• сегодня в 12:03Георешетка для укрепления склонов, водоемов и других ландшафтных элементов
  • 22 июня 2018Освещение в доме
  • 22 июня 2018Как построить дом с минимальными затратами
  • 22 июня 2018Peterson построит завод по производству упаковочной продукции в Норвегии
  • 22 июня 2018Тимоти Николс назначен финансовым директором International Paper
Георешетка для укрепления склонов, водоемов и других ландшафтных элементов сегодня в 12:03 | 0 комментариев
Георешетка для укрепления склонов, водоемов и других ландшафтных элементов
При проведении земляных работ свежевырытые насыпи, котлованы и склоны осыпаются, особенно после проливных дождей. Георешетка для укрепления склонов – одно из лучших решений, когда требуется быстро...
Подробнее
Освещение в доме 22 июня 2018 | 0 комментариев
Освещение в доме
Одна из самых важных вещей, которые вы можете сделать, чтобы улучшить свой дом, — это организовать и улучшить освещение. Мало того, что это важно для ...
Подробнее
Как построить дом с минимальными затратами 22 июня 2018 | 0 комментариев
Как построить дом с минимальными затратами
Каждый раз появляются люди, которые устают от больших городов, хотят поселиться далеко от большого скопления людей. Или же уже нет терпения жить с сос...
Подробнее
Peterson построит завод по производству упаковочной продукции в Норвегии 22 июня 2018 | 0 комментариев
Peterson построит завод по производству упаковочной продукции в Норвегии
Компания Peterson, один из ведущих игроков рынка упаковочной продукции в скандинавских странах, построит новую производственную площадку в норвежском Халдене, об этом говорится в полученном...
Подробнее
Тимоти Николс назначен финансовым директором International Paper 22 июня 2018 | 0 комментариев
Тимоти Николс назначен финансовым директором International Paper
Старшим вице-президентом и финансовым директором International Paper (г. Мемфис, шт. Теннесси, США) назначен Тимоти Николс.
Подробнее

Особенности гидравлического расчета системы радиаторного отопления

Коммуникации Рейтинг: 0 Голосов: 0 301 просмотр
Особенности гидравлического расчета системы радиаторного отопления
Эта статья является частью курса Академии FORUMHOUSE.

Нюансы, о которых надо знать, для выполнения гидравлического расчета системы радиаторного отопления.

Комфорт в загородном доме во многом зависит от надёжной работы системы отопления. Теплоотдача при радиаторном отоплении, системе «тёплый пол» и «тёплый плинтус» обеспечивается за счёт движения по трубам теплоносителя. Поэтому правильному подбору циркуляционных насосов, запорно-регулирующей арматуры, фитингов и определению оптимального диаметра трубопроводов предшествует гидравлический расчёт системы отопления.

Данный расчёт требует профессиональных знаний, поэтому мы в данной части учебного курса «Системы отопления: выбор, монтаж», с помощью специалиста компании REHAU, расскажем:

  • О каких нюансах следует знать перед выполнением гидравлического расчёта.
  • Чем отличаются системы отопления с тупиковым и попутным движением теплоносителя.
  • В чём состоят цели гидравлического расчёта.
  • Как материал труб и способ их соединения оказывает влияние на гидравлический расчёт.
  • Каким образом специальное программное обеспечивание позволяет ускорить и упростить процесс гидравлического расчета.

Нюансы, о которых надо знать перед выполнением гидравлического расчёта

В современной системе отопления протекают сложные гидравлические процессы с динамически меняющимися характеристиками. Поэтому на гидравлический расчёт оказывает влияние множество нюансов: начиная от типа системы отопления, вида отопительных приборов и способа их присоединения, режима регулирования и заканчивая материалом комплектующих.

Важно: Трубопроводная отопительная система загородного дома — это сложная разветвлённая сеть. Гидравлический расчет определяет её правильную работу так, чтобы ко всем отопительным приборам поступало необходимое количество теплоносителя. Правильно рассчитать и спроектировать систему отопления может только квалифицированный специалист, имеющий профильное образование по данной дисциплине.

