INFOBOS.RU / Сантехника / Конструктор водяного отопления / Система отопления расчет

Считаем систему отопления

Я научу Вас:

Рассчитывать диаметр в каждой ветке
Рассчитать расходы теплоносителя по веткам
Рассчитать насос для отопления
Рассчитать гидравлические сопротивление системы отопления

Рассмотрим простенькую задачу

Имеется один котел и двухтрубная тупиковая система отопления. Смотри изображение.

Обратите внимание на тройники, они обозначены цифрами... При пояснении буду указывать так: Тройник1, тройник2, тройник3 и т.д. Также обратите внимание, что обозначены расходы и сопротивления в каждых ветках.

Дано:

Радиаторов 6шт с разным потреблением тепла
Котел 12 кВт
Теплопотери здания 12 кВт
Трубы металлопластиковые.

Найти:

Диаметры трубопроводов каждой ветки
Подобрать напор и расход насоса.

Решение.

Находим общий расход системы отопления.

Примем, что температура подающей линии 60 градусов, а обратной линии 50 градусов.

тогда, согласно формуле

1,163 - теплоемкость воды, Вт/(литр•°С)

W - мощность, Вт.

где Т312 - разница температур между подающим и обратным трубопроводом.

Разница температур задается от 5 до 20 градусов. Чем меньше разница, тем больше расход и соответственно для этого увеличивается диаметр трубы. Если разница температур больше, то расход уменьшается, и диаметр трубы может быть меньше. То есть если вы зададите разницу температур равной 20 градусам, то расход будет меньше.

Чем меньше расход через радиатор, тем меньше тепла выдает радиатор.

Подробнее о выделение тепла через радиатор.

Находим диаметр трубопровода.

Чтобы найти диаметр трубопровода необходимо задать сам диаметр и посчитать сопротивление, создаваемое в трубопроводе данным диаметром. Сопротивление поможет нам подобрать необходимый диаметр.

Чтобы найти сопротивление необходимо воспользоваться калькулятором гидравлического сопротивления:

Скачать калькулятор гидравлического сопротивления

Для наглядности необходимо схему привести в блочный вид

Поскольку, сопротивление в тройниках очень мало, его не стоит брать в расчет при расчете сопротивления в системе отопления. Так как сопротивление протяженности трубы будет многократно превышать сопротивление в тройниках. Ну, если Вы педант и хотите посчитать сопротивление в тройнике, то рекомендую в случаях, если расход больше идет на поворот в 90 градусов, то используйте местное сопротивление угла. Если меньше, то можно закрыть на это глаза. Если движение теплоносителя по прямой, то сопротивление очень мало.

Сопротивление1 = ветка радиатора1 от тройника2 до тройника7
Сопротивление2 = ветка радиатора2 от тройника3 до тройника8
Сопротивление3 = ветка радиатора3 от тройника3 до тройника8
Сопротивление4 = ветка радиатора4 от тройника4 до тройника9
Сопротивление5 = ветка радиатора5 от тройника5 до тройника10
Сопротивление6 = ветка радиатора6 от тройника5 до тройника10
Сопротивление7 = путь трубы от тройника1 до тройника2
Сопротивление8 = путь трубы от тройника6 до тройника7
Сопротивление9 = путь трубы от тройника1 до тройника4
Сопротивление10 = путь трубы от тройника6 до тройника9
Сопротивление11 = путь трубы от тройника2 до тройника3
Сопротивление12= путь трубы от тройника8 до тройника7
Сопротивление13 = путь трубы от тройника4 до тройника5
Сопротивление14= путь трубы от тройника10 до тройника9
Сопротивление главной ветки = от трайника1 до трайника6 по линии котла

На каждое сопротивление необходимо подобрать диаметр. В каждом участке сопротивления свой расход. На каждое сопротивление необходимо установить заявленный расход в зависимости от тепловых потерь.

Находим расходы на каждом сопротивлении.

Чтобы найти расход в сопротивление1 необходимо найти расход в радиаторе1.

Расчет подбора диаметра производится циклично:

1. Задаем внутренний диаметр трубы сопротивления
2. Находим сопротивления в метрах водяного столба
3. Сопротивлением корректируем диаметр. Если сопротивление превышает норму, увеличиваем диаметр, а также уменьшаем местные сопротивления, для того, чтобы получить необходимое оптимальное сопротивление.

С помощью калькулятора гидравлических сопротивлений производим расчет.

Рассмотрим ветку от тройника3 через радиатор3 до тройника8.

По пути трубопровода следуют местные сопротивления:

Угол 4шт
Радиаторное расширение 1шт
Радиаторное сужение 1шт
Длина трубы 11метров.

Расход в этом трубопроводе составляет Q3 = 258л/ч=4,3л/мин

Температуру теплоносителя на подаче 60 градусов, на обратке 50 градусов. Поскольку длина трубы, идущая к радиатору и уходящая из радиатора одинакова, то выбираем для всей ветке среднюю температуру воды в 55 градусов. От температуры будет зависеть сопротивление. Чем ниже температура, тем больше сопротивление. Если температура сильно отличается на 20-50 градусов, то следует считать для каждой ветке трубы с различной температурой отдельно.

