Делаем гидравлический расчет системы отопления с помощью программ, готовых форм excel и самостоятельно

Недостатки однотрубной системы отопления

Наряду с плюсами такая система имеет минусы:

1. Требования к диаметрам основного трубопровода.
2. В первых радиаторах температура теплоносителя самая высокая, а в последующих всё более и более низкая вследствие постоянного подмеса к основному потоку теплоносителя из пройденных радиаторов.
3. Из второго пункта следует, что последние радиаторы нужно делать большей площади, чем первые, иначе они будут значитально холодней.
4. Да и вообще, при таком подключении не стоит “сажать” на одну ветку больше 10 радиаторов, т. к. равномерный прогрев не получится.

Вывод: “ленинградке” лучше “живётся” в небольших домах.

Полагаю, однотрубная система отопления освещена достаточно. Есть ещё пара хороших схем монтажа радиаторов, которые относятся к двухтрубным системам. Это лучевая (коллекторная) система отопления и схема Тихельмана. О них читайте в следующих статьях.

Тупиковая и попутная разводка

Для двухтрубной конфигурации можно проектировать тупиковую и попутную схему.

Тупиковая схема движения теплоносителя

Попутная схема движения или петля Тихельмана

Попутная конфигурация подразумевает перемещение воды по обратному и подающему контуру в одном направлении. В обозначенной схеме циркуляционные кольца характеризуются равной длиной, и до всех радиаторов доходит одинаковое количество тепла. Попутная разводка на практике в основном используется в крупных производственных помещениях. Равномерный прогрев приборов – ключевое достоинство конструкции. Низкая распространенность схемы в жилых помещениях обусловлена следующими недостатками:

• большой расход строительного материала и сложный монтаж по сравнению с тупиковой конструкцией;
• необходимость применения труб большого диаметра.

Для жилых зданий чаще используют тупиковую разводку, при которой вода перемещается по подающему контуру в противоположном направлении относительно потока обратной магистрали.

Для конструкции характерна разная протяженность циркуляционных колец. Получить одинаковое гидравлическое сопротивление помогает деление протяженной магистрали на несколько отдельных контуров. Балансировка тупиковой разводки осуществляется путем установки ручных или автоматических вентилей, постепенного уменьшения сечения труб от котла к радиатору. Для реализации схемы требуется небольшое количество строительных материалов.

Тупиковое движение теплоносителя подходит для простой и многоуровневой отопительной системы.

Расчет двухтрубной системы отопления с гидравлическим описанием

02 марта 2014г.

Время диктует такие условия, при которых человек ищет для себя наиболее экономичный выход из положения. Что является сейчас основным в жизни каждой семьи? На первом месте среди прочих коммунальных удобств – отопление. Отопление пошло по пути индивидуального формата. Это связано и с простотой подбора более комфортного уровня в квартире или доме, и по экономическим соображениям.

Котельная центрального отопления очень часто не рассчитана на остановки-пуски. Трубопроводы теплотрасс изношены настолько, что лишний пуск выявляет целый ряд порывов в системе. А индивидуальный вариант не несет никаких проблем. Жарко – отрегулировал температуру, холодно – отрегулировал температуру. А если на улице оттепель, то можно и выключить индивидуальный котел.

Недостатки двухтрубной системы

Но человек не останавливается на достигнутом рубеже. Если в вашем доме смонтирована система индивидуального отопления, то вы можете наблюдать такую ситуацию, при которой в дальних комнатах температура ниже, чем в ближайших от котла комнатах. В чем причина? А причина скрыта в том, что монтажники (чтобы не морочить себе голову) выполняют монтаж теплопровода в вашем доме везде трубой одного диаметра .

В тупиковых дух трубных системах отопления движение горячей воды в подающей магистрали противоположно движению остывшей воды в обратной магистрали.