Сергей Булкин Руководитель технического отдела направления «Внутренние инженерные системы» компании REHAU

Системы радиаторной и водопроводной разводок — это разветвленные трубопроводные сети. В трубопроводах давление теряется на трение о стенки труб и на местные сопротивления в фасонных частях при разделении или слиянии потоков, на внезапные расширения или сужения «живого» сечения. Для того чтобы теплоноситель или вода поступали к отопительным приборам или точкам водоразбора в необходимом количестве, трубопроводная сеть должна быть правильно рассчитана.

Владея знаниями, можно рассчитать любую систему, независимо от ее вида.

Вне зависимости от того, какая система отопления смонтирована в доме, например, радиаторная разводка или тёплый пол, принцип гидравлического расчёта одинаков для всех, но каждая система требует индивидуального подхода.

Например, система отопления может быть заправлена водой, этилен- или пропиленгликолем, а это повлияет на гидравлические параметры системы.

Сергей Булкин

У этиленгликоля или пропиленгликоля меньшая вязкость и большая текучесть, чем у воды, а значит, и сопротивление при движении по трубопроводу будет меньше. Кроме этого, теплоёмкость этиленгликоля меньше, чем у воды, и составляет 3,45 кДж/(кг▪К), а у воды 4.19 кДж/(кг*К). В связи с этим расход, при том же перепаде температур, должен быть на 20 с лишним процентов выше.

Важно: вид теплоносителя, который будет циркулировать в системе отопления, определяется заранее. Соответственно: проектировщик при гидравлическом расчёте системы отопления должен учесть его характеристики.

Выбор одно- или двухтрубной системы отопления также влияет на методику гидравлического расчёта.

Это связано с тем, что в однотрубной системе вода последовательно проходит через все радиаторы, и расход через все приборы в расчетных условиях будет единым при различных небольших перепадах температур на каждом приборе. В двухтрубной системе вода через отдельные кольца поступает независимо в каждый радиатор. Поэтому в двухтрубной системе перепад температур на всех приборах будет одинаковым и большим, порядка 20 К, а вот расходы через каждый прибор будут существенно различаться.

При гидравлическом расчете выбирается самое нагруженное кольцо. Оно является расчётным. Все остальные кольца увязываются с ним так, чтобы потери в параллельных кольцах были одинаковыми, с соответствующими им участками главного кольца.

При выполнении гидравлического расчета обычно вводятся следующие допущения:

  1. Скорость воды в подводках не более 0,5 м/с, в магистралях в коридорах 0,6-0,8 м/с, в магистралях в подвалах 1,0-1,5 м/с.
  2. Удельные потери давления на трение в трубопроводах - не более 140 Па/м.

Системы отопления с тупиковым и попутным движением теплоносителя

Отметим, что в системах радиаторной разводки, при едином принципе гидравлического расчёта, существуют разные подходы, т.к. системы подразделяются на тупиковые и попутные.

При тупиковой схеме теплоноситель движется по трубам «подачи» и «обратки» в противоположные стороны. И, соответственно, в попутной схеме теплоноситель движется по трубам в одном направлении.

Это влияет на методику гидравлического расчёта.

В тупиковых системах расчет ведётся через дальние — наиболее нагруженные участки. Для этого выбирается главное циркуляционное кольцо. Это самое неблагоприятное направление для воды, по которому прежде всего подбираются диаметры отопительных труб. Все остальные второстепенные кольца, которые возникают в этой системе, должны увязываться с главным. В попутной системе расчёт ведётся через средний, наиболее нагруженный, стояк.

В системах водопровода соблюдается аналогичный принцип. Система рассчитывается через самый удалённый и самый нагруженный стояк. Но есть особенность – в расчёте расходов.

Важно: если в радиаторной разводке расход зависит от количества тепла и перепадов температур, то в водопроводе расход зависит от норм водопотребления, а также от типа установленной водоразборной арматуры.

Цели гидравлического расчета

Цели гидравлического расчета заключаются в следующем:

  1. Подобрать оптимальные диаметры трубопроводов.
  2. Увязать давления в отдельных ветвях сети.
  3. Выбрать циркуляционный насос для системы отопления.

