Система отопления расчет

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.

Находим общий расход системы отопления.

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

где Т₃=Т₁-Т₂ - 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.

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

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.

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

Чтобы найти расход в сопротивление1 необходимо найти расход в радиаторе1.

Расчет подбора диаметра производится циклично:

С помощью калькулятора гидравлических сопротивлений производим расчет.

Рассмотрим ветку от тройника3 через радиатор3 до тройника8.

По пути трубопровода следуют местные сопротивления:

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

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

Далее рассмотрим ветку от тройника3 через радиатор2 до тройника8.

Задаем трубу 16мм с внутренним диаметром 0, 012 м

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

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:

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

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

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

Задаем трубу 26мм с внутренним диаметром 0, 020 м

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

Далее находим сопротивление11 = путь от тройника2 до тройника3.

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).

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.

Необходимо добавить расход на сопротивление1 на столько, чтобы:

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

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.

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

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

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

С первым этажом закончили, движемся на второй этаж.

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

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

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

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

Отклонения не большие оставим в таком положении

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

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.

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

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

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

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)

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

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:

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