В этой схеме длина циркуляционных колец неодинакова, чем дальше от котла расположен нагревательный прибор, тем больше протяженность циркуляционного кольца, и наоборот, чем ближе отопительный прибор расположен к главному стояку, тем меньше протяженность циркуляционного кольца.

В тупиковых системах добиться одинаковых сопротивлений в коротких и более отдаленных циркуляционных кольцах трудно, поэтому отопительные приборы, близко расположенные к главному стояку, будут прогреваться значительно лучше.

При этом нарушается тепловой баланс. Поэтому в последней комнате у вас температура будет ниже, чем в первой. Особенно это ощутимо в морозные ночи. Конечно, как-то сбалансировать обогрев можно, если открыть все внутренние двери, но ведь это не всегда возможно. Обычно закрыты двери в детскую комнату, в комнату, где старшие дети выполняют домашнее задание и т.д.

Какие же пути решения этой проблемы

Многие специалисты советуют регулировать температуру в отдельных комнатах с помощью обратных вентилей или кранов . Да, это дает шанс, но настроить может только специалист , и настройка продержится до ближайшего изменения температуры на улице.Есть ли другие варианты соблюдения теплового баланса?Да, такие варианты существуют. Вот один из них – двухтрубная отопительная система,с разностью диаметров .

Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления

В чем смысл этого предложения? Смысл очень простой, но, в тоже время, потребует несколько иного отношения к монтажу.

Если у вас установлен отопительный котел с выходным диаметром 32 мм, то трубная разводка выстраивается следующим образом.

До первого тройника вы монтируете трубу диаметром 32 мм.

От первого тройника на радиатор отходит труба 16 мм, т.е. минимального диаметра.

От первого тройника до второго монтируется труба диаметром 25 мм.

Со второго тройника на радиатор уходит труба опять же диаметром 16 мм.

Между вторым и третьим радиатором монтируется труба диаметром 20 мм, и на радиатор отходит труба 16 мм.

Такая система автоматически соблюдает регулировку обогрева разных комнат или помещений.

Принципы монтажа двухтрубной системы

Как вы заметили – везде на радиаторы отходит труба диаметром 16 мм. А как поступить, если радиаторов больше?

В таком случае выходную трубу с диаметром 32 мм разделяем на два плеча диаметром по 25 мм, далее на два плеча, а от них на два радиатора. Дальше идет два плеча диаметром 20 мм. Если этого недостаточно, то можно завершить разводку двумя плечами диаметром 16 мм. При этом количество радиаторов увеличится до восьми.

Если при подобном варианте трубной схемы температура в разных комнатах будет все равно несколько различаться, то для подгонки параметров необходимо будет провести регулировку вентилями или кранами на радиаторах

Необходимо учитывать, что при увеличении количества радиаторов будет уменьшаться эффективность системы в целом.

При монтаже такой двухтрубной разводки надо обязательно подбирать необходимую мощность отопительного котла, от которой зависит уровень обогрева при любом варианте разводки.

Расчет гидравлики водяной системы отопления

Теплоноситель циркулирует по системе под давлением, которое не является постоянной величиной. Оно снижается из-за наличия сил трения воды о стенки труб, сопротивления на трубной арматуре и фитингах. Домовладелец также вносит свою лепту, корректируя распределение тепла по отдельным помещениям.

Давление растет, если температура нагрева теплоносителя повышается и наоборот – падает при ее снижении.

Чтобы избежать разбалансировки отопительной системы, необходимо создать условия, при которых к каждому радиатору поступает столько теплоносителя, сколько необходимо для поддержания заданной температуры и восполнения неизбежных теплопотерь.

Главной целью гидравлического расчета является приведение в соответствие расчетных расходов по сети с фактическими или эксплуатационными.

На данном этапе проектирования определяются:

• диаметр труб и их пропускная способность;
• местные потери давления по отдельным участкам системы отопления;
• требования гидравлической увязки;
• потери давления по всей системе (общие);
• оптимальный расход теплоносителя.

Для производства гидравлического расчета необходимо проделать некую подготовку:

1. Собрать исходные данные и систематизировать их.
2. Выбрать методику расчета.

Первым делом проектировщик изучает теплотехнические параметры объекта и выполняет теплотехнический расчет. В итоге у него появляется информация о количестве тепла, необходимом для каждого помещения. После этого выбираются отопительные приборы и источник тепла.

Схематичное изображение отопительной системы в частном доме

На стадии разработки принимается решение о типе отопительной системы и особенностях ее балансировки, подбираются трубы и арматура. По окончании составляется аксонометрическая схема разводки, разрабатываются планы помещений с указанием:

• мощности радиаторов;
• расхода теплоносителя;
• расстановки теплового оборудования и пр.

Как сделать расчет

Без предварительного расчёта мощности будущей отопительной системы добиться комфортного тепла в доме достаточно сложно. Тепловой расчёт помогает подобрать:

• нагревательный котёл оптимальной мощности,
• радиаторы с необходимым количеством секций,
• трубы, запорную арматуру и пр.

Для теплового расчёта понадобятся следующие данные:

• Общая площадь строения и каждого помещения в отдельности, высота потолков.
• Назначение каждого помещения (спальня, гостиная, кухня, подсобка и т.д.).
• Наличие примыкающих к зданию строений.
• Материал, из которого возведена постройка (стены и потолок, пол и перекрытия, крыша).
• Используемый вид утеплителя.
• Количество, тип и размеры окон и наружных дверей.
• Длительность отопительного сезона и «роза ветров» местности, средние температурные минимумы в данный период.
• Желаемая температура в доме.
• Точки подключения к коммуникациям (газ, электросеть, водопровод).

Мощность и теплоотдача

Расчёт необходимой тепловой мощности позволит подобрать точную модель нагревательного котла и радиаторов.

Метод 1. Расчёт мощности отопления по площади:

• Q – Тепловая мощность (ватт).
• S – Внутренняя площадь строения (м²).
• A – Количество ватт от общей мощности отопительной системы на 1м² (обычно это 100 – 150 ватт).
• k – Коэффициент запаса мощности на случай сильных морозов (1,2 или 1,25).

Данный метод прост, однако не всегда является оптимальным решением, т.к. не учитывает ни климатические особенности региона, ни высотных показателей помещений, ни характеристик материалов, из которых построен дом и пр.

Метод 2. Расчёт мощности отопления по объёму помещения и климатическим особенностям региона.

• Q – Тепловая мощность (ватт).
• S – Внутренняя площадь строения (м²).
• B – Высота стен (м).
• C – Корректировочный коэффициент теплопотерь (для отдельно стоящих зданий, например, он равен 60).
• X – Региональный коэффициент.
• E – Количество дверей.
• F – Количество окон.

Тип зимы	Регион	Региональный коэффициент
Теплая зима	Юг, Черноморское побережье	0,7 0,9
Умеренная зима	Средняя полоса России, Северо-Запад	1,2
Суровая зима	Сибирь	1,5
Экстремально холодная зима	Чукотка, Якутия, Крайний Север	2

Гидравлический расчет

Создаваемое в системе давление теплоносителя не является постоянной величиной. На него постоянно влияет создаваемая в трубопроводе сила трения, корректировка температурных показателей и пр. Это может привести к разбалансировке отопительного контура.

Избежать этого позволяет гидравлический расчёт, обеспечивающий поступление к каждому радиатору теплоносителя в количестве, необходимом для поддержания заданных параметров. В ходе расчёта определяются:

• диаметр и пропускная способность труб,
• потенциальные места потери давления,
• оптимальный объём теплоносителя,
• условия гидравлической увязки.

Считаем объём теплоносителя по мощности котла:

• V – Объём водяной массы отопительной магистрали.
• 13,5 – Ср. объём теплоносителя на единицу мощности котла.
• Q – Мощность котла (кВт).

