Гидравлический расчет системы отопления

Гидравлический расчет системы отопления

С помощью гидравлического расчета можно правильно подобрать диаметры и длину труб, правильно и быстро сбалансировать систему с помощью радиаторных клапанов. Результаты этого расчета также помогут правильно подобрать циркуляционный насос.


В результате гидравлического расчета необходимо получить следующие данные:
m — расход теплоносителя для всей системы отопления, кг/с;
ΔP — потери напора в системе отопления;
ΔP1, ΔP2… ΔPn, — потери напора от котла (насоса) до каждого радиатора (от первого до n-го);
formula_rascheta_rashoda_vodi,
где Q — суммарная мощность системы отопления, кВт; берется из расчета теплопотерь здания
Cp — удельная теплоемкость воды, кДж/(кг*град.C); для упрощенных расчетов принимаем равной 4,19 кДж/(кг*град.C)
ΔPt — разность температур на входе и выходе; обычно берем подачу и обратку котла
Точно также можно посчитать расход теплоносителя на любом участке трубы. Участки выбираются так, чтобы в трубе была одинаковая скорость воды. Таким образом, разбиение на участки происходит до тройника, либо до редукции. Нужно просуммировать по мощности все радиаторы, к которым течет теплоноситель через каждый участок трубы. Потом подставить значение в формулу выше. Эти расчеты необходимо сделать для труб перед каждым радиатором.
Затем, используя полученные значения расхода теплоносителя, необходимо для каждого участка труб перед радиаторами вычислить скорость движения воды в трубах по формуле:
formula_rascheta_skorosti_vodi,
где V — скорость движения теплоносителя, м/с;
m — расход теплоносителя через участок трубы, кг/с
ρ — плотность воды, кг/куб.м. можно принять равной 1000 кг/куб.м.
f — площадь поперечного сечения трубы, кв.м. можно посчитать по формуле: π * r2, где r — внутренний диаметр, деленный на 2
Затем для каждого участка нужно рассчитать потери напора на трение в трубе по формуле (учитывается и подача и обратка):
ΔPpтр = R * L,
ΔPpтр — потеря напора в трубе на трение, Па;
R — удельные потери на трение в трубе, Па/м; в справочной литературе производителя трубы
L — длина участка, м;
Затем нужно посчитать потери напора на местных сопротивлениях (фитинги, арматура) по формуле:

formula_rascheta_mestnih_soprotivleniy

где Δpм.с. — потери напора на местных сопротивлениях, Па;
Σξ — сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке; коэффициенты местных сопротивлений указываются производителем для каждого фитинга
V — скорость теплоносителя в трубопроводе, м/с;
ρ — плотность теплоносителя, кг/м3.
В итоге необходимо просуммировать сопротивления всех участков до каждого радиатора и сравнить с контрольными значениями. Для того, чтобы насос, встроенный в газовый котел, обеспечил теплом все радиаторы, потери напора на самой длинной ветке не должны превышать 20000 Па. Скорость движения теплоносителя на любом участке должна быть в диапазоне 0,25 — 1,5 м/с. При скорости выше 1,5 м/с в трубах может появиться шум, а минимальная скорость в 0,25 м/с рекомендуется по СНиП 2.04.05-91 во избежание завоздушивания труб.

Для того, чтобы выдержать вышеуказанные условия, достаточно правильно подобрать диаметры труб. Это можно сделать по таблице.

Труба
Минимальная мощность, кВт
Максимальная мощность, кВт
Металлопластиковая труба 16 мм 2,8 4,5
Металлопластиковая труба 20 мм 5 8
Металлопластиковая труба 26 мм 8 13
Металлопластиковая труба 32 мм 13 21
Полипропиленовая труба 20 мм 47
Полипропиленовая труба 25 мм611
Полипропиленовая труба 32 мм1018
Полипропиленовая труба 40 мм1628

В ней указана суммарная мощность радиаторов, которые труба обеспечивает теплом.

Добавить комментарий