INFOBOS.RU / Сантехника / Конструктор водяного отопления / Распределение расхода и тепла по трубам. Абсолютные схемы.

Распределение расхода и тепла по трубам

В данной статье мы рассмотрим способы, как считать расходы в трубопроводе для того, чтобы вычислить необходимое поступление теплоносителя по трубопроводу.

Рассмотрим с начало последовательное соединение, а потом рассмотрим схемы, при котором идет разветвление (разделение потоков) трубопроводов и как в таком случае рассчитать расход.

Задачи с цифрами и формулами будут ниже.

Если схема имеет одну ветку, один трубопровод по кольцу. Смотри изображение.

В таких схемах все сопротивления складываются, и в зависимости от сопротивления находится расход в трубопроводе.

Решим задачку по нахождению сопротивления в одной ветке.

Задача 1.

Смотри изображение.

В данной схеме радиатор и теплый пол соединены - последовательно. В данном случае сопротивление теплого пола складываются с сопротивлением радиатора. То есть общее сопротивление равно всей сумме всех сопротивлений на всем кольце.

Для параллельной схемы расчет немного другой. Об этом ниже...

Трубы везде металлопластиковые диаметром 16мм по наружке.

Дано:

Труба металлопластиковая 16мм, внутренний диаметр 12мм.
Длина трубы теплого пола 40 м.
Длина остального трубопровода 2м.
Плавных поворотов в теплом поле 90 градусов соответствует: 28 шт.
Резких поворотов 90 градусов составляет: 5 шт.
Вход в радиатор - резкое расширение: 1шт.
Выход из радиатора - резкое сужение: 1шт.
Теплоноситель: Вода, температурой 60 градусов. На выходе нужно получить минимум 40 градусов.
Теплый пол должен потреблять 500 Вт на 40 метров трубы.
Радиатор должен потреблять 1000 Вт.
Теплоноситель: Вода.

Решение.

Чтобы решать задачи по гидравлике я разработал специальный калькулятор расчетов по нахождению гидравлического сопротивления, более детально о том, как находить гидравлическое сопротивление с помощью калькулятора объясняется здесь:

Расчет гидравлического сопротивления в системе отопления

Для решения воспользуемся специальным калькулятором, который поможет найти гидравлическое сопротивление по всей длине трубопровода.

Скачать калькулятор, программу.

Внутренний диаметр 0,012м

Длина трубы 40+2=42метра

При расходе в 2 литра в минуту сопротивление равно 0,66 метров.

Далее необходимо посчитать, какой расход нужен для данной схемы

Для решения расходов в трубопроводе использована эта статья:

Законы переноса тепла по трубам

Предположим, что в теплый пол необходимо поступление теплоносителя температурой 50 градусов, тогда в радиаторе должно теряться 10 градусов.

О том, как точнее посчитать теплопотери радиатора описано в этой статье:

Расчет потерь тепла через радиатор

Если в радиатор поступает теплоноситель с температурой 60 градусов, а выходит из радиатора с температурой 50 градусов и потребляет данный радиатор 1000 Вт, то согласно расчету:

Ответ: Расход в радиаторе достаточно создать 1,4 литра в минуту.

Теперь посчитаем расход в теплом поле.

Поэтому выбираем для всей ветки самый максимальный расход в 1,4 л/мин.

Т3 - это разница между температурой подачи и обратки.

Если принять теряемую температуру в теплом поле равной 5 градусам.

Не трудно догадаться, что при указанных тепловых потерях (1500Вт) и расходе в 1,4 л/м, температура на выходе из теплого пола будет равна 45 градусам, если на вход в радиатор будет поступать температура в 60 градусов. То есть в радиаторе будет теряться 10 градусов, а в теплом поле 5 градусов.

В теплый период как обычно теплопотери минимальны, то и температура теплоносителя будет куда меньше теряться.

Теперь давайте посчитаем, какое будет сопротивление при расходе в 1,4 литр/минута.

Ответ при расходе 1,4 л/м, сопротивление в трубопроводе равно 0,35 метров.

