Как рассчитать объем воды в системе отопления, радиаторах, трубах

Расчет объема воды (теплоносителя), заполняющего систему отопления, будет одним из первых при выборе котла.

Это необходимо для понимания какой оптимальный объем может прогреть ваш котел или другой источник тепла. Параметры труб очень сильно влияют на данный показатель: при наличии насоса вы смело можете выбрать трубу меньшего диаметра и установить больше секций отопления.

Если выбрать трубы большого диаметра, то при максимальной мощности котла можно получить недогрев теплоносителя: большой объем воды будет раньше остывать, прежде чем дойдет до крайних точек системы отопления. Что в свою очередь приведет к дополнительным финансовым расходам.

Приблизительный расчет объема воды в системе отопления производится из соотношения 15 л воды на 1 кВт мощности котла.

Чтобы определить какой объем воды нужен для системы отопления дома, рассмотрим простой пример.

Мощность котла 4 кВт, тогда объем системы равен 4 кВт*15 литров = 60 литров. Но необходимо учитывать размеры и количество секций радиаторов при этом.

Если у вас дом на 4 комнаты, то это не значит, что надо ставить по 12-15 секций в каждую: у вас будет очень жарко, котел будет работать неэффективно. Если комнат больше, то и экономить на радиаторах не стоит: 1 современная секция эффективно отдает тепло для 2…2,5 м2 площади.

Как просто определить какой мощности нужен котел для системы отопления дома?

Требования к теплоносителю в системе отопления

Есть 5 пунктов, которые нужно соблюдать:

• высокий показатель переноса теплоты;
• низкая вязкость, при этом стандартная (как у воды) текучесть;
• малая расширяемость при остывании>;
• отсутствие токсичности>;
• небольшая стоимость.

Фото 1. Теплоноситель Эко -30 на основе пропиленгликоля, вес 20 кг, .

Для выбора рекомендуется обратиться к профессиональному сантехнику, который поможет сделать расчёты и выбрать подходящий теплоноситель.

Как рассчитать расход

Значение представляет собой количество теплоносителя в килограммах, которое тратится в секунду. Оно используется для передачи температуры в помещение посредством радиаторов. Для расчёта необходимо знать потребление котла, которое расходуется на обогрев одного литра воды.

Формула:

G = N / Q, где:

• N — мощность котла, Вт.
• Q — теплота, Дж/кг.

Величину переводят в кг/час, умножая на 3600.

Формула для расчёта необходимого объёма жидкости

Повторное заполнение труб требуется после ремонта или перестройки обвязки. Для этого находят количество воды, нужное системе.

Обычно достаточно собрать паспортные данные и сложить их. Но также можно найти его вручную. Для этого считают длину и сечение труб.

Числа перемножаются и добавляются к батареям. Объём секций радиатора составляет:

• Алюминиевого, стального или сплава — 0,45 л.
• Чугунного — 1,45 л.

А также есть формула, по которой можно примерно определить общее количество воды в обвязке:

V = N * VкВт, где:

• N — мощность котла, Вт.
• VкВт— объём, которого достаточно для передачи одного киловатта тепла, дм3.

Это позволяет посчитать только ориентировочное число, поэтому лучше свериться с документами.

Для полной картины также нужно посчитать объём воды, вмещаемой прочими компонентами обвязки: расширительным баком, насосом и т. д.

Внимание! Особенно важен бак: он компенсирует давление, которое повышается из-за расширения жидкости при нагреве.

В первую очередь нужно определиться с используемым веществом:

• вода имеет коэффициент расширения
  

  
  

• этиленгликоль — 4,5%;
• прочие жидкости используются реже, поэтому данные следует искать в справочной таблице.

Формула для расчёта:

V = (Vs * E)/D, где:

• E — коэффициент расширения жидкости, указанный выше.
• Vs — расчётный расход всей обвязки, м3.
• D — эффективность бака, указанная в паспорте устройства.

Найдя эти значения, их нужно просуммировать. Обычно получается четыре показателя объёма: труб, радиаторов, нагревателя и бака.

При помощи полученных данных можно осуществить создание системы отопления и заполнить её водой. Процесс залива зависит от схемы:

• «Самотёком» выполняется из высшей точки трубопровода: вставляют воронку и пускают жидкость. Это делают не спеша, равномерно. Предварительно внизу открывают кран, и подставляют ёмкость. Это помогает избежать образования воздушных пробок. Применяется, если отсутствует принудительный ток.
• Принудительная — требует насоса. Подойдёт любой, хотя лучше использовать циркуляционный, который затем применяют в отоплении. В течение процесса нужно снимать показания манометра, чтобы избежать повышения давления. И также обязательно открывают воздушные клапаны, что помогает с выпуском газа.

Как посчитать минимальный расход теплоносителя

Вычисляются также, как затраты жидкости в час на обогрев помещений.

Его находят в перерыв между отопительными сезонами как число, зависящее от горячего водоснабжения. Существует две формулы, применяемых в расчётах.

Если в системе нет принудительной циркуляции ГВС, или она отключена из-за периодичности работы, то расчёт выполняют с учётом среднего расхода:

Gmin = $ * Qгср / [(Tп — Tоб3)*C], где:

Qгср — среднее значение теплоты, которое передаёт система за час работы в неотопительный сезон, Дж.

$ — коэффициент изменения расхода воды летом и зимой. Принимается соответственно равным 0,8 или 1,0.

Tп — температура в подаче.

Tоб3 — в обратке при параллельном подключении нагревателя.

C — теплоёмкость воды, принимают равной 10-3, Дж/°С.

Температуры принимают равными соответственно 70 и 30 градусам Цельсия.

