Гидравлический расчет системы отопления частного дома: пример, расчет объема теплоносителя
Нужно отметить, что инженерные расчеты систем водоснабжения и отопления никак нельзя назвать простыми, но без них обойтись невозможно, только очень опытный специалист-пpaктик может нарисовать систему отопления «на глазок» и безошибочно подобрать диаметры труб. Это если схема достаточно проста и предназначена для обогрева небольшого дома высотой 1 или 2 этажа. А когда речь идет о сложных двухтрубных системах, то рассчитывать их все равно придется. Эта статья для тех, кто решился самостоятельно выполнить расчет системы отопления частного дома. Мы изложим методику несколько упрощенно, но так, чтобы получить максимально точные результаты.
Цель и ход выполнения расчета
Конечно, за результатами можно обратиться к специалистам либо воспользоваться онлайн-калькулятором, коих хватает на всяких интернет-ресурсах. Но первое стоит денег, а второе может дать некорректный результат и его все равно надо проверять.
Так что лучше набраться терпения и взяться за дело самому. Надо понимать, что пpaктическая цель гидравлического расчета – это подбор проходных сечений труб и определение перепада давления во всей системе, чтобы верно выбрать циркуляционный насос.
Примечание. Давая рекомендации по выполнению вычислений подразумевается, что теплотехнические расчеты уже сделаны, и радиаторы подобраны по мощности. Если же нет, то придется идти старым путем: принимать тепловую мощность каждого радиатора по квадратуре помещения, но тогда точность расчета снизится.
Общая схема расчета выглядит таким образом:
- подготовка аксонометрической схемы: когда уже выполнен расчет отопительных приборов, то известна их мощность, ее надо нанести на чертеж возле каждого радиатора;
- определение расхода теплоносителя и диаметров трубопроводов;
- расчет сопротивления системы и подбор циркуляционного насоса;
- расчет объема воды в системе и вместительности расширительного бака.
Любой гидравлический расчет системы отопления начинается со схемы, нарисованной в 3 измерениях для наглядности (аксонометрия). На нее наносятся все известные данные, в качестве примера возьмем участок системы, изображенный на чертеже:
Определение расхода теплоносителя и диаметров труб
Вначале каждую отопительную ветвь надо разбить на участки, начиная с самого конца. Разбивка делается по расходу воды, а он изменяется от радиатора к радиатору. Значит, после каждой батареи начинается новый участок, это показано на примере, что представлен выше. Начинаем с 1-го участка и находим в нем массовый расход теплоносителя, ориентируясь на мощность последнего отопительного прибора:
G = 860q/ ∆t, где:
- G – расход теплоносителя, кг/ч;
- q – тепловая мощность радиатора на участке, кВт;
- Δt– разница температур в подающем и обратном трубопроводе, обычно берут 20 ºС.
Для первого участка расчет теплоносителя выглядит так:
860 х 2 / 20 = 86 кг/ч.
Полученный результат надо сразу нанести на схему, но для дальнейших расчетов он нам понадобится в других единицах – литрах в секунду. Чтобы сделать перевод, надо воспользоваться формулой:
GV = G /3600ρ, где:
- GV – объемный расход воды, л/сек;
- ρ– плотность воды, при температуре 60 ºС равна 0.983 кг / литр.
Имеем: 86 / 3600 х 0,983 = 0.024 л/сек. Потребность в переводе единиц объясняется необходимостью использования специальных готовых таблиц для определения диаметра трубы в частном доме. Они есть в свободном доступе и называются «Таблицы Шевелева для гидравлических расчетов». Скачать их можно, перейдя по ссылке: http://dwg.ru/dnl/11875
В данных таблицах опубликованы значения диаметров стальных и пластмассовых труб в зависимости от расхода и скорости движения теплоносителя. Если открыть страницу 31, то в таблице 1 для стальных труб в первом столбце указаны расходы в л/сек. Чтобы не производить полный расчет труб для системы отопления частого дома, надо просто подобрать диаметр по расходу, как показано ниже на рисунке:
Примечание. В левом столбце под диаметром сразу же указывается скорость движения воды. Для систем отопления ее значение должно лежать в пределах 0.2—0.5 м/сек.
