Персональний сайт - система опалення

Фотогалерея

Одна з основних систем життєзабезпечення приватного будинку є опалення.

За останній час система опалення сильно змінилася:

- замість залізних труб з`явилися пластикові та металопластикові;

- замість масивних чавунних радіаторів з`явилися полегшені алюмінієві або біметалічні (алюміній і сталь);

- з використанням сучасних котлів з примусовою циркуляцією теплоносія відпала необхідність в двухконтурной підводці до кожного обігрівача (батареї), досить однієї лінії послідовного підключення.

Для нагрівання приміщень стали широко використовуватися джерела тепла відмінні від традиційних, чавунних радіаторів, і серед них особливе місце займають теплі водяні підлоги.

При розрахунку системи опалення зазвичай припускають, що для обігріву приміщень зі стандартною висотою стель максимальна потужність повинна становити не менше 100Вт / кв.м.

Знаючи загальну опалювальну площу будинку можна розрахувати потужність опалювального котла, враховуючи що його максимальна потужність повинна бути більша за розраховану на 20-30%, а з огляду на що зазвичай в періоди морозів тиск газу падає, потужність котла бажано брати ще більше.

Потім необхідно визначити приміщення, де будуть теплі водяні підлоги. З огляду на, що при розрахунках зазвичай вважають максимальну віддачу теплої підлоги 50Вт / кв.м. можна розрахувати потребу в радіаторах.

Примітка. З власного досвіду можу зауважити, що для Краснодара цілком вистачає обігріву в приміщенні від теплого водяного статі.

Виходячи з залишкового заряду і передбачуваної довжини труби опалення розраховується її діаметр і потужність циркуляційного насоса, вважаючи що різниця температур на вході і виході котла повинна становити не більше 20 * С.

Вибір типу системи водяного опалення.

Системи водяного опалення, як з природною, так і з штучною циркуляцією води діляться на кілька типів за своєю конструкцією:

- з верхнім і нижнім розведенням (за місцем прокладки магістралі, що подає);

- на однотрубні і двотрубні (за способом приєднання нагрівальних приладів до подає стояках);

- з вертикальними і горизонтальними стояками (по розташуванню стояків);

- з тупиковою схемою і з попутним рухом води в магістралях (за схемою прокладки магістралі).

Однотрубні системи водяного опалення відрізняються від двотрубних тим, що не мають зворотних стояків. Тому вода, охолоджена в нагрівальних приладах, повертається в стояки, що подають, через це нагрівальні прилади, підключені далі по ходу течії рідини від котла, нагріваються менше.

Можна влаштовувати однотрубні системи водяного опалення за двома схемами:

- з замикаючими ділянками системи. Тільки частина води надходить в радіатор, інша частина води в обхід подається до наступного радіатора;

- при проточній системі вся вода проходить через нагрівальні прилади послідовно.

У порівнянні з двотрубними системами опалення однотрубні більш естетичні, значно економічніше і простіше в монтажі. Тому настійно рекомендую однотрубну систему опалення.

Вибір способу підключення радіатора.

Є кілька способів підключення радіаторів опалення:

- діагональний, коли підключається один з верхніх входів радіатора і по діагоналі нижній вихід;

- горизонтальний, коли радіатор підключається до системи нижніми входами;

- традиційний вертикальний, коли радіатор підключається з одного боку і вхід верх, а вихід низ. Останній спосіб краще попередніх тим, що в подальшому легко зробити нарощування секцій батареї, а також, по запевненням виробників, при такому способі максимальна віддача тепла.

Яку вибрати трубу.

В основному, використовуються три види пластикових труб:

- поліпропіленові труби вони розраховані тільки на 6-10 атмосфер і мають великий коефіцієнт лінійного розширення. Тому при монтажі необхідно передбачати компенсаційні елементи;

- армовані пластикові труби розраховані на тиск в 25 атмосфер;

- металопластикові труби на сьогоднішній момент найбільш широко використовуються при монтажі систем опалення. Вони міцні і стійкі до корозії.

Металопластикові труби - універсальне рішення.

Це ефективне поєднання властивостей пластикових і металевих труб. Така чудова гармонія можлива завдяки специфічній конструкції: труба складається з основи з алюмінієвого сплаву, яка покрита поліетиленом високої щільності. При цьому зовнішній шар характеризується підвищеною стійкістю до агресивного середовища.