О том, как подобрать насос для системы отопления, описано в этой статье:

Подбираем циркуляционный насос для отопления

Задача 2.

Во второй задачи мы рассмотрим схему с разделением потоков. Смотри изображение.

Сопротивление на тройниках пока рассматривать не будем, так как расчет в тройниках очень непредсказуемый и влияет от распределения расходов и поворотов потока.

Давайте рассмотрим данную схему как бы конкретнее по блокам.

К блоку (сопротивление 1) относится короткий трубопровод 1 метр и три отвода 90 градусов.

К блоку (сопротивление 2) относится радиатор, труба 2метра, и его расширение и сужение на входе.

К блоку (сопротивление 3) относится теплый пол длиной 40 метров и 30 плавных поворотов 90 градусов.

Соответственно расходы для каждого отдельного сопротивления будут разными, если конечно (сопротивление 2) не равно (сопротивлению 3).

(Расход 1)=(Расход 2)+(Расход 3)

Рассмотрим (расход 2) и (расход 3)

Если (сопротивление 2) будет меньше (сопротивление 3), то (расход 2) будет больше (расхода 3)

То есть (сопротивление 2) < (сопротивление 3) = (расход 2) > (расход 3)

Для расчета необходимо задать (расход 1), он будет равен 6 л/м.

Необходимо примерно задать расход2, применим 5 л/м.

Применить расход 5 л/м на ветку с наименьшим (сопротивлением 2).

Согласно калькулятору расчета, составило: 0,16 м.

Далее необходимо найти (расход 3) подставляя расход такой, чтобы (сопротивление 3) было равным: 0,16 м. Грубо говоря необходимо сделать (сопротивление2) и (сопротивление3) равными.

(Сопротивление2) = (Сопротивление3)

(Расход 1)=(Расход 2)+(Расход 3)

Я подставил расход: 0,96 л/м.

Согласно калькулятору расчета, составило: 0,1613 м = 0,16м.

Расчет показал:

Расход 3 = 0,96 л/м

Расход 1 = Расход 2 + Расход 3

Расход 1 = 5 + 0,96 = 5,96 л/м

Расход 1 должен быть равен 6 л/м. Другими словами нужно подобрать такое сопротивление, чтобы сумма всех расходов была равна 6 литрам в минуту.

(Сопротивление 2) и (сопротивление 3) можно принять одним (сопротивлением 4) упростив схему по блокам. Смотри изображение.

(Сопротивление 4) = (Сопротивление 2) = (сопротивление 3)

(Общее сопротивление) = (Сопротивление 1) + (сопротивление 4)

Для того чтобы увеличить расход в теплом поле достаточно на вход радиатора присоединить термостатический клапан, который создаст более ощутимое местное сопротивление.

Задача 3.

Решим более сложную задачу с коллекторным распределением на три контура.

Сам коллектор позволяет или предназначен равномерно распределять потоки по контурам. То есть коллектор не создает внутри себя местное сопротивление на определенный контур. Все контура в коллекторе имеют одинаковое сопротивление. В обычных тройниках возникает ускоренные потоки, которые влияют на контур. Коллектор же имеет более повышенный диаметр и из-за этого скорость в коллекторе резко уменьшается и увеличивается благоприятное распределение потока.

Рассмотрим схему

Приведем данную схему в блочный вид:

Дано:

(Сопротивление 1) Угол 2шт. Расширение на коллекторе 1шт, сужение на коллекторе 1шт.
(Сопротивление 2) Труба 40 метров, плавные повороты 28шт, сужение и расширение с коллектора на трубу.
(Сопротивление 3) Труба 20 метров, плавные повороты 17шт, сужение и расширение с коллектора на трубу.
(Сопротивление 4) Труба 10 метров, плавные повороты 9шт, сужение и расширение с коллектора на трубу.
Температура теплоносителя 40 градусов.
Вид теплоносителя: Вода.

Трубы из металлопластиковой трубы с внутренним диаметром 12мм.

Решение.

Как обычно, задаем необходимый расход. Он будет равен 10 литрам в минуту.

