• сегодня в 12:03Джим Баффингтон назначен директором по промышленному производству Roseburg Forest Products
  • сегодня в 12:03В 2017 г. Евросоюз увеличил импорт деревянных дверей на 0,3%
  • сегодня в 12:03В июле 2018 г. цена топливных пеллет в Германии выросла на 2,2%
  • сегодня в 12:02Армированная пленка, армированный тарпаулин и другие виды укрывных тентов
  • вчера в 12:01Venator приобретет предприятие по производству ламинированной бумаги в Великобритании
Джим Баффингтон назначен директором по промышленному производству Roseburg Forest Products сегодня в 12:03 | 0 комментариев
Директором по производству промышленной продукции компании Roseburg Forest Products (г. Спрингфилд, шт. Орегон, США) назначен Джим Баффингтон.
Подробнее
В 2017 г. Евросоюз увеличил импорт деревянных дверей на 0,3% сегодня в 12:03 | 0 комментариев
Импорт деревянных дверей в страны Европейского союза в 2017 г. вырос по сравнению с данными 2016 г. на 0,3% до 341 млн евро, об этом сообщает ITTO.
Подробнее
В июле 2018 г. цена топливных пеллет в Германии выросла на 2,2% сегодня в 12:03 | 0 комментариев
В июле 2018 г. средняя цена древесных топливных гранул в Германии выросла в годовом исчислении на 2,2% до 236,36 евро за тонну, об этом сообщает национальная Ассоциация производителей пеллет (Der...
Подробнее
Армированная пленка, армированный тарпаулин и другие виды укрывных тентов сегодня в 12:02 | 0 комментариев
Армированная пленка, армированный тарпаулин и другие виды укрывных тентов
Процесс выращивания овощей и ягод можно разделить на два этапа: постройку теплицы и уход за растениями в период их роста. Получится ли полакомиться весенней клубникой, и появятся ли на столе...
Подробнее
Venator приобретет предприятие по производству ламинированной бумаги в Великобритании вчера в 12:01 | 0 комментариев
Представители Venator Materials PLC подписали соглашение о приобретении у компании Tronox европейской бизнес-единицы, специализирующейся на производстве ламинированной бумаги.
Подробнее

Особенности гидравлического расчета системы радиаторного отопления

Коммуникации Рейтинг: 0 Голосов: 0 336 просмотров
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

Входная дверь со стеклом для частного дома: великолепные примеры оформления
Входная дверь со стеклом для частного дома: великолепные примеры...
Согласно распространенному мнению входная дверь несет не декоративную, а защитную функцию. По этой причине многие владельцы загородных домов и городских квартир убеждены, что конструкция должна...

15 июля 2018
Двери стеклянные раздвижные: ультрасовременный способ зонирования интерьеров
Двери стеклянные раздвижные: ультрасовременный способ зонирования...
Двери стеклянные раздвижные применяются декораторами как стильный элемент домашнего интерьера, позволяющий визуально расширить границы пространства и создать необычный дизайн помещения. Из этой...

14 июля 2018
Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из металла
Станки для холодной ковки: как создать художественные элементы из...
Кузнечное дело – это нелегкий физический труд, требующий специального оборудования в совокупности с профильными знаниями и опытом мастера. Однако для изготовления некоторых художественных элементов...

13 июля 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

Армированная пленка, армированный тарпаулин и другие виды укрывных тентов
Армированная пленка, армированный тарпаулин и другие виды укрывных...
Процесс выращивания овощей и ягод можно разделить на два этапа: постройку теплицы и уход за растениями в период их роста. Получится ли полакомиться весенней клубникой, и появятся ли на столе...

сегодня в 12:02
Укрывной материал для грядок: хороший урожай без лишних хлопот
Укрывной материал для грядок: хороший урожай без лишних хлопот
Переменчивые климатические условия заставляют огородников и садоводов заботиться о своих растениях, накрывая их полиэтиленовой пленкой. Она хорошо пропускает солнечный свет, поддерживая приемлемую...

13 июля 2018
Керамзит в мешках или россыпью: как правильно рассчитать объем материала
Керамзит в мешках или россыпью: как правильно рассчитать объем...
Керамзит как многофункциональный материал распространен в разных сферах строительства. Основное его преимущество – высокая степень звуко- и теплоизоляции. Поэтому его чаще используют как...

10 июля 2018

Коммуникации

Насосные системы для кухни. Особенности и тонкости подбора
Насосные системы для кухни. Особенности и тонкости подбора
На правах рекламы

9 июля 2018
Фильтры для очистки воды для скважины: забота о здоровье и безопасный быт
Фильтры для очистки воды для скважины: забота о здоровье и...
Пить воду из непроверенного источника категорически запрещено. Если разовый опрометчивый шаг может привести к кратковременному нарушению состояния организма, то постоянное употребление воды с...

29 июня 2018
Артезианская скважина: глубина, бурение и обустройство источника
Артезианская скважина: глубина, бурение и обустройство источника
Вкусная и чистая вода – полезный для здоровья продукт. Городские жители получить ее могут, лишь купив в магазине бутилированную воду или установив специальный водяной фильтр. Артезианская скважина,...

26 июня 2018

Помещения

Стеклянная перегородка для душа: красивое и функциональное оформление ванной
Стеклянная перегородка для душа: красивое и функциональное...
Сегодня существует множество способов оформления ванных комнат. Наряду с классическими формами стремительную популярность приобретают современные методы и функциональные предметы, такие как...

11 июля 2018
Стеклянные двери для душа: залог уюта, комфорта и красоты
Стеклянные двери для душа: залог уюта, комфорта и красоты
Место для принятия душа в ванной комнате должно быть отделено от остальной части помещения. Таким образом предотвращается распространение брызг и возникновение чрезмерной влажности в комнате....

6 июля 2018
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

Участок

Дымогенератор для холодного копчения продуктов: сборка из подручных средств
Дымогенератор для холодного копчения продуктов: сборка из подручных...
Холодное копчение мяса предполагает продолжительное окуривание дымом продуктов, которое происходит при низкой температуре. Для обеспечения тяги внутри конструкции, способствующей бесперебойному...

вчера в 12:00
Обустройство зоны барбекю. Лучшие идеи портала
Обустройство зоны барбекю. Лучшие идеи портала
Красивая и уютная зона отдыха не только позволяет с комфортном провести время на загородном участке, но и является украшением территории. Мы собрали лучшие идеи участников нашего портала для тех,...

вчера в 12:00
Отдыхаем с огоньком – продукты для обустройства зоны барбекю
Отдыхаем с огоньком – продукты для обустройства зоны барбекю
По большому счету функционален и мангал на скорую руку из нескольких кирпичей. Но, как и во всем, важен и комфорт, и внешний вид, гораздо удобнее и приятнее готовить разнообразные "вкусняшки" с...

вчера в 12:00

Полезные ссылки