Если есть принудительная циркуляция ГВС или с учётом нагрева воды ночью:

Gmin = Qцг / [(Tп — Tоб6)*C], где:

Qцг — расход теплоты для прогрева жидкости, Дж.

Значение этого показателя принимают равным (Kтп * Qгср) / (1 + Kтп), где Kтп — коэффициент потери тепла трубами, а Qгср — средний показатель расхода мощности на воду в час.

Tп — температура подачи.

Tоб6 — обратки, измеренная после котла, циркулирующего жидкость по системе. Она равна пять плюс минимально допустимая в точке водоразбора.

Специалисты берут числовое значение коэффициента Kтпиз следующей таблицы:

Важно! С расчётом минимального расхода можно ознакомиться подробнее в строительных нормах и правилах 2.04.01—85.

Нормативы отопления ПП РФ № 354 от 06.05.2011 и ГОСТ

6 мая 2011 года было издано Правительственное Постановление, которое действует по сей день. Согласно ему, отопительный сезон зависит не столько от времени года, сколько от температуры воздуха на улице.

Центральное отопление начинает работать при условии, что внешний термометр показывает отметку ниже 8 °C, и похолодание длится не менее пяти суток.

На шестой день трубы уже начинают обогрев помещений. Если в течение указанного времени наступило потепление, отопительный сезон откладывается. Во всех частях страны, батареи радуют своим теплом с середины осени и поддерживают комфортную температуру до конца апреля.

Если морозы наступили, а трубы остаются холодными, это может быть результатом неполадок в системе. В случае глобальной поломки или незавершённых ремонтных работ придётся воспользоваться дополнительным обогревателем, пока неисправность не будет устранена.

Если проблема заключается в заполнивших батареи воздушных пробках, то обращаются в эксплуатирующую компанию. В течение суток после подачи заявки приедет закреплённый за домом сантехник и «продует» проблемный участок.

Стандарт и нормы допустимых значений температуры воздуха прописаны в документе «ГОСТ Р 51617-200. Жилищно-коммунальные услуги. Общие технические сведения». Диапазон прогрева воздуха в квартире может варьироваться от 10 до 25 °C, в зависимости от назначения каждого отапливаемого помещения.

• Жилые комнаты, к которым относятся гостиные, спальни кабинеты и подобные, должны быть нагреты до 22 °C. Возможно колебание этой отметки до 20 °C, особенно в холодных угловых помещениях. Максимальное значение термометра не должно превышать 24 °C.
• Кухня по документам относится к рабочим помещениям. К тому же в ней постоянно присутствует дополнительный источник тепла в виде газовой или электрической плиты.

Оптимальной считается температура от 19 до 21 °C, но допускается охлаждение зоны до 18 °C или интенсивный нагрев до 26 °C.

• Туалет повторяет температурный диапазон кухни. Но, ванная комната, или смежный санузел, считаются помещениями с повышенным уровнем влажности. Прогреваться эта часть квартиры может до 26 °C, а охлаждаться до 18 °C. Хотя, даже при оптимально допустимом значении в 20 °C использовать ванну по назначению неуютно.
• Комфортным диапазоном температуры для коридоров считается 18–20 °C. Но, уменьшение отметки до 16 °C признано вполне терпимым.
• Показатели в кладовых могут быть ещё ниже. Хотя оптимальные пределы — от 16 до 18 °C, отметки 12 или 22 °C не выходят за границы нормы.
• Войдя в подъезд, жилец дома может рассчитывать на температуру воздуха не ниже 16 °C.
• В лифте человек находится совсем недолго, отсюда и оптимальная температура всего в 5 °C.
• Самые холодные места многоэтажки — подвал и чердак. Температура здесь может понижаться до 4 °C.

Расчет объема теплоносителя в трубах и котле

Компоненты отопительной системы
Отправной точкой для вычисления технических характеристик компонентов является расчет объем воды в системе отопления. Фактически она является суммой вместимости всех элементов, начиная от теплообменника котла и заканчивая батареями.

Как рассчитать объем системы отопления самостоятельно, без привлечения специалистов или использования специальных программ? Для этого понадобиться схема расположения компонентов и их габаритные характеристики. Общая вместимость системы будет определяться именно этими параметрами.

Объём воды в трубопроводе

Значительная часть воды располагается в трубопроводах. Они занимают большую часть в схеме теплоснабжения. Как рассчитать объем теплоносителя в системе отопления, и какие характеристики труб нужно знать для этого? Важнейшей из них является диаметр магистрали. Именно он определит вместимость воды в трубах. Для вычисления достаточно взять данные из таблицы.

В отопительной системе могут быть использованы трубы различных диаметров. В особенности это касается коллекторных схем. Поэтому объем воды в системе отопления вычисляется по следующей формуле:

Vобщ=Vтр1*Lтр1+ Vтр2*Lтр2+ Vтр2*Lтр2…

Где Vобщ – общая вместимость воды в трубопроводах, л, Vтр – объем теплоносителя в 1 м.п. трубы определенного диаметра, Lтр – общая протяженность магистрали с заданным сечением.

В сумме эти данные позволят рассчитать большую часть объема системы отопления. Но помимо труб есть и другие компоненты теплоснабжения.

У пластиковых труб диаметр вычисляется по размерам внешних стенок, а у металлических – по внутренним. Это может существенно для тепловых систем с большой протяженностью.

Расчет объема котла отопления

Теплообменник котла отопления
Корректный объем котла отопления можно узнать только из данных технического паспорта. Каждая модель этого отопительного прибора имеет свои уникальные характеристики, которые зачастую не повторяются.

Напольный котел может иметь большие габариты. В особенности это касается твердотопливных моделей. По факту теплоноситель занимает не весь объем котла отопления, а лишь небольшую его часть. Вся жидкость располагается в теплообменнике – конструкции, необходимой для передачи тепловой энергии от зоны сгорания топлива воде.

Если инструкция от отопительного оборудования была утеряна – для просчетов может быть взята ориентировочная вместимость теплообменника. Она зависит от мощности и модели котла:

• Напольные модели могут вмещать от 10 до 25 литров воды. В среднем твердотопливный котел мощностью 24 кВт содержит в теплообменнике около 20 л. теплоносителя;
• Настенные газовые менее вместительны – от 3 до 7 л.

Учитывая параметры для расчета объема теплоносителя в системе отопления вместимостью теплообменника котла можно пренебречь. Этот показатель варьируется от 1% до 3% от общего объема теплоснабжения частного дома.

Без периодической очистки отопления уменьшается сечение труб и проходной диаметр батарей. Это сказывается на фактической вместимости отопительной системы.

Технические аспекты алюминиевых батарей

Для обустройства автономной системы отопления необходимо не только выполнить монтажные работы в соответствии с действующими нормативами, но и правильно выбрать алюминиевые радиаторы. Это возможно сделать только после тщательного изучения и анализа их свойств, конструктивных особенностей, технических характеристик.

Классификация и конструктивные особенности

Производители современного отопительного оборудования изготавливают секции алюминиевых радиаторов не из чистого алюминия, а из его сплава с кремниевыми добавками. Это позволяет изделиям придать устойчивость к коррозии, большую прочность и продлить срок их службы.

Сегодня торговая сеть предлагает широкий ассортимент алюминиевых радиаторов, отличающихся по своему внешнему виду, которые представленными такими изделиями как:

• панельные;
• трубчатые.

По конструктивному решению отдельно взятой секции, которые бывают:

• Цельными или литыми.
• Экструзионными или составленными из трех отдельных элементов, внутренне закрепленных между собой болтами с поролоновыми или силиконовыми прокладками.

Также различают батареи и по габаритам.

Стандартных размеров с шириной в пределах 40 см и высотой, равной 58 см.

Низкие, высотой до 15 см, что дает возможность устанавливать их на очень ограниченных пространствах. В последнее время производители выпускают алюминиевые радиаторы этой серии «плинтусного» исполнения с высотой от 2 до 4см.

Высокие или вертикальные. При небольшой ширине, такие радиаторы в высоту могут доходить до двух или трех метров. Такое рабочее расположение по высоте, помогает достаточно эффективно обогреть большие объемы воздуха в помещении. Кроме этого, такое оригинальное исполнение радиаторов выполняет дополнительно и декоративную функцию.

Срок службы современных алюминиевых радиаторов определяется качеством исходного материала и не зависит от количества составляющих его элементов, их размеров и внутреннего объема . Производитель гарантирует их стабильную работу при правильной эксплуатации до 20 лет.

Основные рабочие характеристики

Сравнительные характеристики

Технические характеристики и конструктивные решения алюминиевых радиаторов разрабатываются для обеспечения ими удобного и надежного нагрева помещений. Основными составляющими, характеризующими их технические свойства и эксплуатационные возможности являются такие факторы.

Рабочее давление. Современные алюминиевые радиаторы рассчитаны на показатели давления от 6 до 25 атмосфер. Для гарантии этих показателей в заводских условиях каждая батарея тестируется при давлении в 30 атмосфер. Этот факт дает возможность устанавливать это теплотехническое оборудование в любую систему отопления, где исключается возможность образования гидроударов.

Мощность. Этот показатель характеризует термодинамический процесс передачи тепла с поверхности батареи отопления в окружающую среду. Он указывает, какое количество тепла в ваттах может произвести прибор в единицу времени.

Кстати, происходит способом конвекции и теплового излучения в соотношении 50 на 50. Числовое значение параметра теплоотдачи каждой секции указывается в паспорте прибора.

При расчете необходимого для установки количества батарей, их мощность играет первостепенную роль. Максимальная теплоотдача одной секции отопительного алюминиевого радиатора довольно велика и доходит до 230 Ватт. Такой внушительный показатель объясняется высокой способностью алюминия к теплопередаче.

Это значит, что для его нагрева нужно затратить меньше энергии, чем для чугунного аналога.

Температурный диапазон нагрева теплоносителя в алюминиевых батареях превышает 100 градусов.

В качестве справки, стандартная секция алюминиевого радиатора высотой 350–1000 мм, глубиной 110–140 мм, с толщиной стенок от 2 до 3 мм, имеет объем теплоносителя 0,35– 0,5 литра, и способна нагреть площадь в 0,4–0,6 квадратного метра.

Формулы подсчёта объёма жидкости в отоплении

Суммарный объём жидкости будет состоять из количества теплоносителя в котле, трубопроводах и батареях. Здесь не учитывается объём расширительного бака, ведь вода будет поступать в этот прибор только в критических случаях при повышении температуры и давления.

Для расчёта количества жидкости в трубе используется следующая формула: V=S*L, где

S – площадь внутреннего сечения трубы;

L – длина трубопровода.

Информация относительно площади сечения трубы, взятая из таблиц может отличаться от фактических размеров (используемый материал, особенности производства сантехнических изделий). Именно поэтому диаметр измеряют штангенциркулем, после чего вычисляют площадь сечения. Подобные расчёты лучше доверить специалистам, так как отопительные системы достаточно протяжённые и разветвлённые конструкции.

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.

