Гідравлічний розрахунок опалення з урахуванням трубопроводу

Індивідуальні системи гідравлічного опалення

Щоб правильно провести гідравлічний розрахунок системи опалення, необхідно взяти до уваги деякі експлуатаційні параметри самої системи. Сюди входять швидкість теплоносія, його витрата, гідравлічне опір запірної арматури і трубопроводу, інертність і так далі.

Може здатися, що ці параметри ніяк один з одним не пов`язані. Але це помилка. Зв`язок між ними пряма, тому потрібно при аналізі спиратися саме на них.

Наведемо приклад цього взаємозв`язку. Якщо збільшити швидкість теплоносія, то відразу ж зросте опір трубопроводу. Якщо збільшити витрату, то збільшується швидкість гарячої води в системі, а, відповідно, і опір. Якщо збільшити діаметр труб, то знижується швидкість руху теплоносія, а значить, знижується опір трубопроводу.

Про що це говорить? Можна все розрахувати таким чином, що скоротяться витрати на придбані матеріали. А це вже економічний бік справи.

Система опалення включає в себе 4 основних компоненти:

1. Опалювальний котел.
2. Труби.
3. Прилади опалення.
4. Запірна і регулююча арматура.

Кожен з цих компонентів має свої параметри опору. Провідні виробники обов`язково їх вказують, тому що гідравлічні характеристики можуть змінюватися. Вони багато в чому залежать від форми, конструкції і навіть від матеріалу, з якого виготовлені складові опалювальної системи. І саме ці характеристики є найважливішими при проведенні гідравлічного аналізу опалення.

Що ж таке гідравлічні характеристики? Це питомі втрати тиску. Тобто, в кожному виді опалювального елементу, будь то труба, вентиль, котел або радіатор, завжди присутній опір з боку конструкції приладу або з боку стінок. Тому, проходячи по ним, теплоносій втрачає свій тиск, а, відповідно, і швидкість.

витрата теплоносія

витрата теплоносія

Щоб показати, як проводиться гідравлічний розрахунок опалення, візьмемо для прикладу просту опалювальну схему, в яку входять опалювальний котел і радіатори опалення з кіловатним споживанням тепла. І таких радіаторів в системі 10 штук.

Тут важливо правильно розбити всю схему на ділянки, і при цьому точно дотримуватися одного правила - на кожній ділянці діаметр труб не повинен змінюватися.

Отже, перша ділянка - це трубопровід від котла до першого опалювального приладу. Друга ділянка - це трубопровід між першим і другим радіатором. І так далі.

Як відбувається тепловіддача, і яким чином знижується температура теплоносія? Потрапляючи в перший радіатор, теплоносій віддає частину тепла, яке знижується на 1 кіловат. Саме на першій ділянці гідравлічний розрахунок проводиться під 10 кіловат. А ось на другій ділянці вже під 9. І так далі зі зниженням.

Зверніть увагу, що для прямої лiнiї для обратки даний аналіз виконується окремо.

Існує формула, за якою можна розрахувати витрати теплоносія:

G = (3,6 х Qуч) / (с х (tr-to))

Qуч - це розрахункова теплове навантаження ділянки. У нашому прикладі для першої ділянки вона дорівнює 10 кВт, для другого 9.

с - питома теплоємність води, показник постійний і рівний 4,2 кДж / кг х С;

tr - температура теплоносія при вході на ділянку;

to - температура теплоносія при виході з дільниці.

швидкість теплоносія

схематичний розрахунок

Існує мінімальна швидкість гарячої води всередині опалювальної системи, при якій саме опалення працює в оптимальному режимі. Це 0,2-0,25 м / с. Якщо вона зменшується, то з води починає виділятися повітря, що веде до утворення повітряних пробок. Наслідки - опалення не буде працювати, і котел закипить.

Це нижній поріг, а що стосується верхнього рівня, то він не повинен перевищувати 1,5 м / с. Перевищення загрожує появою шумів всередині трубопроводу. Найбільш прийнятний показник - 0,3-0,7 м / с.

Якщо необхідно провести точний підрахунок швидкості руху води, то доведеться взяти до уваги параметри матеріалу, з якого виготовлені труби. Особливо в цьому випадку враховується шорсткість внутрішніх поверхонь труб. Наприклад, по сталевих трубах гаряча вода рухається зі швидкістю 0,25-0.5 м / с, по мідним 0,25-0,7 м / с, з пластикових 0,3-0,7 м / с.

Вибір основного контуру

Гідравлічна стрілка відділяє котлові і опалювальні контуру

Тут необхідно розглядати окремо дві схеми - однотрубну і двотрубну. У першому випадку розрахунок потрібно вести через самий навантажений стояк, де встановлена ​​велика кількість опалювальних приладів і запірної арматури.

У другому випадку вибирається найбільш завантажений контур. Саме на його основі і потрібно робити підрахунок. Всі інші контури матиме гідравлічний опір набагато нижче.

У тому випадку, якщо розглядається горизонтальна розв`язка труб, то вибирається саме завантажене кільце нижнього поверху. Під завантаженістю розуміють теплове навантаження.

висновок

Опалення в будинку

Отже, підіб`ємо підсумок. Як бачите, щоб зробити гідравлічний аналіз опалювальної системи будинку, необхідно врахувати багато. Приклад спеціально був простим, оскільки розібратися, скажімо, з двухтрубной системою опалення будинку в три або більше поверхів дуже складно. Для проведення такого аналізу доведеться звернутися в спеціалізоване бюро, де професіонали розберуть весь проект опалення «По кісточках».

Необхідно буде врахувати не тільки вищеописані показники. Сюди доведеться включити втрату тиску, зниження температури, потужність циркуляційного насоса, режим роботи системи і так далі. Показників багато, але всі вони присутні в ГОСТах, і фахівець швидко розбереться, що до чого.

Єдине, що необхідно надати для розрахунку - це потужність опалювального котла, діаметр труб, наявність і кількість запірної арматури і потужність насоса.