Задаем трубу 16мм с внутренним диаметром 12мм=0,012 м

Заводим данные в калькулятор.

Калькулятор показал: Сопротивление3(R3) = 0,75м

Далее рассмотрим ветку от тройника3 через радиатор2 до тройника8.

Задаем трубу 16мм с внутренним диаметром 0,012 м

По пути трубопровода следуют местные сопротивления:

Угол 2шт
Радиаторное расширение 1шт
Радиаторное сужение 1шт
Длина трубы 1метр.

Расход в этом трубопроводе составляет Q2 = 172л/ч=2,9л/мин

Заводим данные в калькулятор.

Калькулятор показал: Сопротивление2 = 0,07м

Сопротивление2 и сопротивление3 параллельны друг другу и поэтому, необходимо сделать так, чтобы сопротивление было у них одинаковым, а расходы разными.

Для примера посчитаем, какой расход получиться при таких сопротивлениях.

По условию задачи на радиатор2 и радиатор3 необходим расход равный:

Q11 = Q2 + Q3 = 2,9+4,3=7,2л/м

Для этого подбираем сопротивление

Я примерно подобрал: 0,5м

Нужно подставить такой расход, при котором сопротивление будет равно 0,5м

Согласно калькулятору:

Q2=8,1л/м

Q3=3,49л/м

Q11=Q2+Q3=8.1+3.49=11.6л/м

Расход 11,6 > 7,2 поэтому уменьшаем сопротивление до: 0,2м

Согласно калькулятору:

Q2=5,1л/м, а должен: 2,9л/м

Q3=2,1л/м, а должен: 4,3л/мин

Q11=Q2+Q3=5,1+2,1=7,2л/м

Расход 7,2 = 7,2 значит расход верный.

Не трудно догадаться, что расход явно не подходит. Поэтому, чтобы увеличить расход на радиаторе3, необходимо уменьшить сопротивление3. Увеличением диаметра мы уменьшим сопротивление.

Увеличиваем диаметр трубы на ветке3

Задаем трубу 26мм с внутренним диаметром 0,020 м

Задаем сопротивление: 0,07м

Согласно калькулятору:

Q2=2,9л/м

Q3=4,3л/м

Q11=Q2+Q3=2,9+4,3=7,2л/м

Расход 7,2 = 7,2 значит, результат подходит для нашей схемы.

Если R3 и R2 параллельны, то их расходы равны

то есть: R2=R3=0,07м

Далее находим сопротивление11 = путь от тройника2 до тройника3.

Расход в нем составляет: 7,2л/м

Длина трубы 5 метров

При внутреннем диаметре 20 сопротивление составило 0,05м

При внутреннем диаметре 26 сопротивление составило 0,016м

Я выбираю наименьшее сопротивление. Сопротивление11 равно сопротивлению12.

Общее сопротивление ветки от тройника2 по двум радиаторам(2,3) до тройника7 равно:

Сопротивление11+Сопротивление12+(Сопротивление(2,3))

То есть: 0,016+0,016+0,07=0,102м назовем: Сопротивление(2,3,11,12)

Далее сопротивление1 параллельно сопротивлению(2,3,11,12).

Расход Q1 = 86л/ч=1.4л/мин

Q7=Q11+Q1=7.2+1.4=8.6л/м

Сопротивление1 очень мало. Для увеличения сопротивления существуют запирающие краны обратного потока, которыми можно регулировать сопротивление.

Можно конечно остановиться на том, что вы поставите запирающий кран, для увеличения сопротивления, но всему есть предел. Бывали случаи, когда на ближайшем радиаторе делали очень маленький зазор для сопротивления, который просто со временем забивался, и радиатор переставал греть. Для того, чтобы этого не было воспользуемся дальнейшими моими указаниями.

Сопротивление(2,3,11,12)= 0,102м

Необходимо добавить расход на сопротивление1 на столько, чтобы:

Сопротивление1 = 0,102м

Подводка к радиатору1 такая же как у радиатора2.

Углов 2шт. Длина трубы 16мм с внутренним диаметром 12мм. Расширение и сужение на входе радиатора.

Подставил расход: Q1 = 3,56л/м и получил сопротивление равное 0,102м

Поэтому расход Q7=Q1+Q11 = 3,56+7,2=10,76л/м

Чтобы оставить расход Q11 на должном уровне в 7,2л/м, следует увеличить расход Q7=10,76л/м.

Если сделать расход Q7=8.6л/м, то расход Q11 будет недостаточным.

Поэтому экспериментируйте... Можете еще попытаться уменьшить сопротивления2 и 3. Но дальнейшее уменьшение сопротивление, может быть экономически не выгодным, так как трубы и фитинги большого диаметра могут стоить гораздо больше. Вам решать, что выбирать. Или сопротивление или экономию. Может, будет дешевле поставить более мощный насос, чем покупать более дорогую трубу. Кстати учтите, чем мощнее насос, тем больше он потребляет энергии.

