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.
Эта статья пригодится тем, кто планирует соорудить на даче коптильню своими руками. Расскажем, как смастерить устройство для горячего и холодного копчения. Узнаете, как из кирпича, металлических листов, бочек, ведер и других подручных материалов соорудить агрегат для домашнего пользования. Опишем технологию строительства горячей коптильни на фундаменте из кирпича. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 06 2026 18:45:34
В этой статье мы расскажем о цементно-песчаной черепице, ее достоинствах и недостатках, рассмотрим вопросы монтажа покрытия, оборудования и укладки своими руками. Рассмотрим также особенности конкурента черепицы Браас - покрытие фирмы Sea wave....
09 06 2026 3:55:34
В этой статье речь пойдет о пробке на стену, а именно отделке. Для начала вы узнаете, как люди стали оклеивать стены пробкой. После этого будут рассмотрены разновидности пробковых покрытий для интерьера, а также этапы отделки стен таким типом покрытия. К ним относят подбор клеевого состава, подготовка поверхности стен и непосредственно оклеивание. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 06 2026 5:49:44
Как Вы можете избавиться от таpaканов у себя в квартире или дома. Описание причин появления, методов борьбы с таpaканами. От народных и современных химических до вызова специалиста. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 06 2026 20:33:37
Эта статья пригодится тем, кто задался целью покупки шуруповерта либо изготовления зарядки для дрели своими руками. Узнаете, какие виды зарядок представлены на рынке инструментов, а именно: устаревшие трaнcформаторные, импульсные или инверторные, аналоговые зарядки с внутренним или внешним блоком питания. Расскажем про особенности работы зарядных устройств, а также секреты изготовления своими руками при необходимости. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 06 2026 9:50:57
Как подшить карнизы крыши придает крыше законченный эстетический вид, а также обеспечивает вентиляцию и защищает фасад. Свесом называется выступающая за стены конструкции нижняя часть кровли. Играет защитную роль для стен и фундамента дома. Делится на горизонтальный и фронтальный. Варианты подшивки: деревянная доска, вагонка, софиты, пвх сайдинг, металл, профнастил. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 06 2026 9:48:59
В этой статье мы рассмотрим самые интересные вещи и мелочи, которые помогут сделать дом уютнее. Некоторые из вещей можно сделать своими руками для создания особой атмосферы. Узнайте подробнее в статье=>>...
04 06 2026 1:18:41
Как выбрать, ондулин или профнастил - что лучше для крыши и какие плюсы и минусы у этих кровельных материалов? Подробно рассмотрим, какое покрытие лучше и дешевле, поговорим о достоинствах профлиста (металлопрофиля). Плюс обзор альтернативных кровельных покрытий....
03 06 2026 21:39:39
Ремонт водонагревателей своими руками вполне возможен. Для этого нужно знать, в чем именно заключается неполадка. А для правильного установления причины неисправности следует иметь представление об устройстве водонагревателя ......
02 06 2026 13:37:59
Как правильно выбрать радиаторы отопления. Удобный алгоритм подбора с точки зрения пользователя. Определение реальной теплоотдачи батарей....
01 06 2026 3:17:42
Какие условия ванной комнаты, которые формируют требования к напольному покрытию. Варианты напольного покрытия, которые имеются на современном строительном рынке. Особенности поверхностей пола, которые образуют материалы в ванной комнате, в том числе и их комбинация. Пpaктические советы по выбору и расчету требуемых покупок для ремонта. Читайте подробнее в статье= >>...
31 05 2026 5:53:12
Обзор многотопливных котлов по видам используемых энергоресурсов. Краткое описание конструкции и принципа действия комбинированных теплогенераторов на конкретных примерах изделий зарубежных брендов....
30 05 2026 23:36:37
Хотите узнать как сделать дизайн проект дома своими руками? Спроектируй сам свой загородный частный дом! Советы +Инструкция. Фото и Видео примеры как создать. Узнайте подробнее в статье=>...
29 05 2026 19:43:38
Как устроен четырехходовой клапан для отопления. Принцип действия элемента, примеры пpaктического использования в отопительных системах....
28 05 2026 0:39:23
Какие теплосчетчики на отопление можно поставить в квартире. Платить за отопление по счетчику или по квитанции от ЖКХ: что выгоднее? Виды счетчиков на отопление...
27 05 2026 21:44:38
В этой статье мы рассмотрим виды прозрачного шифера (ПВХ, поликарбонат и другие), а также достоинства и недостатки материала и подробную технологию монтажа...
26 05 2026 14:32:22
Хотите сделать проект водоснабжения частного дома своими руками? Смотри примеры и виды водопровода и канализации частного дома от центрального водоснабжения Узнайте подробнее в статье=>...
25 05 2026 14:15:32
Хотите больше узнать про напыляемую гидроизоляцию? Статья поможет сделать качественное покрытие из жидкой резины! Узнай как правильно! Читайте + смотрите Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 05 2026 5:27:19
В данной статье вы ознакомитесь с газовым котлом Navien Ace 24 K, узнаете о его устройстве и найдете инструкцию по его применению, а также сможете самостоятельно провести диагностику неисправностей данного прибора....
23 05 2026 6:14:30
В этой статье мы расскажем вам о блок-хаусе фирмы Деке, его достоинствах и недостатках, видах (виниловый и т.д.), палитре и цветах, технических хаpaктеристиках с фото....
22 05 2026 15:38:48
В этой статье вы узнаете, что представляет из себя силиконовая штукатурка для фасада, а также ее виды, плюсы и минусы + технология отделки дома фасадной штукатуркой для наружных работ....
21 05 2026 23:48:37
Из данной статьи вы узнаете о генераторе Fubag и ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками инверторных устройств с фильтром. Обзор ТОП-15 моделей и на что обратить внимание при покупке....
20 05 2026 9:44:35
Какие бывают промышленные котлы большой мощности на газе и твердом топливе. Классификация, конструктивные особенности и сфера применения таких агрегатов....
19 05 2026 11:52:33
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....
18 05 2026 16:52:43
В этой статье мы поговорим о покрытии на основе резиновой крошки. Мы расскажем вам, что оно особой представляет, какая у него область применения, какие есть разновидность и лучшие производители. Также вы узнаете о всех достоинствах и недостатках и технологии укладки, которая состоит из подготовки, грунтовки, укладки покрытия и финальных работ. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 05 2026 23:32:21
Виды нагревательных элементов и рекомендации, как выбрать теплый пол под плитку. Нюансы использования водяных или электрических систем напольного обогрева....
16 05 2026 8:54:22
В этой статье коснемся интересной темы строительства небольших дачных домиков из бруса недорого своими руками. Предоставим пошаговую инструкцию, сделаем краткий ликбез о видах бруса, из которого вы узнаете, какой материал наилучшим образом подходит для возведения небольших строений на даче, а именно: простой брус, профилированный, оцилиндрованный и клееный. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 05 2026 21:27:29
В данной статье вы узнаете какие бывают проекты мансардных крыш частных домов, а так же фото и чертежи одноэтажных домов с ломаной крышей....
14 05 2026 2:46:10
Особенности, свойства и виды изовера. Технические хаpaктеристики и применение изовера при утеплении и звукоизоляции стен дома. Преимущества и недостатки материала....
13 05 2026 19:28:43
Газовые котлы Siberia: двухконтурные и одноконтурные. Особенности моделей, отзывы, преимущества и недостатки. Инструкция по эксплуатации, технические хаpaктеристики. Газовый котел Сиберия 11, 17, 25, 29, 35 кВт....
12 05 2026 22:54:48
Хотите установить фундамент на торфяном грунте? Строительство дома может оказаться проблемой, но наша статья поможет избежать ошибок! Ответ+ смотри видео тут! Узнайте подробности в статье =>>...
10 05 2026 15:19:46
Как правильно выбрать и установить лифт в частный дом. Пpaктические советы по установке. Лифт в частном доме. Да вы что, с ума сошли? Да, с одной стороны эта...
