Как сделать расчет объема отопления: радиаторы, трубы, расширительный бак и другие компоненты системы

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);

Расход теплоносителя

Расход теплоносителя рассчитывается по формуле: image, 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

Калькулятор расхода теплоносителя (только для воды) Q = кВт; Δt = oC; m = л/с 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.

Скорость теплоносителя

Затем, используя полученные значения расхода теплоносителя, необходимо для каждого участка труб перед радиаторами вычислить скорость движения воды в трубах по формуле: image, 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

Калькулятор скорости теплоносителя m = л/с; труба мм на мм; V = м/с

Потери напора в трубе

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;

Потери напора на местных сопротивлениях

Местные сопротивления на участке труб – это сопротивление на фитингах, арматуре, оборудовании и т.п. Потери напора на местных сопротивлениях рассчитываются по формуле: 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.

Итоги гидравлического расчета

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
2,8 4,5
5 8
8 13
13 21
4 7
6 11
10 18
16 28

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

Быстрый подбор диаметров труб по таблице

Для домов площадью до 250 кв.м. при условии, что стоит насос 6-ка и радиаторные термоклапаны, можно не делать полный гидравлический расчет. Можно подобрать диаметры по таблице ниже. На коротких участках можно немного превысить мощность. Расчеты произведены для теплоносителя Δt=10oC и v=0,5м/с.

Труба Мощность радиаторов, кВт
Труба 14х2 мм 1.6
Труба 16х2 мм 2,4
Труба 16х2,2 мм 2,2
Труба 18х2 мм 3,23
Труба 20х2 мм 4,2
Труба 20х2,8 мм 3,4
Труба 25х3,5 мм 5,3
Труба 26х3 мм 6,6
Труба 32х3 мм 11,1
Труба 32х4,4 мм 8,9
Труба 40х5,5 мм 13,8

Приступая к монтажу системы отопления необходимо рассчитать объём жидкости, ведь этот параметр считается основным при выборе котла. Только оптимальный объём теплоносителя позволяет эффективно прогревать дом в зимнее время года. На указанный показатель влияют габариты труб. При использовании циркуляционного насоса допустимо выбирать трубопроводы меньшего диаметра. Это позволяет увеличить число радиаторов отопления.

При выборе труб увеличенного диаметра на предельной мощности котла происходит недогрев теплоносителя. Это связано с тем, что рабочая жидкость успевает остыть прежде чем дойдёт до крайней точки отопительной системы, а это дополнительные материальные затраты. Согласно проведённым ранее расчётам на каждый киловатт мощности котла понадобится 15 литров жидкости. Исходя из этого, проводится подробный расчёт объёма воды в отоплении частного дома.

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.

Объём теплоносителя в радиаторах и трубах отопления

На современном строительном рынке присутствует огромное количество различных радиаторов отопления. Все они отличаются между собой по материалу изготовления и габаритным размерам. Соответственно в каждой из секций таких приборов будет вмещаться неодинаковое количество воды. Давайте ознакомимся с вместимостью секций различных радиаторов:

  • алюминиевые с габаритами 60*8 сантиметров – 0,45 литра жидкости;
  • биметаллические, с габаритными размерами 60*8 сантиметра – 0,25 литра
  • старые чугунные батареи размером 60*11 сантиметров вмещают 1,7 литра воды;
  • современные чугунные радиаторы отопления с габаритами 58*7,5 сантиметра – 1 литр жидкости.

Расхождения по высоте и ширине отопительных приборов у современных производителей находятся в пределах 2 сантиметров, при этом высота батарей колеблется от 20 сантиметров до 1 метра. Объём других отопительных приборов рассчитывают исходя из пропорции. Для этого разделяют объём указанный в таблице на высоту, после чего умножают на высоту необходимой модели радиатора. При наличии сложной, протяжной системы отопления объём жидкости у каждом из радиаторов уточняют у производителя.

Объём трубопроводов тоже отличается, для подсчёта необходимо учитывать внутренний диаметр. Эти данные давно вычислены, каждый метр трубы имеет следующие значения:

  • диаметр 15 миллиметров или 0,5 дюйма – 0,170 литра;
  • диаметр 20 миллиметров или 0,75 дюйма – 0,3 литра;
  • диаметр 25 миллиметров или 1 дюйм – 0,49 литра;
  • диаметр 32 миллиметра или 1,25 дюйма – 0,8 литра;
  • диаметр 40 миллиметров или 1,5 дюйма – 1,25 литра;
  • диаметр 50 миллиметров или 2 дюйма 1,95 литра.