Расчёт объёма теплоносителя может производиться и по фактической ёмкости контура, когда суммируются все объёмы составляющих элементов контура (труб, радиаторов и т.п.).

Расчёт скорости движения теплоносителя:

• V – Скорость движения теплоносителя (м/с).
• Q – Мощность котла (ватт).
• L – КПД котла.
• K – Температура теплоносителя на выходе из котла.
• Ko – Температура теплоносителя на обратке.

Оптимальной скоростью движения жидкости считается показатель в интервале от 0,3 до 0,7 м/с. Отклонение от установленного норматива грозит либо завоздушиванием контура, либо излишними шумами.

Диаметр трубы

Определение сечения трубы основывается на результатах теплового и гидравлического расчёта.

• D – Сечение трубы (см).
• Q – Мощность котла (ватт).
• K – Температура теплоносителя на выходе из котла.
• Ko – Температура теплоносителя на обратке.
• V – Скорость движения теплоносителя (м/с).

Расчёт достаточно сложный, поэтому проще использовать готовые таблицы или специальные онлайн-калькуляторы, широко представленные на просторах интернета.

В итоге всех расчётов чертится план индивидуального отопления частного дома (квартиры) с обозначением схем и данных каждого элемента системы.

Продуктивность обогревательных систем

Каждый владелец дома должен не только знать, как рассчитать теплопотери, но и чем именно будут полезны полученные сведения. Сравнивая данные калькулятора теплопотерь по разным комнатам, можно определить насколько продуктивным является использование обогревательных систем. При получении оптимальных показателей для нескольких помещений и неудовлетворительных результатов по остальным комнатам можно сделать полезные выводы.

Полученный коэффициент укажет на необходимости дополнительного утепления или замены окон. В помещениях, защищенных от холода, следует установить термостат на систему обогрева. Это позволит регулировать температуру и создать нужные условия для комфортного проживания. Также пригодится точный расчет и владельцам коммерческих построек офисного типа, которые желают создать оптимальную рабочую атмосферу в зимние периоды для своих коллег и подчиненных.

Виды систем отопления

Задачи инженерных расчётов такого рода осложняются высоким разнообразием систем отопления, как с точки зрения масштабности, так и в плане конфигурации. Различают несколько видов отопительных развязок, в каждой из которых действуют свои закономерности:

1. Двухтрубная тупиковая система — наиболее распространённый вариант устройства, неплохо подходящий для организации как центральных, так и индивидуальных контуров обогрева.

Двухтрубная тупиковая система отопления

2. Однотрубная система или «Ленинградка» считается лучшим способом устройства гражданских отопительных комплексов тепловой мощностью до 30–35 кВт.

Однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией: 1 — котёл отопления; 2 — группа безопасности; 3 — радиаторы отопления; 4 — кран Маевского; 5 — расширительный бак; 6 — циркуляционный насос; 7 — слив

3. Двухтрубная система попутного типа — наиболее материалоёмкий вид развязки отопительных контуров, отличающийся при этом наивысшей из известных стабильностью работы и качеством распределения теплоносителя.

Двухтрубная попутная система отопления (петля Тихельмана)

4. Лучевая разводка во многом схожа с двухтрубной попуткой, но при этом все органы управления системой вынесены в одну точку — на коллекторный узел.

Лучевая схема отопления: 1 — котёл; 2 — расширительный бак; 3 — коллектор подачи; 4 — радиаторы отопления; 5 — коллектор обратки; 6 — циркуляционный насос

Прежде чем приступить к прикладной стороне расчётов, нужно сделать пару важных предупреждений. В первую очередь нужно усвоить, что ключ к качественному расчёту лежит в понимании принципов работы жидкостных систем на интуитивном уровне. Без этого рассмотрение каждой отдельно взятой развязки превращается в переплетение сложных математических выкладок. Второе — практическая невозможность изложить в рамках одного обзора больше, чем базовые понятия, за более подробными разъяснениями лучше обратиться к такой литературе по расчёту отопительных систем:

• Пырков В. В. «Гидравлическое регулирование систем отопления и охлаждения. Теория и практика» 2-е издание, 2010 г.
• Р. Яушовец «Гидравлика — сердце водяного отопления».
• Пособие «Гидравлика котельных» от компании De Dietrich.
• А. Савельев «Отопление дома. Расчёт и монтаж систем».

