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.
Что собой представляют металлопластиковые трубы для отопления, их преимущества и недостатки. Обзор основных технических хаpaктеристик изделия, расчет диаметра....
15 11 2025 5:34:58
В этой статье мы поговорим о том, как сделать своими руками профиль для светодиодной ленты. Для начала мы рассмотрим разновидности и назначение по способу установку, после разновидности профиля по форме. Далее вы узнаете, как сделать собственноручно алюминиевый профиль, короб из пластика, а в конце статьи найдете рекомендации по установке....
14 11 2025 15:40:56
Устройство твердотопливного котла Дон 16: технические хаpaктеристики, инструкция, отзывы. Автоматика АГУ-Т-М. Модельный ряд котлов Дон на твердом топливе....
13 11 2025 19:14:20
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=>>...
12 11 2025 16:54:32
Твердотопливные котлы российского производства: производители торговых марок "Zota", " Очаг", " Прометей", " Слон" и " Буржуй"....
11 11 2025 6:27:26
В статье описаны основные разновидности пандусов, стандарты размеров, какой угол наклона сделать, нормы которых необходимо придерживаться с начала создания чертежа и до монтажа готового изделия. Почему для ограждения пандуса лучше выбрать нержавеющую сталь и что нужно знать прежде чем решить построить пандус самостоятельно. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 11 2025 7:45:10
Где лучше всего устанавливать и как правильно подключить батареи отопления к трубопроводам с теплоносителем. Распространенные схемы присоединения, рекомендации по выполнению работ....
09 11 2025 13:43:19
Подробный обзор настенных одноконтурных и двухконтурных газовых котлов Baxi: отзывы, инструкция, устройство, технические хаpaктеристики, преимущества и недостатки...
08 11 2025 9:46:46
Особенности, которыми обладает турбированная газовая колонка без дымохода. Принцип действия проточного нагревателя, его преимущества и недостатки....
07 11 2025 17:37:59
Сварка пластиковых труб своими руками. Разберем аппарат для сварки труб, полипропиленовые трубы и частые ошибки. Частые ошибки при пайке на паяльнике. Узнайте подробности в статье =>...
06 11 2025 10:52:36
В этой статье мы поговорим о виниловых фасадных панелях для наружной отделки дома, а именно о видах (кирпич, дерево), достоинствах и недостатках панелей для фасада, технологии монтажа и многом другом....
05 11 2025 7:36:49
Какую грунтовка глубокого проникновения выбрать и как использовать? Выбор акриловой или водной? Хаpaктеристики по дереву, металлу, бетону. Лучше кнауф? Разберем- Узнайте подробнее в статье=>>...
04 11 2025 21:37:35
В данной статье вы узнаете, что представляют из себя бытовки из сэндвич-панелей, узнаете о их достоинствах и недостатках, о их видах и устройстве, а так же мы расскажем вам, каков порядок изготовления....
03 11 2025 2:33:28
Главные преимущества декоративного камня для внутренней отделки стен. В этой статье расскажем о главных преимуществах искусственного камня для декорирования стен в помещениях. Узнаете, какие виды камня предлагает современный рынок облицовочных материалов, из чего они производятся, на какие качества и особенности необходимо обращать внимание при их выборе. Рассмотрим, как при помощи декоративного камня преобразить интерьер в спальне, гостиной, коридоре, кухне или ванной. Узнайте подробнее в статье>>...
02 11 2025 3:53:42
В данной статье вы узнаете о комнатных термостатах для газовых котлов фирмы Baxi (беспроводных), сможете самостоятельно разобраться с установкой данного прибора, а также ознакомиться с актуальными ценами на данные приспособления....
01 11 2025 8:47:59
У душевой кабины множество преимуществ, таких как то что ее можно установить не только в ванной комнате, но и в любом другом помещении. Удобство, экономия воды, простота в самостоятельном изготовлении. И это далеко не все ее положительные стороны. Узнайте подробнее в статье=>>...
31 10 2025 6:21:47
Хотите узнать про основные этапы строительства частного дома из бруса 100 х 100 мм своими руками? Пошаговая инструкция строительства частного дома из бруса размером сечения 100 х 100 мм , используемый для постоянного жилья. Как выбрать материал, на что в первую очередь обращать внимание при выборе материала, плюсы и минусы, которые имеет деревянный дом из обычного бруса и клеенного, узнайте в статье>>...
30 10 2025 16:19:20
Рекомендации, как правильно выбрать и смонтировать гофрированные нержавеющие трубы для отопления. Технические хаpaктеристики труб, их преимущества и недостатки....
29 10 2025 2:10:56
В этой статье рассмотрим разные типы воздушных аэраторов для прудов и водоемов, особенности их работы и для чего, собственно, они нужны. Расскажем, как из подручных предметов и материалов (дренажного насоса, автомобильного насоса, компрессора, бочки, пенопласта, вентилятора системы охлаждения машины) смастерить ветровой, донный, эжекторный аэратор. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 10 2025 22:13:13
В этой статье мы хотим рассказать вам о 22 творческих идеях для дома, которые помогут преобразить жилье и внести изюминку. Это идеальный вариант, если вы не хотите затевать ремонт и хотите постоянно что-то менять у себя дома. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 10 2025 21:11:45
В этой статье вы узнаете все о металлочерепице каскад - достоинства и недостатки, технические хаpaктеристики, а так же подробную инструкцию по монтажу, с подробными фото и видео матриалами....
26 10 2025 8:54:23
В данной статье вы узнаете о фундаменте на винтовых сваях для дома, ознакомитесь с его применением, плюсами и минусами, сроком службы и научитесь его выбирать. Также вы найдете отзывы владельцев и удостоверитесь является ли это капитальным основанием....
25 10 2025 18:50:35
Даже в хорошо утрамбованном бетоне остаются поры. Поры – это самый главный и злейший враг бетонной конструкции. Через эти поры вода проникает внутрь и при минусовых температурах замерзает, тем самым расширяя поры – объем достигает 90%. Из-за этого на стенки пор начинает оказывать воздействие большое давление, что приводит к образованию трещин. Гидроизоляционные присадки не устраняют поры и трещины в бетонной конструкции. Они создают водоотталкивающий барьер. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 10 2025 19:22:23
В данной статье вы сможете ознакомится с рейтингом ТОП-5 лучших парапетных газовых котлов для отопления, узнаете про технические хаpaктеристики, достоинства и недостатки, а так же мы расскажем вам о его принципах работы и предоставим отзывы....
23 10 2025 4:53:13
Разберем один из самых простых и экономичных вариантов обогрева жилья на примере чудо-печи на дизельном топливе или солярке, рассмотрим принцип работы, как правильно использовать...
22 10 2025 4:35:52
В данной статье вы сможете познакомиться с газовыми котлами Protherm Медведь, узнать какие модели существуют (одноконтурные и двухконтурные, KLOM, TLO, PLO) и их мощности (20, 30, 40, 50 KLZ), а также найти инструкцию по эксплуатации и ремонту и актуальные отзывы....
21 10 2025 13:12:46
Подробное описание работы и устройства котлов АОГВ-11,6-3 Ростов, принцип работы, автоматики котла, обзор основных элементов газового котла АОГВ и его запчастей...
20 10 2025 11:28:57
В этой статье мы поговорим о том, как выполнить монтаж пола из шпунтованной влагостойкой ДСП. Вы узнаете о шпунтованной и влагостойкой ДСП для поверхности пола, какие есть достоинства у шпунтованных плит, а также почему они считаются многофункциональными. Далее будет рассмотрена популярность соединений шпунтованного типа, как сделать правильный выбор и какие есть варианты укладки пола из ДСП. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 10 2025 5:57:32
В данной статье вы узнаете, что представляет из себя облицовочный силикатный кирпич для наружной отделки, его достоинства и недостатки, технические хаpaктеристики, а так же узнаете какую цветовую гамму он имеет и какова его сфера применения....
18 10 2025 9:24:24
Рассмотрим технические хаpaктеристики счетчиков на примере модели BK G4, инструкцию по эксплуатации (паспорт), принцип работы (левый, правый), срок службы и поверки, а также выясним — можно ли этот прибор остановить магнитом...
17 10 2025 17:43:19
Эркер в деревянном доме. Как построить и какие существуют особенности строительства эркера. Рассмотрим достоинства и недостатки эркеров. Дизайн эркера с фото. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 10 2025 10:52:19
В этой статье мы поговорим о штукатурке фасада по пеноплексу и пенополистиролу, а также рассмотрим технологию отделки фасадной шпаклевкой и правильного утепления стен + срок эксплуатации покрытия....
15 10 2025 7:38:15
Узнайте как собрать каркас дома. Изучите технологию! Наша пошаговая инструкция поможет вам все сделать правильно и воздвигнуть прочные стены! Фото+ Видео здесь. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 10 2025 12:37:11
Интересуют дома в стиле Тюдор? Узнай все об этом английском виде и стиле домов. Много фото дизайна и видео. Изучи дома этой эпохи, применяем в современном виде. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 10 2025 12:37:31
Обзор видов буржуек для дачи. Подробное описание моделей, принцип работы, КПД буржуйки, преимущества и недостатки. Как собрать печь буржуйку своими руками.......
12 10 2025 17:44:35
Уникальные обои Erismann. Выбираем в интерьер виниловые, флизелиновые или бумажные модели? Разнообразие коллекций: цвета фактуры, особенности. Рассмотрим, как правильно приклеить обои Эрисман своими руками. Как правильно комбинировать обои, чтобы не только скрыть недостатки, но и привнести изюминку в ваш интерьер. Смотрите новинки этого сезона! Читайте далее подробно в статье ==>>...
