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.
Наиболее подходящими материалами для трубопровода являются полипропилен и полиэтилен. Для уличного утепления водопроводной трубы, в том числе и подземных, можно такими материалами: базальтовыми цилиндрическими скорлупами, пенополистироловыми скорлупами, синтетическим каучуком, стекловатой, минеральной ватой, вспененным полиэтиленом. Узнайте подробнее в статье=>>...
31 12 2025 5:26:12
В этой статье мы поговорим о плюсах и минусах пластиковых фасадных панелей для наружной отделки фасада дома, а также видах (под камень, дерево и другие), технических хаpaктеристиках, монтажу облицовочных панелей на фасад здания и многом другом....
30 12 2025 18:50:34
В этой статье речь пойдет о проекте каркасного дома 6 на 4. Мы рассмотрим, какими достоинствами обладает строение на каркасе, какие есть проекты и варианты планировки и все этапы строительстве. Далее вы узнаете, как утеплить дом, планировки и проекты домов размером 6 на 4, а в конце – сколько стоит построить такой дом в Мск и Подмосковье. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 12 2025 12:15:58
В этой статье мы поговорим о достоинствах и недостаках акриловой фасадной штукатурки, а также о технологии нанесения на фасад здания...
28 12 2025 22:46:24
Обзор котлов длительного горения на твердом топливе. Принцип работы, технические хаpaктеристики и внутреннее устройство котлов. Преимущества, недостатки, цены....
27 12 2025 23:58:41
Из данной статьи вы узнаете о лучших мотоблоках Агат и ознакомитесь с описанием устройств разных серий. Обзор ТОП-5 моделей и их особенности, достоинства и недостатки, а также отзывы владельцев....
26 12 2025 23:28:37
Узнайте про изготовление светящейся тротуарной плитки своими руками? Узнайте в статье про технологию производства и виды: люминисентная и диодная на солнечных батареях! Узнай про производство светящейся в темноте тротуарной плитки в статье=>>...
25 12 2025 22:10:17
Как изготовить искусственный камень своими руками. Современные материалы и технологии позволяют с успехом проводить такие работы даже в условиях дома. Узнайте подробности в статье=>>...
24 12 2025 19:31:50
В этой статье мы поговорим о том, как избавиться от муравьев в частном доме. Вы узнаете, откуда вообще они появляются в доме, какие есть разновидности муравьев, а также какую опасность они в себе несут и какой могут нанести вред. После вы узнаете, как навсегда избавиться от противных насекомых при помощи специальных химикатов и народных средств. В конце рассмотрим меры профилактики....
23 12 2025 23:39:51
Виды и хаpaктеристика заклёпки в зависимости от материала, способа крепления и размера. В этой статье расскажем об основных видах заклёпок, их технологических хаpaктеристиках, сфере применения и способах креплениях. Узнаете в чем особенности вытяжных, резьбовых, алюминиевых, стальных, винтовых, гаечных, нержавеющих заклепок. Что такое открытые, закрытые, усиленные, лепестковые, распopные, многозажимные, клеммные кассетные и пластиковые заклёпки. Узнайте подробности в статье>>...
22 12 2025 15:21:52
Собираем байпас в системе отопления: что это такое и для чего он нужен. Применение и функции байпаса. Зачем нужен байпас для циркуляционного насоса. Сборка своими руками....
21 12 2025 15:20:16
Из данной статьи вы узнаете о лучших газовых проточных водонагревателях и ознакомитесь с популярными производителями, а также какой выбрать. Обзор ТОП-10 моделей по надежности с описанием достоинств и недостатков....
20 12 2025 20:26:17
В этой статье мы поговорим о декоративной штукатурке Американка. Мы расскажем о том, что она собой представляет, а именно какие отличительные особенности и где можно применять. Также вы узнаете, какие инструменты пригодятся для работы, какие есть разновидности смесей и классификация. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 12 2025 12:19:30
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=>>...
18 12 2025 16:50:52
Из данной статьи вы узнаете о лучших печах-каминах для дома на дровах и ознакомитесь как выбрать угловую и кирпичную и модель. Обзор ТОП-10 устройств, их хаpaктеристики и принцип действия....
17 12 2025 5:13:56
Что такое система отопления ПЛЭН. Ее устройство и принцип действия, способы применения. Позитивные и негативные стороны пленочного отопления – правда и вымысел....
16 12 2025 14:51:22
Установки подразделяют на два вида: электрические и газовые. Такие системы очень удобны и просты в эксплуатации. Модельный ряд разных типов водонагревателей позволит выбрать бойлер, в зависимости от нужного объема потрeбляемой воды и энергоресурсов для ее нагрева ......
