Гидравлический расчёт системы отопления

Грамотная организация системы отопления позволит рационализировать теплоотдачу, свести к минимуму потерю тепла.

Для этого и бывает нужен гидравлический расчет системы отопления, который сейчас полноценно смогут провести профессионалы. Чтобы разобраться во всех расчётах, нужно понимать основы гидравлики.

Однако никто не помешает всё же понять кое-что и самим. Для начала – хотя бы чтобы разобраться с тем, зачем нужно заказывать, к примеру, такой расчёт. Или же чтобы правильно понять уже предоставленные выкладки.

В норме же подобные результаты позволяют убрать риск потери тепла. И оптимизировать систему отопления, причём без её серьёзной модернизации, часто даже – с минимальным вложением средств.

Гидравлический расчёт даёт возможность грамотно подобрать длину труб, а также диаметры. Система по данным расчёта быстро и чётко может быть сбалансирована специальными клапанами, устанавливаемыми на секции батарей. Также данные позволяют грамотно выбрать насос, который способствует циркуляции воды в системе.

Что требует гидравлический расчет системы отопления?

По результатам проведения расчёта получаются данные об ослабевании напора в самой системе, можно понять, насколько они существенны. Собственно, эту информацию уже нужно учитывать. Дальше – показатель m берётся как характеристика, отвечающая за расход тепла для конфигурации в целом, изменяется в килограммах за секунду.

Под ΔP1... ΔPn подразумевается уровень ослабевания движения воды, идущей от котла или же насоса до каждой секции батарей. Cp – это показатель удельной теплоёмкости воды, обычно для упрощения расчётов берут значение 4,19 КилоДжоулей.

Также есть характеристика суммарной отопительной мощности в Киловаттах, она обозначается как Q и рассчитывается из учёта тепловых потерь строения. ΔPt – это показатель разницы температуры на входе, а также на выходе, традиционно берётся подача котла и обратка (если она есть).

В итоге вычислить показатель m можно, если суммарную мощность разделить на Cp, помноженную на уровень ослабевания показателя напора теплоносителя. Однако на этом расчёты не заканчиваются. Нужно учесть вопрос с трубами. Для этого также нужны расчёты.

Насколько велик расход теплоносителя в системе на трубах?

Можно, помимо прочего, рассчитать расход теплоносителя на отдельно взятом участке тепловой системы (имеются в виду трубы). Указанные участки специально подбираются так, чтобы внутри трубы оказалась равномерная скорость течения жидкости. И в результате участок разбивается обычно до редукции. Специалисты советуют сложить по показателям мощности все секции, к которым течёт горячая вода.

После подставляется нужное значение в формулу, где скорость движения теплоносителя в трубах равна расходу теплоносителя через конкретный участок трубы, разделённой на площадь поперечного сечения данной трубы и плотность воды. Последний показатель обычно принимают условно за 1000 килограмм, разделённый на метр кубический.

Площадь же поперечного сечения трубы вычисляется довольно просто. Это число Пи, которое умножаем на внутренний диаметр, деленный на двое, возведённый в квадрат. И полученное значение используем в указанной выше формуле.

В целом уже на этом этапе можно получить довольно-таки точные сведения об эффективности работы системы. Однако гидравлический расчет системы отопления на этом не заканчивается. Он позволяет рассчитывать и более точные потери, например, на отдельных участках.

Расчёт потери напора на трение внутри труб

Например, для каждого участка можно рассчитать очень точно потери, возникающие в связи с потерей напора внутри труб. Во внимание принимается как подача, так и обратка. Формула позволяет узнать уровень потери напора, для чего нужно удельные потери внутри трубы (обычно даёт производитель эти данные) умножить на длину участка.

Это позволяет грамотно подобрать трубы, чтобы уменьшить потери. Или же убедиться в том, что риск потери не настолько велик. Иногда такие данные принимаются во внимание, когда проводится расчет мощности котла отопления , поскольку данное устройство не работает автономно. Оно является частью системы, и работа той, что закономерно, может на нём существенно сказываться.

Показатели местного сопротивления: потери напора

Важно учитывать и ослабевание напора на фитингах, конкретных узлах и так далее. Производятся подобные расчеты по формуле: сумма всех коэффициентов локальных характеристик сопротивлений на заданной части трубы (указывается фирмой-изготовителем) умножается на результат деления скорости движения теплоносителя внутри трубы в квадрате, делённый на двое. И всё это умножается на показатель плотности горячей воды в трубах.

В результате возникает потребность сложить показатели сопротивления по всем участкам буквально для отдельно взятой каждой секции и сопоставить с полученными контрольными данными. Для того, чтобы насос в котле, работающем на газе, работал достаточно для всех радиаторов, показатели теплопотери в пике не должны быть больше 20 тысяч единиц. А показатели скорости – колебаться в пределах 0,25 метров в секунду и до полутора.

Если же скорость падает слишком сильно, в трубах будет регулярно появляться воздух. Что мешает, соответственно, эксплуатации. А при слишком высокой скорости теплоносителя внутри системы начнёт появляться посторонний шум. Кроме того, это приведёт к перегрузке котла и преждевременному изнашиванию уже всей системы.

Чтобы собрать оптимальную отопительную систему, следует грамотно подобрать трубы по характеристике диаметра. И учесть те данные, которые даются производителями как в отношении фитингов, так и в отношении самих труб. Разумеется, всё это не менее справедливо при выборе котлов.

Источник: http://x-teplo.ru