Объём воды в простой отопительной системе может подсчитать каждый. Для этого необходимо знать вместимость котла и радиаторов отопления. Количество жидкости в трубопроводах вычисляют исходя из их диаметра и протяжности. После этого все значения суммируют.

Оставьте заявку на бесплатный вызов специалиста

1. Введите данные для расчета

Площадь помещения, м2
Высота потолков, м
Дом
Температура в помещении, С

Длительность отопительного сезона, дней

Минимальная необходимая мощность котла, кВт

2. Затраты на отопление

Вид топлива Необходимый объем Цена топлива Затраты на отопление
Кол-во Ед. изм. Сумма Ед. изм. Сумма общая, ₽
– Пеллеты т ₽/тонна  
– Брикеты т ₽/тонна  
– Дрова дубовые м3 ₽/м3  
– Эл. энергия (население) кВт×ч ₽/кВт×ч  
– Эл. энергия (юр.лица) кВт×ч ₽/кВт×ч  
– Газ (население) м3 ₽/м3  
– Газ (юр.лица) м3 ₽/м3  
– Уголь каменный т ₽/тонна  
– Отработанное масло л ₽/литр  
– Дизель л ₽/литр  

Центральное отопление

Гкал ₽/Гкал  

Будьте всегда в курсе! Узнавайте о скидках и акциях первым Выберите тип котла

Результаты расчетов:

*Выберите время автономной работы теплоаккумулятора

Необходимая мощность электрического котла кВт ✖

Выберите тип котла!

  • Буферная емкость Sunsystem Р300 Под заказ 625 /шт
  • Буферная емкость Sunsystem Р500 Под заказ 746 /шт
  • Буферная емкость Sunsystem Р800 Под заказ 912 /шт
  • Буферная емкость Sunsystem Р1000 Под заказ 972 /шт
  • Буферная емкость Sunsystem Р1500 Под заказ 1,599 /шт
  • Буферная емкость Sunsystem Р2000 Под заказ 1,942 /шт
  • Теплоаккумулятор Hajdu AQ PT 500 Под заказ 394 /шт 626 37.06% Экономия 232
  • Теплоаккумулятор Hajdu AQ PT 750 Под заказ 466 /шт 739 36.94% Экономия 273
  • Теплоаккумулятор Hajdu AQ PT 1000 Под заказ 487 /шт 773 37% Экономия 286
  • Теплоаккумулятор Hajdu AQ PT 1500 Под заказ 954 /шт 1,514 36.99% Экономия 560
  • Теплоаккумулятор Hajdu AQ PT 2000 Под заказ 975 /шт 1,547 36.97% Экономия 572

Мощность котла является одной из важнейших характеристик отопительного оборудования. Избыток мощности скажется переплатой за котел, недостаток – невозможностью оборудования отопить жилую площадь или нагреть воду в системе ГВС. Поэтому перед выбором котла предлагаем прикинуть его параметры не без помощи нашего онлайн-калькулятора для расчета мощности котла отопления. Попробуем разобраться со значениями, которые вам придется ввести для получения достоверного результата.

Температура

Комфорт пребывания в жилом помещении зимой определяется температурой воздуха и его влажностью. Сначала введите значение температуры, которую вы планируете поддерживать дома. Температуру наиболее холодной пятидневки можете посмотреть в СП 131.13330.2012 Строительная климатология, т.к. она привязана к климатической зоне.

Отапливаемые площадь и объем помещений

В качестве теплоносителя, передающего тепло от радиаторов отопления человеку, служит воздух. Логично, что мощность отопительного оборудования во многом зависит от того, какой объем этого воздуха необходимо нагреть и далее поддерживать постоянной его температуру.

Конструктивные элементы здания

В различных постройках и условиях эксплуатации котлы одинаковой мощности дают совершенно разные результаты. Все потому, что потери тепла через стены, перекрытия и окна влияют на общую картину. Чем выше тепловые потери, тем более высокой должна быть поправка мощности отопительного оборудования.

Могут быть непонятны маркировки стеклопакетов. Тут все довольно просто, например, 4-16-4 означает, что зазор между двумя стеклами толщиной 4 мм составляет 16 мм. Буква «К» означает энергосберегающее стекло, «Ar» — камеры заполнены аргоном.

Возникли вопросы? Задавайте их в комментариях ниже – мы обязательно ответим!

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий