Пример выполнения гидравлического расчета отопительной системы

Отопление

Самым популярным и востребованным методом обустройства частного строения является организация отопительной системы на базе циркуляции воды. Чтобы правильно и разумно создать действующую систему, надо располагать итогами анализа, сделанного заранее. Другими словами, необходим специальный расчет, который бы мог соотнести величину давления в имеющихся зонах сети с размерами труб, в частности с диаметром.

Статья предлагает детальное описание способа данных вычислений. Для основательного усвоения алгоритма, представлен реальный пример. Следуя указанному плану, можно в итоге получить самый подходящий диаметр, узнать нужное число отопительных агрегатов, мощность и потенциал котла, иные параметры, нужные в ходе обустройства комфортного теплоснабжения.

Что собой представляет расчет

Усовершенствование технологий в области отопительных систем заключается сегодня в таком факторе, как простая экономия на энергетический носитель. Желание выгодно сэкономить мотивирует осторожнее и разумнее подходить к этапу проектирования. Также немаловажно быть рассудительным в плане выбора материалов, путей выполнения монтажа, использования отопления для жилого дома или помещения.

Потому, при решении сделать необычную и максимально экономичную систему для собственного дома или квартиры, необходимо обязательно освоить правила, согласно которым выполняется, вначале расчет, затем, проектирование.

Что такой гидравлический расчет? Перед непосредственным определением данного действия, надо понимать следующее: отопительная система частной квартиры или здания, обычно размещается на порядок повыше, если ставить рядом с системой огромного строения.

Индивидуальная система основана на совсем другом подходе к пониманию теплоты и энергетического ресурса. Можно сравнить их, по таким параметрам.

  1. Основа центральной системы состоит в таких видах энергоносителя, как газ и уголь, они являются стандартными. Автономная система дает возможность применять всякое вещество, обладающее повышенной теплотой сгорания. Также она позволяет сочетать твердые, жидкие и другие ресурсы.
  2. Центральная система основана на простых составляющих: трубы, батареи, арматура. Если говорить об индивидуальной, то здесь допустимо комбинировать разнообразные элементы, например, радиаторы на много секций с отличной теплоотдачей, продвинутые термостаты, много типов труб и другие элементы.
  3. При входе в квартиру стандартного здания из панелей, который был сооружен двадцать-сорок лет назад, можно видеть, что система состоит из батареи на семь секций, размещена под окном, и есть труба вертикальная через все здание. Другой вопрос – автономная модель, позволяющая соорудить сложнейшую систему, учитывая личные предпочтения жильцов.
  4. Отдельная система может учитывать огромный перечень параметров, однозначно влияющих на расход, передачу энергии, потерю тепла. Это температура среды, необходимый температурный диапазон в комнатах, число дверей, окно, главное назначение помещений и другое.

Итак, гидравлическим расчетом можно назвать некий набор свойств, которые можно вычислить и которые предоставляют полную информацию об основных параметрах, например, числе действующих радиаторов, диаметре труб и другом.

Пример выполнения гидравлического расчета отопительной системы

Он дает возможность сделать правильный выбор насоса, чтобы осуществлять транспортировку горячей воды к нужным элементам системы – радиаторам. Также благодаря расчету, в итоге можно получить максимально сбалансированную схему, которая непосредственно повлияет на денежные расходы в сфере обустройства отопления жилья.

Как последовательно сделать правильный расчет

Если говорить о процедуре расчета отопительной системы, надо в первую очередь заметить, что это дело неоднозначное, однако, представляет определенную значимость на этапе проектирования.

Расчету предшествует анализ предполагаемой системы, к примеру, надо сделать следующее:

  • для каждого помещения прикинуть вероятный тепловой баланс;
  • выбрать нужные клапаны, терморегуляторы, устройства, регулирующие давление;
  • выбрать подходящие теплоотдающие поверхности и панели;
  • выделить части, где носитель теплоты имеет, как максимальный, так и минимальный расход.

Пример выполнения гидравлического расчета отопительной системы

Помимо всего перечисленного следует составить общую стратегию транспортировки теплового носителя, сюда относятся контуры, система однотрубная и двухтрубная магистраль.

После осуществления гидравлических подсчетов обнаружатся значимые свойства системы, помогающие дать ответы на такие вопросы:

  • сколько должна составлять мощность;
  • какой скоростью и расходом обладает тепловой носитель;
  • сколько должен составлять диаметр магистрали трубопровода;
  • какие могут быть тепловые потери и потери веса теплового носителя.

