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.
Описание устройства и принципа работы двухконтурного газового котла для отопления жилых помещений и нагрева воды....
27 05 2026 0:35:49
Обзор котлов длительного горения на твердом топливе. Принцип работы, технические хаpaктеристики и внутреннее устройство котлов. Преимущества, недостатки, цены....
26 05 2026 15:12:10
В этой статье мы поговорим о том, кладут ли ламинат на фанеру, и если да, то как это сделать своими руками. Мы поговорим о том, какие должны быть соблюдены условия для укладки одного материала на другой, как выровнять пол и как правильно выбрать подходящий для работ материал. Также вы узнаете, какие инструмент потребуются и как выравнивают полы, а также как делать фанерный настил и в чем плюсы этого способа. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 05 2026 15:42:50
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>>...
24 05 2026 9:26:48
Обзор и описание бытовых отопительных котлов с водяным контуром для отопления загородного дома....
23 05 2026 15:56:20
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=>>...
22 05 2026 6:56:22
В этой статье речь пойдет о котле КЧМ 5 и отзывах о нем. Для начала будет рассмотрено его устройство и технические хаpaктеристики. После вы узнаете, какие есть достоинства и недостатки модели КЧМ 5, а также какие существуют особенности подключения и монтажа. В конце приведены отзывы реальных пользователей котла, в которых описаны все нюансы и только здравая критика. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 05 2026 22:55:57
Думаете как обустроить детскую комнату в доме? Мы поможем сделать выбор. Игровая комната важна в загородном доме, смотри фото дизайнов и интерьеров+ видео! Узнайте подробнее в статье=>>...
20 05 2026 11:40:38
Хотите построить дом из соломы и глины своими руками?Соломенные блоки и глина- не знаете как? Здесь вы узнаете все о соломенных домах и увидите пошаговую инструкцию с фото и видео. Дома чудесны. Заходите! Узнайте подробности и технологию строительства в статье=>>...
19 05 2026 19:46:48
Монтаж рольставни своими руками. В данной статье подробно расскажем про процесс установки рольставней своими руками. Какие инструменты необходимы для монтажа? Узнайте подробнее в статье=>>...
18 05 2026 12:11:15
Как сделать бойлер косвенного нагрева своими руками. Устройство и принцип работы агрегата, рекомендации по сборке. Схемы подключения водонагревателя к котлу и системе ГВС....
17 05 2026 1:10:58
Усилением фундамента предотвращается полная его замена. Методы усиления: торкретирование, цементация, усиление жб сваями, обоймами, жб рубашкой, уширение подошвы, усиление отливами, увеличение глубины залегания, созданием опускного колодца, усилением грунта. Методы усиления грунта: внесением в почву специальных химических веществ; нагнетание в грунт цементного раствора; обжигом — сжиганием газообразований в шурфах; электросиликатизацией. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 05 2026 18:20:45
Как построить свайный и монолитный ростверк на буронабивных сваях своими руками? Рассмотрим устройство ростверка, фото и видео, а также пошаговая инструкция. Технология. Узнайте что это такое, Смотрите в статье здесь, поможем! +Видео. Узнайте подробнее=>>...
15 05 2026 9:33:18
Что такое кирпичный отопительный щиток и для чего он нужен. Устройство и схемы различных щитков. Рекомендации по выполнению кладки....
14 05 2026 19:28:17
В этой статье мы рассмотрим оригинальные беседки для дачи своими руками. Вы узнаете о том, какие есть разновидности, в частности беседки с печкой. Также мы расскажем о беседках для городских жителей, в восточном стиле и прочих необычных идеях. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 05 2026 16:30:37
Узнайте как правильно сделать Буронабивные сваи с ростверком? Узнайте про технологию и монтаж свай своими руками. Устройство фундамента в пошаговой инструкции своими руками +Видео. Буронабивные сваи с ростверком один из лучших вариантов фундамента для частного здания. Но применять его можно не всегда, разберитесь подробно в статье, вас ждет фото +Видео инструкция. Узнайте подробнее в статье=>>...
12 05 2026 19:48:10
В данной статье вы познакомитесь с возможными ошибками (F01, F02, F04, F28) и неисправностями в газовых котлах Protherm, увидите какими бывают коды ошибок, как обслуживать данное устройство, а также как запустить этот прибор и что делать, если он не запускается....