Последовательность выполнения гидравлического расчета

1. Выбирается главное циркуляционное кольцо системы отопления (наиболее невыгодно расположенное в гидравлическом отношении). В тупиковых двухтрубных системах это кольцо, проходящее через нижний прибор самого удаленного и нагруженного стояка, в однотрубных – через наиболее удаленный и нагруженный стояк.

Например, в двухтрубной системе отопления с верхней разводкой главное циркуляционное кольцо пройдет от теплового пункта через главный стояк, подающую магистраль, через самый удаленный стояк, отопительный прибор нижнего этажа, обратную магистраль до теплового пункта.

В системах с попутным движением воды в качестве главного принимается кольцо, проходящее через средний наиболее нагруженный стояк.

2. Главное циркуляционное кольцо разбивается на участки (участок характеризуется постоянным расходом воды и одинаковым диаметром). На схеме проставляются номера участков, их длины и тепловые нагрузки. Тепловая нагрузка магистральных участков определяется суммированием тепловых нагрузок, обслуживаемых этими участками. Для выбора диаметра труб используются две величины:

а) заданный расход воды;

б) ориентировочные удельные потери давления на трение в расчетном циркуляционном кольце R_ср.

Для расчета R_cp необходимо знать длину главного циркуляционного кольца и расчетное циркуляционное давление.

3. Определяется расчетное циркуляционное давление по формуле

, (5.1)

где– давление, создаваемое насосом, Па. Практика проектирования системы отопления показала, что наиболее целесообразно принять давление насоса, равное

, (5.2)

где

– сумма длин участков главного циркуляционного кольца;

– естественное давление, возникающее при охлаждении воды в приборах, Па, можно определить как

, (5.3)

где– расстояние от центра насоса (элеватора) до центра прибора нижнего этажа, м.

Значение коэффициента можно определить из табл.5.1.

Таблица 5.1 – Значение в зависимости от расчетной температуры воды в системе отопления

(),C	, кг/(м3К)
85-65	0,6
95-70	0,64
105-70	0,66
115-70	0,68

– естественное давление, возникающее в результате охлаждения воды в трубопроводах .

В насосных системах с нижней разводкой величинойможно пренебречь.

1. Определяются удельные потери давления на трение

, (5.4)

где к=0,65 определяет долю потерь давления на трение.

5. Расход воды на участке определяется по формуле

(5.5)

гдеQ – тепловая нагрузка на участке, Вт:

(t_г – t_о) – разность температур теплоносителя.

6. По величинамиподбираются стандартные размеры труб .

6. Для выбранных диаметров трубопроводов и расчетных расходов воды определяется скорость движения теплоносителя v и устанавливаются фактические удельные потери давления на трение R_ф.

При подборе диаметров на участках с малыми расходами теплоносителя могут быть большие расхождения междуи. Заниженные потерина этих участках компенсируются завышением величинна других участках.

7. Определяются потери давления на трение на расчетном участке, Па:

. (5.6)

Результаты расчета заносят в табл.5.2.

8. Определяются потери давления в местных сопротивлениях, используя или формулу:

, (5.7)

где– сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчетном участке .

Значение ξ на каждом участке сводят в табл. 5.3.