Раскроем подробнее каждый из этих пунктов.

1. Подбор диаметров трубопроводов

Сергей Булкин

Чем меньше диаметр трубопровода, тем больше сопротивление оказывается потоку теплоносителя из-за трения о стенки трубопровода и местных сопротивлений на поворотах и ответвлениях. Поэтому для малых расходов, как правило, берутся малые диаметры трубопроводов, для больших расходов, соответственно, большие диаметры, за счёт чего можно ограниченно отрегулировать систему.

Если система разветвлённая – есть короткая и длинная ветка, то на длинной ветке идёт большой расход, а на короткой - меньший. В этом случае короткая ветка должна выполняться из труб меньших диаметров, а длинная ветка должна выполняться из труб большего диаметра.

И, по мере уменьшения расхода, от начала к концу ветки диаметры труб должны уменьшаться так, чтобы скорость теплоносителя была примерно одинакова.

2. Увязка давлений в отдельных ветвях сети

Увязка может производиться подбором соответствующих диаметров труб или, если возможности этого способа исчерпаны, то за счёт установки регуляторов расхода давления или регулировочных вентилей на отдельных ветвях.

Сергей Булкин

Частично мы, как это описано выше, можем увязать давление с помощью подбора диаметров трубопроводов. Но не всегда это удаётся сделать. Например, если берём самый маленький диаметр трубопровода на короткой ветке, а сопротивление в нём все равно недостаточно большое, тогда весь поток воды будет идти через короткую ветку, не заходя в длинную. В этом случае требуется дополнительная регулировочная арматура.

Регулировочная арматура может быть разной.

Бюджетный вариант — ставим регулировочный вентиль — т.е. вентиль с плавной регулировкой, который имеет градацию в настройке. Каждый вентиль имеет свою характеристику. При гидравлическом расчёте проектировщик смотрит, какое давление необходимо погасить, и определяется так называемая невязка давлений между длинной и короткой ветками. Тогда по характеристике вентиля проектировщик определяет, на сколько оборотов этот вентиль,  от полностью закрытого положения, надо будет открыть. Например, на 1, на 1.5 или на 2 оборота. В зависимости от степени открытия вентиля будет добавляться разное сопротивление.

Более дорогой и сложный вариант регулировочной арматуры — т.н. регуляторы давления и регуляторы расхода. Это устройства, на которых мы задаём необходимый расход или необходимый перепад давлений, т.е. падение давлений на этой ветке. В этом случае устройства сами контролируют работу системы и, если расход не соответствует требуемому уровню, то они открывают сечение, и расход увеличивается. Если расход слишком большой, то сечение перекрывается. Аналогично происходит и с давлением.

Если все потребители после ночного понижения теплоотдачи одновременно открыли утром свои отопительные приборы, то теплоноситель попытается, в первую очередь, поступать в ближние к тепловому пункту приборы, а до дальних дойдет спустя часы. Тогда сработает регулятор давления, прикрывая ближайшие ветки и, тем самым, обеспечит равномерное поступление теплоносителя во все ветки.

Самые продвинутые и дорогие системы – когда на каждую ветку ставится регулятор расхода и регулятор перепада давления, т.к. в этом случае контролируются оба параметра.

3. Подбор циркуляционного насоса по давлению (напору) и по расходу (подаче)

Сергей Булкин

Расчетные потери давления в главном циркуляционном кольце (с небольшим запасом) определят напор для циркуляционного насоса. А расчетный расход насоса – это суммарный расход теплоносителя по всем ветвям системы. Насос подбирается по напору и по расходу.

Эти данные (напор и расход) прописаны в технических характеристиках циркуляционного насоса. Насос подбирается по двум параметрам, которые мы определяем в ходе гидравлического расчёта.

Если в системе стоит несколько циркуляционных насосов, то в случае их последовательного монтажа у них суммируется напор, а расход будет общим. Если насосы работают параллельно, то у них суммируется расход, а напор будет одинаковым.

