4 Гидравлический расчет системы отопления. 4 Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления

4 Гидравлический расчет системы отопления. 4 Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления

Располагаемый перепад давления для создания циркуляции воды:

(4)

где: ∆Р_н– перепад давлений, создаваемый циркуляционным насосом для обеспечения необходимого расхода воды в системе, Па;

(5)

где: ∆Р_е.тр– естественное циркуляционное давление, возникающее в расчетном кольце системы вследствие охлаждения воды в трубах, в системах с нижней разводкой не учитывается.

∆Р_е.пр– естественное циркуляционное давление, возникающее в расчетном кольце системы вследствие охлаждения воды в отопительных приборах. Для двухтрубной системы отопления определяется по формуле:

(6)

где: h – вертикальное расстояние между условными центрами охлаждения в отопительном приборе и нагревания в системе, м;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

β – среднее приращение плотности воды при понижении ее температуры на 1 ºС, кг/м³∙ ºС по ;

t_г– температура горячей воды в системе отопления, ºС;

t_о– температура охлажденной воды в системе отопления, ºС.

Так как ∆Р_е= 595,8 Па составляет менее 10% от ∆Р_н, то это давление допускается не учитывать.

Перепад давлений, создаваемый циркуляционным насосом:

(7)

где: ∑l – длина основного циркуляционного кольца системы отопления, м.

Гидравлический расчет трубопроводов методом удельных потерь давления на трение начинаем с определения ориентировочного значения R_ср, Па/м, удельной потери давления на трение:

(8)

где: 0,9 – коэффициент, показывающий, что 10% от ∆Р_ридет в запас на неучтенные потери давления.

х=0,65 – доля потерь на трение для систем водяного отопления с искусственной циркуляцией.

∑l – то же, что и в формуле (7).

Рассмотрим на примере участка №1:

Расход воды на участке определяем по формуле:

(9)

где: Q – тепловая нагрузка участка, Вт;

β₁– коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов за счет округления сверх расчетной величины, ;

β₂– коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами у наружных ограждений, .

Длину l определяем по аксонометрической схеме.

По таблицам в зависимости от R_сри расхода воды G определяем диаметры D, скорости ν воды и удельные потери давления на трение R.

Коэффициенты местных сопротивлений определяем по таблицам .

Величина динамического давления определяется по таблице в зависимости от скорости движения воды при ∑ζ=1.

Расчет остальных участков ведется аналогично и сводится в таблицы 2, 3.

Гидравлический расчет системы отопления онлайн. Упрощенная методика расчета системы отопления

Расчёт делают в первую очередь для определения сопротивления в трубах отопительной системе.

При расчёте гидравлического режима нужно понимать, что функционирование старой (централизованной) программы контроля за отоплением и современной (автономной) имеет значительное различие. И к тому же в современных системах преобладают наиболее качественные материалы. Использование автономного отопления способствует снижению энергопотребления, то есть увеличению экономичности.

Много проблем приносит некачественная установка самого каркаса, поэтому при монтировании и гидравлическом расчёте, необходимо прибегать к помощи специалистов, обладающих нужными знаниями и опытом.

Позаботься об утеплении своего гаража. Читай про утепление с помощью печи буржуйки для гаража.

Расширяй кругозор, узнай, как делается печь отопительно варочная из кирпича

Сделай нужное дело, узнай, как делается установка котлов в частном доме: http://prootoplenie.com/otopitelnoe-oborudovanie/kotlu/chastnuy-dom.html

При монтаже и гидравлическом расчёте учитывают:

• гидравлическое сопротивление;
• диаметр труб;
• тип трубопровода;
• бесшумность работы системы.

Точное проведение расчёта – это затратное мероприятие, но данные необходимы для дальнейшего надёжного функционирования отопительных систем.

Расчёт циркуляционного сопротивления (измеряется в Па) может быть рассчитан для:

• отопительной системы, использующей циркуляционный насос (определяют необходимый напор насоса, а затем следует определение диаметра труб);
• системы, в которых циркуляция происходит из-за разности в плотностях (естественным путём) подающего и обратного трубопроводов (рассчитывается: допустимая скорость воды, циркулирующей в трубах; гидравлическое сопротивление; на последнем этапе – диаметр труб).

