INFOBOS.RU / Сантехника / Конструктор водяного отопления / Собираем котельную от А до Я...

Собираем котельную от А до Я...

Любая котельная это сердце системы отопления и водоснабжения. В данной статье я расскажу, как собрать котельную так чтобы она, по крайней мере, имела хорошо работающую систему отопления и водоснабжения. С помощью указанных алгоритмов, можно максимально усилить эффект системы отопления.

Видео:

Включите звук!

Скачать программу

Я научу Вас делать расчет и собирать такую систему отопления.

В этой статье вы узнаете:

Как узнать мощность котла
Как подключить котел
Как подключить два котла и более
Как подключить твердотопливный котел
Как обвязать систему отопления очень большого дома
Как использовать гидрострелку в системе отопления
Как сделать коллектор, чтобы служил верой и правдой
Как завязать бойлер косвенного нагрева для горячего водоснабжения
Как подключить водяные теплые полы
Как избавляться от воздуха в системе отопления в постоянном режиме
Инженерный расчет диаметров для необходимого расхода
Как использовать регуляторы температуры в системе отопления
Назначение отдельных элементов систем, без чего нельзя обойтись

Кто планирует подводить природный газ в котельное помещение, тому необходимо ознакомиться с требованиями для котельных с газовыми котлами.

Требования к котельному помещению, где имеется газопровод

Любой проект отопления, где планируется отопление дома, начинается с расчета тепловых потерь данного дома. О том, как посчитать теплопотери дома разработаны СНиПы, Госты и различная литература для расчета тепловых потерь. Одним из СНиПов является СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника».

Хочу немного рассказать по поводу тепловых расчетов. На самом деле расчет тепла осуществляется не какими-то приборами, как некоторые могут предположить. Любые инженеры на стадии проектирования пользуются чистой или теоретической наукой, которая позволяет за счет только известных материалов из которых сделан дом, произвести расчет теряемого тепла. Многие инженеры, чтобы ускорить расчет теплопотерь используют специальные программы, одним из которых пользуюсь сам лично.

Программа называется: "Комплекс Valtec"

Данная программа абсолютно бесплатна и скачивается в интернете. Чтобы найти эту программу просто воспользуйтесь поиском в Яндекс и введите поисковую строчку: "Программа Комплекс Valtec". Если Вы не найдете в инете эту программу, то обратитесь ко мне и я подскажу Вам прямой адрес. Просто напишите в комментарии на этой странице и я отвечу там же.

О том, как рассчитывать теплопотери, напишу отдельную статью...

Кстати в этой программе еще производиться гидравлический расчет, и даже расчет теплого водяного пола и многое другое.

После того как Вы определились с тепловыми потерями, идем дальше...

Что касается котлов. Электрический котел может стоять где угодно. Что касается котлов, которые имеют дымоотводящую трубу их необходимо монтировать так, чтобы это было безопасно от возгорания и небыли нарушены правила расположения димоотводов. Для дымоотводящих котлов необходимо предусмотреть приточную вентиляцию. Существуют турбированные котлы, в которых функционирует приточная вентиляция, то есть труба в трубе. А бывает, что к котлу приходят две трубы: Приточная и вытяжная.

Мощность котла подбирается в зависимости от теплопотерь дома плюс горячее водоснабжение.

Если у Вас максимальные теплопотери дома составляют 20 кВт и на горячее водоснабжение уходит, к примеру: 5кВт, то результативная мощность котла должна быть не ниже 25кВт.

Как посчитать энергию на горячее водоснабжение

По государственному стандарту температура горячей воды не должна быть ниже 60 градусов. По своим наблюдениям на одного человека уходит примерно 4 кубометра горячей воды в месяц, может и больше. Не зря установлено 60 градусов, потому, что при данной температуре умирают многие микроорганизмы.

Дано:

4 м3 = 4000 литров

4000 / 30 дней = 133 литр/день

133 / 24 часа = 5,54 литр/час

Поступает холодная вода 10 градусов, а нагревается до температуры 60 градусов.