Важно: Определив в ходе гидравлического расчёта потери давления в системе, можно выбрать циркуляционный насос, который оптимально будет соответствовать параметрам системы, обеспечивая оптимум затрат – капитальных (стоимость насоса) и эксплуатационных (стоимость электроэнергии на циркуляцию).

Как выбор комплектующих для системы отопления влияет на гидравлический расчёт

Материал, из которого изготовлены трубы системы отопления, фитинги, а также техника их соединения, оказывает существенное влияние на гидравлический расчет.

Сергей Булкин

Трубы, имеющие гладкую внутреннюю поверхность, уменьшают потери на трение при движении теплоносителя. Это даёт нам преимущества – берём трубопроводы меньшего диаметра и экономим на материале. Также уменьшаются затраты электроэнергии, необходимые для работы циркуляционного насоса. Можно взять насос меньшей мощности, т.к. за счёт меньшего сопротивления в трубопроводах требуется меньший напор.

В местах соединений «фитинг-труба», в зависимости от способа их монтажа, могут быть большие потери, или, наоборот, потери на сопротивление потоку при движении теплоносителя сведены к минимуму.

Например, если используется техника соединения методом «надвижной гильзы», т.е. развальцовывается конец трубопровода, и внутрь вставляется фитинг, то за счёт этого не происходит заужения живого сечения. Соответственно: уменьшается местное сопротивление, и уменьшаются энергетические затраты на циркуляцию воды.

Подведение итогов

Выше уже говорилось, что гидравлический расчёт системы отопления — это сложная задача, требующая профессиональных знаний. Если предстоит спроектировать сильно разветвлённую систему отопления (большой дом), то расчёт вручную отнимает много сил и времени. Для упрощения данной задачи разработаны специальные компьютерные программы.

Сергей Булкин

С помощью этих программ можно сделать гидравлический расчёт, определить регулировочные характеристики запорно-регулировочной арматуры и автоматически составить заказную спецификацию. В зависимости от типа программ, расчёт осуществляется в среде AutoCAD или в собственном графическом редакторе.

Добавим, что сейчас при проектировании промышленных и гражданских объектов наметилась тенденция к использованию BIM технологий (building information modeling). В этом случае все проектировщики работают в едином информационном пространстве. Для этого создаётся «облачная» модель здания. Благодаря этому любые нестыковки выявляются ещё на стадии проектировании, и своевременно вносятся необходимые изменения в проект. Это позволяет точно спланировать все строительные работы, избежать затягивания сроков сдачи объекта и тем самым сократить смету.

© forumhouse
Комментарии (0)

Нет комментариев. Ваш будет первым!

Ремонт

Ручной кусторез: критерии выбора инструмента
Ручной кусторез: критерии выбора инструмента
Работа в саду и палисаднике требует много внимания, сил и времени. На помощь садовникам приходят разнообразные инструменты. Их правильный набор поможет сделать определенный вид работы намного...

8 июня 2018
Деревянный потолок в доме: выбор качественной обшивки и технология обустройства
Деревянный потолок в доме: выбор качественной обшивки и технология...
Древесина считается одним из лучших отделочных материалов для загородного дома. Она экологична и безопасна для человека. Именно по этой причине на фото современных интерьеров можно увидеть...

8 июня 2018
Краскопульт для водоэмульсионной краски: разновидности и советы по выбору
Краскопульт для водоэмульсионной краски: разновидности и советы по...
Покраска поверхностей в помещениях с большой площадью или высокими потолками может производиться с помощью обычных кистей и валиков. Однако такое решение не является целесообразным, так как на...

7 июня 2018

Строительство

Проекты домов с цокольным этажом: плюсы и минусы разных типов построек
Проекты домов с цокольным этажом: плюсы и минусы разных типов построек
Строительство любого объекта начинается с проектирования. Это сложный и ответственный этап, от которого в значительной мере будет зависеть прочность, надежность конструкции, а также комфорт его...

21 июня 2018
Проекты домов с мансардой и гаражом: различные вариации построек
На рынке новой недвижимости лидирующую позицию в области частного проектирования занимают проекты домов с мансардой и гаражом. Такая популярность объясняется эстетичностью и многофункциональностью...

