Гидравлический расчет системы отопления с примерами. Гидравлический расчет отопительной системы

Гидравлический расчет системы отопления с примерами. Гидравлический расчет отопительной системы

В настоящее время системы отопления являются сложнейшим оборудованием с адаптивным регулированием. В случае ошибок проектирования возможны сбои работы аппарата, что потребует дополнительных финансовых затрат. Чтобы правильно сконструировать систему отопления, вначале нужно рассчитать гидравлику по исходным данным. Уточним, какие параметры оптимизируют основные расходы, повысят эффективность и обеспечат стабильный рабочий режим, и как пользоваться калькулятором онлайн.

Расчет водяной системы отопления: плюсы выполнения

Ключевым элементом в водяных системах отопления (СВО) является мобильный теплоноситель в трубопроводах при изменяющемся внешнем тепловом режиме. Отопительный контур представлен тремя составляющими: тепловым генератором, транспортировочным модулем и испускающим тепло элементом конкретного участка в доме.



В теории замкнутые системы отопления полностью передают тепло с помощью носителя, но на практике происходит значительная утечка энергии. Для минимизации потерь в отопительных системах на этапе проектировки выполняют гидравлический расчет. Подсчет цифр позволяет повысить КПД установки за счет решения следующих вопросов на практике:

• Определение параметров теплового агента(количество, скорость движения теплоносителя, требуемые для сохранения теплообмена). В расчете системы осложняющим фактором является изменение воздушной температуры.
• Уменьшение денежных вложений при конструировании за счет использования материалов с нужными свойствами и в дальнейшем снижение затрат на ремонт и эксплуатацию.
• Задание стабильного рабочего порядка элементов в системах отопления для улучшения работоспособности и во избежание починки оборудования.
• Обеспечение равномерного прогрева пространства в доме, гарантия поддержки комфортной атмосферы в течение длительного времени.
• Расчет критериев эффективной, беззвучной, безопасной работы системы отопления.



Методы разводки отопительной системы

Несмотря на то, что основа проектирования СВО - это прием и передача тепловой энергии отопительных приборов помещения, реализовать проект можно различными способами. Движение по каждому участку в системах задается естественно или принудительно. В самотечных контурах отопления тепловой агент движется с помощью силы тяжести, радиаторы с принудительной циркуляцией используют насосы.



Системы отопления различаются по размерам и устройству и делятся на однотрубные и двухтрубные. Принцип их работы имеет свои особенности, что нужно учитывать в расчете характеристик оборудования. В однотрубной системе встречаются определенные схемы отопления:

• Нижняя разводка трубопроводов (в просторечии “Ленинградка”). Магистраль замыкается циклично, пройдя по помещениям, труба подается обратно к котлу. С однотрубными системами отопления связаны такие недостатки, какнеравномерность теплообмена, отсутствие регулировки теплового потока.
• Двухтрубная система отопления называется попутной системой “петли Тихельмана”. В трубопроводах коммуникации первый радиатор является началом обратки, к которому подключаются другие радиаторы. В конце происходит подвод теплоносителя в котел. Рабочий агент транспортируется прямо и обратно в одну сторону (попутно). Проект позволяет качественно усилить систему оборудования, обеспечить стабильность и отличный прогрев, но стоит дополнительных вложений.
• Лучевая веерная разводка (иногда ее обозначают коллекторной, шкафной). Источником выступает управляемый коллектор, от которого отходят остальные коммуникации. Плюсом схемы является доступность настройки температуры и выключения отдельных приборов. В системах возможна автоматизация, их удобно рассчитать и построить. К недостаткам относятся цена монтажа по причине высоких затрат на трубы.

Гидравлический расчет системы отопления программа. Программа HERZ C.O.

Программа HERZ C.O. предназначена для гидравлического расчета одно- и двухтрубных систем отопления и охлаждения, при проектировании новых систем, а также для регулирования существующих в реконструируемых зданиях (например, после утепления здания), имеет возможность расчета систем, где теплоносителем являются гликолиевые смеси.