Согласно расчетам из этой статьи: Расчет водяного тепла.

Решение.

Для решения используется универсальная формула:

W - энергия, (Вт)

С - теплоемкость воды, С=1163 Вт/(м3•°С)

Q - расход, (м3)

t1 - Температура холодной воды

t2 - Температура горячей воды

Просто вставляем наши значения, не забывайте учитывать единицы измерения.

Ответ: На каждого человека необходимо 322 Вт/час.

Если теплопотери здания составляют 20кВт, то каждый час Ваш дом теряет 20кВт тепла.

Разбираем схемы подключения котла

Ниже будут схемы...

Любой котел должен быть защищен от скопления в нем мусора. Для этого служит такой элемент как: Фильтр грязевик. Фильтр грязевик устанавливается на обратную линию системы отопления.

Такой фильтр фильтрует крупную крошку, для того, чтобы исключить засор в теплообменнике котла. Котел при таком фильтре прослужит гораздо дольше, чем без него.

Также на обратную линию устанавливают обратный клапан. Но часто ставят его на подающую линию.

Первая причина, почему ставим обратный клапан на обратную линию системы отопления.

Обратный клапан служит для того, чтобы исключить обратное движение теплоносителя в случаях, если установлены параллельно два котла. Но это не означает, что его не нужно ставить на линию обратки когда установлен один котел.

Обратный клапан служит скорее не только для того, чтобы исключить обратное движение теплоносителя, а для того чтобы в аварийных ситуациях сохранить котел в работоспособном положении.

Например, многие продвинутые котлы снабжены защитой по давлению: Если давление упало - это означает, что теплоносителя нет, и котел отключается. Но не исключены случаи, когда такой защиты нет или такая защита по каким либо причинам не сработала, тогда возможна аварийная ситуация, когда теплоноситель попросту выльется из теплообменника и возникнет банальный перегрев теплообменника и соответственно его разрушение. Обратный клапан помогает оставить теплоноситель в теплообменнике для того, чтобы сохранить теплообменник от разрушения высокой температурой. То есть в случаях аварии по причине протечки, обратный клапан не даст вылиться теплоносителю из теплообменника.

По второй причине обратный клапан ставиться на подающую линию системы отопления, для того, чтобы исключить обратное движения теплоносителя с целью исключить попадания мусора с системы отопления через подающую линию.

Бывают случаи, когда в системе отопления существует обратное движение теплоносителя.

Обратный клапан обязательно нужно поставить в том случае, когда два котла работают в паре и подключены они параллельно друг другу. Это дает возможность при выходе одного котла из строя поддерживать систему отопления в рабочем положение. То есть если на каждом котле имеется свой циркуляционный насос, то возникает ситуация, когда отключается один насос, а второй насос начинает создавать обратную циркуляцию теплоносителя в котле, у которого перестал работать насос.

Также обратный клапан нужно поставить, если имеются в системе отопления насосы, которые смогут создать обратное движение теплоносителя через котел.

Предохранительный клапан всегда ставиться на подающую линию системы отопления на высокой точке, по направлению движения теплоносителя после котла. Как можно ближе к котлу.

Почему? Чтобы в случаях, когда теплоноситель закипит от перегрева, и давление начнет резко увеличиваться, то из предохранительно клапана начнет выходить вода паром.

Если предохранительный клапан будет установлен на обратной линии внизу, то возникнет ситуация, когда вода будет выходить в жидком виде и в большом количестве и система отопления быстро потеряет большое количество теплоносителя. Теплоноситель в кипящем виде будет долго выходить из системы отопления. В таком случае котел в аварийной ситуации может проработать несколько дольше и есть шанс спасти котел от перегрева.

А теперь рассмотрим схемы

Самая распространенная схема

Данная схема подходит для котлов имеющих защиту по давлению и защиту от перегрева теплообменника. Если котел простенький и не обладает дополнительными защитами, то следует подключить следующим образом:

В данной схеме обратный клапан в случае протечки не оставит теплообменник котла без теплоносителя. Автоматический воздухоотводчик также не оставит теплообменник и циркуляционный насос без теплоносителя. Предохранительный клапан должен быть установлен так, чтобы любые краны не отсекали его от котла. В противном случае при перегреве возможны взрывы, если кран будет закрыт.