Циркуляционный насос

Делаем расчет диаметра трубы для отопления, диаметр трубопровода

Нюансы

Выбор труб для систем с естественной циркуляцией и принудительной будет отличаться. При центральной системе диаметр труб рассчитывают в соответствии с отопительными системами квартир. А при автономной, расчет объема трубы, диаметра трубы – возможен различный диаметр в зависимости от:

• материала изготовления труб;
• вида циркуляции (осуществляется при помощи насоса либо естественная циркуляция);
• скорости потока воды;
• давления воды;
• разводки системы отопления;
• типа теплоносителя.

Пластиковые трубы отопления

При определении диаметра в первую очередь стоит выбор материала. В зависимости от этого критерия различают:

• пластиковые трубы (отличаются дешевизной и лёгкостью установки);
• стальные или медные (высокая цена, сложны в установке);
• металлопластиковые (внутренняя стенка из пищевого полиэтилена).

Стальные трубы для отопления

Стальные трубы всё больше уходят на второй план.

Какой размер лучше, расчет площади трубы

Лучше всего использовать диаметр труб общепринятых размеров, но нужно учесть, что значения различных производителей могут отличаться из-за толщины материала. Чем больше диаметр, тем дороже изделие, поэтому использование труб с большим диаметром целесообразно, если система отопления по протяжённости и имеет много переходов, ответвлений.

Также нужно учитывать размеры стояка. Выбрав диаметр трубы неправильно, вы рискуете вывести из строя систему отопления при начале эксплуатации.

Металлопластиковые трубы отопления

При ответе на вопрос: какой диаметр труб отопления выбрать — придерживаются следующих правил:

1. Очень большой диаметр приводит к низкому давлению воды. Если использовать в небольшом доме, то сбой циркуляции повлечёт за собой нарушение температурного режима.
2. Слишком маленький – способствует образованию большого давления и появлению шума.
3. В разных ситуациях необходимо обдуманное использование того или иного диаметра труб.

Калькулятор расчета напора циркуляционного насоса

Алгоритм расчета напора

Главная задача циркуляционного прибора заключается в перекачке жидкости по контуру. Однако разные модели могут пропускать через себя различный объем рабочей среды, поэтому часто приходится пользоваться специальными программами для проведения расчетов.

Чтобы устройство смогло справиться со своим назначением, оно должно преодолеть сопротивление, оказываемое поверхностью трубопроводов. В зависимости от диаметра и материала элементов, его параметры могут существенно меняться. Кроме самих трубопроводов, на падение давление значительное влияние оказывают компоненты регулировочной и запорной арматуры. Наибольшее сопротивление появляется при наличии термостатических приспособлений настройки температурного режима.

Гидравлический расчет системы водоснабжения. Гидравлический расчет системы внутреннего холодного водопровода

Цель гидравлического расчета водопровода : определение экономически выгодных диаметров в зависимости от условий подключения к внешней водопроводной сети и подбор дополнительного оборудования. Задвижки, вентили предназначены для отключения отдельных участков сети при эксплуатации или ремонте. Устанавливаются:

На подключении ввода к уличной сети;

У оснований стояков (у зданий выше 3 этажей);

На ответвлениях, питающих 5 и более водоразборных точек;

На ответвлениях к поливочным кранам, на подвалах в каждую квартиру и на подводках к смывным бочкам;

В водомерном узле.

Выбор диктующего прибора и расчетного направления производится на аксонометрической схеме. Проектируемая система внутреннего водопровода должна обеспечить подачу расчетного расхода воды с небольшим свободным напором к самому высокорасположенному и удаленному от ввода санитарному прибору.

Q_P-расчетный расход на каждом участке

где α - коэффициент, определяемый согласно приложению 4 СНиП в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия p^c.

