 100, число дверей, выходящих наружу – на 200. Результаты суммируются. Вычисления в примере выглядят следующим образом – 6*100 + 2*200 = 1000.

Шаг 7. Цифры, полученные по итогам пятого и шестого шагов, суммируются: 17 280 + 1000 = 18 280 Вт. Это и есть мощность отопительной системы, необходимая для поддержания оптимальной температуры в здании при условиях, указанных выше.

Стоит понимать, что расчет системы отопления по объему также не является абсолютно точным – в вычислениях не уделяется внимание материалу стен и пола здания и их теплоизоляционным свойствам. Также не делается поправка на естественную вентиляцию, свойственную любому дому

Калькулятор — расчет объема системы отопления

Перейти к расчётам

Укажите запрашиваемые данные и нажмите «РАССЧИТАТЬ ОБЪЕМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ»

КОТЁЛ Объем теплообменника котла , литров (паспортная величина)

РАСШИРИТЕЛЬНЫЙ БАК Объем расширительного бака, литров

ПРИБОРЫ ИЛИ СИСТЕМЫ ТЕПЛООБМЕНА

Разборные, секционные радиаторы Тип радиатора: – чугунные МС-140 с межосевым 500 мм – чугунные МС-140 с межосевым 300 мм – чугунные ЧМ-2 с межосевым 500 мм – чугунные ЧМ-2 с межосевым 300 мм – алюминиевые с межосевым 500 мм – алюминиевые с межосевым 350 мм – биметаллические с межосевым 500 мм – биметаллические с межосевым 350 мм

Общее количество секций

Неразборные радиаторы и конвекторы Объем прибора по паспорту

Количество приборов Теплый пол

Тип и диаметр трубы

Общая длина контуров

ТРУБЫ КОНТУРА ОТОПЛЕНИЯ (подача + обратка) Стальные трубы ВГП

Ø ½ “, метров

Ø ¾ “, метров

Ø 1 “, метров

Ø 1¼ “, метров

Ø 1½ “, метров

Ø 2 “, метров

Армированные полипропиленовые трубы

Ø 20 мм, метров

Ø 25 мм, метров

Ø 32 мм, метров

Ø 40 мм, метров

Ø 50 мм, метров

Металлопластиковые трубы

Ø 20 мм, метров

Ø 25 мм, метров

Ø 32 мм, метров

Ø 40 мм, метров

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И УСТРОЙСТВА СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ (теплоаккумулятор, гидрострелка, коллектор, теплобоменник и другие) Наличие дополнительных приборов и устройств: – нет – есть

Суммарный объем дополнительных элементов системы

Примеры расчетов для СВО

Пусть температура подаваемого воздуха (t_r) – 55 °С, желаемая температура в помещении (t_v) – 22 °С, теплопотери дома (Q) – 16000 Вт.

Определение количества воздуха для РСВО

Для определения массы подаваемого воздуха при температуре t_r используется формула:

E_ot = Q/(c × (t_r – t_v))

Подставляя в формулу значения параметров, получим:

E_ot= 16000/(1.005 × (55 – 22)) = 483

Объемное количество подаваемого воздуха рассчитывается по формуле:

V_ot = E_ot/p_r,

где:

p_r = 353/(273 + t_r)

Для начала вычислим плотность p:

p_r = 353/(273 + 55) = 1.07

Тогда:

V_ot = 483/1.07 = 451.

Воздухообмен в помещении определяется по формуле:

Vp = E_ot/p_v

Определим плотность воздуха в помещении:

p_v = 353/(273 + 22) = 1.19

Подставляя значения в формулу, получим:

V_p = 483/1.19 = 405

Таким образом, воздухообмен в помещении равен 405 м3 за час, а объем подаваемого воздуха должен быть равен 451 м3 за час.

Расчет количества воздуха для ЧРСВО

Для вычисления количества воздуха для ЧРСВО возьмем полученные сведения из предыдущего примера, а также t_r= 55 °С, t_v= 22 °С; Q=16000 Вт. Количество воздуха, необходимого для вентиляции, E_vent=110 м3/ч. Расчетная наружная температура t_n=-31 °С.