Таблица 5.3 – Коэффициенты местных сопротивлений

№ п/п	Наименования участков и местных сопротивлений	Значения коэффициентов местных сопротивлений	Примечания

9. Определяют суммарные потери давления на каждом участке

. (5.8)

10. Определяют суммарные потери давления на трение и в местных сопротивлениях в главном циркуляционном кольце

. (5.9)

11. Сравнивают Δр с Δр_р. Суммарные потери давления по кольцу должны быть меньше величины Δр_р на

. (5.10)

Запас располагаемого давления необходим на неучтенные в расчете гидравлические сопротивления.

Если условия не выполняются, то необходимо на некоторых участках кольца изменить диаметры труб.

12. После расчета главного циркуляционного кольца производят увязку остальных колец. В каждом новом кольце рассчитывают только дополнительные не общие участки, параллельно соединенные с участками основного кольца.

Невязка потерь давлений на параллельно соединенных участках допускается до 15% при тупиковом движении воды и до 5% – при попутном.

Таблица 5.2 – Результаты гидравлического расчета для системы отопления

На схеме трубопровода

По предварительному расчету

По окончательному расчету

Номер участка

Тепловая нагрузка Q, Вт

Расход теплоносителя G, кг/ч

Длина участка l,м

Диаметрd, мм

Скоростьv, м/с

Удельные потери давления на трение R, Па/м

Потери давления на трение Δртр, Па

Сумма коэффициентов местных сопротивлений∑ξ

Потери давления в местных сопротивлениях Z

d, мм

v, м/с

R, Па/м

Δртр, Па

∑ξ

Z, Па

Rl+Z, Па

Занятие 6

Вертикальная разводка системы отопления

Такой тип разводки всё ещё используется в многоквартирных домах, поскольку именно этот тип наиболее подходит для отопления большого количества этажей. Также вертикальная разводка позволяет экономить материалы, и её легче монтировать. Данный тип схемы бывает однотрубным и двухтрубным, и двухтрубный тип более предпочтительный. Двухтрубная разводка отопления вертикального типа также позволяет менять отопительные приборы без остановки всей системы отопления. На отопители можно устанавливать автоматические или ручные вентили регулировки температуры.

Однотрубная схема вертикального типа не позволяет отключать радиаторы по отдельности, но зато на монтаж такой системы уходит гораздо меньше труб, чем на двухтрубную схему. Вертикальный тип разводки позволяет равномерно распределить тепло по всему помещению, но отапливаемая площадь комнат несколько ограничена. Вертикальную разводку целесообразно применять в том случае, если здание имеет от трёх этажей и выше.

Вертикальная разводка также позволяет организовать систему отопления, которая не будет оборудована циркуляционным насосом. Такое техническое решение применимо к частным домостроениям. Главным недостатком вертикальной схемы отопления является то, что её невозможно масштабировать. Также может вызвать неудобства тот факт, что регулировать температуру в каждой отдельной комнате – не удастся.

Разводка отопления вертикального типа может иметь верхнее или нижнее расположение. Эти два типа обладают некоторыми особенностями. Если используется однотрубная вертикальная разводка верхнего типа, то в ней подача осуществляется с чердачного помещения, где установлен специальный резервуар (лежак). Далее из резервуара теплоноситель распределяется по стоякам, которые подводят тепло к отопительным приборам.

Разводка вертикального типа с нижней подачей оборудована резервуаром в подвальном помещении, из которого вода поступает в стояки. По стоякам теплоноситель движется вверх, попутно проходя через отопительные приборы в каждой квартире. Если вертикальная разводка смонтирована по двухтрубной схеме, то в её контуре можно использовать регулируемые отопительные приборы. Также к такой системе можно подключать и приборы учета тепла.

Преимущества и недостатки вертикальной системы

При двухтрубной системе отопления с нижней разводкой подающий и обратный магистральные трубопроводы проходят в полу нижнего этажа здания или в подвале, а теплоноситель поступает независимо в каждый радиатор.

Преимущества: хорошая регулировка системы отопления, возможность отдельного отключения каждого отопительного прибора, отсутствие перерасхода отопительных приборов.