N - число приборов

- линейные потери напора

(м) где l – длина расчетного участка.

d - диаметр трубопровода

V - скорость потока,

i - единичные потери напора определяем по «Таблицам для гидравлического расчёта водопроводных труб» Шевелёва.

Диаметр подбирается из учета экономических скоростей движения воды в трубе. В магистральных трубопроводах и стояках хозяйственно-питьевых систем не более 1,3 м/сек

Таблица1. Гидравлический расчёт систем холодного водопровода

Источник: https://alyuminievye-batarei.aystroika.info/novosti/6-gidravlicheskiy-raschet-sistemy-otopleniya-gidravlicheskiy-raschet-sistemy-otopleniya-po

Гидравлический расчет системы отопления -- пример. Пример №6 - Самая важная ошибка в гидравлическом расчете системы отопления

На примерах №1 - №5 мы понимаем как программа рассчитывает потери в основном циркуляционном кольце. Теперь усложним задачу, разделим потребителя на два полностью идентичных по характеристикам.

Приведем расчетную схему к виду, более похожему на стандартный этажный распределительный коллектор системы отопления.

Напор насоса увеличился с 2.28 м.в.с. до 2.7 м.в.с. по сравнению с примером №5. Увеличение напора вызвано появлением дополнительного сопротивления от нового оборудования на трубопроводах:
- распределительный коллектор на подающем трубопроводе
- ручной регулятор расхода на подаче
- теплосчетчик на подаче
- шаровый кран для подключения датчика температуры от теплосчетчика на обратке.
Дробление потребителя на 2 равные части не повлияло на общий расход и напор, т.к. два потребители подключены паралельно и они идентичны.

Программа Auditor C.O. версии 3.8., в данном случае, рассчитывает главное циркуляционное кольцо следующим образом:

Отсутствие балансировочной арматуры на трубопроводе потребителя №2, привело к появлению первой ошибки в расчете.

Другими словами, через потребителя №2 будет проходить на 21% больше теплоносителя, т.к. он имеет меньшее сопротивление. Следовательно, у потребителя №1 будет "холодно", а у потребителя №2 "жарко". Это самая часто возникающая и самая важная ошибка в гидравлическом расчете.

Данная ошибка решается двумя путями:

1. Удалением с трубопровода потребителя №1 балансировочного клапана, чтобы выровнять сопротивления, а следовательно и расходы.
2. Установкой балансирующего клапана, например клапан Sanext STP на трубопровод №2, для таких же целей.

Диаметр и настройка клапана №2 будет равна клапану №1, т.к. параметры потребителей №1 и №2 одинаковы.

Источник: https://alyuminievye-batarei.aystroika.info/novosti/gidravlicheskiy-raschet-sistemy-otopleniya-ot-do-gidravlicheskiy-raschet-sistemy-otopleniya

Пример гидравлического расчета двухтрубной системы отопления. Расчет двухтрубной системы отопления с гидравлическим описанием

Время диктует такие условия, при которых человек ищет для себя наиболее экономичный выход из положения. Что является сейчас основным в жизни каждой семьи?

На первом месте среди прочих коммунальных удобств – отопление. Отопление пошло по пути индивидуального формата. Это связано и с простотой подбора более комфортного уровня в квартире или доме, и по экономическим соображениям.

Котельная центрального отопления очень часто не рассчитана на остановки-пуски. Трубопроводы теплотрасс изношены настолько, что лишний пуск выявляет целый ряд порывов в системе.

А индивидуальный вариант отопления  не несет никаких проблем. Жарко – отрегулировал температуру, холодно – отрегулировал температуру. А если на улице оттепель, то можно и выключить индивидуальный котел.

Недостатки двухтрубной системы

Но человек не останавливается на достигнутом рубеже. Если в вашем доме смонтирована система индивидуального отопления, то вы можете наблюдать такую ситуацию, при которой в дальних комнатах температура ниже, чем в ближайших от котла комнатах.

В чем причина? А причина скрыта в том, что монтажники (чтобы не морочить себе голову) выполняют монтаж теплопровода в вашем доме вездетрубой одного диаметра.