Для расчета ЧРСВО используем формулу:

Q₃ = [E_ot × (t_r – t_v) + E_vent × p_v × (t_r – t_v)] × c

Подставляя значения, получим:

Q₃ = × 1.005 = 27000

Объем рециркуляционного воздуха составит 405-110=296 м3 в ч. Дополнительный расход тепла равен 27000-16000=11000 Вт.

Определение начальной температуры воздуха

Сопротивление механического воздуховода D=0.27 и берется из его технических характеристик. Длина воздуховода вне отапливаемого помещения l=15 м. Определено, что Q=16 кВт, температура внутреннего воздуха равна 22 градуса, а необходимая температура для отопления помещения равна 55 градусам.

Определим E_ot по вышеизложенным формулам. Получим:

E_ot = 10 × 3.6 × 1000/ (1.005 × (55 – 22)) = 1085

Величина теплового потока q₁ составит:

q₁ = (55 – 22)/0.27 = 122

Начальная температура при отклонении η = 0 составит:

t_nach = 22 + (16 × 1000 + 137 × 15) × (55 – 22)/ 1000 × 16 = 60

Уточним среднюю температуру:

t_sr = 0.5 × (55 + 60) = 57.5

Тогда:

Q_otkl = ((574 -22)/0.27) × 15 = 1972

С учетом полученных сведений найдем:

t_nach = 22 + (16 × 1000 + 1972) × (55 – 22)/(1000 × 16) = 59

Из этого следует вывод, что при движении воздуха теряется 4 градуса тепла. Чтобы уменьшить потери тепла, необходимо теплоизолировать трубы. Также рекомендуем вам ознакомиться с другой нашей статьей, в которой подробно описывается процесс обустройства системы воздушного отопления.

Выбор труб для монтажа трубопровода ↑

Среди богатого ассортимента труб, имеющегося на рынке, можно выбрать:

стальные, нержавеющие, стальные оцинкованные;
полимерные (армированные алюминием, металлопластиковые, полиэтиленовые, полипропиленовые);
медные.

Расчет метража труб, необходимых для системы отопления, зависит от выбранной схемы разводки. Существует две схемы: однотрубная и двухтрубная. Большей эффективностью обладает вторая (двухтрубная). Однако при этом увеличивается количество труб для ее монтажа по сравнению с однотрубной разводкой.

Расчет труб и радиаторов отопления невозможно выполнить без учета остального отопительного оборудования

Как проводятся вычисления гидравлического расчета

Существуют некоторые задачи, которые необходимо решить, дабы произвести гидравлический расчет системы отопления:

Определите диаметр труб на всех участках системы (не забудьте учесть при этом скорость перемещения носителя тепла).
Рассчитайте потерю давления.
Решите гидравлическую увязку.
И, конечно же, расход теплоносителя.

Какие существую бесплатные программы для этого?

Как можно было догадаться, данная программа предназначается для быстрого выполнения необходимых расчетов. Вначале необходимо внести все соответствующие настройки и подобрать самые подходящие элементы оборудования. Таким образом, можно создавать абсолютно новые схемы. Более того, уже готовую схему можно корректировать необходимым образом.

В данном ПО гармонично сочетаются оба варианта, позволяя создавать оригинальные проекты и регулировать старые. Программа имеет широчайшие возможности касательно гидравлических расчетов, от расхода теплоносителя до подбора труб необходимого диаметра. Все итоги своей работы можно импортировать в операционную систему в любом виде.

Данная программа имеется в свободном доступе. Она позволяет рассчитать все необходимое для систем вне зависимости от количества труб. Существенным отличием «Герца», выгодно выделяющим его на фоне других аналогов, является то, что вы сможете создавать различные проекты, как в новостройках, так и в реконструированных сооружениях, в которых теплоносителем является именно гликолиевая смесь. Программа была сертифицирована ООО ЦСПС.

Ввод данных очень удобен, так как осуществляется графически. Итоги расчетов визуализируются в виде схем.

С ее помощью вы будете рассчитывать поверхностное или радиаторное . Она состоит в специальном комплекте из четырех аналогичных программ. Итак, рассмотрим возможности программы:

Подбор трубопровода в зависимости от диаметра.
Подбор соответствующих радиаторов.
Она определяет высоту, на которой необходимо размещать насосы.
Различного рода расчеты отопительных поверхностей.
Определение наиболее подходящей температуры.