11 05 2026 12:39:39
Монолитный фундамент для дома и бани своими руками? Смотрите пошаговую инструкцию в статье! Монолитная плита для устройства тяжелого дома- лучший выбор. Узнайте в пошаговой инструкции как сделать своими руками +Фото. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 05 2026 17:39:29
Как замесить бетон для строительства дома, но не хочется покупать бетономешалку? Узнай как сделать самостоятельно, это не сложно. Ручную или с двигателем. Узнайте подробнее в статье=>...
09 05 2026 22:26:12
В данной статье вы узнаете как производится отделка фронтона сайдингом, как производится обшивка и установка софитов, а так же мы расскажем вам о том что такое фронтон и как производится монтаж рядовых панелей....
08 05 2026 21:35:16
Как сделать фундамент из пеноблоков своими руками? Под какой дом подходит? Также можно применять под пристройку к дому, для бани, гаража, сарая итд. Пошаговая инструкция в нашей статье, читайте применяйте, любой вид фундамента. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 05 2026 18:38:32
Где лучше всего устанавливать и как правильно подключить батареи отопления к трубопроводам с теплоносителем. Распространенные схемы присоединения, рекомендации по выполнению работ....
06 05 2026 21:34:18
Кровельный материал хорошими эксплуатационными хаpaктеристиками, как плоский шифер. Это универсальный материал, поскольку он подходит для работ по перекрытию крыши домов, установки межкомнатных перегородок, облицовки стен снаружи и внутри, а также его применяют организации грядок на земельных участках. Кроме того, цена на материал не высокая, что делает его доступным для всех желающих использовать его. Узнайте подробности в статье = >>...
05 05 2026 2:47:10
В данной статье вы узнаете о достоинствах и недостатках двухконтурных настенных газовых котлов Bosch, а так же мы предоставим вам инструкцию по эксплуатации и отзывы пользователей....
04 05 2026 14:49:24
Форсаж 161 это самый миниатюрный представитель сварочного аппарата инвекторного типа, используемый для ручной электродуговой сварки с помощью штучных плавких электропроводов семейства марки Форсаж. Прибор оснащен встроенной системой защиты, позволяющей без опасности подключаться к сети с нестабильным напряжением. Безотказное функционировании в течении 1250 (6 лет). Узнайте подробнее в статье=>>...
03 05 2026 0:30:50
При замыкании, или попадании на провода воды при протекании кровли возрастает вероятность возгорания чердака. Поэтому необходимо обpaбатывать чердак специальным составом. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 05 2026 21:11:49
В данной статье вы узнаете о плюсах и минусах сайдинга Деке (docke), о его цветовых вариантах и о различных видах, а так же мы предоставим вам инструкцию по монтажу винилового и блок хаус сайдинга в форме елочки, с фото примеров работ....
01 05 2026 14:25:35
Подключение газа довольно хлопотный процесс, отнимающий много времени. Благодаря новым правилам это стало немного легче, и стоимость на подключение стала более доступной. Но все же прочитав нашу статью вы узнаете некоторые нюансы которые помогут ускорить этот процесс. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 04 2026 12:16:38
Что из инструментов электрику необходимо? Полный перечень в статье, изучи изолированный инструмент. Список и видео в статье. Актуальные советы, составь набор! Узнайте подробнее в статье=>>...
29 04 2026 18:53:31
Покрываем древесину олифой. Льняная олифа для дерева, есть ли запах? Комбинированная, натуральная льняная олифа оксоль. Расход при обработке и сколько сохнет? Узнайте подробности в статье=>>...
28 04 2026 5:21:58
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=>>...
27 04 2026 5:32:30
В этой статье мы поговорим о том, какие шторы для школы стоит выбрать. Мы рассмотрим, какие есть общие рекомендации при выборе, на что стоит обратить внимание, какие шторы подойдут для актового зала, а какие следует выбрать для класса. В статье вы найдете множество полезных советов, которые помогут вам определиться и сделать верный выбор. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 04 2026 2:18:12
В этой статье речь пойдет о саморезах для сайдинга. Мы поговорим о том, что представляет собой сайдинг и в чем заключается принцип крепления. После этого будут рассмотрены основные правила крепления и особенности крепежного материала. После мы расскажем о рекомендациях специалистов, и какие из гвоздей и саморезов подойдут для монтажа винилового сайдинга. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 04 2026 21:38:48
В данной статье вы узнаете о достоинствах и недостатках незаглубленного ленточного фундамента, а так же мы предоставим вам пошаговую инструкцию по монтажу на пучинистых грунтах....