15 12 2025 23:39:15
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет клинкерная плитка для фасада, узнаете как производится укладка и облицовка стены плиткой под кирпич и под камень, узнаете о размерах и толщине панелей, а так же расскажем вам о устройстве вентилируемого фасада и как правильно производится его монтаж....
14 12 2025 10:16:20
Как выбрать циркулярную пилу? В этой статье мы подробно рассмотрим много моделей, и узнаем, как выбрать циркулярную пилу. Для удобства мы разделили их по категориям и в каждой из них обозначили лучшие модели, а также их плюсы и минусы. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 12 2025 3:10:54
Строительство дома из osb панелей своими руками. Чем так хорош дом из осб панелей, почему стоит обшивать недорогой каркасный дом именно плитами из стружек? +Фото и Видео! Узнайте подробнее в статье=>>...
12 12 2025 17:18:26
Теплоотдача от приборов отопления и как изготовить экран на батарею своими руками, чтобы сократить потери. Рекомендации по выбору материалов и сборке декоративного короба из МДФ....
11 12 2025 22:44:33
Как самостоятельно сварить котел в баню своими руками: чертежи, рекомендации по изготовлению и установке, видео....
10 12 2025 15:19:50
В данной статье вы ознакомитесь с корейскими газовыми котлами Navien, узнаете технические хаpaктеристики данных настенных или напольных (одноконтурных) отопительных приборов, а также прочитаете отзывы специалистов, владельцев и порядок установки устройства....
09 12 2025 21:12:54
Как подобрать проект и сложить печь для бани из кирпича своими руками. Виды печей, схемы и порядовки. Инструкция по подготовке и ведению кладочных работ....
08 12 2025 20:10:44
Как правильно подключить термостатический смесительный клапан к системе отопления. Конструкция трехходовых клапанов с термоголовкой и сервоприводом....
07 12 2025 9:33:56
Как правильно нанести штукатурку на стены? Основные этапы нанесения. Как своими руками выровнять стену. Декоративна штукатурка: разновидности, особенности нанесения внутри помещения и на фасадах. Как подобрать инструменты для шпаклевки. Ручная и машинная штукатурка - что лучше? Читайте подробнее в статье==>>...
06 12 2025 12:35:27
Как выбрать насосную станцию для частного дома к скважине? Не знаете как выбрать? Наша статья про насосные станции для дома поможет определиться, вы поймете что вам нужно! Устройства насоса. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 12 2025 8:31:33
Описание устройства и принципа действия двухконтурного электрического котла. Виды теплогенераторов с контуром ГВС, их конструктивные особенности и недостатки при эксплуатации....
04 12 2025 14:54:50
В этой статье речь пойдет о быстросохнущих красках для окон без запаха. Мы рассмотрим, что собой представляют лакокрасочные изделия, которые быстро высыхают, и какими они могут быть – масляные, латексные, акриловые, водно-дисперсные. После этого вы узнаете, какие виды внутренних работ помимо окрашивания окон можно проводить с использованием этого вида краски и какие инструменты для этого используют. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 12 2025 10:44:34
Чтобы сэкономить до 40% на затратах на теплоснабжение и исключить зависимость от цен на энергоносители целесообразно использовать геотермальные тепловые насосы ......
02 12 2025 8:26:12
Устройство твердотопливного котла Дон 16: технические хаpaктеристики, инструкция, отзывы. Автоматика АГУ-Т-М. Модельный ряд котлов Дон на твердом топливе....
01 12 2025 1:55:37
В данной статье вы узнаете о достоинствах и недостатках сайдинга ФайнБир (FineBer), узнаете какие он имеет технические хаpaктеристики, а так же мы расскажем вам о всех его видах и о особенностях монтажа....
30 11 2025 9:21:44
Подробная схема изоляции кровли под металлочерепицу и профнастил. В этой статье вы узнаете, как выбрать изоляцию для мансардной кровли, а так же нужна ли изоляция под холодную кровлю. Расскажем о том, можно можно ли крыть крышу профнастилом без изоляции и рассмотрим, какой изоляционный материал лучше для металлической крыши....
29 11 2025 9:57:27
Однотрубные и двухтрубные схемы подключения радиаторов к котлу. Обзор распространенных разновидностей отопительных систем и способов подсоединения батарей....
28 11 2025 11:13:30
В этой статье мы поговорим о программе газификации СНТ. Вы узнаете о двух основных способах подведения газа, на какие аспекты следует обратить внимание и в чем заключаются особенности заявки. Далее будет рассмотрено, как провести газ в частный дом, какова стоимость подключения к СНТ газопроводу и в чем заключаются его достоинства и недостатки. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 11 2025 21:13:11
Что собой представляют пластинчатые теплообменники для отопления и ГВС. Устройство и принцип действия агрегатов, их технические хаpaктеристики, схемы подключ....