09 05 2026 21:50:30
В данной статье вы ознакомитесь с устройством газового котла Navien Deluxe 24 кВт, с его техническими хаpaктеристиками, внутренним устройством и инструкцией по установке настенных двухконтурных моделей, а также ознакомиться с отзывами владельцев....
08 05 2026 20:52:37
Комбинированные котлы на твердом топливе и электричестве - оптимальное и эффективное решение для универсального отопления вашего дома....
07 05 2026 0:58:48
В этой статье мы поговорим о том, как выполнить отделку стен гипсокартоном без каркаса и профиля из металла. Рассмотрим два способа – использование клеевого состава и крепление к деревянной поверхности, и для каждого из них будет описано, какие материалы нужны для работы, требуемый инвентарь, как выполнить подготовку к началу работ и сам процесс установки. Кроме того, вы найдете много фото, которые наглядно продемонстрируют, как все должно быть сделано. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 05 2026 11:43:42
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=>>...
05 05 2026 12:22:42
Хотите, но не знаете как сделать лестницу гусиный шаг своими руками в доме? Пошаговая инструкция + фото и видео в статье помогут вам сделать. Идеи смотреть тут...
04 05 2026 17:56:21
В этой статье мы расскажем вам о видах дверей для сантехнического шкафа в туалете. Вы узнаете о том, какие есть составляющие сантехнического шкафа, из каких материалов его можно сделать, каким по размеру может быть шкаф. После мы расскажем, какие инструменты пригодятся при проведении работ, что нужно сделать на подготовительном этапе, и какие есть варианты дизайна. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 05 2026 3:38:50
В этой статье мы поговорим об импрегнированной доске, купить ее или нет и обо всех достоинствах и недостатках. Вы узнаете, вредна ли она для здоровья человека, для чего проводится импрегнирование, какой из материалов лучше – наш или финский. Также вы узнаете, из какого материала самые лучшие импрегнированные террасные доски, в чем ее уникальность, какими красками окрашивать. В конце статьи поговорим о досках из лиственницы и сосны и рассмотрим разновидность «Лодочка». Узнайте подробнее в статье=>>...
02 05 2026 10:13:26
Строительство деревенского туалета. В данной статье рассмотрим виды деревенских туалетов, а также нюансы, которые необходимо учитывать при строительстве и установки. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 05 2026 10:38:14
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=>>...
30 04 2026 10:30:54
В этой статье мы поговорим о том, что лучше выбрать - имитацию бруса или вагонку. Расскажем, чем отличаются эти два материала, в чем особенности вагонки "Штиль" + подробные фото....
29 04 2026 23:26:55
Какая глубина заложения канализации в частном доме является оптимальной. Что важно знать при проектировании канализации и ее укладки. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 04 2026 6:24:11
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=>>...
27 04 2026 20:29:38
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....
26 04 2026 11:57:45
Почему данный вид кранов называют шаровыми. Виды шаровых кранов, их отличия и технические хаpaктеристики. Материал изготовления шаровых кранов. Область их применения и основные производители....
25 04 2026 4:14:47
По своей конструкции данная лента представлена медной печатной платой небольших размеров, к которой припаиваются светодиоды. Диодные ленты бывают одноцветного и многоцветного свечения, герметичного и открытого типа, а также иметь боковое свечение. Ленты различаются по степени защищенности, по цветовой основе,мощности, цвету свечения, рабочему напряжению, плотности и виду....
24 04 2026 4:17:32
В данной статье вы узнаете, что представляет из себя серый облицовочный кирпич , узнаете о его достоинствах и недостатках, а так же мы расскажем вам о его технических хаpaктеристиках и сферах применения....
23 04 2026 17:42:48
Хотите узнать как утеплять дом пенополиуретаном своими руками? Виды пенополиуретанового утепления и Пошаговая Инструкция монтажа- Плюсы и Минусы утепления +Видео обзор. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 04 2026 20:42:46
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 ::