23 04 2026 19:51:19
Из чего состоит и как функционирует воздушно-отопительный агрегат. Виды обогревателей по типу вентилятора и теплообменника, их технические хаpaктеристики....
22 04 2026 23:53:42
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет Газовый котел Очаг (ксг 7, 10, 15 и т.д), мы предоставим вам его технические хаpaктеристики, инструкцию по эксплуатации, расскажем о его основных неисправностях, а так же предоставим отзывы владельцев....
21 04 2026 11:44:43
Рассмотрим все виды арматурной сетки, как выбрать армирующую правильно, чтобы качество не подвело. Советы по выбору. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 04 2026 21:10:41
Устройство автоматического воздухоотводчика для системы отопления, радиаторов. Принцип работы воздухоотводчика, преимущества и недостатки. Типы воздухоотводчиков....
19 04 2026 2:33:33
Интересует размер металлочерепицы? Узнай точные размеры от разных производителей по единому стандартному размеру. Узнай по длине и ширине! Изучи и используй в строительстве дома. УЗнайте подробнее в статье=>>...
18 04 2026 16:57:51
В данной статье вы познакомитесь с настенным газовым котлом Buderus Logamax u072 24k, узнаете его устройство, технические хаpaктеристики, а также найдете инструкцию по настройке (обслуживанию) и отзывы владельцев о данном приборе....
17 04 2026 2:56:13
Разбор стоимости материалов при строительстве каркасного дома. Какова же реальная себестоимость каркасного дома? Рассчитаем сколько необходимо для каркаса! Узнайте подробности в статье=>>...
16 04 2026 11:49:34
Водители автомобилей лучше всех знают, насколько важны хорошие дороги. Мы рассмотрели виды дорожного покрытия автомобильных дорог. Особенности устройства, эксплуатации и ремонта поверхности дороги. Какое покрытие лучше: асфальт, бетонные плиты, щебенка или мостовая? Так ли хороши органические составляющие в покрытии? Читайте в статье==>>...
15 04 2026 16:45:11
В данной статье вы узнаете, как производится гидроизоляция мелкозагубленного ленточного фундамента своими руками в земле, нужно ли это делать, какой из видов наиболее оптимален: вертикальный или горизонтальный, а так же мы расскажем вам какие материалы используются....
14 04 2026 13:31:19
Как уложить Ламинат в деревянном доме своими руками: инструкция по укладке. Как выбрать лучший пол в частный дом? Выбираем хороший ламинат, для загородного дома. Выбор по цвету и качеству и монтаж. Узнайте подробнее в статье =>...
13 04 2026 9:25:22
В этой статье будет рассказано об облицовке стен керамической плиткой. Мы расскажем вам, какие именно есть виды облицовочного материала, рассмотрим их преимущества и недостатки. Отдельным пунктом рассмотрим керамическую плитку в роли облицовочного материала и пошаговую инструкцию выполнения работ. В конце статьи подведены итоге. Узнайте подробности в статье=>>...
12 04 2026 4:45:50
Производитель «ТехноНиколь» предложит строительному рынке большой выбор кровельного материала. Среди них Бикрос ХПП, отличающийся техническими хаpaктеристиками и ценовой доступной политикой. Этот материал экономичен, но обладает высокими механическими хаpaктеристиками, делая его отличным гидроизоляционным материалом с большой сферой применения. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 04 2026 2:43:24
Что собой представляют современные ретро радиаторы из чугуна. Технические хаpaктеристики батарей, их позитивные и негативные стороны. Особенности монтажа....
10 04 2026 5:51:34
Какие бывают источники бесперебойного питания и генераторы для газовых котлов. Краткий обзор автономных ИБП....
09 04 2026 18:22:29
На сегодняшний день твердотопливные котлы украинского производства представлены на рынке моделями, которые создают здоровую конкуренцию зарубежным брендам....
08 04 2026 15:33:15
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 ::