Большинство продвинутых укомплектованных котлов уже оборудованы данными элементами, которые уже имеются в корпусе таких агрегатов.

Расширительный бак служит для того, чтобы компенсировать расширения теплоносителя связанные с повышением температуры. С расширительным баком скачки давления связанные с повышением и остыванием теплоносителя обычно минимальны.

Объем расширительного бака выбирается исходя из общего объема теплоносителя замкнутой системы отопления. То есть это 10% от объема теплоносителя в системе отопления. К примеру, если у Вас объем теплоносителя составляет 100 литров, то объем расширительного бака должен составить минимум 10 литров. Обычно скачки в пределах допустимого значения, но иногда хочется более стабильного давления, тогда следует увеличить объем расширительного бака до 30%.

Как настроить расширительный бак для системы отопления

Подробное описание по настройкам расширительного бака (гидроаккумулятора) написано здесь:

Гидроаккумулятор. Принцип работы, назначение и настройка.

Как подключить два котла

Максимальный уровень подключения двух котлов с вентилями

Кран с разборным соединением служит для отключения неисправного котла от системы отопления. В таком случае система отопления остается в работоспособном положении.

Преимущества работы двух котлов в паре

При выходе одно котла из строя система отопления будет продолжать работать.

Не нужно покупать один мощный котел, можно купить два слабеньких котла.

Два слабеньких котла работающих вместе выдают гораздо больше нагретого теплоносителя, так как некоторые мощные котлы имеют малый диаметр прохода. Из-за малого проходного диаметра расход теплоносителя через котел, мягко говоря, остается недостаточным для большого дома. Хотя существуют схемы, которые позволяют увеличить расход. Об этом поговорим ниже.

О том, какой расход должен быть в системе отопления поговорим ниже...

Недостатки двух работающих котлов в паре

Стоимость двух слабеньких котлов, гораздо выше, чем одного мощного котла.

Будут не оправдано работать два насоса. Хотя два насоса могут работать вполне в экономичном режиме, чем один настроенный на большие обороты.

Что касается подбора диаметра трубы

Насколько я знаю, существуют три способа, как определить диаметр трубопровода:

1. Обывательский
2. Практико-наработанный
3. Научный

Обывательский способ - это подбор диаметра за счет определения скорости движения воды в трубопроводе. То есть подбирается диаметр, таким образом, чтобы скорость движения воды не превышала 1 метр в секунду для отопления. А для водоснабжения можно и побольше. Короче где-то повидали и скопировали, повторили диаметр. Также находят всякие рекомендации специалистов. Учитывается кокой-то средний показатель. Короче обывательский метод самый не экономический и в нем допускаются самые злостные ошибки и нарушения.

Практико-наработанный - это способ, при котором уже известны схемы и разработаны специальные таблицы, в которых уже имеются все диаметры и указаны дополнительные параметры по расходу и скорости движения воды. Такой способ подходит обычно для чайников, которые не разбираются в расчетах.

Научный способ самый идеальный расчет

Этот способ является универсальным и дает возможность определять диаметр для любой задачи.

Я много смотрел обучающих видео, и пытался найти расчеты по определению диаметров трубопровода. Но в инете толкового объяснения не находил. Поэтому уже более 1 года в инете существует моя статья по определению диаметра трубопровода:

Профессиональный расчет диаметра трубы по формулам.

А кто-то вообще пользуется специальными программами, по расчетам гидравлики. Мало того я даже находил неправильные и неквалифицированные расчеты по гидравлике. Которые до сих пор гуляют в интернете и многие продолжают использовать не разумный метод гидравлических расчетов. В особенности не правильно считают гидравлику систем отопления.

Далее мы разберем исключительно научный метод расчета диаметра. Подробно описывается расчет диаметра трубы в этой статье:

Подбор диаметра трубы для отопления.