Основные виды теплоносителей

Существует четыре основных вида жидкости, используемых для заполнения отопительных систем:

1. Вода – максимально простой и доступный теплоноситель, который может использоваться в любых отопительных системах. Вместе с полипропиленовыми трубами, которые предотвращают испарение, вода становится практически вечным теплоносителем.
2. Антифриз – этот теплоноситель обойдется уже дороже воды, и используется в системах нерегулярно отапливаемых помещений.
3. Спиртосодержащие теплоносители – это дорогостоящий вариант заполнения отопительной системы. Качественная спиртосодержащая жидкость содержит от 60% спирта, около 30% воды и порядка 10% объема составляют другие добавки. Такие смеси обладают отличными незамерзающими свойствами, но огнеопасны.
4. Масло – в качестве теплоносителя используется только в специальных котлах, но в отопительных системах практически не применяется, так как эксплуатация такой системы обходится очень дорого. Также масло очень долго разогревается (необходим разогрев, как минимум, до 120°С), что технологически очень опасно, при этом и остывает такая жидкость очень долго, поддерживая высокую температуру в помещении.

В заключении стоит сказать, что если система отопления модернизируется, монтируются трубы или батареи, то нужно произвести перерасчет ее общего объема, согласно новым характеристика всех элементов системы.

Змейка или улитка?

Существует два основных типа укладки труб теплого пола – змейка и улитка (см. рис). Хотя по расходу труб принципиальной разницы между ними нет.

Теплый водяной пол уложенный змейкой менее равномерно обогревает комнату – температура пола в одной ее части будет выше, чем в другой. Таким образом укладывают трубы в том случае, когда в комнате есть большое окно или плохо утепленная наружная стена дома.

Более теплая часть змейки укладывается там, где идет больше теплопотерь. Иногда используют способ укладки «угловая змейка» (см. рис).

Улитка позволяет равномерно обогревать все помещение. Трубы теплого пола укладывают улиткой в том случае, если теплопотери комнаты минимальны – стены утеплены, а окна как минимум двухкамерные.

Общие расчеты

Определять общую емкость отопления необходимо, чтобы мощности отопительного котла хватило для качественного обогрева всех помещений. Превышение показателей допустимого объема может привести к повышению износа отопительного прибора, а также значительному расходу электроэнергии.

Необходимое количество теплоносителя рассчитывается согласно следующей формуле: Общий объем = V котла + V радиаторов + V труб + V расширительного бачка

Отопительный котел

Определиться с показателем емкости котла позволяет вычисление мощности нагревательного агрегата. Для этого достаточно взять за основу соотношение, при котором 1 кВт тепловой энергии достаточно для эффективного обогрева 10 м2 жилплощади. Данное соотношение является справедливым при наличии потолков, высота которых составляет не более 3-х метров.

Как только станет известен показатель мощности котла, достаточно отыскать подходящий агрегат в специализированном магазине. Объем оборудования каждый производитель указывает в паспортных данных.

Поэтому в случае выполнения правильного расчета мощности проблем с определением нужного объема не возникнет.

Трубы

Чтобы определить достаточный объем воды в трубах, необходимо вычислить поперечное сечение трубопровода согласно формуле – S = π × R2, где:

• S – поперечное сечение;
• π – постоянная константа, равная 3,14;
• R – внутренний радиус труб.

Рассчитав значение площади поперечного сечения труб достаточно умножить его на общую длину всего трубопровода в системе отопления.

Расширительный бак

Определить, какой емкостью должен обладать расширительный бак, можно, располагая данными о коэффициенте температурного расширения теплоносителя. У воды этот показатель составляет 0,034 при подогреве до 85 оС.

Выполняя расчет достаточно воспользоваться формулой: V-бака = (V сист × K) / D, где:

• V-бака – необходимый объем расширительного бачка;
• V-сист – общий объем жидкости в остальных элементах системы отопления;
• K – коэффициент расширения;
• D – эффективность расширительного бачка (указывается в технической документации).

Радиаторы

В настоящее время существует широкое разнообразие отдельных типов радиаторов для отопительных систем. Помимо функциональных различий все они имеют разную высоту.

Чтобы рассчитать объем рабочей жидкости в радиаторах, необходимо для начала подсчитать их количество. После чего умножить данную сумму на объем одной секции.

Узнать объем одного радиатора можно, воспользовавшись данными из технического паспорта изделия. При отсутствии такой информации можно сориентироваться согласно усредненным параметрам:

• чугунные – 1,5 л на секцию;
• биметаллические – 0,2-0,3 л на секцию;
• алюминиевые – 0,4 л на секцию.

Понять, как правильно рассчитать значение позволит следующий пример. Допустим, имеется 5 радиаторов, изготовленных из алюминия. Каждый обогревательный элемент содержит по 6 секций. Производим расчет: 5×6×0,4 = 12 л.

Расчёт сопротивления системы и подбор циркуляционного насоса

При расчете гидравлического сопротивления системы отопления исключается вариант естественной циркуляции теплоносителя по ее контурам. Рассматривается лишь случай принудительной прогонки по тепловым контурам разветвленной сети отопительных труб. Чтобы система работала с заданной эффективностью, потребуется образец насоса, заведомо гарантирующий нужный напор. Эта величина обычно представляется как объем прокачки теплоносителя в выбранную единицу времени.

Для определения суммарной величины сопротивления, вызванного сцеплением частиц воды с внутренними поверхностями труб в магистралях, применяется следующая формула: R = 510 4 V 1.9 / d 1,32 (Па/м). Значок V в этом соотношении соответствует скорости движения потока. При проведении самостоятельных вычислений всегда предполагается, что эта формула действительна лишь для скоростей не более 1,25 метра/сек. Если пользователю известна величина текущего расхода ГСВ, допускается воспользоваться приблизительной оценкой, позволяющей определить внутреннее сечение труб из полипропилена.

