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.
В этой статье мы поговорим об укосинах в каркасном доме, и о том, как их сделать. В статье вы найдете краткое описание того, что представляет собой эта конструкция в каркасном доме и для чего она нужна. Также вы узнаете, как установить постоянные и временные укосины. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 12 2025 18:17:32
Устройство скважины для воды включает в себя следующие элементы: это кессон, насос, емкость для накопления воды, автоматика ......
10 12 2025 5:21:23
Статья содержит в себе полное описание схем и принципов работы септиков. Приведены наиболее популярные типы очистных установок для загородных домов и дачных участков. Присутствует информация о готовых сооружениях, а также о возможности установить септик самостоятельно своими руками из подручных материалов. Узнайте подробнее в статье=>>...
09 12 2025 17:59:38
В этой статье мы поговорим о том, как очистить кран от известкового налета. Вы узнаете, почему появляется налет, а также какие основные ошибки мы допускаем при использовании крана. Далее рассмотрим, как почистить кран при помощи домашних средств, после будет обзор на особые моющие средства, а также что делать, если от налета заклинило кран. В конце поговорим о том, как чистить аэратор и как разбирать смесители в домашних условиях. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 12 2025 10:50:55
В этой статье мы поговорим о том, чем покрасить плитку на потолке из пенопласта. Вы узнаете, зачем окрашивать пенопластовый потолок, а также какую краску можно использовать для окрашивания плитки – водоэмульсионную, акриловую и латексную. Далее вы узнаете, какие инструменты и приспособления можно использовать, как подготовить потолок и какая технология окрашивания. В конце вы узнаете полезные хитрости для удачного окрашивания. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 12 2025 17:33:38
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...
06 12 2025 10:38:48
Решили сделать подполье частного дома? Не забудьте про вентиляцию и температуру в подполье. Подвал под деревянным или каркасным домом очень важен. Утепли цоколь. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 12 2025 16:48:58
В этой статье мы поговорим о строительстве канализационных коллекторов. Для начала вы узнаете общую информацию о том, что собой представляет коллектор, что о нем думают специалисты, а после рассмотрим внутридомовую систему и другу систему, которая выходит за пределы дома. Далее вы узнаете, в чем заключаются опасности подземной системы. Узнайте подробнее в статье=>>...
04 12 2025 8:24:23
Обзор грунтовки Pinotex по дереву: для пола, террас и доски. Применение, преимущества и свойства материала для наружных и внутренних работ. Хаpaктеристики, фото и видео обзор пропитки для дерева....
03 12 2025 7:51:22
Хотите узнать как сделать реечный потолок в доме? Монтаж своими руками+ инструкция и видео в статье! В ванной и комнате. Смотри пошагово, как сделать установку реек на потолок в ванной комнате своими руками. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 12 2025 23:14:11
В этой статье мы поговорить о том, как залить фундамент в землю без опалубки. Вы узнаете о том, каково назначение опалубки, а также достоинства фундамента, выполненного без нее. После этого будет рассмотрена заливка основания и рекомендации, отдельно рассмотрены все нюансы работы с траншеей, а также армирование и заливка. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 12 2025 13:53:22
Узнай про надежность и стоит ли строить каркасный дом. Как построить своими руками, технология +Фото и Видео в статье. Узнай подробно про преимущества каркаса! Узнайте подробнее в статье=>>...
30 11 2025 1:59:54
Хотите выбрать болгарку ушм для строительства или ремонта? Моя статья поможет остановить ваш выбор на хаpaктеристиках болгарки для дома+ видео и критерии выбора. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 11 2025 11:50:54
Как выбрать тепловую пушку обогреватель для дома? Электрическая, дизельная, газовая или инфpaкрасная. Узнай как выбрать+ видео обзор и советы. Руководство Узнайте подробнее в статье=>...
28 11 2025 7:12:46
Из данной статьи вы узнаете о лучших мотоблоках Нева серии МБ-2 и ознакомитесь с их хаpaктеристикой и инструкцией по эксплуатации. Обзор ТОП-8 моделей и навесного оборудования к устройству, а также отзывы покупателей....
27 11 2025 20:27:51
Рекомендации, как правильно подобрать шаровые краны для отопления в зависимости от назначения. Устройство и виды шаровых вентилей, сфера применения....