Процедура балансирования всех веток во время протекания экстремальных режимов при помощи регулирующих приборов является очередным, но не менее значимым аспектом.

Именно участок, где диаметр магистрали имеет постоянное значение, является зоной расчета. Также, это расход горячей воды – не изменяемая величина, определяющаяся посредством формулы теплового баланса помещений. Перечислять данные зоны необходимо, начиная от теплового источника или насоса.

Первоначальные условия примера

Чтобы конкретнее объяснить все нюансы расчета, надо взять пример простого жилого помещения. Итак, есть обычного типа двухкомнатная квартира в здании, созданном из панелей, площадь составляет 65,54 м2. Здесь есть комнаты, кухонное помещение, ванная и туалет оборудованы по отдельности, коридор, балкон. После того, как жилье было сдано в пользование, получены сведения о его готовности.

Оно включало стены, которые зашпаклеваны, обработаны грунтом, в основу положены монолитные конструкции из железобетона. Есть профильные окна с наличием стекол двухкамерных, двери, плитка на полу туалета является керамической.

Помимо этого, жилище содержит проводку медную, распределитель, щиток является отдельным. Есть ванная, унитаз, умывальник, мойка, сушка для полотенец. Но главное, что представляет важность – это наличие отопительные радиаторов, сделанных из алюминия. Вот только вопрос котла и труб пока открыт.

Каким образом собрать данные

В основе гидравлического расчета в основном лежат вычисления, имеющие отношение к подсчету отопления согласно всей площади нужного помещения.

По этой причине надо обязательно получить такие сведения:

  • величина каждого помещения в отдельности;
  • масштабы дверных и оконных габариты оконных разъемов, без внутренних дверей, которые никак не влияют на теплоту;
  • условия погоды, специфика определенного региона.

В данном случае надо отталкиваться от таких данных: площадь главной комнаты составляет 18,83 м2, спальной комнаты – 14,86 м2, кухни – 10,46 м2, площадь балкона равна 7,83 м2, коридор равен 9,72 м2 ванная комната 3,60 м2, санузел – 1,5 м2. Двери – 2,20 м2, оконная окно в спальне – 1,96 м2, в кухне – 1,96 м2. Стены в квартире составляют высоту 2 метра 70 см, а для изготовления внешних стен пошел специфический бетон. Перегородки и стены внутри– 120 мм, стандартные – 80 мм. Потолок и пол сделаны из бетонных плит.

Если говорить об окружающей среде, то квартира расположена в здании, находящемся в средней части микрорайона в маленьком городке вблизи морского побережья. Климат является умеренно континентальным, зима обычно прохладная, а в летний период достаточно тепло. Температура достигает +7,6°C в году, в январе -6,6°C, в июле +18,7°C. Небольшой ветер равен 3,5 м/с, средняя влажность воздуха — 74 %, осадки 569 мм.

Если сделать короткий анализ погодных условий в конкретно представленном регионе, надо сказать следующее. Имеет место существенный разброс температур, а это оказывает влияние на особенное требование, предъявляемые к устройству отопительной системы квартиры.

Пример выполнения гидравлического расчета отопительной системы

Какова должна быть мощность теплового генератора

Котел является одним из главных узлов системы, бывает газовый, электрический, комбинированный. По этой причине важно его основное свойство – мощность, иначе говоря, объем энергии, которая впоследствии будет идти на обеспечение отопления.

Есть специальная формула для вычисления мощности котла:

Wкотла = (Sпомещ*Wудел) / 10,

  • Sпомещ представляет общую составляющую площадей имеющихся комнат;
  • Wудел – мощность при учете условий климата, местонахождения.

Однако, различные зоны климата обладают своими характеристиками:

  • Северная часть – 1,5 – 2 кВт/м2;
  • Центр – 1 – 1,5 кВт/м2;
  • Южная часть – 0,6 – 1 кВт/м2.

Данные обозначения можно назвать приблизительными, условными, однако, предоставляющими очевидный количественный ответ о влиянии среды на отопительную систему помещения.

Общая площади отдельной квартиры, нуждающейся в отоплении, равняется площади общего помещения, иначе говоря– 65,54-1,80-6,03=57,71 м2, (балкон не считается). При холодной зиме мощность агрегата в центральной части равна 1,4 кВт/м2. Тогда получается в представленном примере мощность отопительного устройства является эквивалентом значения 8,08 кВт.

Тепловой носитель – динамика

Далее следует приступить к таким расчетам, как анализ потребления теплового носителя. В частых ситуациях отопительная система отдельной квартиры имеет существенного различие от другого типа систем. Это можно объяснить числом панелей и длиной трубопровода. Здесь движущей дополнительной силой считается давление.