По завершении основных вычислений следует обратиться к особой таблице, в которой указываются примерные сечения трубных проходов в зависимости от полученных при расчете цифр. Наиболее сложным и затратным по времени является процедура определения гидравлического сопротивления в следующих участках действующего трубопровода:

• в зонах сопряжения его отдельных элементов;
• в обслуживающих отопительную систему клапанах;
• в задвижках и контрольных приборах.

После того как все искомые параметры, касающиеся рабочих характеристик теплоносителя, найдены, переходят к определению всех остальных показателей системы.

Проектирование отопления дома

Пошаговое описание процесса монтажа отопленияШаг первый

Оборудовать котельную

Котельная должна быть оборудована в соответствии с требованиями, так что к этому вопросу нужно подойти серьезно.

Рассчитать мощность и типа котла

От мощности котла зависит эффективность всей отопительной системы. Если вы выбрали слабый котел, то готовьтесь к дополнительным тратам.

Рассчитать количество радиаторов и секций в них

Это тоже важный параметр, недостаточное количество радиаторов снижает эффективность отопительной системы.

Выбрать схему подключения радиаторов

Система подключения радиаторов отопления может быть однотрубной, двухтрубной, лучевой или выполнена по схеме Тихельмана

Монтаж котла, обвязка, подключение радиаторов

На этом этапе следует тщательно продумать схему обвязки котла, подключения радиаторов, циркуляционного насоса, расширительного бака и других элементов

Заполнение системы теплоносителем и запуск

На последнем шаге остается только наполнить систему водой или антифризом, а потом запустить и протестировать систему отопления.

Для обеспечения комфортного проживания в холодное время года еще на этапе проецирования частного дома нужно позаботиться о расчете и монтаже отопления. Правильно произведенные тепловые калькуляции позволят определить оптимальную и экономически выгодную отопительную систему. Любая погрешность может привести к тому, что вы будете мерзнуть либо в здание будет жарко и душно.

Самостоятельные расчеты не окажутся проблемой для людей с техническим образованием. Однако не каждый обладает физико-математическими навыками, поэтому хорошим путеводителем в подсчетах будет онлайн калькулятор. Он поможет выявить тепловые потери дома и вычислить мощность, которой должен обладать котел. Так же определит количество необходимых радиаторов и сколько должно быть в нем секций. Сделает за вас расчет затрат на отопление, что пригодится для выбора подходящего источника тепла. Соберите нужные данные для вычисления.

Определите тепловые потери. Для этого, необходимо знать, из какого материала построены внешние стены и напольные покрытия, чем утеплены и их толщину. Измерьте площадь дома, окон и наружных дверей. Высокая интенсивность потери тепла у вентиляции и канализации. Их тоже нужно учитывать в расчетах.

Климатические условия местонахождения дома играют важную роль в выборе отопительной системы. Узнайте среднегодовую и минимальную температуру в вашем регионе, а также среднюю скорость ветра.

3.1.Общие сведения

Потребность в тепле у теплоиспользующих потребителей меняется в зависимости от метеорологических условий, числа пользующихся горячей водой в системах бытового горячего водоснабжения, режимов систем кондиционирования воздуха и вентиляции для калориферных установок. Для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха главным фактором, влияющим на расход теплоты, является температура наружного воздуха. Расход теплоты, поступающий на покрытие нагрузок горячего водоснабжения и технологического потребления, от температуры наружного воздуха не зависит.

Методика изменения количества теплоты, подаваемой потребителям в соответствии с графиками их теплопотребления, называется системой регулирования отпуска тепла.

Различают центральное, групповое и местное регулирование отпуска теплоты.

Одна из важнейших задач регулирования систем теплоснабжения заключается в расчете режимных графиков при различных методах регулирования нагрузок.

Регулирование тепловой нагрузки возможно несколькими методами: изменение температуры теплоносителя – качественный метод; периодическим отключением систем – прерывистое регулирование; изменение поверхности теплообменника.

В тепловых сетях, как правило, принимается центральное качественное регулирование по основной тепловой нагрузке, которой обычно является нагрузка отопления малых и общественных зданий. Центральное качественное регулирования отпуска теплоты ограничивается наименьшими температурами воды в подающем трубопроводе, необходимыми для подогрева воды, поступающей в системы горячего водоснабжения потребителей:

для закрытых систем теплоснабжения — не менее 70°C;

для открытых систем теплоснабжения — не менее 60°С.

На основании полученных данных строится график изменения температуры сетевой воды в зависимости от температуры наружного воздуха. Температурный график целесообразно выполнить на листе миллиметровой бумаги формата А4 или с использованием программы Microsoft Office Excel. На графике определяются по температуре точке излома диапазоны регулирования и выполняется их описание.

2.3.2
.
Центральное качественное регулирование по отопительной нагрузке
Центральное качественное регулирование по нагрузке отопленияцелесообразно в случае, еслитепловая нагрузка на жилищно-коммунальные нужды составляет менее 65 % от суммарной нагрузки района и при отношении

.

При таком способе регулирования, для зависимых схем присоединения элеваторных систем отопления температуру воды в подающей

и обратной

магистралях, а так же после элеватора

в течение отопительного периода определяют по следующим выражениям:

(2)

Расчет производился для значения №1. Для всех остальных расчет производился по выше предложенной формуле, результаты занесены в таблицу 3.

(3)

Расчет производился для значения №1. Для всех остальных расчет производился по выше предложенной формуле, результаты занесены в таблицу 3.