Зазвичай металопластикові труби широко використовуються в якості водопостачання гарячою водою, а також в підлогових і радіаторних системах. Головна їх відмінна риса - невеликий коефіцієнт теплового розширення, цей показник дозволяє при монтажі істотно збільшувати відстань між опорами і в разі їх застосування можна обійтися без компенсаторів.

Конструкція металопластикової труби має ряд плюсів:

- 100-процентна непроникність газів;

- висока пропускна здатність;

- відмінна стійкість до розриву;

- естетичний вигляд, легко вписується в інтер`єр приміщення;

- довгий термін служби;

- низька вартість монтажних робіт;

- можливість безсварочного з`єднання;

- прекрасна гнучкість;

- Не піддається корозії.

Але є і деякі мінуси:

- під впливом ультрафіолетового випромінювання металопластикові труби руйнуються.

Розрахунок діаметра труби.

Основні вимоги при розрахунку діаметра труб, що підводять це необхідний обсяг теплоносія, який буде перекачуватися з подоланням гідравлічного опору системи. Витрата теплоносія в системі підраховують, виходячи з необхідної кількості тепла віддається системою на нагрів приміщень і різниці температур між прямою і зворотною лінією опалення. Знаючи тепловіддачу, обчислюють необхідний витрата теплоносія за формулою:

V = 0,86 * Pn / (Тпр.т - Тобр.т)

Де: V- витрата теплоносія, куб.м / год-Pn - необхідна потужність опалювального контуру, кВт-Тпр.т - температура що подає трубопровода- Тобр.т - температура зворотного трубопроводу. Для систем опалення різниця температур зазвичай становить 15-20 ° С, для системи теплої підлоги 8-10 * С.

Чим більше діаметр труби, тим більша кількість теплоносія в од. часу можна перекачати без особливих зусиль. З цього випливає, що чим діаметр труби більше, тим краще. Однак чим більше діаметр труби тим більше її вартість і крім того мінімальна швидкість руху рідини при цьому 0,25 / с, необхідна для видалення бульбашок повітря з рідини. Однак при швидкості руху рідини більш 06-1.5 м / с, в залежності від величини коефіцієнта опору теплопроводу, з`являються шуми в системі опалення. Оптимальне значення швидкості руху теплоносія вибирається від 0.3 до 0.7м / с. Через низький тертя в пластикових трубах швидкість рідини можна вибирати близькою до верхньої межі.

Виходячи з цього, діаметр пластикової труби розраховується за формулою:

D = 2 * (V / 0,6 * 3,14) ^ 1/2 де: V- витрата теплоносія, куб.м / с- D - діаметр в м.

Для визначення внутрішнього діаметра трубопроводу при відомому транспортується тепловому потоці і різниці температур на вході і виході, зазвичай 90 * С-70 * С = 20 * С, пропонується нижче таблиця.

Більш детально на сайті: https://truba.ua/artic/ru_774

Опалювальна площа 100кв.м. з розрахунку необхідної потужності на обігрів 100Вт / кв.м, виходить витрата тепла на обігрів 10кВт. Звідки виходить витрата теплоносія:

V = 0,86 * 10/20 = 0,43куб.м / ч

Виходячи з цього найменший внутрішній діаметр труби:

D = 2 * (0,43 / (3600 * 0,6 * 3,14)) ^ 1/2 = 0,016м = 16мм

Примітка. Зазвичай при загальній довжині труби менш 50м діаметр її досить вибрати рівним 25мм.Еслі ж довжина труби більше, необхідно просто закласти кілька контурів опалення.

Після вибору діаметра труби потрібно розрахувати параметри циркуляційного насоса в контурі.

Основними параметрами циркуляційного насоса є напір (Н), що вимірюється в метрах водяного стовпа, і подача (V), або продуктивність, яка вимірюється в куб.м / год. Максимальний напір - це найбільше гідравлічний опір системи, яке здатний подолати насос. При цьому його подача дорівнює нулю. Максимальної подачею називається найбільша кількість теплоносія, яке може за 1 годину перекачати насос при гідравлічному опорі системи, яка прагне до нуля. Залежність напору від продуктивності системи називають характеристикою насоса.