Недостатки: увеличивается протяженность трубопроводов по сравнению с однотрубной схемой, практическая невозможность установки квартирных теплосчётчиков.

Разводка двухтрубной отопительной сети и ее типы

В ряду разнообразных схем двухтрубной отопительной  системы есть разделение на виды по способу составления и установки разводки.

Верхняя разводка.

Ее отличительный признак состоит в  верхней прокладке разводящих труб и монтирование расширительной емкости в самой высшей точке обогревательного контура.

Как правило, такой тип разводки применяют на предварительно утепленном специальными материалами чердаке. Но для одноэтажного коттеджа с обыкновенной плоской крышей такой вид точно не подойдет.

Нижняя разводка.

Отличительная особенность данной разновидность в горячей прокладке подающей магистрали, обычно расположенной в подпольном или подвальном помещении либо же в цоколе.

Причем трубы обратной магистрали отправляет охлажденную в процессе работы воду в нагревательный котел, располагающийся еще ниже, чем сама магистраль.

При установке нижней разводки также потребуется включение воздушной линии для вывода излишнего воздуха из отопительной сети. Ко всему прочему для стимуляции стабильного движения воды котел необходимо в любом случае располагать глубже, чем трубопровод, так как батареи просто необходимо располагать выше для равномерной подачи тепла к отопительным приборам и устройствам.

Оба типа разводки одинаково оптимально применимы как при вертикальной, так и при горизонтальной отопительной схеме. Как правило, многоэтажка с вертикальным вариантом схемы обычно оснащается нижней разводкой.

Все дело в том, то разница между температурой обратной магистрали и теплоносителя создает действительно чересчур высокое давление, значение которого все сильнее увеличивается с каждым этапом.

В случае с нижней разводкой это дополнительный показатель давления помогает воде преодолевать трубопровод. Но если же по причине сложной архитектуры здания нельзя провести нижнюю разводку, то сооружают верхнюю.

Не рекомендуется также применять верхний вид разводки системы отопления для составления и монтировки обратного и подающего трубопровода, так как в нижней ее части будет весьма большое количество шлама.

Также существует классификация трубопроводов обогрева по направлению подачи воды, поэтому они могут быть:

• Прямоточными, с одним и тем же направлением движения воды как по подающей, так и по обратной магистралью.
• Тупиковыми, с разными направлениями подающего и обратного теплоносителя.

Контур системы отопления может быть оснащен специальным насосом, стимулирующим стабильную циркуляцию, или сооружен таким образом, что за счет наклона трубопровода отопления и законов физики циркуляция происходит самостоятельно.

Как правило, хозяева, желающие выжать все продуктивность из системы, оснащают ее специальным насосом. Сооружение конструкции  с самотеком теплоносителя обычно устраивают в не сильно больших частных домах и одноэтажных коттеджах.

При составлении и установки трубопроводов с горизонтальной разводкой отопительной системы естественной циркуляции делается уклон в направлении к генерирующему тепло котлу.

Необходимо запомнить, что горизонтальные схемы отопления с естественным видом циркуляции воды в обогревательной системе прокладывают с обязательным уклоном, который должен непременно составлять 1% от всей протяженности трубопровода.

Такое условие обеспечит стабильное движение теплоносителя в случае какой-либо поломки или отключения подачи электричества.

Принципы расчета

Чтобы не наделать ошибок при расчете отопления, требуется предварительно нарисовать схему на бумаге. На ней указываются все компоненты конструкции

Важно понимать, сколько жидкости протекает через все узлы по отдельности, с какой скоростью она движется, как меняется работа все системы в результате изменения режима функциональности отдельных ее элементов

Во время расчета не стоит упускать гидродинамическое сопротивление воды при ее движении, которое влияет на давление внутри системы и напор. Для проведения процедуры применяются специальные таблицы и формулы.Правильный расчет позволит избежать проблем с функциональностью отопительной конструкции в будущем.