14 июня 2018
Аэратор для кровли: прочное, надежное и эффективное вентиляционное устройство
Аэратор для кровли: прочное, надежное и эффективное вентиляционное...
Каркасные крыши всех видов устроены таким образом, что внутри конструкции постоянно происходит скопление водяного пара и влаги. Из-за этого со временем теплоизоляция крыши разрушается. Удалить эту...

13 июня 2018

Материалы

Проникающая гидроизоляция для бетона: характеристики и обзор популярных марок
Проникающая гидроизоляция для бетона: характеристики и обзор...
Проникающая гидроизоляция для бетона – это смесь, которая применяется для защиты фундаментов и других частей здания от влаги. Она используется как в частном, так и в промышленном строительстве. В...

21 июня 2018
СМЛ панели – современный и многофункциональный аналог гипсокартона
СМЛ панели – современный и многофункциональный аналог гипсокартона
В данное время СМЛ панели – очень популярный материал, который применяется во всех сферах строительства. Он пришел на смену универсальному гипсокартону. СМЛ листы – это современный материал,...

18 июня 2018
ПВХ пленка для бассейна: критерии выбора и особенности монтажа материала
ПВХ пленка для бассейна: критерии выбора и особенности монтажа...
ПВХ пленка для бассейна является современным покрытием, которое широко применяется при его отделке. Материал одновременно выполняет две функции: гидроизоляционную и декоративную. Он превращает...

11 июня 2018

Коммуникации

От сигнализации к умному дому
От сигнализации к умному дому
На правах рекламы

21 июня 2018
Высокоэффективные циркуляционные насосы
Высокоэффективные циркуляционные насосы
На правах рекламы

19 июня 2018
Очистка воды от железа из скважины: химические и механические способы
Очистка воды от железа из скважины: химические и механические способы
Вода – основа жизнедеятельности. Это питание, гигиена, быт. Качество воды напрямую влияет на здоровье, на физическое состояние человека. Автономное водоснабжение является хорошей альтернативой...

17 июня 2018

Помещения

Гидроизоляция подвала изнутри от грунтовых вод: методы защиты здания от влаги
Гидроизоляция подвала изнутри от грунтовых вод: методы защиты...
Строительство фундамента здания – серьезный и ответственный процесс, гидроизоляция подвала изнутри от грунтовых вод – один из важнейших его этапов. В этой статье описаны основные преимущества...

15 мая 2018
Маленькая спальня: дизайн и декор для создания уютного интерьера
Маленькая спальня: дизайн и декор для создания уютного интерьера
Попадая в любое жилое помещение, человек ощущает, насколько в нем уютно, визуально оценивает размеры, оттенки, расположение мебели. Все эти показатели приводят к гармонии, объединяют удобство и...

8 мая 2018
Шторка стеклянная для ванной: надежная и практичная защита от влаги
Шторка стеклянная для ванной: надежная и практичная защита от влаги
Шторка стеклянная для ванной – идеальное дополнение к любому стилю интерьера вашей комнаты. Данный влагостойкий и практичный материал лишь подчеркнет преимущества помещения. В качестве декора...

25 апреля 2018

Участок

Георешетка для укрепления склонов, водоемов и других ландшафтных элементов
Георешетка для укрепления склонов, водоемов и других ландшафтных...
При проведении земляных работ свежевырытые насыпи, котлованы и склоны осыпаются, особенно после проливных дождей. Георешетка для укрепления склонов – одно из лучших решений, когда требуется быстро...

сегодня в 12:03
Садовое зазеркалье
Садовое зазеркалье
Правильно установленные зеркала в саду дают поразительные эффекты: они расширяют пространство, добавляют ему глубины, меняют освещение. Мы познакомим вас с некоторыми ландшафтными приемами,...

22 июня 2018
Забор-жалюзи металлический: как создать красивое и прочное ограждение
Забор-жалюзи металлический: как создать красивое и прочное ограждение
На сегодняшний день существует множество вариантов организации ограждения. Одним из наиболее современных и оригинальных является забор-жалюзи металлический. Такая конструкция также может быть...

20 июня 2018

Полезные ссылки