Підбір насоса здійснюють, враховуючи насамперед необхідний обсяг теплоносія, який буде перекачуватися з подоланням гідравлічного опору системи. Об`єм теплоносія було визначено при виборі діаметра труби системи, залишається визначити гідравлічний опір, що розраховується за формулою:

Де: H - напір насоса в м.- R - опір тертя труби в Па / м-L - загальна довжина труби-Z - сумарний коефіцієнт опору фітинга, арматури і т.п. в Па- р - щільність середовища, що перекачується в кг / куб.дм.- g - прискорення вільного падіння в м / с ^ 2

Гідравлічні втрати напору в пластиковій трубі R визначаються з таблиць або запропонованої монограми:

Сумарний коефіцієнт опору фітинга і арматури можна порахувати виходячи з запропонованої таблиці:

Після розрахунку необхідного напору можна вибрати насос з доданих до кожного насосу робочих діаграм, виходячи з положення, що робоча точка насоса повинна знаходитися в середній третині діаграми робочих ліній насоса.

У попередньому прикладі було зроблено розрахунок діаметра праці і витрата теплоносія при обігріві приміщень в 100кв.м. Витрата склав: V = 0,43куб.м / ч.

Нехай загальна довжина труб склала 50м, при цьому певне з монограми значення падіння напору на метр труби становить 0,033Па / м.

З огляду на, що при підключенні однієї точки опалення відбувається два повороти потоку і зменшення розміру в 2 рази, з запропонованої таблиці отримуємо втрати тиску на точці близько 4Па. Сумарні втрати на 12 точках складуть 48Па.

Разом загальні втрати тиску складають 50м * 0,033 + 48Па = 50Па.

Звідки отримуємо натиск насоса відповідно до наведеної вище формулою: H = 50/10 = 5м.

З робочих діаграм на насос визначаємо. що цим величинам відповідає насос типу Grundfos UPS 25-60.

При розведенні системи опалення необхідно враховувати, що теплоносій повинен надходити вгору радіатора, а випливати з його нижньої частини.

Крім того необхідно враховувати реальну віддачу секцій радіаторів, так як виробники вказують максимальну.

Розрахунок реальної потужності віддається радіатором.

У паспорті радіатора поруч з потужністю, наприклад, 190 Вт, вказуються цифри розрахункового перепаду температури, наприклад, 90/70. Це означає, що при охолодженні з 90 до 70 градусів радіатор зі своєї поверхні віддає 190 Вт теплової потужності. При використанні таких радіаторів для среднетемпературних систем опалення з перепадом 70/55 потужність тепловіддачі такого радіатора буде менше заявленого в паспорті. Потужність опалювального приладу визначається за формулою:

Q = k? A ?? T. де

k - коефіцієнт теплопередачі опалювального приладу, Вт / м? ° С;

А - площа теплопередающей поверхні опалювального приладу, м ?;

?T - температурний перепад, ° С

?Т визначається через температуру подачі Тп (на вході в прилад), температуру обратки Те (на виході з приладу) і температуру повітря в приміщенні Тв. У характеристиках опалювальних приладів зазвичай вказують всі три числа, наприклад: 90/70/20. Тобто в прилад заходить вода при температурі 90 градусів, йде при температурі 70 градусів, а температура повітря в приміщенні 20 градусів. Таким чином, для даного прикладу? Т (Дельта Пе) = (90 + 70) / 2 - 20 = 60 градусів.

З паспортних даних на радіатор нам відома потужність радіатора (Q) і температурний напір (? T), що відповідає даній потужності. Підставляючи ці значення в формулу, визначаємо твір k? A. Тепер відомі всі складові формули і можна зробити перерахунок реально віддається потужності радіатором при? Т = (70 + 65) / 2-20 = 50.

Вона буде Qr = k? A ?? Tr = Q *? Tr /? T = 190 * 50/60 = 160Вт, тобто на 20% менші, ніж заявлена.

Розрахунок обсягу розширювального бака.

Корисний об`єм розширювального бака повинен відповідати збільшенню обсягу води, що заповнює систему опалення при її нагріванні до максимальної температури. Для розрахунку збільшення обсягу води застосовується наступна формула:

dV = b * dT * V де: b - середнє значення коефіцієнта об`ємного розширення води (0,0006) - dT - зміна температури від початкової до максімальной- V - внутрішній об`єм труб і радіаторів.

Розрахуємо обсяг розширювального бачка для системи опалення складається з труб внутрішнім діаметром 20мм довжиною 50м і радіаторів 60 секцій об`ємом 0.4л. Підставляючи значення в вище наведену формулу отримуємо:

Обсяг розширювального бачка повинен бути більше dV = 0.0006 * (90 * C -20 * C) * (3,14 * (0,01) ^ 2 * 50 + 0,0004 * 60) = 2л.