Данный расход немного уменьшим (сделаем равным 7л/м) и применим для короткого контура теплого пола (сопротивление4). То есть, вводим расход 7 л/м. А длину трубы 10 метров. Плавных поворотов 9шт.

Считаем сопротивление с помощью калькулятора

Расчет показал: 1,43 метров.

Далее это сопротивление должно быть на двух других контурах. То есть нужно найти расход для двух других ветках, при установленных сопротивлениях (1,43м.).

(Сопротивление2) = (Сопротивление3) = (Сопротивление4)

(Расход 1)=(Расход 2)+(Расход 3)+(Расход 4)

Расчет показал:

Расход 2 = 3,32 л/м

Расход 3 = 4,78 л/м

Расход 1 = Расход 2 + Расход 3 + Расход 4

Расход 1 = 7 + 3,32+4,78 = 15,1

Расход 1 должен быть равен 10 л/м. Другими словами нужно подобрать такое сопротивление, чтобы сумма всех расходов была равна 10 литрам в минуту.

Расход 4 сделаем равным 5л/м

Расчет показал: 0,78 метров.

Расход 2 = 2,36 л/м

Расход 3 = 3,46 л/м

Расход 1 = Расход 2 + Расход 3 + Расход 4

Расход 1 = 5 + 2,36 +3,46 = 10,82 л/м

Сделаем чуть поточнее...

Расход 4 сделаем равным 4,5 л/м

Расчет показал: 0,65 метров.

Расход 2 = 2,13 л/м

Расход 3 = 3,12 л/м

Расход 1 = Расход 2 + Расход 3 + Расход 4

Расход 1 = 4,5 + 2,13 +3,12 = 9,75 л/м

Ответ: При расходе 10 л/м сопротивление на трех контурах составляет 0,65м.

Расход 2 = 2,13 л/м

Расход 3 = 3,12 л/м

Расход 4 = 4,5 л/м

Данные параллельные контура можно привести к одному сопротивлению.

(Сопротивление5)=(Сопротивление2)=(Сопротивление3)=(Сопротивление4)

(Общее сопротивление) = (Сопротивление 1) + (сопротивление 5)

На этом статья закончена, пишите вопросы, обязательно отвечу!

По данному алгоритму можно виртуально рассчитать гидравлическое сопротивление на всю систему отопления, а потом подобрать циркуляционный насос.

Это статья является частью системы: Конструктор водяного отопления.


   


 
Если Вы желаете получать уведомления
о новых полезных статьях из раздела:
Сантехника, водоснабжение, отопление,
то оставте Ваше Имя и Email.


 


    Комментарии (+) [ Читать / Добавить ]  

Все о дачном доме
        Водоснабжение
                Обучающий курс. Автоматическое водоснабжение своими руками. Для чайников.
                Неисправности скважинной автоматической системы водоснабжения.
                Водозаборные скважины
                        Ремонт скважины? Узнайте нужен ли он!
                        Где бурить скважину - снаружи или внутри?
                        В каких случаях очистка скважины не имеет смысла
                        Почему в скважинах застревают насосы и как это предотвратить
                Прокладка трубопровода от скважины до дома
                100% Защита насоса от сухого хода
        Отопление
                Обучающий курс. Водяной теплый пол своими руками. Для чайников.
                Теплый водяной пол под ламинат
        Обучающий Видеокурс: По ГИДРАВЛИЧЕСКИМ И ТЕПЛОВЫМ РАСЧЕТАМ
Водяное отопление
        Виды отопления
        Отопительные системы
        Отопительное оборудование, отопительные батареи
        Система теплых полов
                Личная статья теплых полов
                Принцип работы и схема работы теплого водяного пола
                Проектирование и монтаж теплого пола
                Водяной теплый пол своими руками
                Основные материалы для теплого водяного пола
                Технология монтажа водяного теплого пола
                Система теплых полов
                Шаг укладки и способы укладки теплого пола
                Типы водных теплых полов
        Все о теплоносителях
                Антифриз или вода?
                Виды теплоносителей (антифризов для отопления)
                Антифриз для отопления
                Как правильно разбавлять антифриз для системы отопления?
                Обнаружение и последствия протечек теплоносителей
        Как правильно выбрать отопительный котел
        Тепловой насос
                Особенности теплового насоса
                Тепловой насос принцип работы
Про радиаторы отопления
        Способы подключения радиаторов. Свойства и параметры.
        Как рассчитать колличество секций радиатора?
        Рассчет тепловой мощности и количество радиаторов
        Виды радиаторов и их особенности
Автономное водоснабжение
        Схема автономного водоснабжения
        Устройство скважины Очистка скважины своими руками
Опыт сантехника
        Подключение стиральной машины
Полезные материалы
        Редуктор давления воды
        Гидроаккумулятор. Принцип работы, назначение и настройка.
        Автоматический клапан для выпуска воздуха
        Балансировочный клапан
        Перепускной клапан
        Трехходовой клапан
                Трехходовой клапан с сервоприводом ESBE
        Терморегулятор на радиатор
        Сервопривод коллекторный. Выбор и правила подключения.
        Виды водяных фильтров. Как подобрать водяной фильтр для воды.
                Обратный осмос
        Фильтр грязевик
        Обратный клапан
        Предохранительный клапан
        Смесительный узел. Принцип работы. Назначение и расчеты.
                Расчет смесительного узла CombiMix
        Гидрострелка. Принцип работы, назначение и расчеты.
        Бойлер косвенного нагрева накопительный. Принцип работы.
        Расчет пластинчатого теплообменника
                Рекомендации по подбору ПТО при проектировании объектов теплоснабжения
                О загрязнение теплообменников
        Водонагреватель косвенного нагрева воды
        Магнитный фильтр - защита от накипи
        Инфракрасные обогреватели
        Радиаторы. Свойства и виды отопительных приборов.
        Виды труб и их свойства
        Незаменимые инструменты сантехника
Интересные рассказы
        Страшная сказка о черном монтажнике
        Технологии очистки воды
        Как выбрать фильтр для очистки воды
        Поразмышляем о канализации
        Очистные сооружения сельского дома
Советы сантехнику
        Как оценить качество Вашей отопительной и водопроводной системы?
Профрекомендации
        Как подобрать насос для скважины
        Как правильно оборудовать скважину
        Водопровод на огород
        Как выбрать водонагреватель
        Пример установки оборудования для скважины
        Рекомендации по комплектации и монтажу погружных насосов
        Какой тип гидроаккумулятора водоснабжения выбрать?
        Круговорот воды в квартире
        фановая труба
        Удаление воздуха из системы отопления
Гидравлика и теплотехника
        Введение
        Что такое гидравлический расчет?
        Физические свойства жидкостей
        Гидростатическое давление
        Поговорим о сопротивлениях прохождении жидкости в трубах
        Режимы движения жидкости (ламинарный и турбулентный)
        Гидравлический расчет на потерю напора или как рассчитать потери давления в трубе
        Местные гидравлические сопротивления
        Профессиональный расчет диаметра трубы по формулам для водоснабжения
        Как подобрать насос по техническим параметрам
        Профессиональный расчет систем водяного отопления. Расчет теплопотерь водяного контура.
        Гидравлические потери в гофрированной трубе
        Теплотехника. Речь автора. Вступление
        Процессы теплообмена
        Тплопроводность материалов и потеря тепла через стену
        Как мы теряем тепло обычным воздухом?