26 11 2025 19:13:17
Котлы напольные чугунные газовые имеют все необходимое для стабильной эксплуатации – электронный термостат, автомат обратной тяги (он нужен для перекрытия газа, если давление упадет до критических значений), блок питания и несколько многоходовых циркуляционных насосов ......
25 11 2025 1:20:23
В этой статье мы расскажем, как сделать мангал из кирпича своими руками. Мы покажем вам, какие есть несложные в исполнении варианты мангала, выложенного из кирпича, а именно походный вариант, печь-классика, собрат мангала барбекю и конструкцию, выполненную без применения раствора. После этого вы узнаете, как обустроить такие дополнения, как разделочный стол, мойку и плиту-жаровню. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 11 2025 0:24:54
Существует множество видов оборудования, которое используют для очистки стоков. Подходящий вид системы для очистки сточных вод нужно выбирать, учитывая многие факторы. В первую очередь ......
23 11 2025 5:48:11
Полная инструкция о установке снегодержателей. В этой статье вы узнаете, как установить снегозадержатели на металлочерепицу, какие существуют виды систем задержания снега, способах крепления и монтажа. Подробно поговорим о трубчатых и уголковых снегозадержателях, их достоинствах и недостатках....
22 11 2025 8:10:27
В этой статье мы поговорим о монтаже и проектировании вентиляции. Мы расскажем, с чего следует начинать, какие есть особенности при проектировании, а именно главные этапы при разработке, установка системы и как спроектировать вентиляцию в частном доме. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 11 2025 14:43:20
В этой статье мы узнаем все о том, как правильно выбрать фрезер для дома. Мы рассмотрим все хаpaктеристики и конструкционные особенности устройства, чтобы в дальнейшем вы смогли сами выбрать идеальную для вас модель инструмента. Пpaктические советы, приведенные в конце статьи, помогут сделать окончательный выбор. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 11 2025 0:10:38
В этой статье мы поговорим о том, что лучше – раздельный или совмещенный санузел. Вы узнаете о том, какой вариант предпочтительнее в той или иной ситуации, какова финансовая сторона вопроса, а также в каком случае раздельное помещение будет оптимальным вариантом. Далее поговорим о совмещенной комнате, возможных недостатках, как правильно разделить совмещенное помещение и как класть кафельную плитку....
19 11 2025 14:22:45
Как можно организовать отопление дома теплом земли. Описание работы теплового насоса для получения энергии из грунта. Виды установок, их позитивные и негативные стороны....
18 11 2025 5:56:30
Как выбрать настольную газовую плиту под баллонный газ с 1,2 и 4 конфорками. Рейтинг и обзор популярных марок: Гефест, Мечта, Дарина, Дельта. Размеры плит, расход газа....
17 11 2025 13:36:29
В чем состоит устройство и принцип работы бойлера для нагрева воды. Виды накопительных и проточных водонагревателей, их конструкция, преимущества и недостатки....
16 11 2025 11:32:24
Итальянские алюминиевые и биметаллические радиаторы Global: описание, технические хаpaктеристики. Обзор модельного ряда отопительных приборов обоих типов....
15 11 2025 14:33:41
Какая маркировка наждачной бумаги вам необходима? Изучите статьи и разберитесь в этом вопросе! Виды: водостойкая, на тканевой основе. Подбор зернистости+ видео + Таблица. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 11 2025 21:40:40
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет натуральный камень для облицовки фасада, узнаете о технологии монтажа и отделки фасадных элементов декоративного и природного камня....
13 11 2025 14:37:30
Утепление каркасного дома соломой? Утепление потолка дома и стен своими руками! Преимущества соломы и эксперимент с огнем. Пошаговая инструкция +Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>...
12 11 2025 18:27:47
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....
11 11 2025 9:46:36
Эта статья посвящена теме установки алюминиевого остекления балконов и лоджий. Узнаете, в чем разница между теплым алюминиевым профилем и холодным, и есть ли она вообще. Расскажем о преимуществах и недостатках алюминиевых лоджий, основных производителей на российском рынке - Provedal и Krauss. Кроме того, расскажем про нюансы установки данных конструкций своими руками. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 11 2025 22:13:46
Что собой представляют современные ретро радиаторы из чугуна. Технические хаpaктеристики батарей, их позитивные и негативные стороны. Особенности монтажа....
