Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления: схема

Гидравлический расчет системы отопления: примеры, программы

Для эффективной работы системы отопления необходимо выполнить несколько условий – правильно подобрать комплектующие и сделать расчет. От корректного вычисления параметров системы зависит ее КПД и равномерное распределение тепла. Как сделать гидравлический расчет системы отопления – примеры, программы помогут выполнить эти вычисления.

Назначение гидравлического расчета отопления

Пример схемы отопления с учетом расчетных данных

При работе любой системы теплоснабжения неизбежно возникает гидравлическое сопротивление при движении теплоносителя. Для учета этого параметра необходим гидравлический расчет двухтрубной системы отопления. Его суть заключается в правильном выборе компонентов системы с учетом их эксплуатационных качеств.

Фактически гидравлический расчет систем водяного отопления представляет собой сложную процедуру, во время выполнения которой учитываются все тонкости и нюансы.

Обратите внимание

На первом этапе следует определиться с требуемой мощностью отопления, выбрать оптимальную схему разводки трубопроводов, а также тепловой режим работы.

На основе этих данных делается гидравлический расчет системы отопления в Excel или специализированной программе. Итогом вычислений должны стать следующие параметры водяного теплоснабжения:

  • Оптимальный диаметр трубопровода. Исходя из этого можно узнать их пропускную способность, тепловые потери. С учетом выбора материала изготовления будет известно сопротивление воды о внутреннюю поверхность магистрали;
  • Потери давления и напора на определенных участках системы. Пример гидравлического расчета системы отопления позволит заранее продумать механизмы для их компенсации;
  • Расход воды;
  • Требуемую мощность насосного оборудования. Актуально для закрытых систем с принудительной циркуляцией.

На первый взгляд гидравлическое сопротивление системы отопления сложно. Однако достаточно немного вникнуть в суть вычислений и потом можно будет их сделать самостоятельно.

Порядок расчета гидравлических параметров отопления

На первом этапе вычисления параметров системы отопления следует составить предварительную схему, на которой указывается расположение всех компонентов. Таким образом определяется общая протяженность магистралей, рассчитывается количество радиаторов, объем воды, а также характеристики отопительных приборов.

Как сделать гидравлический расчет отопления, не имея опыта подобных вычислений? Следует помнить, что для автономного теплоснабжения важно правильно подобрать диаметр труб. Именно с выполнения этого этапа и следует начать вычисления.

Определение оптимального диаметра труб

Самый упрощенный гидравлический расчет системы отопления включает в себя только вычисление сечения трубопроводов. Нередко при проектировании небольших систем обходятся и без него. Для этого берут следующие параметры диаметров труб в зависимости от типа теплоснабжения:

  • Открытая схема с гравитационной циркуляцией. Трубы диаметром от 30 до 40 мм. Такое большего сечение необходимо для уменьшения потерь при трении воды о внутреннюю поверхность магистралей;
  • Закрытая система с принудительной циркуляцией. Сечение трубопроводов варьируется от 8 до 24 мм. Чем оно меньше, тем больше давление будет в системе и соответственно – уменьшится общий объем теплоносителя. Но при этом возрастут гидравлические потери.

Если в наличии есть специализированная программа для гидравлического расчета системы отопления – достаточно заполнить данные о технических характеристиках котла и перенести отопительную схему. Программный комплект определит оптимальный диаметр труб.

Таблица выбора внутреннего диаметра трубопроводов

Полученные данные можно проверить самостоятельно. Порядок выполнения гидравлического расчета двухтрубной системы отопления вручную при вычислении диаметра трубопроводов заключается в вычислении следующих параметров:

  • V – скорость движения воды. Она должна быть в пределах от 0,3- до 0,6 м/с. Определятся производительностью насосного оборудования;
  • Q – тепловой поток. Это отношение количества тепла, проходящего за определенный промежуток времени – 1 секунду;
  • G – расход воды. Измеряется в кг/час. Напрямую зависит от диаметра трубопровода.

В дальнейшем для выполнения гидравлического расчета систем водяного отопления понадобиться узнать общий объем отапливаемого помещения – м³. Предположим, что это значение для одной комнаты равно 50 м³. Зная мощность котла отопления (24 кВт) вычисляем итоговый тепловой поток:

Q=50/24=2,083 кВт

таблица расхода воды в зависимости от диаметра трубы

Затем для выбора оптимального диаметра труб нужно воспользоваться данными таблицы, составленными при выполнении гидравлического расчета системы отопления в Excel.

В этом случае оптимальный внутренний диаметр трубы на конкретном участке системы составит 10 мм.

В дальнейшем для выполнения примера гидравлического расчета системы отопления можно узнать ориентировочный расход воды, который засвистит от диаметра трубы.

Учет местных сопротивлений в магистрали

Пример гидравлического расчета отопления

Не менее важным этапом является расчет гидравлического сопротивления отопительной системы на каждом участке магистрали. Для этого вся схема теплоснабжения условно разделяется на несколько зон. Лучше всего сделать вычисления для каждой комнаты в доме.

В качестве исходных данных для внесения в программу для гидравлического расчета системы отопления понадобятся следующие величины:

  • Протяженность трубы на участке, м.п;
  • Диаметр магистрали. Порядок вычислений описан выше;
  • Требуемая скорость теплоносителя. Также зависит от диаметра трубы и мощности циркуляционного насоса;
  • Справочные данные, характерные для каждого типа материала изготовления – коэффициент трения (λ), потери на трении (ΔР);
  • Плотность воды при температуре +80°С составит 971,8 кг/м³.

Зная эти данные можно сделать упрощенный гидравлический расчет отопительной системы. Результат подобных вычислений можно увидеть в таблице.

При проведении этой работы нужно помнить, что чем меньше выбранный участок отопления, тем точнее будут данные общих параметров системы.

Так как сделать гидравлический расчет теплоснабжения с первого раза будет затруднительно – рекомендуется провести ряд вычислений для определенного промежутка трубопровода.

Желательно, чтобы в нем было как можно меньше дополнительных приборов – радиаторов, запорной арматуры и т.д.

Обзор программ для гидравлических вычислений

Пример программы для расчета отопления

По сути любой гидравлический расчет систем водяного теплоснабжения является сложной инженерной задачей. Для ее решения были разработаны ряд программных комплексов, которые упрощают выполнение этой процедуры.

Можно попытаться сделать гидравлический расчет системы отопления в оболочке Excel, воспользовавшись уже готовыми формулами. Но при этом возможно возникновение следующих проблем:

  • Большая погрешность. В большинстве случаев в качестве примера гидравлического расчета отопительной системы берутся однотрубная или двухтрубная схемы. Найти подобные вычисления для коллекторной проблематично;
  • Для правильного учета гидравлического сопротивления трубопровода необходимы справочные данные, которые отсутствуют в форме. Их нужно искать и вводить дополнительно.