Но обратите внимание на то, что расход в радиаторе1 увеличивается многократно, что тоже является экономически не выгодным фактом.

Движемся далее.

Находим сопротивление7 при расходе Q7= 10,76л/м

Выбираем трубу 26мм с внутренним диаметром 20мм=0,020м

Длина трубы 3 метра

Сопротивление7=0,068м

R7= R8=0,068м

R(1)= R(2,3,11,12)= R(1,2,3,11,12) потому, что они параллельны.

Сопротивление R(1,2,3,7,8,11,12)=R7+R8+R(1,2,3,11,12)

R(1,2,3,7,8,11,12)= 0,068+0,068+0,102=0,238м

С первым этажом закончили, движемся на второй этаж.

Начинаем с крайнего радиатора6

Сопроитивление6

Задаем диаметр трубы 16мм с внутренним диаметром 0,012м

Длина трубы 11м, углов 4шт, расширение и сужение

R6=0,096м

Сопроитивление5

Задаем диаметр трубы 16мм с внутренним диаметром 0,012м

Длина трубы 1м, углов 2шт, расширение и сужение

R5=0,069м

R5 и R6 Параллельны, поэтому, чтобы не убавить расход на радиаторе6 находим расход Q5, чтобы сопротивление R5=R6=0,096м

Q5=3,45л/м > 2,9л/м

Отклонения не большие оставим в таком положении

Тогда Q13=Q5+Q6=3.45+1.4=4.85л/м

R5=R6=R(5,6)= 0,096м

Сопроитивление13

Задаем диаметр 0,012м

R13=0.32м

Очень большое сопротивление. Необходимо уменьшить, так как это скажется на дальнейшем расчете.

Тогда задаем диаметр 0,016м

R13=0.079м

R(4,5,6,13,14)= R13+ R14+ R(5,6)=0,079+0,079+0,096=0,254м

Данное R(4,5,6,13,14) примерно равно R(1,2,3,7,8,11,12)=0,238м но все же это много, так как в цепь второго этажа войдут еще некоторые сопротивления.

Это сопротивление приведет к тому, что расход по второму этажу уменьшиться, а поскольку по первому этажу сопротивление меньше, то соответственно Основной расход пойдет по первому этажу.

Поэтому, нужно стремиться уровнять сопротивления.

Тогда увеличиваем диаметр 0,020м

R13=0.027м

R(4,5,6,13,14)= R13+ R14+ R(5,6)=0,027+0,027+0,096=0,15м

Сопроитивление4

Задаем диаметр трубы 16мм с внутренним диаметром 0,012м

Длина трубы 1м, углов 2шт, расширение и сужение

R4=0,149м

R4 = R(4,5,6,13,14)

0,15м = 0,149м разница очень маленькая

R4 и R(4,5,6,13,14) Параллельны и одинаковы по сопротивлению при заданном расходе

Тогда Q9=Q4+Q13=4,3+4,85=9,15л/м

Сопроитивление9

Задаем диаметр 0,020м

Длина трубы 13 метров

Q9=9,15м

R9=0,24м

Сопротивление очень большое.

Задаем диаметр 0,026м

Длина трубы 13 метров

R9=0,07м

R9=R10

R(4,5,6,9,10,13,14)=R9+R10+ R(4,5,6,13,14)= 0,07+0,07+0,15=0.29м

R(4,5,6,9,10,13,14)>R(1,2,3,7,8,11,12)

0,29м>0,254м

Поскольку сопротивление второго этажа выше, поэтому расход будет больше в первом этаже.

Нужно стремиться к тому, чтобы было R(4,5,6,9,10,13,14)=R(1,2,3,7,8,11,12)

Общий расход равен

Q=Q7+Q9=10.76+9.15=19.91л/м

Q=19.91л/м = 1194л/ч = 1,19 м3/час

Общее сопротивление

Длина трубы 8 метров

Углов 2шт

Задаем диаметр 0,020м

R=0.77м

R(Полное)=R+ R(1,2,3,7,8,11,12)=0.77+0,29=1,06м

Ответ: При расходе в 20 л/м сопротивление системы отопление составляет: 1м.

Далее, если известно сопротивление и расход системы отопления можно подобрать насос.

Как подобрать насос.

Как подобрать насос.

Конечно, еще необходимо учитывать сопротивление котла, которое можно принять примерно 0,5 м. В зависимости от диаметров прохода самого котла. Вообще если быть точнее, то необходимо в самом котле по трубкам рассчитать гидравлическое сопротивление. Как это сделать описано тут:

Расчет гидравлического сопротивления

На этом статья закончена, если есть вопросы, пишите в комментарии...

Эта статья является частью раздела: 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/755.html
Статистика

Политика конфиденциальности

Яндекс.Метрика