Итак, для нашего примера внутренний размер прохода должен составлять 10 мм. Но поскольку такие трубы не используются в отоплении, то смело принимаем трубопровод DN15 (15 мм). Проставляем его на схеме и переходим ко второму участку. Так как следующий радиатор имеет такую же мощность, то применять формулы не нужно, берем предыдущий расход воды и умножаем его на 2 и получаем 0.048 л/сек. Снова обращаемся к таблице и находим в ней ближайшее подходящее значение. При этом не забываем следить за скоростью течения воды v (м/сек), чтобы она не превышала указанные пределы (на рисунках отмечена в левом столбце красным кружочком):
Важно. Для систем отопления с естественной циркуляцией скорость движения теплоносителя должна составлять 0.1—0.2 м/сек.
Как видно на рисунке, участок №2 тоже прокладывается трубой DN15. Далее, по первой формуле находим расход на участке №3:
860 х 1,5 / 20 = 65 кг/ч и переводим его в другие единицы:
65 / 3600 х 0,983 = 0.018 л/сек.
Прибавив его к сумме расходов двух предыдущих участков, получаем: 0.048 + 0.018 = 0.066 л/сек и вновь обращаемся к таблице. Поскольку у нас в примере делается не расчет гравитационной системы, а напopной, то по скорости теплоносителя труба DN15 подойдет и на этот раз:
Идя таким путем, просчитываем все участки и наносим все данные на нашу аксонометрическую схему:
Расчет циркуляционного насоса
Подбор и расчет насоса заключается в том, чтобы выяснить потери давления теплоносителя, протекающего по всей сети трубопроводов. Результатом станет цифра, показывающая, какое давление следует развивать циркуляционному насосу, чтобы «продавить» воду по системе. Это давление вычисляют по формуле:
P = Rl + Z, где:
- Р – потери давления в сети трубопроводов, Па;
- R – удельное сопротивление трению, Па/м;
- l – длина трубы на одном участке, м;
- Z – потеря давления в местных сопротивлениях, Па.
Примечание. Двух – и однотрубная система отопления рассчитываются одинаково, по длине трубы во всех ветвях, а в первом случае — прямой и обратной магистрали.
Данный расчет достаточно громоздкий и сложный, в то время как значение Rl для каждого участка можно легко найти по тем же таблицам Шевелева. В примере синим кружочком отмечены значения 1000i на каждом участке, его надо только пересчитать по длине трубы. Возьмем первый участок из примера, его протяженность 5 м. Тогда сопротивление трению будет:
Rl = 26.6 / 1000 х 5 = 0.13 Бар.
Так же производим просчет всех участков попутной системы отопления, а потом результаты суммируем. Остается узнать значение Z, перепад давления в местных сопротивлениях. Для котла и радиаторов эти цифры указаны в паспорте на изделие. На все прочие сопротивления мы советуем взять 20% от общих потерь на трение Rl и все эти показатели просуммировать. Полученное значение умножаем на коэффициент запаса 1.3, это и будет необходимый напор насоса.
Следует знать, что производительность насоса – это не емкость системы отопления, а общий расход воды по всем ветвям и стоякам. Пример его расчета представлен в предыдущем разделе, только для подбора перекачивающего агрегата нужно тоже предусмотреть запас не менее 20%.
Расчет расширительного бака
Чтобы произвести расчет расширительного бака для закрытой системы отопления, необходимо выяснить, насколько увеличивается объем жидкости при ее нагреве от комнатной температуры +20 ºС до рабочей, находящейся в пределах 50—80 ºС. Эта задача тоже не из простых, но ее можно решить другим способом.
Вполне корректным считается принимать объем бака в размере десятой части от всего количества воды в системе, включая радиаторы и водяную рубашку котла. Поэтому снова открываем паспорта оборудования и находим в них вместительность 1 секции батареи и котлового бака.
Далее, расчет объема теплоносителя в системе отопления выполняется по простой схеме: вычисляется площадь поперечного сечения трубы каждого диаметра и умножается на ее длину. Полученные значения суммируются, к ним прибавляются паспортные данные, а потом от результата берется десятая часть. То есть, если во всей системе 150 л воды, то вместительность расширительного бака должна составлять 15 л.
Заключение
Многие, прочитав данную статью, могут отказаться от намерения считать гидравлику самостоятельно ввиду явной сложности процесса. Рекомендация для них – обратиться к специалисту-пpaктику. Те же, кто проявил желание и уже сделал расчет тепловой мощности отопления на здание, наверняка справятся и с этой задачей. Но готовую схему с результатами все равно стоит показать опытному монтажнику для проверки.