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

Oventrop CO

Программа для гидравлического расчета

Самая простая и понятная программа для гидравлического расчета системы теплоснабжения.

Интуитивный интерфейс и гибкая настройка помогут быстро разобраться с нюансами ввода данных. Небольшие проблемы могут возникнуть при первичной настройке комплекса.

Необходимо будет ввести все параметры системы, начиная от материала изготовления труб и заканчивая расположением нагревательных элементов.

HERZ C.O

Характеризуется гибкостью настроек, возможностью делать упрощенный гидравлический расчет отопления как для новой системы теплоснабжения, так и для модернизации старой. Отличается от аналогов удобным графическим интерфейсом.

Instal-Therm HCR

Программный комплекс рассчитан для профессионального гидравлического сопротивления системы теплоснабжения. Бесплатная версия имеет множество ограничений. Область применения – проектирование отопления в больших общественных и производственных зданиях.

Пример гидравлического расчета системы отопления:

Источник: https://StrojDvor.ru/otoplenie/delaem-gidravlicheskij-raschet-sistemy-otopleniya-s-pomoshhyu-programm-gotovyx-form-excel-i-samostoyatelno/

Как сделать гидравлический расчет системы отопления – теория и практика

Содержание:

Гидравлические вычисления
Расход теплоносителя
Наглядный пример
Скорость потока и расчет сопротивления
Потери напора
Специфика выбора основной ветви в двухтрубной системе
Итоги
Видео

Задачей гидравлического расчета системы отопления является нахождение точных значений диаметра трубопровода и мощности насоса. Эти параметры обязательны для организации эффективного обогрева помещений.

Гидравлические вычисления

Основными гидравлическими показателями, необходимыми для проведения расчетов, являются:

  • Скорость циркуляции теплоносителя внутри контура.
  • Уровень сопротивляемости труб и арматуры.
  • Объем воды.

Каждый из этих показателей напрямую связан с остальными: любое изменение какого-то параметра влечет за собой перемену общей картины.

К примеру, уменьшение диаметра провоцирует не только убыстрение движения теплоносителя: увеличивается также и гидравлическое сопротивление. И наоборот, при увеличении сечения труб происходит уменьшение скорости и сопротивления.

Учитывая эту тенденцию, можно без труда добиться сокращения расходов на материалы, улучшения эффективности и надежности обогрева жилища.

Система обогрева состоит из четырех главных элементов:

  1. Регулирующая (термоклапаны, термовентили) и запорная арматура (шаровые краны, вентиля).
  2. Трубопровод.
  3. Батареи водяного отопления.
  4. Источник тепловой энергии (котельное оборудование).

Для этих элементов характерно наличие индивидуальных параметров, требующих учета при организации отопления.

Обычно фирмами-изготовителями на выпускаемом оборудовании указывается информация о характеристиках: это касается как обычных отопительных радиаторов, так и любых расходных материалов. Для упрощения расчета были разработаны специальные таблицы и диаграммы.

К примеру, для облегчения подбора полипропиленовых труб они сопровождаются документацией со специальными номограммами для гидравлических расчетов.

Расход теплоносителя

Без труда можно заметить, что расход и количество нагретой воды в котле непосредственно связаны между собой. На объемы подготовленного теплоносителя напрямую влияет тепловая нагрузка на котел.

Она же, в свою очередь, зависит от того, сколько тепла утекает из помещения на улицу. Его необходимо компенсировать обогревом. Расчет гидравлики позволяет понять, сколько теплоносителя расходуется на отдельных пролетах контура.

Каждый из них обладает постоянным сечением и расходом.

Наглядный пример

Для проведения вычислений можно взять контур, состоящий из двух колец отопления (первое немного длиннее второго). Каждое из них лучше разбить на отрезки, пронумеровав от точки с наибольшим расходом.

Продолжительность первого участка от котла определяется до момента перемены расхода теплоносителя. Обычно такой точкой выступает ближайший стояк или радиатор.

Гидравлический расчет отопления проводится одновременно для подающей и обратной трубы, во избежание перебоев с циркуляцией.

Для расчета расхода теплоносителя используется формула: G = Q / (c * (t2 — t1)). Здесь G ― расход воды в системе (кг/сек); Q ― тепло (Вт), необходимое для восполнения теплопотерь; t2 ― температура, до которой необходимо довести теплоноситель; t1 ― температура остывшей воды; С ― удельная теплоемкость воды (постоянная величина, равная 4,2 кДж/(кг•°С).

Обладая информацией о расходах, при помощи специальных справочников несложно определить сечение отопительных труб. В тех же источниках, наряду с диаметром, содержаться указания на скорость потока и потери давления.

Также важно понимать, что по мере движения по стоякам сечение труб постепенно уменьшается. К примеру, диаметр магистральной трубы может быть 32 мм. На следующем участке переходят на 24 мм, а еще дальше – 16 мм.

Резких перепадов сечения лучше не допускать.

Скорость потока и расчет сопротивления

Нежелательно, чтобы теплоноситель двигался по трубам медленнее, чем 0,2 – 0,3 м/с. Это грозит образованием воздушных пробок, за счет выделения газа из воды. Как результат, эффективность системы, как минимум, снизится. Что касается верхнего порога скорости, то он рекомендован на уровне 0,7 – 1,5 м/с.

При его превышении теплоноситель будет сильно шуметь. Рекомендованный показатель, на который необходимо ориентироваться при расчете скорости теплоносителя ― 0,5 – 0,7 м/с.

Потери напора

Потери напора характерны для всех участков и первого, и второго кольца контура. Под этим понятием подразумеваются суммарные потери на трение внутри труб, арматуры и батарей.

Для определения сопротивления системы отопления потребуется знание следующих величин:

  • ν – скорость.
  • ρ – плотность.
  • R –потери напора в трубопроводе.
  • l –длина данного участка трубопровода.
  • Σζ – суммарное сопротивление.

Специфика выбора основной ветви в двухтрубной системе

Исходя из практического опыта проведенных вычислений, при наличии попутного движения теплоносителя в двухтрубной схеме лучше выбрать более нагруженный стояк через нижнюю батарею. В однотрубном контуре речь о кольце через самый загруженный стояк. Если горячая вода имеет тупиковое движение, в двухтрубной системе выбирают кольцо нижнего радиатора наиболее загруженного удаленного стояка.

Читайте также:  Устройство водонагревателя: основные составляющие

Однотрубная схема предполагает идентичный подход. В горизонтальном контуре предпочитают кольцо самого загруженного направления нижнего этажа. Подобные работы по гидравлическому расчету двухтрубной системы отопления должны проводиться максимально внимательно, т.к. малейшая погрешность может вылиться в крупные неприятности.

Итоги  

Гидравлическое сопротивление системы отопления является очень важной величиной, без которой невозможно организовать эффективный обогрев жилища. Настоятельно рекомендуется провести все требуемые расчеты максимально точно.

Если нет уверенности в собственных силах, лучше не рисковать, и пригласить для этого квалифицированного специалиста.

В тех же случаях, когда было принято решение реализовать это вычисление самостоятельно, важно не спешить, все делая с учетом рассмотренных примеров.

Источник: https://teplospec.com/montazh-remont/kak-sdelat-gidravlicheskiy-raschet-sistemy-otopleniya-teoriya-i-praktika.html

Гидравлический расчёт системы отопления с учетом трубопроводов

Сохраните статью для себя или поделитесь ею в любимых соц.сетях:

При проведении дальнейших расчетов мы будем использовать все основные гидравлические параметры, в том числе расход теплоносителя, гидравлическое сопротивление арматуры и трубопроводов, скорость теплоносителя и т.д. Между данными параметрами есть полная взаимосвязь, на что и нужно опираться при расчетах. domisad.org

К примеру, если повысить скорость теплоносителя, одновременно будет повышаться гидравлическое сопротивление у трубопровода. Если повысить расход теплоносителя, с учетом трубопровода заданного диаметра, одновременно возрастет скорость теплоносителя, а также гидравлическое сопротивление.

И чем больше будет диаметр трубопровода, тем меньше будет скорость теплоносителя и гидравлическое сопротивление.

На основе анализа данных взаимосвязей, можно превратить гидравлический расчет системы отопления (программа расчета есть в сети) в анализ параметров эффективности и надежности работы всей системы, что, в свою очередь, поможет снизить расходы на использующиеся материалы.

Отопительная система включает в себя четыре базовых компонента: теплогенератор, отопительные приборы, трубопровод, запорная и регулирующая арматура. Данные элементы имеют индивидуальные параметры гидравлического сопротивления, которые нужно учесть при проведении расчета.

Напомним, что гидравлические характеристики не отличаются постоянством.

Ведущие производители материалов и отопительного оборудования в обязательном порядке указывают информацию по удельным потерям давления (гидравлические характеристики) на производимое оборудование или материалы.

Например, расчет для полипропиленовых трубопроводов компании FIRAT существенно облегчается за счет приведенной номограммы, в которой указываются удельные потери давления или напора в трубопроводе для 1 метра погонного трубы. Анализ номограммы позволяет четко проследить обозначенные выше взаимосвязи между отдельными характеристиками. В этом и состоит основная суть гидравлических расчетов.

Важно

Гидравлический расчет систем водяного отопления: расход теплоносителя

Думаем, вы уже провели аналогию между термином «расход теплоносителя» и термином «количество теплоносителя». Так вот, расход теплоносителя будет напрямую зависеть от того, какая тепловая нагрузка приходится на теплоноситель в процессе перемещения им тепла к отопительному прибору от теплогенератора.

Гидравлический расчет подразумевает определение уровня расхода теплоносителя, касательно заданного участка. Расчетный участок представляет собой участок со стабильным расходом теплоносителя и с постоянным диаметром.

Гидравлический расчет систем отопления: пример

Если ветка включает в себя десять киловаттных радиаторов, а расход теплоносителя рассчитывался на перенос энергии тепла на уровне 10 киловатт, то расчетный участок будет представлять собой отрезом от теплогенератора до радиатора, который в ветке является первым. Но только при условии, что данный участок характеризуется постоянным диаметром.

Второй участок располагается между первым радиатором и вторым радиатором. При этом, если в первом случае высчитывался расход переноса 10-киловаттной тепловой энергии, то на втором участке расчетное количество энергии будет составлять уже 9 киловатт, с постепенным уменьшением по мере проведения расчетов.

Гидравлическое сопротивление должно рассчитываться одновременно для подающего и обратного трубопровода.

Гидравлический расчет однотрубной системы отопления подразумевает вычисление расхода теплоносителя

для расчетного участка по следующей формуле:

Gуч= (3,6*Qуч)/(с*(tг-tо))

где:

Qуч –тепловая нагрузка расчетного участка в ваттах. К примеру, для нашего примера нагрузка тепла на первый участок будет составлять 10000 ватт или 10 киловатт.

с (удельная теплоемкость для воды) – постоянная, равная 4,2 кДж/(кг•°С)

tг –температура горячего теплоносителя в отопительной системе.

tо –температура холодного теплоносителя в отопительной системе.

Гидравлический расчет системы отопления: скорость потока теплоносителя

Минимальная скорость теплоносителя должна принимать пороговое значение 0,2 — 0,25 м/с. Если скорость будет меньше, из теплоносителя будет выделяться избыточный воздух. Это приведет к появлению в системе воздушных пробок, что, в свою очередь, может служить причиной частичного или полного отказа отопительной системы.

Совет

Что касается верхнего порога, то скорость теплоносителя должна достигать 0,6 — 1,5 м/с. Если скорость не будет подниматься выше данного показателя, то в трубопроводе не будут образовываться гидравлические шумы. Практика показывает, что оптимальный скоростной диапазон для отопительных систем составляет 0,3 — 0,7 м/с.

Если есть необходимость рассчитать диапазон скорости теплоносителя более точно, то придется брать в расчет параметры материала трубопроводов в отопительной системе. Точнее, вам понадобится коэффициент шероховатости для внутренней трубопроводной поверхности.

К примеру, если речь идет о трубопроводах из стали, то оптимальной считается скорость теплоносителя на уровне 0,25 — 0,5 м/с. Если трубопровод полимерных или медный, то скорость можно увеличить до 0,25 – 0,7 м/с. Если хотите перестраховаться, внимательно почитайте, какая скорость рекомендуется производителями оборудования для систем отопления.

Более точный диапазон рекомендованной скорости теплоносителя зависит от материала трубопроводов применяемых в системе отопления а точнее от коэффициента шероховатости внутренней поверхности трубопроводов.

Например для стальных трубопроводов лучше придерживаться скорости теплоносителя от 0,25 до 0,5 м/с для медных и полимерных (полипропиленовые, полиэтиленовые, металлопластиковые трубопроводы) от 0,25 до 0,7 м/с либо воспользоваться рекомендациями производителя при их наличии.

Расчет гидравлического сопротивления системы отопления: потеря давления

Потеря давления на определенном участке системы, которую также называют термином «гидравлическое сопротивление», представляет собой сумму всех потерь на гидравлическое трение и в локальных сопротивлениях. Данный показатель, измеряемый в Па, высчитывается по формуле:

ΔPуч=R* l + ( (ρ * ν2) / 2) * Σζ

где
ν — скорость используемого теплоносителя, измеряемая в м/с.

ρ — плотность теплоносителя, измеряемая в кг/м3.

R –потери давления в трубопроводе, измеряемые в Па/м.

l – расчетная длина трубопровода на участке, измеряемая в м.

Σζ — сумма коэффициентов локальных сопротивлений на участке оборудования и запорно-регулирующей арматуры.