Для точного определения диаметра нужно понять следующее:

1. Жидкость, двигаясь по трубе стремиться к тому, чтобы остановиться. Поэтому любой протяженный участок трубы это сопротивление. То есть нужно понять, что существует сопротивление.
2. Любой насос рассчитан для того, чтобы протолкнуть жидкость с рассчитанной силой, и поэтому каждый насос имеет свою определенную силу, для проталкивания воды.

А теперь внимание!

Насос толкает жидкость по трубе, а труба со всеми поворотами дает сопротивление движению.

Сила насоса и сила сопротивления измеряется только одной единицей измерения - это метры. (метры водяного столба).

Чтобы протолкнуть жидкость в трубе насос должен справиться с силой сопротивления.

Я разработал статью, где подробно описывается подбор насоса:

Подбираем насос для отопления.

Любой насос обладает двумя параметрами: Силой напора и расходом. Поэтому все насосы обладают напорно-расходными графиками, на которых по кривой показано как меняется расход в зависимости от сопротивления движения жидкости в трубе.

Для подбора насоса необходимо знать сопротивление, создаваемое в трубе при определенном расходе. Необходимо знать сначала, сколько потребуется перекачивать жидкости в единицу времени (расход). При указанном расходе найти сопротивление в трубопроводе. Далее напорно-расходная характеристика насоса покажет, подходит Вам такой насос или нет.

Для того, чтобы находить сопротивления в трубопроводе разработаны следующие статьи:

Расчет гидравлического сопротивления в системе отопления

Распределение расхода и тепла по трубам. Абсолютные схемы.

На стадии проектирования можно найти расход всей системы отопления, достаточно знать тепловые потери определенного здания. В этой статье описан алгоритм расчета расхода теплоносителя при определенных теплопотерях:

Законы переноса тепла.

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.
Теплоноситель вода
Кинематическая вязкость воды при температуре 55 градусов=0,000000566 м2

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.

Дальнейшие расчеты по этой задаче уложены в другую статью:

Подробные расчеты по этой задаче.

Ответ: Оптимальный минимальный расход равен: 20л/м. 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.

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

Как обвязать систему водяного отопления очень большого дома

Существует универсальная схема для систем водяного отопления, которая позволяет сделать систему более совершенной, функциональной и очень производительной.

Выше я уже объяснял, для чего нужны такие элементы:

Обратный клапан, предохранительный клапан, автоматический воздухоотводчик, фильтр грязевик.

Гидрострелка - это на самом деле гидравлический разделитель, подробное объяснения и расчет гидрострелок объясняется тут:

Гидрострелка. Принцип работы, назначение и расчеты.

Но я немного повторюсь и поясню еще кое-какие детали. Рассмотрим схему с гидравлическим разделителем и коллектором вместе.

Q1,Q2,Q3,Q4,Q5 - расходы
V1,V2,V3 - Скорость течения теплоносителя
D1,D2,D3,D4,D5 - Диаметры труб
D1 - Диаметр входного патрубка от котла
D2 - Диаметр трубы идущий в кроллектор
D3 - Диаметр коллектора
D4 - Диаметр гидрострелки
D5 - Диаметр патрубка выходящий из коллектора
F - Расстояния между патрубками
R - Расстояния между центрами коллектора и входами в гидрострелку по высоте

V1 и V2 не должны превышать скорость 1 м/с при увеличении скорости наступают не оправданные сопротивления на входе и выходе патрубков.

V3 не должен превышать скорость 0,5м/с при увеличение скорости наступает влияние сопротивления от одного контура к другому.

F - Расстояние между патрубками не регламентируется и принимается минимально возможным для того, чтобы комфортно присоединить различные элементы (100-500мм)

R- Вертикальное расстояние также не регламентируется и принимается минимально 100мм. Максимальным до 3метров. Но правильнее будет расстояние(R) диаметров четырех патрубков(D2).

Основная цель гидрострелки - это получение независимого расхода, который не будет влиять на расход котла.