Все о эмали ПФ-155 - достоинства и недостатки, подробные технические хаpaктеристики, состав краски и сфера применения (для дерева, металла, штукатурки и т.д). Как правильно наносить и популярные производители....
26 11 2025 7:19:12
Описание того, по какому принципу действуют индукционные котлы с рассмотрением двух типов конструкций. Перечень достоинств и недостатков греющего электрооборудования с развенчанием некоторых мифов о нем....
25 11 2025 6:27:24
Подробный обзор экструдированного пенополистирола. Применение и технические хаpaктеристики материала. Преимущества и недостатки. Сравнение с другими утеплителями...
24 11 2025 21:55:23
Обзор лучших электрических конвекторов для отопления: настенных, напольных с терморегулятором. Отзывы, принцип работы, устройство, преимущество и недостатки. Цены и производители....
23 11 2025 7:31:10
В этой статье мы поговорим о состаривании кирпича в интерьере. Вы узнаете, какие есть методы состаривания кирпича, какими красками и каким способом окрасить кирпичную кладку, а также какие существуют разновидности декоративного кирпича. В конце статьи вы узнаете, как сделать состаривание при помощи штукатурки, какие потребуются инструменты, а также найдете поэтапный процесс. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 11 2025 22:21:18
На высоких грядках можно вырастить обильные урожаи и использовать их на протяжении многих сезонов. Такие конструкции устойчивы к влажности, не имеют свойств к расширению под действием влажности. Грядки могут быть выполнены из волнистого или плоского шифера. Состав высоких грядок: металлическая сетка, древесные щепки, перегной и компост, торф, плодородный грунт. Узнайте подробнее в статье=>...
21 11 2025 22:23:44
Сухая штукатурка и как отделывают дом листами сухой штукатурки? Все о сухой отделке стен штукатуркой и как заделывать дыры в стене подробно в статье! Узнайте подробности в статье=>>...
20 11 2025 6:37:26
Базовая схема подключения твердотопливного котла к системе отопления дома. Виды обвязок с теплоаккумулятором и другими котельными агрегатами....
19 11 2025 16:39:58
Избегаем трещины на стенах дома? Изучим полностью коробление, внутреннее напряжение, в древесине, а также причины растрескивания пиломатериалов. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 11 2025 3:32:39
Рекомендации, как выбрать автоматический или ручной воздушный клапан для отопления. Хаpaктеристики воздухоотводчиков, их назначение в отопительной схеме....
17 11 2025 19:15:38
Устройство стыков в полипропиленовых трубах просты и надёжны. Они созданы по технологии муфтовой сварки. Трубы и фитинги для полипропиленовых труб собираются как конструктор...
16 11 2025 9:17:20
В этой статье мы поговорим о том, как все вместить в маленькую кухню. Для начала будет рассмотрено, какую планировку выбрать – угловую или прямую, их достоинства и недостатки. Далее вы узнаете, что не подойдет для маленьких кухонь, а после перейдем к самому главному – какую мебель выбрать и как правильно расставить – кухонный гарнитур, барную стойку и стол, холодильник. В конце речь пойдет о цветовой гамме и полезных рекомендациях. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 11 2025 12:13:10
Какую функцию выполняет игольчатый кран для отопления и чем отличается от прочей трубопроводной арматуры. Разновидности и устройство игольчатых вентилей....
14 11 2025 21:28:50
Как правильно крепить профнастил саморезами на крыше вашего деревянного каркасного дома, или любого другого. Все секреты монтажа здесь+ видео! Узнайте подробности в статье =>>...
13 11 2025 14:20:56
Пиролизные котлы работают по одному принципу, при этом схема и устройство различных отопительных установок может отличаться друг от друга....
12 11 2025 23:28:15
Как выбрать бойлер для дома?Советы по выбору для дома для нагрева воды в частном доме. Газовый или электрический? Проточный или накопительный? Узнай подробнее в статье=>...
11 11 2025 3:45:35
Что такое кран Маевского. Принцип работы, виды и хаpaктеристики воздухоотводчиков. Установка крана Маевского. Применение крана Маевского для радиаторов и других...
10 11 2025 4:16:10
Здесь описываются хаpaктеристики двухуровневого натяжного потолка. Рассказывается об основных материалах использующихся для изготовления потолочных конструкций. Раскрываются нюансы и особенности декорирования помещения с помощью вариантов подсветки верхнего уровня. +Видео. Узнайте подробности в статье>>...