Что касается общего гидравлического сопротивления, то оно представляет собой сумму всех гидравлических сопротивлений расчетных участков.

Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления: выбор основной ветви системы

Обратите внимание

Если система характеризуется попутным движением теплоносителя, то для двухтрубной системы выбирается кольцо самого загруженного стояка через нижний прибор отопления. Для однотрубной системы – кольцо через самый загруженный стояк.

Если система характеризуется тупиковым движением теплоносителя, то для двухтрубной системы выбирается кольцо нижнего прибора отопления для самого загруженного из наиболее удаленных стояков. Соответственно, для однотрубной отопительной системы выбирается кольцо через наиболее загруженный из удаленных стояков.

Если речь идет о горизонтальной отопительной системе, то выбирается кольцо через наиболее загруженную ветвь, относящуюся к нижнему этажу. Говоря о загрузке, мы имеем в виду показатель «тепловая нагрузка», который был описан выше.

Источник: https://domisad.org/gidravlrazchetsistemyotopleniya/

Пример гидравлического расчета горизонтальной двухтрубной системы отопления с применением радиаторных узлов «ГЕРЦ-3000» — PDF

1 Пример гидравлического расчета горизонтальной двухтрубной системы отопления с применением радиаторных узлов «ГЕРЦ-3000» Отопительные приборы горизонтальной системы отопления подсоединяются к системе отопления с помощью распределителя, который как бы разделяет систему отопления на две системы: систему теплоснабжения распределителей (между тепловым пунктом и распределителями) и систему отопления от распределителей (между распределителем и отопительными приборами). Схема системы отопления выполняется, как правило, в виде раздельных схем: схема системы теплоснабжения распределителей; схемы систем отопления от распределителей. Гидравлический расчет выполняется в соответствии с методикой, изложенной в разделе 4. Расчет выполняется отдельно для систем отопления от распределителей (между распределителем и отопительными приборами) и отдельно для системы теплоснабжения распределителей (между тепловым пунктом и распределителями). В качестве примера предлагается гидравлический расчет двухтрубной системы водяного отопления двухэтажного индивидуального жилого дома при теплоснабжении от встроенной топочной. Исходные данные: 1. Расчетная суммарная тепловая нагрузка системы отопления: Q зд = = 49 квт; 2. Расчетные параметры системы отопления t г = 80 С, t о = 60 С; 3. Расчетные параметры системы напольного отопления t г = 45 С, t о = 35 С; 4. Расчетный расход теплоносителя в системе отопления: V с.о. = 1,55 м 3 /ч; 5. Расчетный расход теплоносителя в системе напольного отопления: V н.о. = 1,11 м 3 /ч; 6. Расчетный суммарный расход теплоносителя V = 1,55 + 1,11 = 2,66 м 3 /ч; 7. Электронный регулятор котла поддерживает температуру теплоносителя на выходе из котла в зависимости от температуры наружного воздуха по задаваемому графику ЦКР; 8. Система теплоснабжения распределителей выполняется из труб стальных водогазопроводных (может быть выполнена из медных труб), системы отопления от распределителей из труб металлополимерных «ГЕРЦ». Рис Схема системы теплоснабжения распределителей (1 котел газовый водогрейный тепловой мощностью 50 квт; 2 емкостной водонагреватель 200 л системы горячего водоснабжения; 3 гребенка подающая (из стальной трубы 50 мм); 4 гребенка обратная (из стальной трубы 50 мм); 5 клапан смесительный трехходовой регулирующий «ГЕРЦ-4037»; 6 привод «ГЕРЦ-7712» к клапану смесительному трехходовому; 7 регулятор температуры «ГЕРЦ-7793»; 8 датчик температуры подающего теплоносителя «ГЕРЦ »; 9 датчик температуры подающего теплоносителя системы отопления; 10 датчик температуры наружного воздуха; 11 фильтр «ГЕРЦ» 40 мм арт ; 12 термореле защиты «ГЕРЦ-8100») /2008 сантехника отопление кондиционирование

2 Проектируются две системы отопления система напольного отопления и система отопления с применением стальных радиаторов с нижней подводкой. Система напольного отопления предназначена только для комфортного подогрева керамического пола в определенных помещениях и зонах на кухне, в прихожей, в холле, в каминном зале и тому подобных помещениях.

Поэтому автоматическое регулирование теплоотдачи напольных контуров не предусматривается. Во всех помещениях, в том числе и с напольным отоплением, запроектированы стальные радиаторы с нижней подводкой и встроенными автоматическими термостатами.

Для проектируемой двухтрубной системы отопления со стальными радиаторами следует принять к установке насос с электронным управлением скорости вращения (см. раздел 5.1 [1]). Для подбора циркуляционного насоса необходимо определить требуемые значения подачи V н [м 3 /ч] и напора Р н [к или м водн. ст.]. Подача насоса соответствует расчетному расходу в системе отопления V н = V с.о.

= 1,55 м 3 /ч. Требуемый напор Р н, равный расчетным потерям давления системы отопления ΔP с.о., определяется суммой составляющих: потерь давления системы теплоснабжения распределителей ΔP уч.с.т. (между топочной и распределителями); потерь давления системы отопления от распределителей ΔP уч.от.

(между распределителем и отопительными приборами); и потерь давления в распределителе ΔP распр: Р н = ΔP с.о. = ΔP уч.с.т. + ΔP уч.от + ΔP распр. Для расчета ΔP уч.с.т. и ΔP уч от основного расчетного циркуляционного кольца выполним схему системы теплоснабжения (рис. 6.21) и схему системы отопления от распределителя «В» (рис. 6.23). На схеме системы отопления от распределителя «В» (рис. 6.

23) распределяем тепловые нагрузки помещений Q4 (расчетные потери теплоты помещением) по отопительным приборам, суммируем по распределителям и указываем тепловые нагрузки распределителей на расчетной схеме рис Источником теплоты является газовый котел 1 мощностью 50 квт с встроенным электронным регулятором 1а, который управляет в «следящем» режиме температурой подающей воды t г в зависимости от температуры наружного воздуха t н. Регулятор 1а также поддерживает заданную температуру в бойлере 2 путем приоритетного включения насоса Р2 с выключением насоса Р3. По достижении заданной температуры воды в бойлере, выключается насос Р2 и включается насос Р3. Насос Р1 включается двухпозиционным регулятором 12 при температуре теплоносителя на входе в котел ниже С для защиты котла от внутренней конденсации. В системе отопления циркуляцию теплоносителя обеспечивает насос Р3 с электронным управлением скорости вращения. В системе напольного отопления температура подающей воды поддерживается автоматически постоянной t г = 45 С с помощью электронного Реклама сантехника отопление кондиционирование 8/2008

Читайте также:  Подбор радиаторов отопления по материалу и типу мощности

3 Рис Пример определения dу [мм], V [м/c], R [/м] для участков 1, 1* (G уч = = 1548 кг/ч) с помощью номограммы Приложения «А» Расчет системы теплоснабжения распределителей (см. рис. 6.21) табл. 6.9 уч. Q t, Вт G уч, кг/ч I уч, м dy, мм V, м/с R, /м RI уч, ζ Z, ΔP уч, Расчет ( ΔP уч ) с.т.

