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.
Крысы часто селятся в наших домах и являются переносчиками заболеваний, доставляют много неудобств. Причины появления крыс в вашем доме кроются в следующем. Избавиться от крыс своими силами, без специальных служб, возможно. Эффективные народные способы борьбы с грызунами, вы навсегда забудете о крысах в доме. Действенные методы профилактики появления крыс. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 07 2025 17:36:24
Технология утепления стен пенопластом своими руками - поговорим о теплоизоляции наружных стен, расчете толщины и размеров утеплителя, какая плотность и какой вид утеплителя подходит для установки снаружи. Как выбрать пенопласт и какой расход материалов при утеплении....
01 07 2025 1:43:42
Хотите узнать как сделать чердачную лестницу своими руками? Или проще приобрести и собрать, узнай в статье+ фото Идеи и Видео. Деревянные и из металла+ Виды. Узнайте подробности в статье=>>...
30 06 2025 4:38:35
В этой статье постараемся прояснить ситуацию с крайней необходимостью расчета деревянных балок перекрытия на прогиб, изгиб, на прочность, используя при этом общепринятые стандарты СНиП, а также формулы для расчета. Напомним, что ими можно воспользоваться, зайдя, в онлайн калькулятор для расчетов, либо воспользоваться услугами профессионалов, которые сделают это с гарантией качества. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 06 2025 17:29:25
В этой статье вы узнаете как проводится отделка мансарды с ломаной крышей + фото интерьера мансардных крыш частных домов внутри....
28 06 2025 5:50:21
Выбираем качественный линолеум для дома или квартиры? Какие виды бывают и что лучше выбрать для дома? Бытовой или Полукоммерческий? Разберем этот вопрос полностью и остановим свой выбор на лучшем. Самый твердый, экологичный и безопасный! Научись. Узнайте подробности в статье=>...
27 06 2025 6:31:56
Пристройка террасы к своему дому, причем не важно каркасный, деревянный или кирпичный у вас дом. Рассмотрим все виды дизайна + пошаговая инструкция +Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 06 2025 6:24:20
Предлагаемые на современном рынке отопительные котлы на твердом топливе и краткое описание принципа действия каждого из них....
25 06 2025 9:42:36
В статье рассказывается о краске, изготовленной из пигмента сурика. Показывается, что все компоненты красителя применяются только из натурального сырья. Описывается процесс изготовления сурика из разных источников. Чем они отличаются. Поясняется, как используют сурик, для каких целей применяется данный материал. Показаны технические и химические хаpaктеристики краски. Узнайте подробнее в статье=>...
24 06 2025 5:54:13
В этой статье мы поговорим о том, как сделать эпоксидный пол на балконе своими руками. Сначала будет описана краткая хаpaктеристика наливного эпоксидного пола, а также факторы, которые будут влиять на выбор наливного пола для балкона (климатические параметры, конструктивные особенности и эксплуатационные условия). Далее вы узнаете, как выполнить монтаж наливного пола, какие инструменты потребуются и технология заливки жидкого пола. Узнайте подробнее в статье=>>...
23 06 2025 20:25:59
В этой статье мы поговорим о том, почему потеет входная дверь. Вы узнаете, в чем причина такого явления, как образование конденсата на дверном полотне и чем это может грозить. Далее мы поможем определить причину образования явления, а также способы борьбы с ними. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 06 2025 2:45:45
Как правильно подготовить и нанести минеральную штукатурку для фасада, а также расход смеси, предназначенной для наружных работ....
21 06 2025 10:50:32
Какие существуют варианты, чтобы организовать отопление дачи. Обзор способов отопления с использованием разных энергоносителей....
20 06 2025 6:52:37
Каких видов бывает термостойкий герметик для печей и каминов. Сферы применения разных составов. Рекомендации по использованию, перечень рекомендуемых производ....
19 06 2025 2:57:39
ППУ подходит для теплоизоляции обширного перечня объектов. Сюда относятся внутренние и наружные помещения жилых домов и производственных сооружений, фундаменты, крыши и чердачное прострaнcтво, полы. Этим способом утепляют балконы и лоджии в многоквартирных домах, различные хозяйственные постройки(бани и гаражи), системы канализации. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 06 2025 8:32:17
Как правильно подобрать котел для бани на дровах: сравнение стальных и чугунных отопительных установок, рекомендации эксперта, видео....
17 06 2025 18:26:19
В этой статье мы поговорим о том, как поменять смеситель на кухне своими руками. Вы узнаете, какие есть разновидности смесителей, а именно однорычажные, двухвентильные, термостатические и сенсорные. После этого узнаем, какие требуются инструменты и монтажные комплекты, в чем заключаются нюансы демонтажных работ. Далее расскажем о технологии монтажа с креплением на шайбку и шпильки, а также как подключить смеситель к водопроводу....