где t

— расчетный температурный напор нагревательного прибора, 0 С, определяемый по формуле:

, (4)

здесь 

3 и

2 — расчетные температуры воды соответственно после элеватора и в обратной магистрали тепловой сети определенные при

(для жилых районов, как правило,
3 = 95 0 С;

2 = 70 0 С);

 — расчетный перепад температур сетевой воды в тепловой сети

 =

1 —

2 (5)

 =110-70=40

— расчетный перепад температур сетевой воды в местной системе отопления,

(6)

Задаваясь различными значениями температур наружного воздухаt

н (обычно
t
н = +8; 0; -10;
t
нр v ;
t
нро) определяют

01;

02 ;

03 и строят отопительный график температур воды. Для удовлетворения нагрузки горячего водоснабжения температура воды в подающей магистрали

01 не может быть ниже 70 0 С в закрытых системах теплоснабжения. Для этого отопительный график спрямляется на уровне указанных температур и становится отопительно-бытовым (см. пример решения).

Температура наружного воздуха, соответствующая точке излома графиков температур воды t

н » , делит отопительный период на диапазоны с различными режимами регулирования:

в диапазоне I с интервалом температур наружного воздуха от +8 0 С доt

н » осуществляется групповое или местное регулирование, задачей которого является недопущение «перегрева» систем отопления и бесполезных потерь теплоты;

в диапазонах II и III с интервалом температур наружного воздуха от t

н » до
t
нро осуществляется центральное качественное регулирование.

Таблица 3- Температурный график

Способы расчета объема

Величину внутреннего пространства изготовленных согласно гост батарей можно определить двумя способами:

1. Заглянуть в техническую документацию и найти среди указанных характеристик нужную цифру. Далее необходимо провести простые математические операции.
2. Залить воду и измерить ее объем или вес.

Определяем объем с помощью документации

Начальные цифры можно взять, как из документации с техническими характеристиками, так и со специальных составленных производителями таблиц. В обоих случаях указывается определенный показатель, которому соответствует такой объем воды, который может уместиться в погонном метре радиатора .

Этим определенным показателем является межосевое расстояние. Под ним понимают расстояние, которое разделяет верхний и нижний коллекторы. Многие производители выпускают батареи, соблюдая стандартные значения межосевого расстояния. Чаще всего оно составляет 30 и 50 см.

Расчет объема воды, которая может поместиться в отопительном устройстве, изготовленном согласно гост, предусматривает такие шаги:

1. Определение длины панельных радиаторов или количества секций алюминиевых или биметаллических батарей с гладкими внутренними стенками (такие стенки позволяют снизить гидравлическое сопротивление).
2. Определение объема воды на погонный метр. Для этого в таблице смотрят на такую характеристику, как межосевое расстояние. Напротив его величины ищут объем воды. Если устройство для отопления секционное, то узнают, сколько воды может поместиться внутри одной секции.
3. Перемножение полученных величин.

Этот метод довольно сложно использовать для трубчатых радиаторов и батарей, выполненных согласно индивидуальным потребностям.

Это потому, что для первых устройств производители используют различные, прошедшие проверку на гост, трубы. Они имеют разные диаметры, толщину стенок, а также длину. Поэтому таблиц с усредненными значениями объема и расстояния между коллекторами нет. Их невозможно составить. Конечно, на помощь может прийти документация с техническими характеристиками, а также составленная производителем таблица. В ней кроме межосевого расстояния также может указываться сопротивление нагретой жидкости и вес устройства с этой жидкостью.

Что касается устройства отопления, изготовленного по желанию клиента, то для него может и не быть технической документации с очень детальными характеристиками. Ведь оно выпускается только в малой партии, и нет смысла высчитывать все характеристики, включая объем и сопротивление воде.

Усредненные значения объема

Для примера взяты радиаторы с межосевым расстоянием 500 мм. Итак, объем таков:

• 1,7 л на каждую секцию рассчитанного на большое давление чугунного радиатора ЧМ-140;
• 1 л на каждую секцию этой же батареи, однако, нового образца;
• 0,25 л на каждые 10 см панельного устройства типа 11. Для конструкций с двумя и тремя рассчитанными на небольшое давление панелями этот показатель составляет 0,5 и 0,75 л на 10 см;
• 0,45 л на каждую легкую по весу секцию батарей из алюминия.
• 0,25 л на одну секцию биметаллического изготовляемого согласно гост радиатора.

Универсальный метод

Он подходит для любого типа нагревательного устройства с любым межосевым расстоянием. Для его реализации нужно запастись большим количеством воды и емкостью, объем которой является известным.

Измерение осуществляют так:

1. Устанавливают заглушки на два нижних отверстия. Можно было бы установить и третью заглушку на одно из верхних отверстий, однако лучше подождать. Это потому, что при наливании воды в одно отверстие, через другое должен выходить воздух.
2. Наливают воду до тех пор, пока она не начнет вытекать из второго свободного отверстия.
3. Ставят заглушку на этом отверстии и медленно заливают воду до тех пор, пока вся батарея не будет полностью заполнена. Во время наливания подсчитывают количество вылитых емкостей. Это можно делать и во время спускания воды из радиатора. Правда, придется спускать воду в ведро или что-то другое и потом ее выливать.
4. Умножение количества вылитых емкостей на их объем. Конечная цифра является объемом, выпущенной согласно правилам гост, батареи.

Сколько литров воды в трубе диаметром 50, 32, 20, 16 мм (длиной 1 метр)?

Объем теплоносителя в различных трубопроводах, таких как полиэтилен низкого давления (ПНД труба) полипропиленовые трубы, металлопластиковые трубы, стальные трубы, необходимо знать при подборе какого либо оборудования, в частности расширительного бака.

К примеру в металлопластиковой трубе диаметр 16 в метре трубы 0,115 гр. теплоносителя.

Вы знали? Скорее всего нет. Да и вам собственно зачем это знать, пока вы не столкнулись с подбором, к примеру расширительного бака.Знать объем теплоносителя в системе отопления необходимо не только для подбора расширительного бака, но и для покупки антифриза. Антифриз продается в неразбавленном до -65 градусов и разбавленном до -30 градусов виде. Узнав объем теплоносителя в системе отопления вы сможете купить ровное количество антифриза. К примеру, неразбавленный антифриз необходимо разбавлять 50*50 (вода*антифриз), а значит при объеме теплоносителя равном 50 литров, вам.