Основная цель коллектора разделить один поток на множество потоков так, чтобы потоки друг на друга не влияли. То есть, чтобы изменение одного из потоков коллектора не влияло на другие потоки. То есть в коллекторе возникает очень медленное движение теплоносителя. Медленная скорость в коллекторе меньше влияет на потоки, выходящие из него.

Разбираем входной диаметр от котла D1

Одним из расчетов диаметра является вот такая формула:

π-3,14-константа - отношение длины окружности к ее диаметру.
Q-расход воды м3
D-Внутренний диаметр трубы (м).
V - Скорость потока теплоносителя. Вообще - средняя скорость, кто знает гидравлику. (м/с).

Нужно стремиться к минимальной скорости движения теплоносителя. Чем быстрее движется теплоноситель, тем выше сопротивление движению. Чем больше сопротивление, тем медленнее движется теплоноситель и слабее греет система отопления.

Вообще желательно рассчитать сопротивление всего трубопровода идущего от котла в гидрострелку.

Задача.

Имеется дом с теплопотерями на 50 кВт. Площадь дома 400м2. Количество проживаемых 8 человек. На всем имеющемся полу будет теплый водяной пол. Возле каждого окна будет стоять радиатор. Мощность всех радиаторов запланировано на 50кВт. Мощность теплого пола 100Вт/м2.

Проектное решение.

Будет два котла мощностью 25кВт. Каждый котел будет иметь свой циркуляционный насос с напором до 6 метров и расходом до 2700 л/ч.

По контуру отопления: В котле имеются медные патрубки с внутренним диаметром 20мм. Длина всей медной трубы 1 метр. Равнопроходных прямых отводов 6шт. Теплообменник будет иметь местное сопротивление 10 единиц.

Подбираем диаметр трубы, идущий от котла до гидрострелки.

Медная труба с внутренним диаметром 20мм длиной 3 метра, отводов 2шт, обратный клапан и фильтр грязевик. Также необходимо учесть, что вход в гидрострелку является местным сопротивлением. Кран шаровый, тоже будет являться местным сопротивлением, в нем будет иметься и расширение и сужение, поэтому для кранов примем местное сопротивление равной единице.

Считаем сопротивление с одним котлом.

Ветка котла:

медная труба 20мм 1м.
Отвод 90 градусов 6шт.
Теплообменник 1шт

Ветка от котла до гидрострелки:

медная труба 20мм 3м.
Отвод 90 градусов 2шт.
Кран шаровый 2шт
Обратный клапан 1шт
Фильтр грязевик 1шт
Расширение в гидрострелке 1шт
Сужение в гидрострелке 1шт

Расход 2700 л/ч=45л/м

Температура 60 градусов, вода.

Вводим данные в калькулятор гидравлического сопротивления.

Калькулятор на 2 трубы gidravlic2.xlsx

Напорно-расходный график насоса и участка цепи трубопровода.

Я подставил расход равный 24 л/м, сопротивление составило 3,4м.

Ради эксперимента, давайте попробуем увеличить диаметр трубы от котла до гидрострелки.

Увеличим до 26мм, тогда после котла будет переход от маленького диаметра к большому диаметру. Поэтому необходимо добавить сопротивление сужения и расширения в этих местах.

Напорно-расходный график с увеличенным диаметром.

Увеличение диаметра привело к тому, что расход увеличился на 3л/м. То есть с диаметром 20мм расход 24л/м, а с диаметром 26мм расход равен 28л/м.

Естественно для теплообменника котла лучше увеличить расход, чтобы не увеличивать температурный напор между подающей трубой и обратной трубой, дабы не вызвать сильные нагрузки по температуре. К тому же расход через гидрострелку увеличивается и увеличивается теплоотдача в системе отопления.

А давайте еще попробуем увеличить диаметр до 32мм.

Тогда график будет таков.

Максимальный расход 29 л/м. Разница от первоначального на 4л/м.

Решать Вам стоит ли овчинка выделки... Дальнейшее увеличение приведет к бессмысленной трате денег на трубы большого диаметра.

Далее возвращаемся к реальной задачи с двумя котлами

Я не буду считать сопротивление на втором котле, так как уже известно какие сопротивления создаст одна ветка с одним котлом.

Далее я принимаю в расчет, что с каждого котла будет расход 29 л/м. расход от двух котлов будет равен 58л/м. Теперь я хочу посчитать какой диаметр выбрать для трубы объединяющий два котла и входящий в гидрострелку.

Находим диаметр после тройника

Дано:

Длина трубы 1м
Фильтр грязевик 1шт
Расширение и сужение в гидрострелку

При расходе 58 л/м сопротивление составило: 0,85 м, в основном сопротивление создает фильтр грязевик около 0,7м. Чтобы уменьшить сопротивление фильтра грязевика, достаточно увеличить его диаметр или резьбу на нем. Чем больше проходимость фильтра грязевика, тем меньше сопротивления в нем.

Поэтому принимаем решение: Не увеличивать диаметр, а увеличить фильтр грязевик, с резьбой до 1,5 дюйма.

С этим эффектом мы значительно увеличим общий тепловой расход от котла в гидрострелку.

Также этим эффектом увеличения расхода через котел мы увеличиваем КПД котлов.

Также, если мы хотим снизить сопротивление обратного клапана, то резьбу на нем следует увеличить. Поэтому принимаем обратный клапан с резьбой на 1,25 дюйма.

Шаровые краны следует подобрать таким образом, чтобы внутренний проход не заужался и не увеличивался, а точно повторял проход самой трубы. Выбирайте проход в сторону увеличения диаметра.

Далее переходим к расчету гидрострелки

Подробнее о гидрострелках:

Гидрострелка. Принцип работы, назначение и расчеты.

По условию задачи:

Расход через котел: 58 л/м=3480л/ч
Расход радиаторов: 2866 л/ч при температурном напоре 15 градусов.

Расход теплых полов: 3439 л/ч при температурном напоре 10 градусов.

400м2 х 100Вт/м2 = 40000 Вт

Горячее водоснабжение через бойлер: 600 л/ч

Расход горячего водоснабжения зависит от скорости прогрева бойлера косвенного нагрева.

К гидрострелки применимы эти расходы:

Расход котла: 58л/м=3480л/ч

Расход коллектора: 2866+3439+600=6905л/ч

Расход гидрострелки: 6905-3480=3425л/ч

Диаметр гидрострелки находиться по такой формуле

Скорость в гидрострелке примем 0,1м/с

Q = 3,425 м3/ч = 0,000951 м3/сек.

V = 0,1 м/с

Ответ: Внутренний диаметр гидрострелки равен: 110мм.

Необходимо учесть возможные отклонения по скорости в гидрострелке:

Если будет работать один котел: Расход=6905-1740=5165л/ч

Максимальный расход в гидрострелке при условии, что работает один котел.

Считаем

Q = 5,165 м3/ч = 0,00143 м3/сек.

Скорость в гидрострелки можно увеличить до 0,5м/с. Но я увеличивать не буду, так как я намерен получить максимум полезного действия из системы отопления. Уменьшая угловое сопротивление в гидрострелке.

Переходим к расчету распределительного коллектора

Максимальный расход в коллекторе составляет: 6905 л/ч. Скорость примем 0,5 м/с

Q = 6,905 м3/ч = 0,00192 м3/сек.

Ответ: Внутренний диаметр коллектора принимаю равным 70мм.

Входящий патрубок к коллектору D2

Максимальный расход составляет: 6905 л/ч. Скорость примем 1 м/с

Q = 6,905 м3/ч = 0,00192 м3/сек.

Ответ: Внутренний диаметр патрубка коллектора принимаю равным 49мм.

Итого по условию задачи для проекта:

D1 = 32мм
D2 = 49мм
D3 = 70мм
D4 = 135мм

F - Расстояние между патрубками не регламентируется и принимается минимально возможным для того, чтобы комфортно присоединить различные элементы (100-500мм)

R- Вертикальное расстояние также не регламентируется и принимается минимально 100мм. Максимальным до 3метров. Но правильнее будет расстояние(R) диаметров четырех патрубков(D2).

