Системы с естественной и

Раньше план систем однотрубного отопления для частных домов имел расширительный бак под потолком, в него поступала горячая вода из печи или другого отопительного агрегата, а дальше самотеком текла по трубам в радиаторы. Система была достаточно проста и надежна и успешно реализовывалась мастерами при модернизации печной системы отопления в небольших одноэтажных домах с длиной трубной обвязки в пределах 30 м (а раньше большинство домов имели площадь в пределах 50-70 м² и имели форму близкую к квадрату).

Располагаемый перепад давления для создания циркуляции воды:

(4)

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

(5)

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

∆Ре.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;

В качестве примера рассмотрим двухтрубную гравитационную систему отопления .

Исходные данные для расчета:

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.

Обратите внимание

На первом этапе следует определиться с требуемой мощностью отопления, выбрать оптимальную схему разводки трубопроводов, а также тепловой режим работы.

С инженерной точки зрения жидкостная система отопления представляется достаточно сложным комплексом, включающим устройства генерации тепла, его транспортировки и выделения в обогреваемых помещениях. Идеальным режимом работы гидравлической системы отопления считается такой, при котором теплоноситель поглощает максимум тепла от источника и передаёт его комнатной атмосфере без потерь в процессе перемещения. Конечно, такая задача видится совершенно недостижимой, однако более вдумчивый подход позволяет предсказать поведение системы в различных условиях и максимально приблизиться к эталонным показателям. Это и есть главная цель проектирования систем отопления, важнейшей частью которого по праву считается гидравлический расчёт.

Практические цели гидравлического расчёта таковы:

Совокупность последовательно соединенных участков системы отопления, от источника теплоты до отопительных приборов и обратно, образуют циркуляционные кольца, по которым осуществляется движение теплоносителя. В двухтрубных системах отопления количество циркуляционных колец равно количеству отопительных приборов, а в однотрубных — количеству приборных веток (стояков).

Необходимое, пропорциональное тепловым нагрузкам, распределение теплоносителя по циркуляционным кольцам системы отопления осуществляется обратно пропорционально потерям давления в этих кольцах. Причем обратная пропорциональность является квадратичной.

Гидравлический расчет необходим для правильно подбора диаметров и длины труб, количества их соединений и поворотов, количества стояков, оптимального сбалансирования отопительной системы с помощью радиаторных клапанов .

Гидравлический расчет системы отопления выполняется на основе суммарной мощности системы отопления и/или мощности всех радиаторов, разности температур на входе и выходе (подача и обратка котла), площади поперечного сечения труб. 

Применяя полученную информацию относительного необходимого количества тепла, можно выбрать котельное оборудование для конкретной разновидности топлива.

В зависимости от расположения розлива подачи выделяют схемы с нижним и верхнем розливами.

Нижний розлив: подача и обратка проходят по подвалу и соединяются парными стояками.

газовый котел

Упрощенная схема двухтрубной системы отопления – каждый из радиаторов индивидуально подключен к трубе подачи и к «обратке»

Сама по себе подача рабочей жидкости в батареи снизу вверх противоестественна, что логично с учетом силы притяжения. В связи с этим не рекомендуется использовать нижний подвод в системах отопления с самотечным передвижением воды. Однако на этом ограничения не заканчиваются.

Если сделать двустороннее подключение снизу, где обратный патрубок подключается по классической схеме, на подаче ставится клапан. Пропускная способность у него меньше, чем у футорки с вставленным фитингом. Из-за этого сопротивление батареи становится выше номинального в два раза. Следовательно, придется ставить насосное оборудование большей мощности и кардинально пересматривать процессы гидравлических расчетов.

В случае с нижней подводкой с одной стороны трудностей еще больше:

Как работает отопление с одним контуром трубной разводки: