• сегодня в 12:05Hamburger Turkey приобрела машину для производства тестлайнера и флютинга
  • сегодня в 12:05Джеймс Армстронг назначен вице-президентом WestRock Company
  • сегодня в 12:05Сухонский КБК увеличит производство тарного картона в два раза
  • сегодня в 12:02Комнатные экзоты пользователей FORUMHOUSE
  • вчера в 16:00«Архангельский ЦБК» поддерживает идею Минпромторга РФ по снижению требований по подтверждению финансирования
Hamburger Turkey приобрела машину для производства тестлайнера и флютинга сегодня в 12:05 | 0 комментариев
Hamburger Turkey приобрела машину для производства тестлайнера и флютинга
Hamburger Turkey (входит в состав Hamburger Containerboard) приобрела у компании Valmet линию для производства тестлайнера и флютинга, об этом говорится в полученном Lesprom Network пресс-релизе.
Подробнее
Джеймс Армстронг назначен вице-президентом WestRock Company сегодня в 12:05 | 0 комментариев
Джеймс Армстронг назначен вице-президентом WestRock Company
Вице-президентом по связям с инвесторами американской WestRock Company назначен Джеймс Армстронг.
Подробнее
Сухонский КБК увеличит производство тарного картона в два раза сегодня в 12:05 | 0 комментариев
Сухонский КБК увеличит производство тарного картона в два раза
Сухонский картонно-бумажный комбинат (г. Сокол, Вологодская обл., входит в Группу компаний « Объединенные бумажные фабрики ») инвестирует 4 млрд руб. в модернизацию производства и запуск...
Подробнее
Комнатные экзоты пользователей FORUMHOUSE сегодня в 12:02 | 0 комментариев
В разгар зимы, когда время до открытия нового сезона тянется так медленно, самое время обратить свое садоводческое внимание на комнатные растения. В коллекциях цветоводов FORUMHOUSE собраны...
Подробнее
«Архангельский ЦБК» поддерживает идею Минпромторга РФ по снижению требований по подтверждению финансирования вчера в 16:00 | 0 комментариев
«Архангельский ЦБК» поддерживает идею Минпромторга РФ по снижению требований по подтверждению финансирования
Подробнее

Особенности гидравлического расчета системы радиаторного отопления

Коммуникации Рейтинг: 0 Голосов: 0 84 просмотра
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

Фрезерный станок по металлу: классификация и характеристики оборудования
Фрезерный станок по металлу: классификация и характеристики...
Из этой статьи можно узнать, какими особенностями обладает фрезерный станок по металлу, который может использоваться в домашней мастерской: технические характеристики оборудования, классификация...

16 января 2018
Рулонные жалюзи на окна: стоимость, фото различных вариантов изделия
Рулонные жалюзи на окна: стоимость, фото различных вариантов изделия
Одним из самых практичных и популярных вариантов оформления окна с целью защиты помещения от проникновения солнечных лучей является использование рулонных штор. Изделие представлено цельным...

16 января 2018
Жалюзи на пластиковые окна: эстетичный штрих оформления проемов
Жалюзи на пластиковые окна: эстетичный штрих оформления проемов
Жалюзи на пластиковые окна являются древнейшей разновидностью штор. Они и сегодня не утратили актуальность благодаря своей практичности, универсальности и долговечности. Главным отличием жалюзи от...

12 января 2018

Строительство

Проекты домов с гаражом под одной крышей: красивые и практичные идеи
Проекты домов с гаражом под одной крышей: красивые и практичные идеи
Каждый владелец загородного дома знает, насколько важно иметь не только автомобиль, но также специально обустроенную для него территорию, где можно создать комфортные условия для хранения и...

9 ноября 2017
Строительство домов из бруса своими руками: особенности технологии
Строительство домов из бруса своими руками: особенности технологии
Выбирая технологию и материал для строительства дома, многие владельцы отдают предпочтение домам из бруса. Такое решение обусловлено несколькими положительными аспектами, среди которых возможность...