В отличие от предыдущих вариантов, бесплатно вы можете закачать исключительно пробную версию программы, которая, разумеется, обладает некоторыми ограничениями. Прежде всего, в преимущественном большинстве опций вы не сможете не только импортировать изображение в операционную систему, но даже и распечатать его. Кроме того, в каждом отдельном приложении имеется своеобразный лимит: по три выполненных проекта на одно. Вместе с тем, вы можете видоизменять его бесконечное количество раз, это не воспрещается. И, наконец, готовые проекты будут сохраняться в специальном формате, такое расширение не сможет прочитать никакая другая версия.

В итоге хотелось бы отметить, что гидравлический расчет системы отопления является неотъемлемой частью современной системы регулирования. Дабы выбрать регулирующую арматуру, не имея представления о том, что происходит на рынке в данный момент, вам придется производить расчет по всей площади сооружения, желательно при этом воспользоваться максимально богатой библиотекой. От того, насколько корректные у вас будут данные, будет зависеть работа всей системы.

Определение потерь давления в трубах

Сопротивление потерь давления в контуре, по которому циркулирует теплоноситель, определяется как их суммарное значение для всех отдельных составляющих. К последним относят:

потери в первичном контуре, обозначаемые как ∆Plk;
местные издержки теплоносителя (∆Plм);
падение давления в особых зонах, называемых “генераторами тепла” под обозначением ∆Pтг;
потери внутри встроенной теплообменной системы ∆Pто.

После суммирования этих величин получается искомый показатель, характеризующий полное гидравлическое сопротивление системы ∆Pсо.

Помимо этого обобщенного метода существуют другие способы, позволяющие определить потери напора в трубах из полипропилена. Один из них основан на сравнении двух показателей, привязанных к началу и концу трубопровода. В этом случае вычислить потерю давления можно простым вычитанием начального и конечного его значений, определяемых по двум манометрам.

Еще один вариант вычисления искомого показателя основан на применении более сложной формулы, учитывающей все факторы, которые влияют на характеристики теплового потока. Приводимое ниже соотношение в первую очередь учитывает потерю напора жидкости из-за большой длины трубопровода.

h – потери напора жидкости, в исследуемом случае измеряемые в метрах.
λ – коэффициент гидравлического сопротивления (или трения), определяемый по другим расчетным методикам.
L – общая длина обслуживаемого трубопровода, которая измеряется в погонных метрах.
D –внутренний типоразмер трубы, определяющий объем потока теплоносителя.
V – скорость тока жидкости, измеряемая в стандартных единицах (метр за секунду).
Символ g – это ускорение свободного падения, равное 9,81 м/сек2.

Потери давления происходят из-за трения жидкости о внутреннюю поверхность труб

Большой интерес представляют потери, вызванные высоким коэффициентом гидравлического трения. Он зависит от шероховатости внутренних поверхностей труб. Используемые в этом случае соотношения справедливы лишь для трубных заготовок стандартной круглой формы. Окончательная формула для их нахождения выглядит так:

V – скорость перемещения водных масс, измеряемая в метрах/секунду.
D – внутренний диаметр, определяющий свободное пространство для перемещения теплоносителя.
Стоящий в знаменателе коэффициент указывает на кинематическую вязкость жидкости.

Последний показатель относится к постоянным величинам и находится по специальным таблицам, в больших количествах опубликованным в Интернете.

Нормы температурных режимов помещений

Перед проведение любых расчётов параметров системы необходимо, как минимум, знать порядок ожидаемых результатов, а также иметь в наличии стандартизированные характеристики некоторых табличных величин, которые необходимо подставлять в формулы или ориентироваться на них.

Выполнив вычисления параметров с такими константами, можно быть уверенным в достоверности искомого динамического или постоянного параметра системы.

Для помещений разнообразного назначения существуют эталонные стандарты температурных режимов жилых и нежилых помещений. Эти нормы закреплены в так называемых ГОСТах

Для системы отопления одним из таких глобальных параметров является температура помещения, которая должна быть постоянной в независимости от периода года и условий окружающей среды.

А вот комнатная температура воздуха в зимний период обеспечивается системой отопления. Поэтому нам интересны диапазоны температур и их допуски отклонений для зимнего сезона.

В большинстве нормативных документов оговариваются следующие диапазоны температур, которые позволяют человеку комфортно находиться в комнате.

Для нежилых помещений офисного типа площадью до 100 м2:

22-24°С – оптимальная температура воздуха;
1°С – допустимое колебание.

Для помещений офисного типа площадью более 100 м2 температура составляет 21-23°С. Для нежилых помещений промышленного типа диапазоны температур сильно отличаются в зависимости от предназначения помещения и установленных норм охраны труда.

Комфортная температура помещения у каждого человека “своя”. Кто-то любит чтобы было очень тепло в комнате, кому-то комфортно когда в комнате прохладно – это всё достаточно индивидуально

Что же касаемо жилых помещений: квартир, частных домов, усадеб и т. д. существуют определённые диапазоны температуры, которые могут корректироваться в зависимости от пожеланий жильцов.

И всё же для конкретных помещений квартиры и дома имеем:

20-22°С – жилая, в том числе детская, комната, допуск ±2°С –
19-21°С – кухня, туалет, допуск ±2°С;
24-26°С – ванная, душевая, бассейн, допуск ±1°С;
16-18°С – коридоры, прихожие, лестничные клетки, кладовые, допуск +3°С

Важно отметить, что есть ещё несколько основных параметров, которые влияют на температуру в помещении и на которые нужно ориентироваться при расчёте системы отопления: влажность (40-60%), концентрация кислорода и углекислого газа в воздухе (250:1), скорость перемещения воздушных масс (0.13-0.25 м/с) и т. п

Гидравлический расчет системы отопления – пример расчета

В качестве примера рассмотрим двухтрубную гравитационную систему отопления.

Исходные данные для расчета:

расчетная тепловая нагрузка системы – Qзд. = 133 кВт;
параметры системы – tг = 75С, tо = 60С;
расход теплоносителя (расчетный) – Vсо = 7,6 м3/ч;
присоединение отопительной системы к котлам производится через гидравлический разделитель горизонтального типа;
автоматика каждого из котлов в течение всего года поддерживает постоянную температуру теплоносителя на выходе – tг = 80С;
автоматический регулятор перепада давления устанавливается на вводе каждого распределителя;
система отопления от распределителей смонтирована из металлопластиковых труб, а теплоснабжение распределителей производится посредством стальных труб (водогазопроводных).

Диаметры участков трубопроводов подобраны с использованием номограммы для заданной скорости теплоносителя 0,4-0,5 м/с.

На участке 1 установлен клапан dу 65. Его сопротивление согласно информации производителя составляет 800 Па.

На участке 1а установлен фильтр диаметром 65 мм и с пропускной способностью 55 м3/ч. Сопротивление этого элемента составит:

0,1 х (G/kv) х 2 = 0,1 х (7581/55) х 2 = 1900 Па.

Варианты двухтрубной отопительной системы

Сопротивление трехходового клапана dу = 40 мм и kv = 25 м3/ч составит 9200 Па.

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

Аналогичным образом производится расчет остальных частей системы теплоснабжения распределителей. При расчете системы отопления от распределителя выбирается основное циркуляционное кольцо через наиболее нагруженное отопительное устройство. Гидравлический расчет производится с использованием 1-го направления.

Вычисления и работы которые нужно выполнить заранее

Гидравлический расчёт – самый трудоёмкий и сложный этап проектирования.

Поэтому перед тем, как рассчитать отопление в доме, нужно выполнить ряд вычислений.

Во-первых, определяется баланс отапливаемых комнат и помещений.
Во-вторых, необходимо выбрать тип теплообменников или отопительных приборов, а также выполнить их расстановку на плане дома.
В-третьих, расчет отопления частного дома предполагает, что уже сделан выбор относительно конфигурации системы, типов трубопроводов и арматуры (регулирующей и запорной).
В-четвёртых, должны быть сделан чертёж отопительной системы. Лучше всего, если это будет аксонометрическая схема. На ней должны быть указаны номера, длина расчётных участков и тепловые нагрузки.
В-пятых, установлено основное циркуляционное кольцо. Это замкнутый контур, включающий последовательные отрезки трубопровода, направленные к приборному стояку (при рассмотрении однотрубной системы) или к самому удалённому отопительному прибору(если имеет место двухтрубная система) и обратно к источнику тепла.