Гидравлическое сопротивление системы отопления. Гидравлические вычисления

Гидравлическое сопротивление системы отопления. Гидравлические вычисления

Основными гидравлическими показателями, необходимыми для проведения расчетов, являются:

• Скорость циркуляции теплоносителя внутри контура.
• Уровень сопротивляемости труб и арматуры.
• Объем воды.

Каждый из этих показателей напрямую связан с остальными: любое изменение какого-то параметра влечет за собой перемену общей картины. К примеру, уменьшение диаметра провоцирует не только убыстрение движения теплоносителя: увеличивается также и гидравлическое сопротивление. И наоборот, при увеличении сечения труб происходит уменьшение скорости и сопротивления. Учитывая эту тенденцию, можно без труда добиться сокращения расходов на материалы, улучшения эффективности и надежности обогрева жилища.

Система обогрева состоит из четырех главных элементов:

1. Регулирующая (термоклапаны, термовентили) и запорная арматура (шаровые краны, вентиля).
2. Трубопровод.
3. Батареи водяного отопления.
4. Источник тепловой энергии (котельное оборудование).

Для этих элементов характерно наличие индивидуальных параметров, требующих учета при организации отопления. Обычно фирмами-изготовителями на выпускаемом оборудовании указывается информация о характеристиках: это касается как обычных отопительных радиаторов, так и любых расходных материалов. Для упрощения расчета были разработаны специальные таблицы и диаграммы. К примеру, для облегчения подбора полипропиленовых труб они сопровождаются документацией со специальными номограммами для гидравлических расчетов.

Расчет гидравлического сопротивления 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».

Расчет однотрубной системы отопления онлайн. Расчет диаметра трубы для отопления частного дома или квартиры + онлайн калькулятор

Перед расчётом онлайн калькулятором диаметра трубы отопления для закрытой системы с принудительным движением теплоносителя необходимо определить тепловую мощность системы отопления. То есть количества тепла, потребного для нормального жизнеобеспечения отапливаемых помещений.

Искомая тепловая мощность (кВт/ч) зависит от следующих факторов:
1. объёма отапливаемых помещений,определяемых как произведение их суммарной площади в квадратных метрах (м2) и высоты потолков (2.5 — 3м);
2. Учитываемой разницы температур на улице и в помещении (С) (-30 и 20);
3. Расчетного коэффициента тепловых потерь дома (зависит от теплоизоляции).

Введите данные в онлайн калькулятор для расчёта

ПРИМЕЧАНИЕ.1 — Кладка в один кирпич и много окон. 2 — Стандартная кирпичная постройка без утепления. 3 — Кирпичная постройка, двустороннее утепление, установка современных окон (стекло пакетов) и дверей.

Перед использованием калькулятора прочтите инструкцию.

Рассчитанную тепловую мощность рекомендуется увеличить на 20% для покрытия неучтенных обстоятельств, что и предусмотрено в предлагаемом расчёте. Для того, чтобы система водяного отопления правильно функционировала, необходимо обеспечить нужную скорость теплоносителя в системе.

• Скорости продвижения воды в трубопроводах рекомендуется в пределах от 0,3 до 1.5 м/сек;
• при скорости меньшей 0.3 м/сек в системе могут появляться воздушные пробки;
• при скорости большей 1.5 м/сек — гидравлические шумы. Таким образом,оптимальная скорость продвижения воды в трубопроводах находится в пределах от 0,4 до 1 м/с.

Для определения диаметра системы отопления онлайн калькулятором необходим также задать разницу температуры воды на подаче и обратке в градусах°С. Рассчитывать потери давления в трубопроводе необходимы для правильного подбора напорного насоса в системах с принудительным движением теплоносителя.

Для расчёта потерь давления кроме диаметра и длины трубопровода в нашем онлайн калькуляторе, необходимо также задать материал труб, эквивалентная шероховатость которых определяет затраты на преодоление трения жидкости о стенки труб; полученный результат умножается на коэффициент 1.2 для учета гидравлического сопротивления отводов, поворотов, кранов и других элементов трубопровода.

Как произвести расчет без калькулятора

Зимой не очень приятно находиться и засыпать в холодной комнате, а тепло создает нормальные условия для жизни и благотворно отразится на здоровье.

Перед началом монтажа отопительной системы необходимо провести расчет диаметра трубы для отопления. Если этот расчет будет сделан правильно, то при минимальных энергетических затратах производительность будет высокой.

При ошибочном действии пострадает не только гидродинамика сооружения, но также может прорвать весь трубопровод и вся работа даст сбой.