09 11 2025 21:30:17
В этой статье вы узнаете, как правильно сделать и установить флюгарку на трубу дымохода своими руками + подробные фото...
08 11 2025 9:34:51
Комбинированные котлы на твердом топливе и электричестве - оптимальное и эффективное решение для универсального отопления вашего дома....
07 11 2025 13:36:52
В этой статье мы поговорим о установке кованого колпака на трубу дымохода и монтаже элемента своими руками при помощи специальных фото и чертежей....
06 11 2025 7:21:47
В данной статье вы узнаете что представляет их себя сайдинг доломит, подробно узнаете его достоинства и недостатки, его комплектации, технические хаpaктеристики, а так же основные моменты монтажа....
05 11 2025 6:48:15
В данной статье вы узнаете как правильно произвести монтаж деревянного сайдинга своими руками из досок из дерева, с фото комплектацией, технических хаpaктеристик и различных видов сайдинга....
04 11 2025 1:19:42
в этой статье мы поговорим о том, как создать свой мини завод по производству пеноблоков. Мы расскажем, как сделать такое производство рентабельным, как решить организационные вопросы. К последним относится покупка оборудования, подсчет расходов и выработка технологии производства, подсчет прибыли/затрат и планировка производства на будущее. В конце вы узнаете, как проводить эффективную модернизацию. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 11 2025 12:10:50
Разбираем обратный клапан для воды: подбор для насоса. Основные виды обратных клапанов. Применение обратного клапана, для чего он нужен? Производители и цены....
02 11 2025 10:17:53
Рекомендации, как выбрать газовую колонку в квартиру или частный дом. Виды проточных водонагревателей, критерии их выбора....
01 11 2025 8:26:16
Человека встречают по одежке, а о доме судят по внешнему виду его фасада. Вместе с тем важно сохранить экологичность и повысить теплосбережение дома. Поэтому отделка фасада деревом является преимущественно приоритетным. Помимо этого, облицовка деревом возможно провести собственноручно, сэкономив денежные средства. Важно изначально определить тип дерева, понять тонкости монтажа различных пород и изучить особенности использования дизайнерских решений. Узнайте подробнее в статье=>>...
31 10 2025 2:29:55
Подробный обзор и описание модификаций счетчиков воды Ителма. Технические хаpaктеристики счетчиков, преимущества и недостатки. Как правильно подобрать счетчик...
30 10 2025 13:51:46
Хотите узнать как сделать ворота своими руками? Пошаговая инструкция и виды ворот. Чаще всего делают из профнастила. Чертежи, фото и видео. Сделай для дома. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 10 2025 18:45:26
Узнай как сделать правильно погреб ледник? Пошаговая инструкция поможет сделать все и конечно не забудьте про красивый вход. Устройство своими руками здесь, тут. Узнайте подробности в статье=>>...
28 10 2025 0:43:11
В этой статье мы поговорим о том, как заделать стык между ванной и плиткой. Вы узнаете, какие есть варианты оформления шва, и мы подробнее рассмотрим такие варианты, как плиточная затирка, монтажная пена, герметик на основе силикона и несколько видов бордюр. К каждой разновидности материалов есть мини-инструкция по использованию. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 10 2025 10:13:12
Рекомендации по выбору типа и схемы печки из кирпича, а также описание того, как выполняется кладка печей своими руками. Краткая инструкция по устройству фундамента и правильному возведению тела печи....
26 10 2025 18:24:11
С помощью данного онлайн калькулятора вы сможете сделать расчет кровли из профнастила, а так же узнать норму расхода профнастила на 1 м2. В статье мы расскажем, как рассчитать профнастил на крышу и не сделать ошибок....
25 10 2025 20:20:26
Котлы напольные чугунные газовые имеют все необходимое для стабильной эксплуатации – электронный термостат, автомат обратной тяги (он нужен для перекрытия газа, если давление упадет до критических значений), блок питания и несколько многоходовых циркуляционных насосов ......
24 10 2025 13:14:13
Какие котлы для отопления частного дома лучше всего для частного дома? Узнай из подробного обзора с фото и видео в статье. Электрические или газовые? Выбираем сами, подробнее читайте в статье=>>...