То есть в данном случае R=D2х4=49х4=196мм.

С точки зрения гидравлики, то для наименьшего сопротивления Q1 и Q2, следует сделать патрубки D1 и D2 на одном горизонтальном уровне. То есть, чтобы D1 входил попутно в D2.

Согласно коллектору подключение:

Q3 - Бойлер косвенного нагрева
Q4 - Радиаторное отопление
Q5 - Теплые водяные полы

Согласно заявленной схеме:

От коллектора первым следует Бойлер ГВС(Горячее Водо Снабжение). Воздухоотводчики возле насосов служат для того, чтобы насосы не работали без теплоносителя. Обратный клапан служит для того, чтобы исключить обратное движение теплоносителя, если насос не будет работать. А обратное движение теплоносителя возникает от других работающих насосов.

Подробное объяснение по подключению бойлера ГВС и линии рециркуляции объясняется Здесь:

Бойлер косвенного нагрева накопительный. Принцип работы.

Что касается радиаторного отопления, принципа работы различных схем. Я пока не приготовил статьи на эту тему, так как большинство знают, как это делать, хотя бы приблизительно. Но в планах есть затронуть эту тему, и прописать строгие законы и расчеты по разработке схем в пространстве.

Что касается теплых водяных полов

На схеме видно, что теплые водяные полы подключены через трехходовой клапан. Схема через трехходовой клапан образует смесительный узел.

Смесительный узел - это специальная цепь трубопроводов, которая образует смешивание двух разных потоков. В данном случае для теплого пола идет смешивание двух потоков: Нагретого теплоносителя из коллектора и остывшего возвращенного из теплых полов. Такое смешение, во-первых, дает пониженную температуру, а во-вторых, добавляет расход в теплые полы. Дополнительный расход ускоряет течение теплоносителя по трубам.

Подробнее о работе трехходового клапана здесь:

Трехходовой клапан. Принцип работы. Назначение.

Также я приготовил специальный видеоролик о том, как работают трехходовый клапан на основе сервопривода:

Видеоролик. Трехходовой клапан и сервопривод.

Также необходимо будет познакомиться более детально со смесительными узлами:

Смесительный узел. Принцип работы. Назначение и расчеты.

Как подключить водяные теплые полы?

Водяные теплые полы подключаются через смесительные узлы. А смесительный узел подключается в любой контур системы отопления для отбора тепла. Многие смесительные узлы работают на основе трехходового клапана.

Трехходовой клапан. Принцип работы.

Инженерный расчет диаметров для необходимого расхода

Для этих расчетов я разработал раздел: Конструктор водяного отопления

Как избавляться от воздуха в системе отопления в постоянном режиме?

Самым идеальным способом от избавления воздуха в автоматическом режиме служит элемент: Автоматический воздухоотводчик. Но для эффективного его использования его нужно установить на самый высокий подающий трубопровод систем отопления. Кроме того нужно создать область пространства, в котором будет отделяться воздух.

Смотри схему:

То есть выходящий теплоноситель из котла должен первым делом устремляться вверх на систему отделения воздуха. Система отделения воздуха состоит из бака толщиной больше диаметра в 6-10 раз входящего в него патрубка. Сам бак воздухоотделителя должен находиться в самой наивысшей точке системы отопления. Вверху бака должен быть автоматический воздухоотводчик.

Входящий патрубок должен находиться вверху, а уходящий из него внизу.

Когда теплоноситель имеет низкое давление, то и газы в нем начинают выделяться. Также самый горячий теплоноситель имеет более интенсивное газовыделение.

То есть, загоняя теплоноситель в самый верх, мы уменьшаем ему давление и тем самым воздух начинает выделяться более интенсивно. Так как теплоноситель, сразу идущий в бак воздухоотделителя имеет самую высокую температуру и соответственно газовыделение будет интенсивным.

Поэтому для идеального воздуховыделения в системе отопления необходимо выполнить два условия: Это высокая температура и низкое давление. А низкое давление находиться в самой высокой точке.