Вычисление местных сопротивлений

Местные сопротивления возникают в трубе и арматуре. На величину данных показателей влияют:

• шероховатость внутренней поверхности трубы;
• наличие мест расширения или сужения внутреннего диаметра трубопровода;
• повороты;
• протяженность;
• наличие тройников, шаровых кранов, приборов балансировки и их количество.

Сопротивление рассчитывается для каждого участка, который характеризуется постоянным диаметром и неизменным расходом теплоносителя (в соответствии с тепловым балансом помещения).

Исходные данные для расчета:

• длина расчетного участка – l, м;
• диаметр трубы – d, мм;
• заданная скорость теплоносителя – u, мм;
• характеристики регулирующей арматуры, предоставляемые производителем;
• коэффициент трения (зависит от материала трубы), λ;
• потери на трение – ∆Pl, Па;
• плотность теплоносителя (расчетная) – ρ = 971,8 кг/м 3 ;
• толщина стенки трубы – dн х δ, мм;
• эквивалентная шероховатость трубы – kэ, мм.

Гидравлическое сопротивление – ∆P на участке сети рассчитывается по формуле Дарси-Вейсбаха.

Символ ξ в формуле означает коэффициент местного сопротивления.

Если в доме стоит печка, отопить она сможет лишь небольшое помещение. Установка батарей отопления в частном доме большой площади обязательна, так как в противном случае отдаленные от печи комнаты отапливаться не будут.

Основные характеристики газового котла Buderus представлены в этом обзоре.

О том, как запустить газовый котел, расскажем в этой статье.

Общая схема однотрубной системы отопления (ленинградка)

На рисунке схема однотрубной системы разводки:

На следующей схеме тоже однотрубная система, но с двумя контурами, каждый из которых обходит по две стороны помещения:

Почему сделаны два контура? По-видимому, помещение большое, и, чтобы не “сажать” много радиаторов на один контур, разделили их на два

Если не совсем понятно, то просто дочитайте статью до конца и обратите внимание на минусы однотрубных систем отопления

В однотрубной системе отопления нет разделения трубопровода на подающий и обратный. Радиаторы здесь подсоединены последовательно. А теплоноситель перемещается в кольцевом контуре.

Однотрубная система отопления: схема подключения радиаторов и движения теплоносителя по трубопроводу

В больших зданиях чаще всего разводка до квартиры производится по двухтрубной системе, а разводка по этажу – по однотрубной:

Распределение теплоносителя в больших зданиях

В однотрубной системе, как и в двухтрубной, может применяться верхняя и нижняя разводка.

Гидравлический расчет: основные правила

Гидравлический расчет производится по составленной и проверенной схеме отопления, в которой учтены все встроенные элементы и приборы. Для того чтобы выполнить расчет двухтрубной отопительной системы применяют аксонометрические функции и уравнения.

За основной объект расчета, как правило, принимают самое нагруженное обогревательное трубопроводное кольцо и разбивают его на соответствующие участки.

В результате проведения процедуры высчитываются требуемое значение сечения отопительной трубы, необходимую площадь поверхности трубопровод и возможную потерю давления в системном контуре.

Подобный гидравлический расчет имеет множество разновидностей, однако, наиболее распространенные и рациональные следующие:

• Проведение вычисления по показателю линейных удельных потерь давления, которые предполагают равносильные колебания температурного режима во всех элементах и приборах разводки.
• Осуществление расчетов по значению проводимости и характеристикам сопротивления отопительной системы, которые также предполагают возможные перепады и изменения показателей термометра.

В конце проведения работы первого способа состоит в том, что в результате расчетов складывается четкая картина с реалистичным распределением показателей сопротивления в контуре системы отопления. Второго – точная информация о предстоящем расходе теплоносителя и значениях температурного режима во всех составляющих контура системы отопления.