        Законы теплового излучения. Лучистое тепло.
        Законы теплового излучения. Страница 2.
        Потеря тепла через окно
        Факторы теплопотерь дома
        Начни свое дело в сфере систем водоснабжения и отопления
        Вопрос по расчету гидравлики
Конструктор водяного отопления
        Диаметр трубопроводов, скорость течения и расход теплоносителя.
        Вычисляем диаметр трубы для отопления
        Расчет потерь тепла через радиатор
        Мощность радиатора отопления
        Расчет мощности радиаторов. Стандарты EN 442 и DIN 4704
        Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции
                Найти теплопотери через чердак и узнать температуру на чердаке
        Подбираем циркуляционный насос для отопления
        Перенос тепловой энергии по трубам
        Расчет гидравлического сопротивления в системе отопления
        Распределение расхода и тепла по трубам. Абсолютные схемы.
        Расчет сложной попутной системы отопления
                Расчет отопления. Популярный миф
                Расчет отопления одной ветки по длине и КМС
                Расчет отопления. Подбор насоса и диаметров
                Расчет отопления. Двухтрубная тупиковая
                Расчет отопления. Однотрубная последовательная
                Расчет отопления. Двухтрубная попутная
        Расчет естественной циркуляции. Гравитационный напор
        Расчет гидравлического удара
        Сколько выделяется тепла трубами?
        Собираем котельную от А до Я...
        Система отопления расчет
        Онлайн калькулятор Программа расчет Теплопотерь помещения
        Гидравлический расчет трубопроводов
                История и возможности программы - введение
                Как в программе сделать расчет одной ветки
                Расчет угла КМС отвода
                Расчет КМС систем отопления и водоснабжения
                Разветвление трубопровода – расчет
                Как в программе рассчитать однотрубную систему отопления
                Как в программе рассчитать двухтрубную систему отопления
                Как в программе рассчитать расход радиатора в системе отопления
                Перерасчет мощности радиаторов
                Как в программе рассчитать двухтрубную попутную систему отопления. Петля Тихельмана
                Расчет гидравлического разделителя (гидрострелка) в программе
                Расчет комбинированной цепи систем отопления и водоснабжения
                Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции
                Гидравлические потери в гофрированной трубе
        Гидравлический расчет в трехмерном пространстве
                Интерфейс и управление в программе
                Три закона/фактора по подбору диаметров и насосов
                Расчет водоснабжения с самовсасывающим насосом
                Расчет диаметров от центрального водоснабжения
                Расчет водоснабжения частного дома
                Расчет гидрострелки и коллектора
                Расчет Гидрострелки со множеством соединений
                Расчет двух котлов в системе отопления
                Расчет однотрубной системы отопления
                Расчет двухтрубной системы отопления
                Расчет петли Тихельмана
                Расчет двухтрубной лучевой разводки
                Расчет двухтрубной вертикальной системы отопления
                Расчет однотрубной вертикальной системы отопления
                Расчет теплого водяного пола и смесительных узлов
                Рециркуляция горячего водоснабжения
                Балансировочная настройка радиаторов
                Расчет отопления с естественной циркуляцией
                Лучевая разводка системы отопления
                Петля Тихельмана – двухтрубная попутная
                Гидравлический расчет двух котлов с гидрострелкой
                Система отопления (не Стандарт) - Другая схема обвязки
                Гидравлический расчет многопатрубковых гидрострелок
                Радиаторная смешенная система отопления - попутная с тупиков
                Терморегуляция систем отопления
        Разветвление трубопровода – расчет
        Гидравлический расчет по разветвлению трубопровода
        Расчет насоса для водоснабжения
        Расчет контуров теплого водяного пола
        Гидравлический расчет отопления. Однотрубная система
        Гидравлический расчет отопления. Двухтрубная тупиковая
        Бюджетный вариант однотрубной системы отопления частного дома
        Расчет дроссельной шайбы
        Что такое КМС?
Конструктор технических проблем
        Температурное расширение и удлинение трубопровода из различных материалов
Требования СНиП ГОСТы
        Требования к котельному помещению
Вопрос слесарю-сантехнику
Полезные ссылки сантехнику
---
Сантехник - ОТВЕЧАЕТ!!!
Жилищно коммунальные проблемы
Монтажные работы: Проекты, схемы, чертежи, фото, описание.
Если надоело читать, можно посмотреть полезный видео сборник по системам водоснабжения и отопления





Гидравлический расчет своими руками




Тепловые расчеты своими руками




Получить книгу







Форум Отопление




Расчет систем водоснабжения и отопления

Путь на страницу: http://infobos.ru/str/750.html
Статистика

Политика конфиденциальности

Яндекс.Метрика