основного циркуляционного кольца , , = , , , , * , , * , , * , , а ,5 40 0, , = 2395 Потери давления ( ΔP уч ) с.т. = 8826 (8,83 к) Примечание ΔP о.к. = 900 ΔP кл = 810 регулятора 7, воздействующего на регулирующий трехходовой клапан 5 с приводом 6 по сигналу датчика 8.

Гидравлический расчет системы теплоснабжения распределителей выполняется с использованием первого направления расчета. В качестве основного расчетного циркуляционного кольца выбираем кольцо через самый нагруженный отопительный прибор наиболее нагруженного распределителя «В».

Важно

Диаметры всех участков магистральных теплопроводов dу [мм] подбираем с помощью номограммы приложения «А», задаваясь скоростью воды 0,3 0,5 м/с. Характер пользования номограммой показан на рис на примере участка 1 (G уч = 1548 кг/ч). При этом рекомендуется ограничиваться величиной удельной потери давления на трение R не более 100 /м.

Потери давления на местные сопротивления Z [] определяем по номограммам Приложения «Г» как функцию Z = f( ζ).

Результаты гидравлического расчета заносим в табл Сумма коэффициентов местных сопротивлений ee для каждого участка основного циркуляционного кольца определяется по Приложению «В»: участок 1 (начинается от подающей гребенки, без обратного клапана): внезапное сужение, кран шаровой, ζ = 0,5 + 0,5 + 1,0 = 2,0; участки 2, 2*: тройник проходной, ζ = 1,0 + 0,5 = 1,5; участки 3, 3*: тройник проходной, ζ = 1,0 + 1,0 = 2,0; участок 1* (до обратной гребенки): внезапное расширение, кран шаровой, ζ = 1,0 + 0,5 + 1,0 = 2,5; участок 1а (от обратной гребенки до подающей гребенки, без фильтра): внезапное сужение, четыре крана шаровых, два а, котел ζ = 0, , ,0 + 2 = 6,5. На участке 1 сопротивление клапана определяется по номограмме производителя для обратного клапана 32 мм при G уч = 1548 кг/ч, что составляет ΔP о.к. = 900. На участке 1а сопротивление фильтра «ГЕРЦ» 40 мм арт определяется по значению его пропускной способности k v = 29,6 м 3 /ч /2008 сантехника отопление кондиционирование

4 Тогда ΔP ф = 0,1(G/k v) 2 = = 0,1 (2658/29,6) 2 = 810. Таким образом, потери давления системы теплоснабжения распределителей (между топочной и распределителями) равны ΔP уч.с.т. = (11,3 к). Расчет остальной части системы теплоснабжения распределителей с подбором диаметров трубопроводов производится аналогичным образом.

Для расчета ΔP уч от системы отопления от распределителя «В», показанной на рис. 6.23, выберем основное расчетное циркуляционное кольцо через наиболее нагруженный отопительный прибор Q пр = 1600 Вт (ветка «А»). Расчет системы отопления от распределителя «В» (рис. 6.23) табл уч.

Q t, Вт G уч, кг/ч I уч, м dy, мм V, м/с R, /м RI уч, ζ Z, ΔP уч, Циркуляционное кольцо через прибор Q = 1500 Вт ветки «В» , , , , , , , = * , , * , , Потери давления ( ΔP уч ) от = (11,3 к) водов dу [мм] подбираем с помощью номограммы Приложения «Б» для металлополимерных труб, задаваясь ско- Примечание ΔP кл1 = 3100 ΔP кл2 = 315 Гидравлический расчет выполняем с использованием первого направления расчета. Диаметры всех участков теплопро- Рис Схема системы отопления от распределителя «В». Деталь «А» и распределитель «В» (1 радиатор Vonova с нижней подводкой; 2 встроенный термостатический клапан с кольцом гидравлической настройки; 3 узел подключения «ГЕРЦ-3000», k v = 1,23 м 3 /ч, арт ; 4 головка термостатическая «ГЕРЦ»; 5 воздухочик радиаторный; 6 набор из 2-х распределителей «ГЕРЦ» с 4-я ами, DN 20, арт ; 7 фильтр «ГЕРЦ» 3/4, k v = 6,9 м 3 /ч, арт ; 8 кран шаровой 3/4 ; 9 вентиль балансовый «ГЕРЦ Штремакс-GR» 3/4, k v = 6,88 м 3 /ч, арт ; 10 шкаф распределительный «ГЕРЦ», ширина 600 мм, арт ) /2008 сантехника отопление кондиционирование

5 Рис Пример определения dу [мм], V [м/c], R [/м] для участка 1 (G уч = 151 кг/ч) и для участка 3 (G уч = 69 кг/ч) с помощью номограммы Приложения «Б» ростью воды не более 0,5 0,7 м/с. Характер пользования номограммой показан на рис на примере участков 1 и 3. При этом рекомендуется ограничиваться величиной удельной потери давления на трение R не более 100 /м.

Потери давления на местные сопротивления Z [] определяем по номограммам Приложения «Г» как функцию Z = f( ζ).

Совет

По выражению (3.7) определяем расчетный расход теплоносителя G уч = 0,86Q t/(80 60) = 0,046Q t. Результаты гидравлического расчета заносим в табл Встроенный термостатический клапан радиатора и узел подключения «ГЕРЦ-3000» (рис. 6.23, узел «А») создают суммарное сопротивление (см. формулу (4.7) на «регулируемом участке» ( ΔP кл) рег.уч = ΔP кл1 + ΔP кл2.

Для основного расчетного циркуляционного кольца сопротивление встроенного термостатического клапана ΔP кл1 задается с использованием его технической характеристики в зависимости от расхода воды G уч на участке, а сопротивление ΔP кл2 радиаторного узла подключения «ГЕРЦ-3000» определяется по его пропускной способности k v = 1,23 м 3 /ч.

По соображениям бесшумности работы клапанов рекомендуется задавать значение ΔP кл каждого из клапанов не более к. С другой стороны, для эффективного регулирования расходов в параллельных кольцах двухтрубной системы отопления не рекомендуется задаваться значением ( ΔP кл) рег.уч менее 4 6 к.

На участке 3 потеря давления радиаторного узла подключения «ГЕРЦ-3000» определяется ΔP кл2 = 0,1 (69/1,23) 2 = 315. Потерей давления встроенного термостатического клапана для основного расчетного кольца задаемся, ориентируясь на максимально возможный диапазон гидравлических настроек n, но при этом потеря давления должна быть не менее 4 5 к.

Задаемся гидравлической настройкой n = 8,0 и соответствующей ей потерей давления ΔP кл2 = 3100 (рис. 6.25). Таким образом, суммарное сопротивление на «регулируемом участке» 3 равно ( ΔP кл) рег.

уч = ΔP кл1 + ΔP кл2 = = = Сумма коэффициентов местных сопротивлений ee для каждого участка основного циркуляционного кольца определяется по Приложению «В» [1]: участок 1, 1*: два а ζ = 2 1,5 = 3,0; участок 2, 2*: тройник проход, ζ = 1,0 + 1,5 = 2,5; участки 3 и 5 (без учета термостатического встроенного клапана радиатора «ГЕРЦ TS-90-V» и узла подключения «ГЕРЦ-3000»): тройник на ответвление, тройник на противотоке, двойной панельный компакт-радиатор ζ = 1,5 + 3,0 + 8,0 = 12,5; участок 4 (без учета термостатического клапана радиатора и узла подключения «ГЕРЦ-3000»): два тройника проход, два а, двойной панельный компакт-радиатор ζ = 2 1, ,5 + 8,0 = 13,0. Таким образом, потери давления системы отопления от распределителя «В» (между распределителем «В» и отопительными приборами) равны ΔP уч.от = 8826 (8,583 к). Для остальных циркуляционных колец ветки «В» определяем требуемое значение потерь давления на «регулируемых участках» ( ΔP кл) рег.уч (табл. 6.11). Выполним гидравлический расчет встроенного термостатического клапана «ГЕРЦ TS-90-V» и радиаторного уз /2008 сантехника отопление кондиционирование

6 ла подключения «ГЕРЦ-3000» на «регулируемых участках» 4 и 5. Сопротивление ΔP кл2 радиаторного узла радиаторного узла подключения «ГЕРЦ-3000» определяем по его пропускной способности k v = 1,23 м 3 /ч, а требуемое сопротивление ΔP кл1 встроенного термостатического клапана «ГЕРЦ TS-90-V» определяем по выражению: ΔP кл1 = ( ΔP кл) рег.уч ΔP кл2.

пропускной способности k v балансового встроенного термобалансового встроенного термостатического клапана определяем по формуле (4.10), а значения n гидравлической настройки по номограмме, показанной на рис Для участка 3: k v = G/(10DPкл) 0,5 = = 69/( ) 0,5 = 0,39 м 3 /ч.

Обратите внимание

Расчет гидравлических параметров и его результаты выполняем в виде табл Задаемся параметрами n, ΔP кл1, k v встроенного термостатического клапана «ГЕРЦ TS-90-V» только для регулируемого участка 3. Для всех остальных регулируемых участков системы отопления указанные параметры вычисляются таким же образом, как это показано на примере участков 4 и 5. Например, для уч.

4 величина ΔP кл2 = 0,1 (52/1,23) 2 = 179. ΔP кл1 = = k v = G/(10ΔP кл) 0,5 = 52/( ) 0,5 = = 0,29 м 3 /ч, (n = 6,8). Например, для участка 5 величина ΔP кл2 = 0,1 (30/1,23) 2 = 60. ΔP кл1 = = k v = G/(10ΔP кл) 0,5 = 30/( ) 0,5 = = 0,15 м 3 /ч, (n = 3,5). Таким же образом рассчитываются все остальные ветки.

Рис Пример определения ΔP кл1 для участков 3 (G уч = 69 кг/ч) и 5 (G уч = 30 кг/ч) с помощью номограммы термостатической буксы «ГЕРЦ TS-90-V» Потери давления в распределителе ΔP распр включают в себя потери давления в балансовом вентиле «ГЕРЦ Штремакс-GR» (3/4, k v = 6,88 м 3 /ч), потери давления в двух фильтрах «ГЕРЦ» (3/4, k v = 6,9 м 3 /ч) и потери давления в шаровом кране 3/4 (рис ): ΔP распр = ΔP вент + 2ΔP фильтр + ΔP к.ш.. Вентиль балансовый «ГЕРЦ Штремакс-GR» запроектирован с целью возможности эксплуатационной наладки. В проектном расчете он рассматривается в положении полного открытия, поэ /2008 сантехника отопление кондиционирование

7 тому его расчетное сопротивление равно: ΔP вент = 0,1 (473/6,88) 2 = 473. Потери давления в двух фильтрах «ГЕРЦ» 2ΔP фильтр = 2 0,1 (473/6,9) 2 = 940. Фильтры предусматриваются для разделения сети металлополимерных трубопроводов от стальных труб. При использовании медных труб вместо стальных, установка фильтров не требуется. Потери давления в шаровом кране ΔP к.ш. = 40, (при ζ = 0,5).

Таким образом, потери давления в распределителе: ΔP распр = = Для подбора циркуляционного насоса определим требуемый напор насоса: Р н = ΔP с.о. = ΔP уч.с.т. + eδp уч.от. + + ΔP распр = = = (2,2 м водн. ст.). Расчет ( ΔP кл ) рег.уч ветки «В» (см. рис. 6.23) табл уч. Q t, Вт G уч, кг/ч I уч, м dy, мм V, м/с R, /м RI уч, ζ Z, ΔP уч, P расп.уч.4 = ΔP уч.3 = , , , ( ΔP кл ) рег.уч.

4 = = 3347 P расп.уч.5 = ΔP уч.3,2,2* = = , , , ( ΔP кл ) рег.уч.11 = = 4695 Гидравлический расчет радиаторного узла подключения «ГЕРЦ-3000» табл и встроенного термостатического клапана «ГЕРЦ TS-90-V» уч. G, кг/ч ( ΔP кл ) рег.

уч, «ГЕРЦ-3000» ΔP кл2, Характеристики встроенного термостатического клапана «ГЕРЦ TS-90-V» ΔP кл1, k v, м 3 /ч N задались 0,39 8,0 задались ,29 6, ,15 3,7 Подберем циркуляционный насос с электронным управлением скорости вращения на следующие исходные данные: подача V н = V с.о. = 1,55 м 3 /ч, напор Р н = 2,2 м водн. ст.

Таким условиям соответствует, например, насос фирмы Grundfos марки Alpha Характеристика насоса фирмы Grundfos Alpha Покотилов В.В. Пособие по расчету систем отопления. ГЕРЦ Арматурен ГмбХ. Вена /2008 сантехника отопление кондиционирование

Источник: https://docplayer.ru/31984410-Primer-gidravlicheskogo-rascheta-gorizontalnoy-dvuhtrubnoy-sistemy-otopleniya-s-primeneniem-radiatornyh-uzlov-gerc-3000.html

Схемы и монтаж двухтрубной системы отопления

В отличие от однотрубной системы, где общая труба и проводит горячую воду по всем радиаторам, и выводит ее обратно, двухтрубная система отопления c верхней разводкой, как и с нижней, имеет отдельные контуры для подвода горячего теплоносителя и для отведения отработавшей воды обратно в котел. Преимуществом такой схемы является то, что теплоноситель не будет постепенно терять тепло, переходя от батареи к батарее, нагрев помещения будет происходить равномернее. Минусы заключаются разве что в более высокой стоимости и трудоемкости монтажа.

Схема двухтрубной системы отопления

Устройство системы отопления с принудительной циркуляцией может быть разным, что зависит от особенностей конкретного здания.

Вертикальная и горизонтальная схемы

Двухконтурная система отопления с принудительной циркуляцией может различаться направлением установки стояков: вертикальные или горизонтальные. Двухтрубная схема первого типа имеет следующие плюсы:

  • Позволяет подключать каждый этаж двухэтажного дома к стояку по отдельности;
  • Вертикальная установка предотвращает образование воздушных пробок.
Читайте также:  Расчет толщины изоляции трубопроводов: формулы

Минусы вертикальной разводки ограничиваются только тем, что монтаж системы водяного отопления своими руками имеет увеличенную стоимость.

Горизонтальная система отопления частного дома используется чаще в зданиях с одним этажом. Радиаторы подключаются к такой системе двумя путями:

  • Лучевым или коллекторным;
  • Последовательным.

При коллекторной схеме подключения каждый радиатор получает теплоноситель по отдельности. У первого типа системы все отопительные приборы имеют общую пару отопительных контуров, которые объединяет коллекторная коробка.

Плюсы первого варианта заключаются в отсутствии необходимости отрегулировать систему своими руками и контролировать проходимость запорной арматуры, температура радиаторов при этом будет одинаковой во всей системе. Однако цена на материалы выше из-за большего расхода труб.

Последовательная схема подключения более проста и практична, позволяет легко отрегулировать температуру теплоносителя.

Верхняя и нижняя разводка

Двухтрубная система с верхней разводкой всегда вертикальна, а радиаторы в ней подключаются параллельно. В такой системе отопления двухэтажного дома обязательно должен присутствовать расширительный бак, монтирующийся в верхней точке подающего контура.

Трубы обоих контуров должны устанавливаться с небольшим отклонением от горизонтали по ходу течения воды. Подпитка системы водой происходит через трубы отводящего контура.

Холодная вода перемешивается с отводящимся теплоносителем, повышая его плотность и увеличивая напор циркуляции в системе отопления.

Важно

Схема работы системы с принудительной циркуляцией такова: насос гонит нагретый теплоноситель на чердак двухэтажного дома, откуда вода спускается в нижние помещения по подающему контуру, попадая в радиаторы. Отдав в них свое тепло, вода утекает обратно в котел по обратке, трубы которой расположены ниже уровня установки батарей.

Двухтрубная система отопления с нижней разводкой отличается от предыдущего типа тем, что подводящий контур прокладывается своими руками рядом с отводящими трубами, вода подается снизу.

Нижняя разводка применяется редко из-за того, что она имеет существенные минусы.

В системе с нижней разводкой неизбежно образование воздушных пробок, что обусловливает необходимость снабжения всех конечных радиаторов кранами Маевского, через которые воздух должен стравливаться каждую неделю.

Тупиковая и попутная системы

Системы отопления с принудительной циркуляцией могут отличаться направлением течения теплоносителя. По этому признаку система бывает тупиковая и прямолинейная:

  • При попутном движении направление приводящего и обратного потоков совпадает;
  • Тупиковая циркуляция теплоносителя предполагает разнонаправленный ток воды.

Система с нижней или верхней разводкой также может быть открытого или закрытого типа. Отличие их в том, что открытая система является проточной, снабжается горячим теплоносителем централизованно либо имеет негерметичный контур.

В закрытой системе с принудительной циркуляцией применяется нагрев теплоносителя в замкнутом контуре.

Первая схема двухтрубной системы обычно используется в многоквартирных и многоэтажных домах, а вторая больше подходит для одно- или двухэтажного частного дома.

Состоит двухконтурная система отопления с нижней или верхней разводкой из следующих элементов:

  1. Нагревательного котла;
  2. Радиаторов;
  3. Труб и трубопроводного фильтра;
  4. Расширительного бака;
  5. Арматуры для балансировки – вентилей, кранов, клапанов;
  6. Насоса в случае с принудительной циркуляцией;
  7. Группы безопасности и манометров.

Гидравлический расчет

H2_2

Для расчета двухтрубной системы отопления берется самое загруженное кольцо труб и разбивается на отдельные участки, чтобы было проще подсчитать и отрегулировать все параметры. Гидравлический расчет включает в себя определение следующих данных:

  • Возможные потери давления;
  • Оптимальная площадь теплоотдачи и требуемое количество радиаторов;
  • Необходимый диаметр труб.

Гидравлический расчет проводится с применением множества методик, самые популярные из которых:

  • Вычисление по показателям удельных потерь давления, что предполагает получение информации о колебаниях температуры во всех элементах системы отопления и о точном расходе теплоносителя;
  • Расчет двухтрубной системы отопления по сопротивлению и проводимости контуров.

В результате гидравлический расчет предоставляет информацию о точных температурных характеристиках системы отопления и о расходе воды на всех участках, что позволяет составить картину распределения тепла по помещению и спланировать оптимальную схему отопления двухэтажного дома.

Монтаж и балансировка своими руками

Двухконтурное отопление с принудительной циркуляцией для двухэтажного дома необходимо установить и отрегулировать с соблюдением следующих правил:

  • Подводящий контур должен располагаться выше отводящего;
  • Уклон труб в сторону последнего радиатора составляет от 0,5 до 1% всей протяженности;
  • Нижний и верхний контуры должны пролегать симметрично и параллельно друг другу;
  • Подключение всех элементов системы происходит с оснащением их запорной арматурой;
  • Подающий контур необходимо укрыть утеплителем для предотвращения потерь тепла;
  • Крепление контуров производится с шагом в 120 см.

Монтаж системы отопления двухэтажного дома включает в себя установку расширительного бака, отопительного котла, радиаторов и трубопровода. При выполнении установки своими руками следует учесть:

  • Подающий контур отходит от котла, вначале выполняется его подключение к расширительному баку, затем труба идет к радиаторам;
  • В системе с принудительной циркуляцией монтаж насоса происходит максимально близко к отправной точке, то есть на выходе из котельной;
  • Возвратный контур монтируется параллельно подводящему трубопроводу, соединяется со всеми батареями и подводится к котлу;
  • Радиаторы должны устанавливаться с соблюдением оптимальных отступов – около 10 см от пола и несколько сантиметров от стен;
  • Рядом с радиаторами осуществляется монтаж запорной арматуры и элементов, с помощью которых осуществляется балансировка системы.

Если используется коллекторная система с нижней разводкой, все контуры дополнительно соединяет коллекторная труба. Ее диаметр должен быть не меньше суммы диаметров входящих в нее патрубков.