В панельных зданиях с разным количеством этажей, множеством квартир используются системы с наличием повышенного давления, что дает возможность переправлять вещество, отдающее тепло на участки многокольцевой, разветвленной системы, отчего вода поднимается на большую высоту, например, до четырнадцатого этажа здания.

Пример выполнения гидравлического расчета отопительной системы

И наоборот, обычная двухкомнатная или трехкомнатная квартира, где присутствует автономный тип отопления не располагает подобным разнообразием колец, веток системы, она содержит три контура, не больше.

Это означает, что также транспортировка теплового носителя осуществляется при помощи обычной процедуры протекания воды. Еще есть возможность применения насосов циркуляционных, подогрев можно обеспечить при помощи котла – электрического или газового.

Есть два главных подхода, определяемых мастерами в области отопления при расчете объема теплового носителя:

  1. Согласно реальной емкости системы. Прибавляются все объемы полостей, с протекающим впоследствии потоком горячей воды. Однако, данный вариант достаточно трудоемкий.
  2. Согласно показателю мощности котла. В данном отношении специалисты не могут прийти к единому мнению: одни утверждают 10 литров, иные 15 литров на одну единицу мощности агрегата.

Если мыслить рационально, то следует брать в учет такой факт: скорее всего, система будет снабжать горячей водой комнату, более того, греть ее для ванной комнаты, умывальника, сушилки, возможно, для джакузи. Это простейший способ.

В сложившейся ситуации мастера советуют устанавливать 13,5 литров, умножить данное число на показатель мощности котла и получается объем водяной массы, равный 109,08 л.

Рассчитанная быстрота теплоносителя и считается параметром, разрешающим подобрать конкретный диаметр трубы, и есть такая формула:

V = (0,86*W*k)/t-to,

  • W – мощность;
  • t – температура поступающей воды;
  • to – температура воды, находящейся в обратном контуре;
  • k – коэффициент работы котла.

Если подставить сюда полученные при расчете данные, то выходит следующее: (0.86 * 8080* 0.95)/80-60 = 6601,36/20=330кг/ч.

Расчет диаметра труб

Чтобы окончательно установить толщину и диаметр труб, надо коснуться темы потери тепла. Есть некоторые разновидности тепла, которые бывают в отапливаемых комнатах:

  1. Теряется напор потока в трубе. Такой параметр является пропорциональным потере на трение внутренней части трубы на длину трубы. Однако, при учете настоящей задачи, подобные потери можно проигнорировать.
  2. Теряется напор на трубных сопротивлениях – издержки тепла во внутренней части оснащения. При учете таких условий и минимума радиаторов, тоже можно проигнорировать потери.
  3. Имеют место потери тепла, зависимые от местоположения квартиры. Есть еще вид издержек тепла, случающихся из-за размещения помещения, по отношению к зданию в общем. Для простой квартиры, находящейся в средине здания, потери тепла минимальны. Она окружена другими помещениями.

Единственное на что стоит обратить внимание – это на потери теплоты через фасад квартиры – это может быть балкон, главное окно комнаты. Однако, вопрос будет быстро закрыт, если обеспечить дополнение в виде двух-трех секций к имеющимся радиаторам.

Пример выполнения гидравлического расчета отопительной системы

Если проанализировать изложенные выше сведения, надо сказать, что для полученной в результате расчетов скорости воды в отопительной конструкции, известна, так называемая, табличная быстрота передвижения водных частиц.

В качестве поддержки для мастера хочется представить своеобразный перечень, согласно которому можно выполнить нужные расчеты и значительно облегчить дальнейшую работу.

  • Сбор необходимых данных, процедура расчета мощности котла;
  • Точный объем и скорость теплового носителя;
  • потери тепла и высчитанный диаметр всех труб.

Бывают редкие ситуации, когда в процессе просчета выходит очень большой диаметр для выполнения перекрытия объема теплового носителя. Такая проблема вполне решается, для это следует существенно увеличить вместительность котла или литраж, а можно просто добавить еще один расширительный бак.

Пример выполнения гидравлического расчета отопительной системы

Выводы

В заключении хочется подвести итог вычислений и получаются конкретные характеристики для отопительной системы, которая должна стабильно функционировать в будущем. Конечно, представлена значительно упрощенная расчетная схема, предоставляющая только примерные данные гидравлического подсчета для отопления обычной квартиры на две комнаты.

Оцените статью
Добавить комментарий