Программа предоставляет возможность для выполнения полностью всех гидравлических расчетов оборудования, в рамках которых:

• подбираются диаметры трубопроводов;
• анализируется расход воды в проектируемом оборудовании;
• определяются потери давления в оборудовании;
• определяются гидравлические сопротивления циркуляционных колец, с учетом гравитационного давления, связанного с охлаждением воды в трубопроводах и потребителях тепла;
• подбираются настройки регуляторов разницы давления, устанавливаемых в местах выбранных проектировщиком (основание стояков, разветвления и т.д.);
• учитываются требуемые авторитеты термостатических вентилей;
• уменьшается избыток давления в циркуляционных кольцах путем подбора предварительных настроек вентилей;
• учитывается необходимость для обеспечения соответствующего гидравлического сопротивления участка с потребителем тепла.

В программе применено много решений, облегчающих и улучшающих работу. Наиважнейшие из них это:

• графический процесс ввода данных;
• представление итогов расчетов на схеме и поэтажных планах;
• развитая контекстная справочная система, вызывающая информацию, как об отдельных командах программы, так и подсказку относительно вводимых данных;
• многооконная среда, позволяющая одновременно просматривать много типов данных, итогов и т.д.;
• простая совместная работа с принтером и плоттером, функция предварительного просмотра страниц перед печатью и выводом на плоттер;
• богатая диагностика ошибок и функция их автоматического поиска, как в таблице, так и на схеме;
• быстрый доступ к каталожным данным труб, отопительных приборов и арматуры.

Гидравлический расчет системы отопления excel. Назначение гидравлического расчета отопления

Пример схемы отопления с учетом расчетных данных

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.

Источник: https://alyuminievye-batarei.aystroika.info/stati/gidravlicheskiy-raschet-sistemy-otopleniya-raschet-po-ploshchadi-celi-i-zadachi

Гидравлический расчет системы водоснабжения. Гидравлический расчет системы внутреннего водопровода.

На основании гидравлического расчета водопроводной сети определяются наиболее экономичные диаметры для пропуска расчетных расходов воды, потери напора и требуемый напор в системе.

Расчеты выполняются в следующем порядке:

Выбирается расчетное направление, которое разбивается на расчетные участки;

Определяются расходы по расчетным участкам;

По расчетным расходом определяется диаметр трубы расчетного участка, потери напора по участкам и скорость движения воды;

Подбирается водомер и определяются потери напора в водомере;

Определяется требуемый напор в системе.

В расчетно-графической работе выполняется расчет только для холодного внутреннего водопровода.

Выбор расчетного направления.

Проектируемый внутренний водопровод должен обеспечить подачу воды с необходимым расходом к любой водоразборной точке здания. Расчет ведется для диктующей водозаборной точки, наиболее высоко расположенной и удаленной от ввода, т.е. по расчетному направлению. Если будет обеспечена подача воды к диктующей точке, то подача к другим точкам будет гарантирована, т.к. они находятся в более благоприятных условиях. Таким образом, в расчетное направление войдут; подводка к диктующему прибору, стояк, часть магистрали и ввод

Расчетное направление разбивается на участки. За расчетный участок принимается участок сети с постоянным расходом. Расчетные участки обозначаются цифрами ( начало и конец участка).

Определение расчетных расходов.

Для определения расчетных расходов необходимо выбрать нормы водопотребления, которые принимаются по СНИП (1) в зависимости от назначения здания и степени его благоустройства. В табл.1 приведены нормы водопотребления для некоторых типов зданий.

Максимальный секундный расход на расчетном участке следует определять по формуле:

q=5q₀α,

где q () - расчетный расход в л/с;

q_0.- нормативный расход одним водоразборным устройством с максимальным водопотреблением (исключая расход поливочного крана) в л/с, принимаемый по СНИП (1) или по табл. 2:

- принимается для зданий, оборудованных холодным водопроводом и системами местного горячего водоснабжения.

_{__}принимается при наличии централизованного горячего водоснабжения;

α - величина, определяемая в зависимости от числа водоразборных устройств N на расчетном участке сети и вероятности их действия Р, и принимается по СНИП (1) или по таблице 3.