В тупиковых двух трубных системах отопления движение горячей воды в подающей магистрали противоположно движению остывшей воды в обратной магистрали.

В двух трубной тупиковой  схеме, длина циркуляционных колец неодинакова, чем дальше от котла расположен нагревательный прибор, тем больше протяженность циркуляционного кольца, и наоборот, чем ближе отопительный прибор расположен к главному стояку, тем меньше протяженность циркуляционного кольца.

В тупиковых системах добиться одинаковых сопротивлений в коротких и более отдаленных циркуляционных кольцах трудно, поэтому отопительные приборы, близко расположенные к главному стояку, будут прогреваться значительно лучше.

При этом нарушается тепловой баланс. Поэтому в последней комнате у вас температура будет ниже, чем в первой.

Особенно это ощутимо в морозные ночи. Конечно, как-то сбалансировать обогрев можно, если открыть все внутренние двери, но ведь это не всегда возможно.

Обычно закрыты двери в детскую комнату, в комнату, где старшие дети выполняют домашнее задание и т.д.

 Решения проблемы в системе отопления.

Многие специалисты советуют регулировать температуру в отдельных комнатах с помощью обратных вентилей или кранов . Да, это дает шанс, но настроить может только специалист , и настройка продержится до ближайшего изменения температуры на улице. Есть ли другие варианты соблюдения теплового баланса? Да , такие варианты существуют. Вот один из них – двухтрубная  отопительная система, с разностью диаметров.

Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления.

В чем смысл этого предложения? Смысл очень простой, но, в то же время, потребует несколько иного отношения к монтажу.

Если у вас установлен отопительный котел с выходным диаметром 32 мм, то трубная разводка выстраивается следующим образом.

До первого тройника вы монтируете трубу диаметром 32 мм.

От первого тройника на радиатор отходит труба 16 мм, т.е. минимального диаметра.

От первого тройника до второго монтируется труба диаметром 25 мм.

Со второго тройника на радиатор уходит труба опять же диаметром 16 мм.

Между вторым и третьим радиатором монтируется труба диаметром 20 мм, и на радиатор отходит труба 16 мм.

Такая система автоматически соблюдает регулировку обогрева разных комнат или помещений.

Принципы монтажа двухтрубной системы

Как вы заметили – везде на радиаторы отходит труба диаметром 16 мм. А как поступить, если радиаторов больше?

В таком случае выходную трубу с диаметром 32 мм разделяем на два плеча диаметром по 25 мм, далее на два плеча, а от них на два радиатора.

Дальше идет два плеча диаметром 20 мм. Если этого недостаточно, то можно завершить разводку двумя плечами диаметром 16 мм. При этом количество радиаторов увеличится до восьми.

Если при подобном варианте трубной схемы температура в разных комнатах будет все равно несколько различаться, то для подгонки параметров необходимо будет провести регулировку вентилями или кранами на радиаторах

.

Описанная схема походит для котла отопления с выходом 32 мм, но существуют котлы и с другими диаметрами выходного патрубка. Для каждого диаметра придется подбирать диаметры труб.

Необходимо учитывать, что при увеличении количества радиаторов будет уменьшаться эффективность системы в целом.

Гидравлический расчет системы отопления excel. Назначение гидравлического расчета отопления

При работе любой системы теплоснабжения неизбежно возникает гидравлическое сопротивление при движении теплоносителя. Для учета этого параметра необходим гидравлический расчет двухтрубной системы отопления. Его суть заключается в правильном выборе компонентов системы с учетом их эксплуатационных качеств.

Фактически гидравлический расчет систем водяного отопления представляет собой сложную процедуру, во время выполнения которой учитываются все тонкости и нюансы. На первом этапе следует определиться с требуемой мощностью отопления, выбрать оптимальную схему разводки трубопроводов, а также тепловой режим работы. На основе этих данных делается гидравлический расчет системы отопления в Excel или специализированной программе. Итогом вычислений должны стать следующие параметры водяного теплоснабжения:

• Оптимальный диаметр трубопровода . Исходя из этого можно узнать их пропускную способность, тепловые потери. С учетом выбора материала изготовления будет известно сопротивление воды о внутреннюю поверхность магистрали;
• Потери давления и напора на определенных участках системы . Пример гидравлического расчета системы отопления позволит заранее продумать механизмы для их компенсации;
• Расход воды ;
• Требуемую мощность насосного оборудования . Актуально для закрытых систем с принудительной циркуляцией.