Чтобы такого не случилось, стоит грамотно и качественно провести все пункты от первого до последнего и выбрать оптимальный диаметр (символьное обозначение ∅) труб. Чаще всего используются системы с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Общие данные

Сегодня есть несколько вариантов отопительных систем, но водяное отопление уже не один десяток лет является самым популярным методом.

Особенно эффективным считается вариант, в котором происходит принудительная циркуляция теплоносителя. При ее выборе можно с уверенностью говорить о качестве обогрева помещения даже большого метража.

Перед проектированием отопительной системы стоит определиться с материалом, из которого будут изготовлены трубы и составляющие элементы.

На сегодняшний день широкое применение нашли: стальные, полипропиленовые, металлопластиковые и медные изделия.

Правильно рассчитанный диаметр влияет на оптимальную длину трубопровода, количество возможных к подключению радиаторов и прогноз тепловых потерь во время роботы.

Влияние диаметра трубы на функциональность отопления

При качественных расчетах система с принудительной циркуляцией будет функционировать максимально эффективно. Поэтому стоит хорошо рассчитать вероятные тепловые потери и попробовать их минимизировать.

Источник: https://alyuminievye-batarei.aystroika.info/stati/raschet-gidravliki-sistemy-otopleniya-gidravlicheskiy-raschet-sistemy-otopleniya

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/novosti/gidravlicheskiy-raschet-dvuhtrubnoy-sistemy-otopleniya-shema-naznachenie-gidravlicheskogo

Гидравлическое сопротивление формула. Краткая теория.

В упомянутой выше статье теория вкратце рассматривалась. Освежим в памяти основные моменты.

Движение жидкостей по трубам и каналам сопровождается потерей давления, которая складывается из потерь на трение по длине трубопровода и потерь в местных сопротивлениях – в изгибах, отводах, сужениях, тройниках, запорной арматуре и других элементах.

В гидравлике в общем случае потери давления вычисляются по формуле Вейсбаха:

∆Р=ζ·ρ·w²/2 , Па, где:

• ζ – безразмерный коэффициент местного сопротивления;
• ρ – объёмная плотность жидкости, кг/м³;
• w – скорость потока жидкости, м/с.

Если с плотностью и скоростью всё более или менее понятно, то определение коэффициентов местных сопротивлений – достаточно непростая задача!

Как было отмечено выше, в гидравлических расчетах принято разделять два вида потерь давления в сетях трубопроводов.

1. В первом случае «местным сопротивлением» считается трение по длине прямого участка трубопровода. Перепад давления для потока в круглой трубе рассчитывается по формуле Дарси-Вейсбаха:

• L – длина трубы, м;
• D – внутренний диаметр трубы, м;
• λ – безразмерный коэффициент гидравлического трения (коэффициент Дарси).

Таким образом, при учете сопротивления трению коэффициент потерь – коэффициент местного сопротивления – и коэффициент гидравлического трения связаны для круглых труб зависимостью:

1. Во втором случае потери давления в местных сопротивлениях вычисляются по классической формуле Вейсбаха:

∆Р_м=ζ_м·ρ·w²/2 , Па

Коэффициенты местных сопротивлений определяются для каждого вида «препятствия» по индивидуальным эмпирическим формулам, полученным из практических опытов.

Выполним ряд математических преобразований. Для начала выразим скорость потока через массовый расход жидкости:

• G – расход жидкости, кг/с;
• π – число Пи.

Тогда:

Введем понятие гидравлических сопротивлений:

И получим удобные простые формулы для вычисления потерь давления при прохождении жидкости в количестве G через эти гидравлические сопротивления:

∆Р_тр=S_тр·G² , Па;

∆Р_м=S_м·G² , Па.

Размерность гидравлического сопротивления (Па/(кг/с)²) определена массовой скоростью (кг/с) движения жидкости, а физические процессы в транспортных системах зависят от её объёмной скорости (м³/с), что учтено в формулах присутствием объёмной плотности  ρ транспортируемой жидкости.

Для удобства последующих расчётов целесообразно введение понятия «гидравлическая проводимость» -  а .

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.

Гидравлическое сопротивление трубы калькулятор. Калькулятор гидравлического расчета водопровода

Теги: Расчет труб

Калькулятор для гидравлического расчета водопроводных труб позволяет вычислить такие параметры как: коэффициент гидравлического сопротивления, потери напора, расход и скорость воды. Для расчетов потребуется указать такие исходные параметры, как диаметр и длина труб, расход воды, материал трубопровода. Основы для вычислений – формулы, приведенные в СНиП 2.04.02-84 (СП 31.13330.2012).

Гидравлический расчет простого трубопровода регламентируется СНиП 2.04.02-84 (СП 31.13330.2012) «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».