Для того, что бы узнать, какой объем жидкости в одном метре трубы, существуют специальные таблицы, в том числе прилагаемые к трубам. К примеру, в одном метре трубы с внутренним диаметром тринадцать целых и две десятых миллиметра, жидкости будет в объёме ноль целых, сто тридцать семь тысячных литра. А вот к примеру у трубы с внутренним диаметром порядка семидесяти миллиметров, объем жидкости составит порядка четырех литров. Таким образом, зная протяженность трубопровода можно получить итоговое значение, перемножив объем жидкости приходящейся на один метр трубы, на всю длину трубопровода. Так же следует учесть, что помимо трубопровода, жидкость в системе содержится и в радиаторах, коллекторах, и прочих агрегатах и арматуре.

Чтоб узнать количество воды в трубе можно конечно высчитать площадь, потом объём и потом посчитать сколько её там всего, но можно поступить гораздо проще.

Нужно знать какая у вас труба и её.

Иногда требуется рассчитать количество воды, которое находится в трубе отопления или в трубе водоснабжения, либо просто рассчитать объём трубы. Так вот труба представляет собой геометрическую фигуру — цилиндр, только большой высоты, в случае с трубой это длина. Чтобы посчитать сколько воды находится в трубе, нужно воспользоваться формулой вычисления объёма цилиндра. Вычисляется объём цилиндра по следующей.

Широкое применение металлопластиковых труб в бытовых системах водоснабжения и отопления стало возможным благодаря уникальной конструкции, совмещающей в себе положительные черты металлических и пластиковых труб одновременно.

Металлопластиковые трубы – технические характеристики которых, несмотря на популярность изделий, знакомы далеко не каждому, отличаются высокими антикоррозионными свойствами, гибкостью и остаются при этом все такими же прочными. В данной статье мы дадим более подробную характеристику металлопластиковым трубам, опишем их строение и особенности использования.

Металлопластиковые трубы и фитинги для их соединения

Конструкция металлопластиковых труб

Состав труб из металлопластика

В качестве основы металлопластиковой трубы выступает внутренний слой полиэтилена, который придает трубе прочность и выполняет несущую функцию.

К нему посредством клеевого состава прикрепляется слой алюминиевой фольги, препятствующий диффузии.

Правильно определиться с диаметром труб для внутреннего трубопровода не менее важно, чем с материалом для труб. Ведь недостаточный диаметр труб вызывает турбулентность (извилистость) течения воды в них. Как следствие, движение воды в трубе будет сопровождаться сильным шумом, а на её внутренней поверхности в большом количестве будут откладываться известковые отложения.

Необходимо знать, что два метра в секунду – это предельная скорость движения жидкости в водопроводной системе. От этого и нужно отталкиваться в расчётах при выборе диаметра труб для водопровода. Исходя из этого и определяют следующие основные зависимости.

Как длина трубопровода влияет на выбор диаметра труб?

• Если длина трубопровода меньше десяти метров, то диаметр труб размером 20 мм будет достаточен. • Протяжённость трубопровода более тридцати метров предполагает использование труб — диаметром 32 мм. • Для трубопровода, длина которого составляет от 10 до 30 метров, лучше использовать.

Нестандартные решения

При укладке теплого пола могут использовать способ «двойная змейка». Он позволяет равномерно прогревать всю комнату. По эффективности такой вариант не отличается от «улитки».

В помещениях большой площади теплый пол с одним контуром малоэффективен. Специалисты сходятся во мнении, что длина труб не должна превышать 100-120 погонных метров (в зависимости от диаметра трубы). Это соответствует комнате площадью 20-24 кв.м.

Если нужно отопить теплым полом большее помещение, нужно делать дополнительные контуры (см. фото). Причем они могут быть уложены как змейкой, так улиткой.

Расчет полипропиленовых труб

Для того, чтобы в конкретном помещении установить оптимальную отопительную или водопроводную систему делается предварительный расчёт параметров её работы. Важнейшим моментом здесь является правильный выбор диаметра труб. Такие расчёты обеспечивают в будущем экономию энергии и одновременно с этим эффективную работу трубопроводных систем. Расчёты эти делаются по специальным формулам, а также с использованием ранее разработанных таблиц. Данная работа называется гидравлическим расчётом.

Во время этого расчёта выясняется величина потери напора на подавление гидравлического сопротивления внутри трубопровода. Это сопротивление возникает в местах соединений, разветвлений и поворотов трубопровода. Однако наиболее сильное сопротивлению напору возникает в местах, где осуществляется переход с трубы большего диаметра в трубу меньшего диаметра. В этом месте возникает эффект дросселирования, который всегда сопровождается возникновением сопротивления основному потоку. Гидравлические потери можно рассчитать по этой таблице.

Как мы говорили в начале статьи, внутренний диаметр труб является едва ли не главным фактором в обеспечении оптимальной работы трубопровода. Именно от него зависит общий объём воды, циркулирующей в системе за единицу времени. Главным параметром при гидравлическом расчёте является внутренний, а не внешний диаметр труб. Правильный расчёт внутреннего диаметра труб особо важен при монтаже отопительных и водопроводных систем в многоэтажных домах. Ошибка в расчётах может привести к тому, что жители верхних этажей могут остаться без воды и тепла. Необходимый внутренний диаметр и проходимость полипропиленовых труб определяется по формуле

где Qобщ это максимальный расход воды, Pi это коэффициент 3,14, V — скорость циркуляции воды в трубопроводе.