Балансировка включает в себя тестовый запуск системы, удаление воздуха через краны Маевского, проверку давления и температуры.

Настройка оптимального режима работы производится по температуре с помощью кранов или балансировочных клапанов или по расходу теплоносителя, применяя для этого электронные расходомеры, подключение которых должно происходить через балансировочные вентили. Точнее отрегулировать температуру своими руками можно с помощью термостатов.

Источник: http://DomOtopim.ru/obsluzhivanie-otopleniya/proektirovanie-i-montazh/dvuhtrubnaya-sistema-otopleniya.html

Гидравлический расчет системы отопления

Гидравлический расчет системы отопления

При проектировании систем водяного обогрева в доме принято выполнять гидравлический расчёт системы отопления. Это нужно для того, чтобы гарантировать максимальную эффективность работы при минимуме финансовых затрат и при правильном функционировании всех узлов.

Целью гидравлического расчёта является: Правильный выбор диаметра труб на тех участках трубопроводов, где его величина постоянна; Определение действующего давления в магистрали;

Правильный выбор всех узлов системы.

От того, насколько верно выполнен гидравлический расчёт, будет зависеть температурный комфорт в доме, экономический эффект и долговечность системы отопления.

Основные положения гидравлического расчёта

Для выполнения всех необходимых вычислений, нам необходимы исходные данные: Результаты теплового баланса комнат; Температуры теплоносителя – начальная и конечная; Схема заданной системы отопления; Типы обогревающих устройств и метод их соединения с магистралью; Гидравлические характеристики используемого оборудования (клапанов, теплообменников и т.п.); Циркуляционное кольцо – это контур замкнутого типа. Он состоит из отрезков с наибольшим расходом теплонесущей жидкости от точки нагрева до наиболее удалённой точки (в двухтрубной системе) или до стояка (в однотрубной) и в противоположную сторону к источнику тепла.

Совет

Участком для расчёта принимают часть трубопроводного диаметра с неизменяющимся значением расхода теплонесущей жидкости – его определяют, исходя из теплового баланса комнаты.

Перед началом вычислений определяем тепловую нагрузку каждого отопительного агрегата. Она будет соответствовать заданной тепловой нагрузке комнаты. Если в помещении используется более одного обогревающего агрегата, распределяем тепловую нагрузку на всё их количество.

Затем назначаем главное кольцо циркуляции – контур закрытого типа из последовательных отрезков. Для вертикальной однотрубной магистрали число циркуляционных колец соответствует числу стояков.

Для горизонтальной двухтрубной – числу обогревающих агрегатов.

Главным назначают кольцо, идущее через стояк с наибольшей нагрузкой – для вертикальной магистрали, и идущее через нижний отопительный агрегат ветки с наибольшей нагрузкой – для горизонтальной системы.

Необходимо учитывать, что значение диаметра для трубопроводов и величина действующего давления в кольце циркуляции зависят от скорости теплонесущей жидкости. При этом обязательным условием является обеспечение бесшумности движения теплоносителя.

Для того чтобы избежать возникновения пузырьков воздуха, мы должны принять скорость теплоносителя более 0,25 м/с. Следует учитывать силу сопротивления, возникающего в контуре при движении жидкости. Вследствие этого сопротивления удельные потери давления R должны составлять не более 100-200 Па/м.

Существуют величины допустимой скорости воды, обеспечивающей бесшумность работы– она зависит от удельного местного сопротивления.

Таблица 1 показывает пример величины допустимой скорости воды при разных коэффициентах местного сопротивления.

Обратите внимание

Слишком маленькая скорость может стать причиной следующих негативных последствий: Увеличение расхода материала на все работы по монтажу; Увеличение финансовых расходов на монтаж и обслуживание системы отопления; Увеличение объёма теплонесущей жидкости в трубах; Значительный рост тепловой инерции.

Пример определения величины расхода теплонесущей жидкости

Для определения диаметра труб на заданных отрезках трубопроводов нам необходимо знать величину расхода теплоносителя. Её определяем, исходя из величины теплового потока – количества тепла, необходимого для компенсации теплопотерь.

Зная величину теплового потока Q на участке 1-2, вычисляем расход теплоносителя G:

G = Q / с (t г– t х) л/ч, где

t г и t х соответственно температуры горячего и холодного (остывшего) теплоносителя;

с = 4,2 кДж/(кг·°С) — удельная теплоемкость воды.

Пример определения диаметра труб на заданном участке

Правильный выбор диаметра труб необходим для решения следующих задач:

оптимизация эксплуатационных затрат на нейтрализацию гидравлического сопротивления при циркуляции жидкости в контуре; достижение необходимого экономического эффекта при монтаже и обслуживании системы отопления.

Для обеспечения экономического эффекта выбираем наименьшую возможную величину диаметра труб, однако такую, которая не приведёт к возникновению гидравлических шумов в магистрали, если скорость теплоносителя составит 0,6-1,5 м/с, в зависимости от местного сопротивления.

Если мы выполняем гидравлический расчет двухтрубной системы отопления, принимаем разницу температур в подающем и отводящем трубопроводах равной:

∆t co = 90 – 70 = 20 °С

где 90°С – температура жидкости в подающей трубе горизонтальной системы;

70°С – температура жидкости в отводящей трубе.

Зная величину теплового потока и вычислив расход теплоносителя по приведённой выше формуле, из таблицы 2 мы можем выбрать подходящий для наших условий внутренний диаметр труб.

Таблица 2

Определение внутреннего диаметра труб для отопления

После определения внутреннего диаметра выбираем сам тип труб – он зависит от эксплуатационных условий, от поставленных задач, от требований к прочности и долговечности. Основываясь на всех этих предпосылках, выбираем тип трубы рассчитанного диаметра, который удовлетворяет заданные условия.

Пример определения действующего давления на заданном участке магистрали

Важно

Если мы выполняем гидравлический расчет двухтрубной гравитационной системы водяного отопления, нам необходимо также знать действующее давление на заданном участке магистрали.

Оно вычисляется по формуле:

p = gh (ρ o – ρ г) + ∆p доп , Па, где

ρ o – плотность остывшей воды, кг/м3 ;

ρ г – плотность нагретой воды, кг/м3 ;

g – ускорение свободного падения, м/с2 ;

h – вертикальное расстояние от точки нагрева до точки охлаждения (от средней точки высоты котла до средней точки нагревательного прибора), м;

∆p доп – дополнительное давление, возникающее за счёт остывания воды в магистрали. Значения плотности воды для заданных температур, а также величину дополнительного давления узнаём из справочника.

Гидравлический расчёт – задача крайне ответственная.

От правильного выполнения всех вычислений зависит не только экономический эффект отопления дома, но также эффективность работы всех узлов и соответствие эксплуатационных характеристик всем нормам и требованиям.

Источник: https://myremdom.ru/posts/1533-gidravlicheskiy-raschet-sistemy-otopleniya.html

Ссылка на основную публикацию