26 11 2025 10:57:35
В этой статье мы поговорим о том, что собой представляют сборно-монолитные перекрытия. Вначале вы получите краткое описание этого устройства, а после рассмотрите все преимущества и недостатки. Далее будет описана инструкция по монтажу и некоторые нюансы. После вы узнаете, как заменить перекрытия, которые пришли в негодность по пошаговой инструкции. В конце статье мы оставили для вас подсчеты на работу, материалы и отдельно таблицу со стоимостью самых популярных материалов для перекрытий. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 11 2025 14:13:59
В этой статье вы узнаете, как отбелить пластик. Будут рассмотрены такие средства, как кальцинированная сода, стиральный порошок, уксусная эссенция, спирты, ацетон, салфетки для ухода за оргтехникой, различные пасты, спреи и кремообразные средства. Еще вы узнаете, как поможет справиться с проблемой пергидроль, окислитель для волос, перекись водорода, моющие средства для посуды, хозяйственное мыло и пятновыводители. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 11 2025 12:54:18
Из данной статьи вы узнаете о газовых котлах и на что обратить внимание при выборе для квартиры или для отопления частного дома. Ознакомитесь с лучшими ТОП-20 устройствами и их техническими хаpaктеристиками, а также отзывами покупателей....
23 11 2025 7:15:23
В этой статье мы поговорим о том, как есть насадки на бензопилу. Вы узнаете, зачем они требуются, а также какие существуют насадки для бензопилы – лебедка, болгарка, мотор для лодки, короед, помпа, фуганок, дровокол и мотобур. Далее отдельно рассмотрим насадки для бензопил Штиль и Хускварна, а также, какие из приспособлений можно сделать собственноручно, и какие есть устройства для нарезания досок....
22 11 2025 23:14:50
В этой статье речь пойдет о мокрой штукатурке для фасада. Мы расскажем, в чем заключаются достоинства и недостатки этого метода, а также какую штукатурку (сухую или мокрую) лучше выбрать. После этого будут подробно рассмотрены технические хаpaктеристики материала и особенности подготовительных работ. В конце поговорим об установке цокольного профиля и технологии нанесения. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 11 2025 5:58:20
А вы обезопасили свой дом и сделали молниезащиту вашего дома? Как узнать нужно ли заземление дома? Узнай из этой статьи, сделай так, чтобы дом не сгорел. Читайте, Узнайте подробнее в статье=>>...
20 11 2025 5:20:17
Из данной статьи вы узнаете о твердотопливном котле Теплодар (Куппер, Пpaктик) и ознакомитесь с его техническими хаpaктеристиками. Обзор ТОП-10 лучших устройств с описанием отличительных особенностей и отзывы покупателей....
19 11 2025 10:30:26
Выравнивание стен- важный и обязательный этап подготовки стены перед нанесением на нее любого вида покрытия, будь то обои, кафель или краска. Советы и инструкция. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 11 2025 0:44:28
Как рассчитать сколько нужно сайдинга на дом? Советы специалистов. Данная статья создана с целью информирования о том, как правильно проводить расчет сайдинга для обшивки дома снаружи. Расскажем про три основных метода расчета: графический, математический и онлайн калькулятор онлайн. Кроме того, узнаете, как определять необходимое количество доборных элементов, которые выполняют декоративную и защитную функцию. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 11 2025 9:24:15
В данной статье вы узнаете, что представляет из себя кладочный раствор для облицовочного кирпича, как очистить и чем оттереть кладку, а так же мы расскажем вам в каких пропорциях стоит смешивать смесь....
16 11 2025 23:25:49
Для уяснения возможных причин, из-за которых тухнет газовый котел необходимо ознакомиться с устройством газовой отопительной установки, а также разобраться с внешними и внутренними факторами, которые влияют на работу котла....
15 11 2025 12:10:39
Подробное описание преимуществ и недостатков, которыми обладает водяное отопление пола. Указания по расчету и выполнению монтажных работ по устройству напольных систем обогрева....
14 11 2025 3:23:10
Буржуйки известны много лет, но до сих пор не потеряли актуальности. Сегодня мастерами изготавливаются не просто печи, а настоящие шедевры, готовые украсить любое помещение. Чаще всего, буржуйки нашли применение в дачных домиках и гаражах, где не всегда возможно устроить централизованное отопление. Печка настолько проста по конструкции, что некоторые умельцы мастерят ее своими руками. Узнайте подробности в статье=>>...
13 11 2025 22:51:24
В данной статье мы предоставим вам пошаговую инструкцию по строительству ленточного фундамента под дом своими руками, расскажем как правильно сделать все самому, из каких этапов состоит монтаж и какие основные ошибки допускаются....
12 11 2025 19:57:10
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 ::