Для примера можно попробовать установить насос после бака воздухоотделителя, тем самым уменьшив давление в баке.

И почему такой метод выделения воздуха не используется повсеместно?

Потому что это дополнительная работа и затраты на материал.
Можно для этих целей использовать обычные воздухоотводчики и краны моевского в радиаторах.

Такой метод выделения воздуха давно известен!!! К тому же на порядок снимает хлопоты по выделению воздуха.

Как подключить твердотопливный котел

Как известно твердотопливные котлы подвержены риску перегрева из-за сбоя механизмов перекрывания воздуха. Для безопасного использования твердотопливных котлов для систем отопления от высоких температур используют два основных элемента.

Трехходовой клапан с обратной связью для регулирования температуры.
Емкостный гидравлический разделитель для уменьшения влияния резкого изменения температур.

Как работает емкостный гидравлический разделитель описано тут:

Гидрострелка. Принцип работы, назначение и расчеты.

Чем опасны высокие температуры для систем отопления?

Если у вас имеются пластиковые трубы типа полипропилена, металлопластика и сшитого полиэтилена, то вам противопоказаны прямые подключения таких труб к твердотопливному котлу.

Твердотопливный котел подключается только стальными и медными трубами, которые способны выдерживать температуры свыше 100 градусов.

Трубами, выдерживающими высокие температуры собирается смесительный узел с ограничением по температуре.

Емкостной гидравлический разделитель, дает возможность предотвратить опасные перегрузки по температуре.

Учтите то, что трубы даже стальные и медные не любят высоких температур. Любая труба, испытывающая большие перегрузки по температуре прослужит меньше лет.

Актуальная схема подключения твердотопливного котла:

В этой схеме имеются два трехходовых клапана. Также емкостной гидравлический разделитель в случаях его протечки можно отключить от системы отопления в обход.

Трехходовые клапаны в основном используются с большим проходным сечением и сервоприводами. Трехходовые клапаны с механическим передвижением клапанов имеют сильно зауженое проходное сечение, поэтому ознакомьтесь с графиками расходов данных трехходовых клапанов.

Трехходовой клапан в контуре котла служит для того, чтобы не пустить низкую температуру с системы отопления. Такой трехходовой должен пропустить теплоноситель в котел не меньше 50 градусов.

То есть если в системе отопления ниже 30 градусов, то трехходовой клапан начинает открывать контур котла внутри самого котла. То есть выходящий теплоноситель из котла сразу заходит в котел на обратную линию. Если температура котла выше 50 градусов, начинается в пуск холодного теплоносителя из системы отопления (с бака). Это нужно для того, чтобы не вызвать сильную перегрузку по температуре в контуре котла так как большой температурный напор вызывает конденсат на стенках теплообменника, а также уменьшает благоприятный отжиг дров. В таком режиме котел прослужит больше. Также розжиг котла будет быстрым и эффективным чем, если бы в котел поступал постоянно ледяной теплоноситель.

Температура твердотопливного котла должна быть не ниже 50 градусов. В противном случае нужно уменьшать температуру трехходового клапана не 50, а ниже градусов до 30.

При низком температурном отоплении в 50 градусов нужно учесть понижение температур трехходовых клапанов. Если на котле выставить 50 градусов, то на трехходовом клапане контура котла выставить 20-30 градусов, а на выходе градусов 50. Также учтите, чем выше температурный напор в котле, тем выше КПД котла. То есть в котле должен поступать более остывший теплоноситель. Также чем больше расход через котел, тем выше КПД котла. Об этом свидетельствует теплотехника.

Расход через котел должен быть максимально возможным для эффективного теплообмена (КПД выше.).

Трехходовой клапан на выходе к потребителю тепла нужен для того, чтобы стабилизировать температуру потребителю и не допустить попадания высокой температуры.

К примеру, из реального объекта:

На этом статья закончена, пишите комментарии.

Этот материал относиться к разделу: 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/757.html
Статистика

Политика конфиденциальности

Яндекс.Метрика