На первый взгляд гидравлическое сопротивление системы отопления сложно. Однако достаточно немного вникнуть в суть вычислений и потом можно будет их сделать самостоятельно.

Для теплоснабжения небольшого дома или квартиры также рекомендуется выполнять расчет гидравлического сопротивления системы отопления.

Расчет двухтрубной тупиковой системы отопления. Гидравлический расчет 2-трубной системы отопления

• Гидравлический расчет отопительной системы с учетом трубопроводов
• Пример гидравлического расчета двухтрубной гравитационной системы отопления

Для чего нужен гидравлический расчет двухтрубной системы отопления
Каждое здание индивидуально. В связи с этим отопление с определением количества тепла будет индивидуальным. Сделать это можно при помощи гидравлического расчета, при этом облегчить задачу может программа и таблица расчета.

Расчет системы отопления дома начинают с выбора топлива, исходя из учета потребностей и особенностей инфраструктуры местности, где расположен дом.

Цель гидравлического расчета, программа и таблица которого есть в сети, заключается в следующем:

• определение количества нагревательных приборов, которые необходимы;
• подсчет диаметра и количества трубопроводов;
• определение возможной потери отопления.

Все подсчеты должны производиться по схеме отопления со всеми элементами, которые входят в систему. Подобная схема и таблица должны быть предварительно составлены. Для проведения гидравлического расчета понадобится программа, аксонометрическая таблица и формулы.

Двухтрубная система отопления частного дома с нижней разводкой.

За расчетный объект принимается более нагруженное кольцо трубопровода, после чего определяется необходимое сечение трубопровода, возможные потери давления всего контура отопления, оптимальная площадь поверхности радиаторов.

Проведение подобного расчета, для чего используется таблица и программа, может создать четкую картину с распределением всех сопротивлений в контуре отопления, которые существуют, а также позволяет получить точные параметры температурного режима, расхода воды в каждой части отопления.

Гидравлический расчет в результате должен выстроить наиболее оптимальный план отопления собственного дома. Не нужно полагаться исключительно на свою интуицию. Таблица и программа расчета упростят процесс.

Расчет двухтрубной тупиковой системы отопления

Для начала, перед началом расчета, необходимо выбрать топливо, учитывая потребности и особенности инфраструктуры местности, где расположен дом.

Цель гидравлического расчета

Цель гидравлического расчета заключается в следующем:

• Все подсчеты должны производиться по схеме отопления со всеми элементами, которые входят в систему.
• Подобная схема и таблица должны быть предварительно составлены.
• Для проведения гидравлического расчета необходимо программу, аксонометрическую таблицу и формулы.

Двухтрубная система отопления частного дома с нижней разводкой

За расчетный объект принимается более нагруженное кольцо трубопровода, после чего определяется необходимое сечение трубопровода, возможные потери давления всего контура отопления, оптимальная площадь поверхности радиаторов.

Проведение расчета

Для проведения подобного расчета используется таблица и программа, которая может создать четкую картину с распределением всех сопротивлений в контуре отопления, существующих, а также позволяет получить точные параметры температурного режима, расхода воды в каждой части отопления.

Результат расчета

Гидравлический расчет в результате должен выстроить наиболее оптимальный план отопления собственного дома. Не нужно полагаться исключительно на свою интуицию. Таблица и программа расчета упростят процесс.

Таким образом, гидравлический расчет двухтрубной системы отопления частного дома с нижней разводкой является важным шагом в обеспечении комфортного и экономичного отопления жилого дома.

Источник: https://alyuminievye-batarei.aystroika.info/novosti/gidravlicheskiy-raschet-sistemy-otopleniya-chastnogo-doma-montazh-avtonomnyh-otopitelnyh