16 06 2025 6:28:53
Узнайте как сделать погреб в доме своими руками! Организовываем правильную вентиляцию погреба и делаем гидроизоляцию. Все от лестницы до полного устройства! Узнайте подробнее в статье=>>...
15 06 2025 21:55:46
Все про варианты установки роллетов, их конструкция и критерии качества работ по монтажу. Сейчас роллеты в частных домах, гаражах, коммерческих помещениях. На окна, двери, гараж, отличный способ оградить свое имущество от воров. Цена высока, но сделать своими руками не сложно, если у вас есть основные монтажные инструменты, вы можете сделать по нашей инструкции самостоятельно. Читайте в статье +Видео, узнайте подробнее в статье>>...
14 06 2025 4:16:57
Описание того, какими бывают самые распространенные кирпичные печи для дома и схем их работы. Рекомендации по устройству режимов зима/лето, преимущества и недостатки каждой разновидности источников тепла....
13 06 2025 21:36:34
Хотите узнать как сделать правильный пирог пола в деревянном каркасном доме? Пошаговый монтаж с утеплителем + Видео и инструкция для деревянного пола. Узнайте подробнее в статье=>>...
12 06 2025 1:46:38
Чем лучше и дешевле покрыть крышу? В данной статье подробно рассмотрим оптимальные варианты кровли крыши дома. На что необходимо обратить внимание при выборе материала для кровли. В также поделимся правилами и советами, которые помогут сэкономить ваши силы, деньги и время. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 06 2025 15:22:40
Какое выбрать экономное отопление частного дома без газа и при отсутствии электроэнергии. Обзор альтернативных энергоносителей и оборудования ....
10 06 2025 12:33:36
В этой статье мы поговорим о том, как сделать метлу из пластиковых бутылок. Мы расскажем, как правильно сделать метелку, какие инструмента и материалы потребуются, а также дадим полезные советы, которые помогут сделать все быстро и с первого раза. Вы узнаете много чего интересного, и с этими знаниями сможете сделать отличную метлу для дачи, которая не боится даже снега! Узнайте подробности в статье=>>...
09 06 2025 12:39:41
Рекомендации по изготовлению печи из чугунной ванны в домашних условиях. Порядок производства работ. Достоинства и недостатки изделия....
08 06 2025 9:59:42
Избегаем трещины на стенах дома? Изучим полностью коробление, внутреннее напряжение, в древесине, а также причины растрескивания пиломатериалов. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 06 2025 23:51:28
В этой статье мы поговорим о светодиодных лентах в интерьере, а также рассмотрим различные идеи и фото. Вы узнаете об особенностях и функциях ленты со светодиодами, какие есть разновидности подсветок и способы ее использования. В конце статьи рассмотрим такую разновидность ленты, как «гибкий неон» и для каких стилей интерьера она подходит. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 06 2025 20:46:51
Из чего состоит и как функционирует воздушно-отопительный агрегат. Виды обогревателей по типу вентилятора и теплообменника, их технические хаpaктеристики....
05 06 2025 9:12:47
Есть ли простой способ создания рустованного фасада «под старину»? Как облегчить массивные элементы и создать такую штукатурку вместе с утеплением? В этой статье вы найдете ответы на эти вопросы и узнаете о четырех способах изготовления элементов объемного фасада? Узнайте подробнее в статье=>>...
04 06 2025 8:28:41
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....
03 06 2025 16:40:58
Узнайте про все особенности и секреты каркасного дома в этой статье! Какие виды конструкции для строительства по каркасной технологии бывают? Материалы и инструкции! Узнайте подробнее в статье=>>...
02 06 2025 22:28:37
В статье даётся описание отделочного материала штукатурки из гипса Кнауф. Даётся понятие о технических хаpaктеристиках смеси. Показаны виды и составы штукатурки. Рассказывается о том, для каких поверхностей подходит данный материал. Показаны способы нанесения. Представлен перечень инструмента для нанесения гипсовой штукатурки. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 06 2025 13:45:15
Утепление дома пеноплексом. Обзор теплоизолятора, размеры, технические хаpaктеристики. Пеноплекс - что это такое. Преимущества и недостатки материала...
31 05 2025 4:21:51
В этой статье речь пойдет об изготовлении красивого забора из дерева для частного дома. Мы рассмотрим, каковы функции ограждения, какие есть виды легких конструкций, а какие из заборов можно считать массивными. Также вы узнаете о разнообразии используемых для изготовления материалов, какие есть формы и способы декорирования готового забора. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 05 2025 10:28:48
Подробные рекомендации, как подобрать материалы и сварить печь для бани из трубы. Вертикальная и горизонтальная конструкция банных печей....