09 11 2025 9:17:27
В этой статье мы рассмотрим самые популярные ошибки монтажа кровли из металлочерепицы, а также какие могут быть последствия, если не прислушаться к советам. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 11 2025 13:23:47
Как поставить каркасный дом? Все этапы возведения каркасного дома. Рассмотрим современные материалы и сроки! Пошаговая инструкция каркасного дом своими руками! Узнайте подробнее в статье=>>...
07 11 2025 8:27:54
В статье рассказывается о дачном строительстве объекта для отдыха, беседке. В пример взят вариант простой конструкции, не вызывающий трудности при возведении самостоятельно без наличия специальных навыков. Достаточно уметь обращаться с инструментом. Описываются необходимые размеры и пошаговая инструкция по сборке домика под ключ. Узнайте про Основные сооружения для приусадебного участка: Виды беседок для дачного участка и Основные размеры беседок для дачи. Инструкция по самостоятельному строительству беседки для дачи +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 11 2025 7:39:35
В каких местах необходима теплоизоляция труб отопления. Наиболее распространенные материалы, рекомендации по выбору и монтажу....
05 11 2025 23:14:27
Хотите провести воду из колодца в дом, но не знаете какой насос выбрать? Наша статья поможет определить подходящий насос для вас. Узнайте про насос для колодца в статье=>>...
04 11 2025 22:21:19
Виды технологий каркасных домов. Их преимущества и недостатки. Каркасный дом, все за и против этой технологии. Зародилась в США, в ней много преимуществ, узнай какие! Плюсов намного больше, чем минусов! Каркасный дом с нуля до готовой постройки, все секреты и преимущества, изучите в статье>>...
03 11 2025 16:31:23
В этой статье мы поговорим о технических хаpaктеристиках перхлорвиноловой фасадной краски марки ХВ-161, также представлен ГОСТ 25129-82 + достоинства и недостатки материала для фасада....
02 11 2025 0:46:13
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=>>...
01 11 2025 16:51:50
Из данной статьи вы узнаете о мотоблоке Caiman и ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками и модельным рядом устройств. Обзор ТОП-10 агрегатов и отзывы владельцев об особенностях техники....
31 10 2025 22:59:46
В этой статье мы поговорим о том, как сделать вольер для лабрадора своими руками. Здесь вы узнаете о том, как сделать уличное и домашнее жилье, какие должны быть размеры вольера по общим требованиям и нормам. Далее мы рассмотрим, какие материалы следует выбирать, как возводить стены, крышу, где сделать туалет и кормушку....
30 10 2025 13:56:18
Хотите узнать как сделать ремонт детской комнаты своими руками? Читайте в статье + Фото и Видео о том как сделать классный ремонт правильно и быстро! Фото дизайна и интерьера помогут вам. Пора начать с теории и удивить своего ребенка- мальчика или дeвoчку! Смотрите подробнее в статье=>>...
29 10 2025 6:20:57
Если у вас сильно ограничено прострaнcтво для постройки лестницы, есть один отличный выход постройка лестницы утиный шаг. Таким образом, у вас получится значительно сэкономить прострaнcтво, при этом, не утеряв свои положительные эксплуатационные свойства. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 10 2025 5:41:54
Из данной статьи вы узнаете о лучших печах-каминах для дачи длительного горения и ознакомитесь как выбрать чугунную дровяную и модель с водяным контуром. Обзор ТОП-10 устройств, их хаpaктеристики и принцип действия....
27 10 2025 20:34:14
В данной статье вы узнаете, о таких комплектующих и доборных элементов для сайдинга как: j профиль, фурнитура, стартовая планка, откосы, финишная планка, а так же мы расскажем вам о инструментах монтажа, таких как: уголок, перфоратор, пробойник, просекатель....
26 10 2025 3:22:55
Обзор конденсационных котлов Vaillant ecoTEC plus, преимущества и недостатки конденсационных котлов, их отличие от обычных котлов ......
25 10 2025 21:41:10
Существуют следующие виды лестниц на чердак: винтовые, раскладные и лестницы-люк. Лестницы в зависимости от материала бывают: металлическими, деревянными, каменными, кирпичными, керамическими, мраморными, стеклянными. Можно выделить такие модификации: криволинейная, полуоборотная, четверть оборотная, изогнутая. Выделяются маршевые и винтовые системы. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 10 2025 14:39:54
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=>>...
23 10 2025 7:38:42
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 ::