23 10 2025 14:36:26
Если вы приобрели новую квартиру или дом, это неизбежно повлечёт за собой желание сделать в новом жилище ремонт. При проведении ремонтных работ все, как правило, сталкиваются с необходимостью замены или реставрации межкомнатных дверей и их комплектующих. Сегодня мы поговорим с Вами о дверных ручках межкомнатных дверей. Как собрать дверную ручку, предварительно выбрав идеальный вариант? Читайте далее подробно в статье=>>...
22 10 2025 0:44:11
В этой статье мы поговорим о потолке из сайдинга. Мы расскажем, как выбрать сайдинг для потолка, а также в чем заключаются преимущества и недостатки материала. После вы узнаете, как выбрать материал, подготовить все для начала работ и нюансы разметки потолка. Далее мы рассмотрим, как установить каркас и сайдинговые панели, а в конце статьи вас ждут полезные рекомендации по креплению панелей....
21 10 2025 18:29:38
Хотите обойтись без применения инвентарных лесов или подмостей? Узнайте чем они могут быть полезны! Леса для реставрации и при отделке фасада. +Фото, Подробнее узнайте в статье=>>...
20 10 2025 23:11:13
Описание принципа работы и технических хаpaктеристик автоматических угольных котлов длительного горения....
19 10 2025 15:37:12
Хотите узнать как клеить рубероид своими руками? На холодную мастику и горячую. Узнай про марки и технологии. +Инструкция, фото и видео в статье. Смотрите подробнее в статье=>...
18 10 2025 13:41:55
Сравнение утеплителей для труб из вспененного полиэтилена. Технические хаpaктеристики и свойства, применение материала. Преимущества и недостатки вспененного полиэтилена. Размеры и диаметры, толщина утеплителя....
17 10 2025 23:52:24
Инфpaкрасные микатермические обогреватели: устройство и принцип действия. Плюсы и минусы приборов с разных точек зрения. Конвектор или микатер. аппарат...
16 10 2025 1:34:36
Статья для тех, кто не знает, что лучше, ондулин или металлочерепица? А так же подробно рассмотрим все плюсы и минусы этих кровельных материалов, а так же подробный обзор альтернативных покрытий....
15 10 2025 8:47:50
В этой статье расскажем об универсальном отделочном материале – шпатлевке Sheetrock, который подходит для черновых и финишных работ, а также для создания декоративного текстурированного слоя. Узнаете, какие виды штукатурки представлены на рынке, в чем их особенности. Расскажем о технологии заделки швов между листами гипсокартона, трещин, повреждений на стенах, а также декоративном покрытии, выравнивании стен под нанесение краски и поклейку обоев. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 10 2025 0:18:17
В этой статье мы поговорим о фактурной фасадной краске, плюсах и минусах покрытия для фасада дома, видах структурной краски для наружных работ и особенностях рельефной краски....
13 10 2025 16:29:31
В этой статье мы поговорим о белом цементе. Для начала вы найдете краткое описание состава, узнаете о его отличительных особенностях. После этого будет рассмотрено, как сделать раствор своими руками. Также вам будет интересно прочесть, для чего используется белый цемент, а после подведем итог. Узнайте подробнее в статье=>>...
12 10 2025 23:30:37
В данной статье вы узнаете о достоинствах и недостатках напольных газовых котлов Конорд, мы расскажем вам как запустить одноконтурный и двухконтурный вариант, а так же вы узнаете о основных его неисправностях и мы предоставим вам отзывы пользователей....
11 10 2025 16:21:50
В данной статье вы узнаете, что из себя представляют напольные газовые котлы Viessmann, мы предоставим вам их технические хаpaктеристики, инструкцию по эксплуатации, а так же вы сможете ознакомиться с отзывами владельцев и диапазоном цен....
10 10 2025 18:40:32
Шпатлевка гипсокартона своими руками- это дело несложное, наша статья поможет разобраться качественно и правильно шпаклевать. Пошаговая инструкция +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
09 10 2025 16:57:50
В этой статье речь пойдет о профилях для светодиодной ленты, своими руками сделать которые не так уж и сложно. Вы узнаете, какие есть разновидности профилей по форме и способу установки, как сделать профиль собственноручно и как изготовить пластиковый короб. В конце статьи вы найдете рекомендации по установке. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 10 2025 17:20:41
Еще:
Оборудование -1 :: Оборудование -2 :: Оборудование -3 :: Оборудование -4 :: Оборудование -5 :: Оборудование -6 :: Оборудование -7 :: Оборудование -8 :: Оборудование -9 :: Оборудование -10 :: Оборудование -11 :: Оборудование -12 ::