29 05 2025 1:50:39
Узнайте как собрать раздвижные ворота легко и быстро за 6 шагов самостоятельно для новичков? Ворота обязательная составляющая во дворе частного дома. Узнайте как установить их у себя во дворе и делать понравившуюся конструкцию по чертежам и схемам. Для дачи и дома на роликах с автоматикой и без, все можно сделать своими руками, эскизы конструкции +Фото и Видео в статье>>...
28 05 2025 9:47:51
В этой статье мы рассмотрим, что такое антисептики для бани. По ходу статьи вы узнаете, какие бывают антисептики, на какие 4 категории они разделены и чем примечательна каждая, а также расскажем, как правильно их применять и в какое время года. В конце статьи мы собрали ТОП производителей пропиток и растворов, которые доказали свое качество и надежность. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 05 2025 0:36:44
Проект начинают разpaбатывать с предварительного сбора необходимой информации. Необходимы для создания проекта: климатическая зона, поэтажный план здания с разрезом в масштабе, сведения о материалах стен, полов, перекрытий и потолка, толщина всех этих элементов. Существует два вида схем- змейка и спиральная. Змейка наиболее подходящая для помещений небольшой площади. Схемой спираль можно решить проблему неравномерного распределения тепла....
26 05 2025 18:14:47
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....
25 05 2025 18:54:26
Хотите узнать как делать перекрытия в каркасном доме своими руками правильно. Смотрите инструкцию +Фото и Видео. Узнай и как сделать надежным пол и потолок подробнее в статье =>...
24 05 2025 0:26:16
Столбчатый фундамент для каркасного дома позволяет сэкономить на материалах.Принцип выполнения прост, можно сделать своими руками. Уложиться в кратчайшие сроки при строительстве опалубки и заливке колонн. Соблюдение технологии возведения ростверка поможет грамотно распределить нагрузки на опоры и дом прослужит много лет. Принцип выполнения прост, можно сделать своими руками. Узнайте подробнее в статье=>>...
23 05 2025 9:12:41
В этой статье мы расскажем о фасадных панелях японской фирмы Nichiha, их достоинствах и недостатках, технологии монтажа фиброцементных панелей на фасад здания и много другом....
22 05 2025 3:27:15
В этой статье будут рассмотрены секреты идеальной чистоты и порядка в доме. Вы узнаете, как проводить уборку по частям, почему стоит избавиться от предметов и вещей, которые вам не нужно и почему лучше не использовать много открытых полок и мелочей на них. Далее поговорим о том, каким должен быть инвентарь для уборки, а также как обеспечивать чистоту в детской комнате, на кухне, поддерживать порядок в ванной комнате и туалете....
21 05 2025 20:16:27
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=>>...
20 05 2025 13:48:28
Узнайте последовательность в строительстве дома своими руками. Постройка каркасного дома и соблюдение пошагового алгоритма поможет вам построить надежное жилище. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 05 2025 3:11:12
В этой статье будет рассмотрена одна из лучших отделок фасада дома, а именно фиброцементный сайдинг. Вы узнаете об особенностях монтажа материала, какой цвет и форма покрытия, а также остальные особенности материала. В конце будет рассмотрен, что сделать в качестве финального штриха при отделке фиброцементным сайдингом....
18 05 2025 22:31:27
К элементам ливневой канализации относят водоотводящие лотки, трубы, каналы, колодцы для сбора сточных вод, желоба, решетка ливневой канализации ......
17 05 2025 9:17:46
В этой статье расскажем о резьбовом герметике и его видах. Узнаете, почему наибольшей популярностью пользуются анаэробные герметики, чем отличают их цвета: красный, зеленый и синий. Какие материала используются для сильной фиксации, а какие для средней и слабой. В каких сферах применяют герметик. А также сделаем краткий обзор производителей, таких как: Loctite, Tangit uni-lock, Sealup, Abrо, Mannol, Wurth, Siseal. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 05 2025 15:41:15
На сегодняшний день твердотопливные котлы украинского производства представлены на рынке моделями, которые создают здоровую конкуренцию зарубежным брендам....
15 05 2025 13:10:50
Как выбрать торцовочную пилу? ТОП инструмент для монтажных и отделочных работ. Смотрите подробный обзор +Фото и Видео. Рейтинг и ссылки на лучшие цены в магазинах на торцовочные пилы. Незаменимый инструмент при строительстве дома. УЗнайте подробнее в статье=>>...
14 05 2025 6:59:40
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 ::
