Выполнение гидравлического расчета системы отопления

March 10, 2019 просмотров: 337

Техническую сторону гидравлического расчета системы отопления трудно охарактеризовать как легко реализуемый и заурядный процесс. Лишь квалифицированный инженерный работник с многолетним опытом практической деятельности сможет на чертеже воспроизвести систему теплоснабжения, оценив визуально фронт работы, и при этом правильно выбрать параметры трубопровода.

рассчет
Правильные расчёты нужно для того, чтобы правильно выбрать нужный материал

Осуществление вычислений

Безусловно, можно прибегнуть к помощи экспертов или использовать разнообразные онлайн-калькуляторы бесплатно, но в первом случае придется оплачивать услуги, а во втором можно получить некорректно выполненные вычисления, которые нужно будет перепроверять.

Общую схему расчета гидравлики системы отопления можно представить в таком виде:

  • выполнение аксонометрической схемы;
  • установление потребления теплоносителя;
  • определение сечения труб;
  • вычисление сопротивления трубопровода и выбор циркуляционного насоса;
  • расчет количества теплоносителя в системе теплоснабжения и емкости расширительного бачка.
Любой расчет гидравлического сопротивления системы отопления частного дома начинают с начерченной в трех проекциях аксонометрической схемы, на которую наносят все показатели. В качестве примера гидравлического расчета будет использован двухтрубный контур теплоснабжения.
гидравлика
Схема расчёта гидравлики представлена выше

Расчет потребления теплоносителя

Предварительно каждая отопительная ветвь разбивается на участки. Разбивку делают с учетом расхода воды, который меняется от одного отопительного элемента к другому. Сначала определяют, какой именно объем теплоносителя необходим для высокой производительности отопительного прибора, по формуле: G = 860q/Δt, где:

  • G — требуемый объем теплоносителя (кг/ч);
  • q — тепловая мощность отопительного элемента (кВт);
  • Δt — разность показателей температур подающего и обратного контура отопления. Как правило, используют +200C.

В этом видео вы узнаете, как выглядит система расчёта гидравлики:

Выполнение гидравлического расчета отопления начинается с конечного отопительного элемента, наиболее отдаленного от котлоагрегата, так как именно он должен обеспечиваться необходимым объемом нагретой воды из расчета одной секции батареи. Если мощность секции составляет 2 кВт, то вычисления можно будет сделать, используя следующие данные: 860 х 2 ÷ 20 = 86 (кг/ч).

Итоговое значение удобнее будет перевести в литры, применяя формулу: GV = G /3600ρ, где:

  • GV — это потребление теплоносителя;
  • ρ — плотность воды, величина которой приведена в таблицах.
Необходимость в конвертации единиц измерения обосновывается тем, что для установления сечения труб потребуются стандартизированные таблицы, в которых указаны диаметры металлических и пластмассовых труб в зависимости от скорости перемещения и потребления нагретой воды.

Подбор циркуляционного насоса

Циркуляционный насос помогает выявить потери давления на всех участках трубопровода. Для определения давления, требуемого насосу, чтобы прокачать теплоноситель по системе, используют формулу: P = Rl + Z, где:

  • Р — уменьшение давления в магистрали (Па);
  • R — относительное противодействие сцеплению (Па/м);
  • l — длина трубы одного отрезка теплопровода (м);
  • Z — уменьшение давления в узкоколейных зонах (Па).

Такие вычисления крайне неудобные и трудоемкие, тогда как для определения значения Rl всех участков трубопровода достаточно воспользоваться таблицами Шевелева. Необходимо помнить, что производительность насоса — это суммарное потребление теплоносителя, а не емкость системы теплоснабжения.

Выбор расширительного бака

Компенсирующие устройства всех типов будут высокоэффективными только при корректном подборе объема. Для этой цели нужно учесть свойство жидкости, которая расширяется при нагревании. Теплоноситель в отопительных контурах увеличивается минимум на 3% от суммарного объема системы теплоснабжения.

Жидкость принадлежит к телам, которые находятся в переходном состоянии (на грани твердого и газообразного). Соответственно, расширительный бачок должен иметь достаточный резерв для теплового расширения. В условиях полной заполненности системы теплоносителем существует риск его сброса через предохранительную арматуру даже в рамках расчётного объема.

бак
Для выбора бака также существует формула расчёта

Чтобы предотвратить аварии, связанные с расширением объемов жидкости, для частных домов с небольшими контурами желательно выбирать расширительные бачки, объем которых должен соответствовать десятой части от общего количества циркулирующей в системе рабочей жидкости. Это правило касается отопительных систем вместимостью до 150 литров.

Если объем превышает 150 литров, емкость рассчитывают так: суммарный объем теплоносителя умножают на индекс его увеличения при определенных показателях эксплуатационной температуры в отопительных контурах.

Полученное значение суммируется с объемом теплоносителя, образованного в расширительном бачке вследствие статической нагрузки, создаваемой жидкостью. Произведенный результат умножают на корректирующий коэффициент, устанавливаемый по значениям промежуточного и итогового давления.