9 ноября 2017
Металлические водостоки для крыши: цены, характеристики и особенности монтажа
Металлические водостоки для крыши: цены, характеристики и...
Вода способна оказывать разрушительное воздействие практически на все виды строительных материалов, нанося ущерб их внешнему виду и техническим характеристикам. Чтобы избежать подобного влияния,...

21 октября 2017

Материалы

Сендвичные панели: размеры и цены кровельных, стеновых и угловых плит
Сендвичные панели: размеры и цены кровельных, стеновых и угловых плит
Сендвич-панель – это трёхслойная конструкция, которая применяется в строительстве зданий. Она состоит из двух внешних слоёв и утеплителя между ними. Эти изделия появились на строительном рынке не...

26 декабря 2017
Арболитовые блоки: цена, размеры и основные характеристики
Арболитовые блоки: цена, размеры и основные характеристики
Одной из особенностей современного подхода к малоэтажному строительству является использование материалов с простой технологией монтажа и минимальным коэффициентом теплопередачи. Арболитовые блоки:...

12 декабря 2017
Гипсокартон: цена за лист, размеры и разновидности материала
Гипсокартон: цена за лист, размеры и разновидности материала
Гипсокартон – это один из самых популярных строительных материалов. Основное достоинство материала состоит в том, что его использование позволяет расширить спектр дизайнерских решений и создавать...

1 декабря 2017

Коммуникации

Особенности единой системы обогрева и охлаждения поверхностей
Особенности единой системы обогрева и охлаждения поверхностей
В последние годы в нашей стране, за счёт своих высоких эксплуатационных характеристик, широкое распространение получила система отопления «тёплый пол». Ещё одно преимущество этой системы, а также...

11 января 2018
Пеллетные котлы: цены и характеристики моделей от разных производителей
Пеллетные котлы: цены и характеристики моделей от разных...
Пеллетный котел – это стальной или чугунный агрегат, который используется для обогрева помещений. В качестве отопительного сырья для такого оборудования используются древесные гранулы (пеллеты)....

1 января 2018
Особенности гидравлического расчета системы радиаторного отопления
Особенности 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...

25 декабря 2017

Помещения

Раздвижной экран под ванну: лучшее решение для малогабаритной ванной комнаты
Раздвижной экран под ванну: лучшее решение для малогабаритной...
Раздвижной экран под ванну – это конструкция, которая включает в себя две или более створки и направляющую рамку. Установка такого экрана позволяет задекорировать сантехническое оборудование, а...

16 декабря 2017
Напольный кулер для воды с охлаждением и нагревом: особенности выбора
Напольный кулер для воды с охлаждением и нагревом: особенности выбора
Кулеры – это устройства, позволяющие облегчить процесс получения питьевой воды и сделать жизнь проще и комфортнее. А учитывая тот факт, что качество питьевой воды отражается на здоровье тех, кто ее...

30 ноября 2017
Камин из гипсокартона своими руками: пошаговый алгоритм работ
Камин из гипсокартона своими руками: пошаговый алгоритм работ
Камины из гипсокартона относятся к декоративным элементам, которые чаще всего устанавливаются в квартирах. Благодаря разнообразию облицовочных материалов, такие конструкции можно комбинировать с...

25 ноября 2017

Участок

Комнатные экзоты пользователей FORUMHOUSE
В разгар зимы, когда время до открытия нового сезона тянется так медленно, самое время обратить свое садоводческое внимание на комнатные растения. В коллекциях цветоводов FORUMHOUSE собраны...

сегодня в 12:02
Джакузи на дровах
Джакузи на дровах
Истинная красота — в простоте. Многие слышали это выражение и хотели бы проверить его на практике. Например, построить загородный коттедж в стиле минимализма или сделать своими руками малую...

вчера в 12:00
Что делать, когда закончился сезон
Что делать, когда закончился сезон
До начала нового садоводческого сезона еще далеко, но некоторые важные садовые работы лучше выполнять именно зимой. Безусловно, самая важная зимняя садовая работа – это планирование. Именно сейчас...

17 января 2018

Полезные ссылки