Вероятность действия приборов (Р) для всего здания, обслуживающих одинаковых потребителей, следует определять по формуле:

P=U/3600q₀N,

где(- норма расхода воды одним потребителем, л/ч, в час наибольшего водопотребления, которая принимается по СНИП (1) или табл.1;

U - общее число потребителей в здании;

N - общее число приборов, обслуживающих U потребителей.

Общее число потребителей (чел.) в жилом здании, если оно не задано можно определить по формуле:

U=kF/f,

где k=1,2-1,5 коэффициент перенаселенности;

F - полезная жилая площадь здания в м²;

f - норма жилой площади на 1 человека в м²принимается 18м²для РФ.

Число приборов и полезная площадь определяется по планам этажей здания.

В зависимости от величины произведения NP определяется коэффициент α по табл. 3 в которой приведены некоторые значения этого коэффициента при NP=0,015÷8,8; при больших значениях NP и Р>0,1 коэффициент α определяется по таблицам СНИП (1).

Гидравлический расчет системы отопления онлайн. Калькулятор трубопровода

Наш универсальный онлайн-калькулятор позволяет выполнить полный гидравлический расчет простого трубопровода , то есть определить гидравлическое сопротивление, потери напора по длине по всему участку или на 1 погонный метр, узнать средний расход воды. Расчет выполняется по принципу, описанному в СНиП 2.04.02-84 (СП 31.13330.2012) «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения», более подробно с теорией можно ознакомиться ниже. Оптимальная скорость воды в трубе от 0.6 м/с до 1.5 м/с, максимальная – 3 м/с. Обращайте внимание на единицы измерения и материал трубопровода, это важно. Для того чтобы получить результат гидравлического расчета, корректно заполните поля калькулятора и нажмите кнопку «Показать результат».

Пример гидравлического расчета двухтрубной 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.

Гидравлический расчет лучевой системы отопления. Виды систем отопления

Задачи инженерных расчётов такого рода осложняются высоким разнообразием систем отопления, как с точки зрения масштабности, так и в плане конфигурации. Различают несколько видов отопительных развязок, в каждой из которых действуют свои закономерности:

1. Двухтрубная тупиковая систем а — наиболее распространённый вариант устройства, неплохо подходящий для организации как центральных, так и индивидуальных контуров обогрева.

Двухтрубная тупиковая система отопления

2. Однотрубная система или «Ленинградка» считается лучшим способом устройства гражданских отопительных комплексов тепловой мощностью до 30–35 кВт.

Однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией: 1 — котёл отопления; 2 — группа безопасности; 3 — радиаторы отопления; 4 — кран Маевского; 5 — расширительный бак; 6 — циркуляционный насос; 7 — слив

3. Двухтрубная система попутного типа — наиболее материалоёмкий вид развязки отопительных контуров, отличающийся при этом наивысшей из известных стабильностью работы и качеством распределения теплоносителя.

Двухтрубная попутная система отопления (петля Тихельмана)

4. Лучевая разводка во многом схожа с двухтрубной попуткой, но при этом все органы управления системой вынесены в одну точку — на коллекторный узел.

Лучевая схема отопления: 1 — котёл; 2 — расширительный бак; 3 — коллектор подачи; 4 — радиаторы отопления; 5 — коллектор обратки; 6 — циркуляционный насос

Прежде чем приступить к прикладной стороне расчётов, нужно сделать пару важных предупреждений. В первую очередь нужно усвоить, что ключ к качественному расчёту лежит в понимании принципов работы жидкостных систем на интуитивном уровне. Без этого рассмотрение каждой отдельно взятой развязки превращается в переплетение сложных математических выкладок. Второе — практическая невозможность изложить в рамках одного обзора больше, чем базовые понятия, за более подробными разъяснениями лучше обратиться к такой литературе по расчёту отопительных систем:

• Пырков В. В. «Гидравлическое регулирование систем отопления и охлаждения. Теория и практика» 2-е издание, 2010 г.
• Р. Яушовец «Гидравлика — сердце водяного отопления».
• Пособие «Гидравлика котельных» от компании De Dietrich.
• А. Савельев «Отопление дома. Расчёт и монтаж систем».