Такие расчёты не нужны для частных домов. Опыт показывает, что оптимальный диаметр пластиковых труб для домов и коттеджей составляет 20 миллиметров.

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.

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.

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.

Пайка полипропиленовых труб

Для этого применяется специальный паяльник, на который устанавливаются насадки, способные прогреть трубы разного диаметра. Одна сторона насадки прогревает трубу снаружи и с торца, по форме она напоминает небольшой стаканчик, а вторая прогревает соединительный элемент (тройник, угол или муфту).

Задача состоит в том, чтобы одновременно расплавить наружную часть трубы и внутреннюю полость перехода. Как раз в этот момент многие из начинающих сантехников допускают одну существенную ошибку – перегревать трубу и соединитель никак нельзя. Это чревато тем, что небольшое внутреннее отверстие, предназначенное для протока воды, в лучшем случае уменьшается практически вдвое, что снижает пропускную способность трубы, а в худшем – запаивает её намертво. И ищи потом где это произошло, хорошо если замуровать ещё не успели.

Вставляем трубу и «соединитель» в насадки, с силой вдавливаем их в неё до упора, отсчитываем две-три секунды, убираем трубу с паяльника и соединяем два элемента вместе. Здесь нужно понимать, что чем больше диаметр соединяемых труб, тем больше времени необходимо на их прогрев. Скажем так, 2-3 секунды прогрева – это аксиома для трубы ø20 (по старому это ½ дюйма), а уже для последующего диаметра (ø25 или ¾ дюйма) время прогревания увеличивается до 5-6 секунд. И так далее с каждым диаметром.

Дальше возникает другой нюанс. Во-первых, соединяемые элементы нужно с силой удерживать до тех пор, пока полипропилен не отвердеет – как правило, это 15-20 секунд. Во-вторых, в момент отвердевания полипропилена держать его нужно крепко и надёжно, что бы не провернуть или не пошевелить трубу в соединителе. Потревожите в это момент стык – пиши-пропало, гарантированная течь.

Такое же пагубное влияние на стык оказывают и капельки воды, которые могут остаться в водопроводной системе при её ремонте или добавлении каких-либо элементов. Образующийся при высокой температуре пар просто не даст полипропилену соединиться в единое целое. В этом случае применяется обыкновенный хлебный мякиш. Он набивается в трубу и даёт несколько дополнительных десятков секунд, за которые нужно успеть всё спаять. Впоследствии мякиш полностью растворяется водой, и ни о каких пробках речи быть не может.

Если пайка труб из полипропилена вам предстоит впервые, хорошо бы пригласить в помощники человека, который уже выполнял подобную работу. Опыт имеет большое значение, и в некоторые моменты грамотный совет, как правильно паять полипропиленовые трубы, может быть очень кстати.

Вначале, при освоении этого вида работ, пайка пропиленовых труб будет выполняться вами вовсе не быстро. Но спешить не следует, ведь при спешке пострадает качество. А нужны ли вам протечки?

Приобретая опыт, вы научитесь работать более споро, время, затраченное на пайку полипропиленовых труб сократиться.

Как знать, со временем, научившись паять пропиленовые трубы, вы, возможно захотите усовершенствовать не только водопровод в своём жилье, но и системы канализации и отопления, и сможете оказать помощь друзьям в проведении ремонта коммуникаций.

Онлайн-калькулятор

Из этой публикации вы узнали о разных типах укладки магистрали теплого пола. О том, чем они отличаются и в каких случаях лучше использовать тот или иной вариант. Также мы рассказали, как рассчитать длину труб тёплого пола. Надеемся, что статья была вам полезна. Не забудьте поделиться ей с друзьями!

Хотите получить помощь мастера, специалиста в этой сфере? Переходите на портал поиска мастеров Профи. Это полностью бесплатный сервис, на котором вы найдете профессионала, который решит вашу проблему. Вы не платите за размещение объявления, просмотры, выбор подрядчика.

Если вы сами мастер своего дела, то зарегистрируйтесь на Профи и получайте поток клиентов. Ваша прибыль в одном клике!

Источник

Свойства полипропиленовых труб

Он соединен полидиффузионной сваркой, соединение представляет собой однородный материал и является безопасным с точки зрения герметичности. Трубы PP-R имеют большое тепловое удлинение, поэтому в установках также применяется многослойный полипропилен, называемый STABI (труба с алюминиевой вставкой со структурой PP-R / Al / PP-R) или GLASS (труба с PP-R, армированная стекловолокном) также на рынке под названием PP-R / GF / PP-R). Трубы PP-R изготавливаются с разной толщиной стенки при одинаковом наружном диаметре благодаря номинальному давлению PN. В соответствии со старой нормой были выделены три серии давления PN10, PN16 и PN20. В соответствии со стандартом PN-EN ISO 15874-1, который определил условия эксплуатации и типичную область применения пластиковых труб, трубы PP имеют новую маркировку. см. таблицу 1 и таблицу 2 ..

Таблица 3 Область применения труб PP-R согласно PN-EN ISO 15874-1

Размеры трубы — стандарт PN-EN 15784-2 дает размеры труб из ПП диаметром до 110 мм, на практике уже имеются трубы большего размера, производимые Aquatherm. с размерами DN 125, 160, 200, 250 и 315

Физико-механические свойства труб PP-R

Трубы из полипропилена предлагаются в стране многими компаниями в различных цветах системы. В дополнение к трубам в прямых секциях, трубы в катушке (диаметры 16 и 20 мм) также доступны для крышных подходов и даже для установок с подогревом пола. Кроме того, полипропилен состоит из канализационных труб, желобов, кинетики канализационных люков, а также желобов в системах линейного дренажа. Вообще, это очень распространенный материал.