11 10 2025 2:36:11
Принцип работы индукционной печи - это процесс получения тепла от электричества, выpaбатываемого переменным магнитным полем. В печах индукционного типа происходит преобразование энергии по схеме электромагнитная-электрическая-тепловая....
10 10 2025 13:24:49
Хотите узнать какой размер плиты перекрытия для дома? Узнай подробно о применении и хаpaктеристиках бетонных плитах для дома и его фундамента- Размеры и ГОСТ + Фото и видео. Подробнее здесь узнайте в статье=>...
09 10 2025 10:13:47
Хотите узнать про давление воды в квартире или частном доме? Нормативы и варианты увеличить давление, все о насосах и том, какое должно быть +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 10 2025 9:40:19
Для удобных и безопасных передвижений вверх и вниз лестничные ступеньки отделывают плиткой. Выделяются 2 основных вида — это ступень с насечками и с носиком. По методам изготовления разделяются на преcсованные, клинкерные, экструдированные. В зависимости от материала изготовления плитка бывает керамогранитной, клинкерной, резиновой, керамической и бетонной.Плитка для отделки лестницы. Разновидности. Размеры. Материалы изготовления. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 10 2025 12:47:18
В этой статье мы поговорим о том, как сделать кровлю из ондулина своими руками. Вы узнаете обо всех технических хаpaктеристиках ондулина и их влияние на укладку по стандартной технологии. Далее будет рассмотрена пошаговая инструкция по монтажным работам, пpaктические рекомендации, а также технология укладки ондулина на существующую кровлю. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 10 2025 10:29:16
Беседки под виноград существуют различных конструкций их производят из разных материалов, например металл, дерево. Беседку под виноград можно возвести своими руками, но если нет уверенности в своих силах, то обратитесь к профессиональным рабочим или приобретите беседку в готовом виде и обсадите ее виноградом. Беседки под виноград бывают временными, стационарными, пристроенными к дому и так далее. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 10 2025 10:41:40
Рекомендации, как правильно подобрать и подключить дымоход для газовой колонки. Виды дымоходных каналов, требования к их установке....
04 10 2025 18:50:22
Как выбрать уровень строительный и какой тип подойдет именно вам? Лазерный, магнитный, пузырьковый или водный? Полный обзор с инструкцией и видео! Выбери умно, узнайте подробнее в статье =>...
03 10 2025 15:48:49
Виды сборки дровокола своими руками, выгода и подводные камни в работе +Видео. Хотите узнать как сделать Домашний дровокол своими руками? Он может быть: ручной, электрический, гидравлический, это очень полезный агрегат! Различные виды и разновидности дровоколов, их достоинства и недостатки. Смотри чертежи +Фото и видео в статье, узнай как выбрать>>...
02 10 2025 17:10:45
В этой статье мы поговорим о блок-хаусе и имитации бруса, ответим на главный вопрос - что лучше и какой материал выбрать? Поговорим о особенностях профилированного бруса из бревна, также о имитаторе блок-хауса из дерева (т.н. вагонка) и многом другом....
01 10 2025 0:48:27
В этой статье мы узнаем, как заделать трещину в брусе и бревне. Сначала поговорим об использовании шпатлевки для древесины, как ею замазать трещину, а также особенности использования смеси клея и древесных стружек, эпоксидной смолы и шпонов-бабочек для стабилизации трещин. Также в конце будут рассмотрены восковые корректоры и как заделать трещину в брусе и оцилиндрованном бревне. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 09 2025 8:36:36
Круглая беседка своими руками для дачи представляет собой необычный дизайн. Такая форма смотрится наиболее выгодно на фоне классических квадратных и прямоугольных построек. При выборе материала для постройки решающей остается цена. Дерево более дешевый материал в сравнении с кирпичом или камнем. Постройки из дерева были и остаются самыми популярными на дачных участках. Независимо от проекта и металлическая, и деревянная беседка будет выглядеть красиво, если сделать ее качественно, с соблюдением всех советов и рекомендаций. +Фото и Видео. Узнайте подробности в статье=>>...
29 09 2025 11:54:39
Выбираем арматуру, какая арматура лучше -металлическая или стеклопластиковая. Советы от профессионалов. Плюсы и минусы материала +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 09 2025 18:25:18
В статье рассказывается о солнечных коллекторах для нагрева воды в бассейнах на частных подворьях. Даны классификации типов систем солнечных батарей и принципы работы. Дана пошаговая инструкция для изготовления солнечных коллекторов своими руками с несколькими вариантами по сложности. Простая схема из шланга для полива- Более сложный вариант сборки коллектора из пластиковой трубы. Общий принцип изготовления солнечных водонагревателей +Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 09 2025 4:44:19
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 ::
