Гидравлические расчеты — один из важных и сложных процессов при планировании или проектировании системы отопления. Расчеты производятся после составления теплового баланса, определения КПД радиаторов и их размещения в комнатах, намеченных трубопроводов нанесено на планы и размечено на планах.
В результате гидравлических расчетов определяются диаметры трубопроводов в зависимости от планируемых материалов, удельных потерь давления на метр длины, суммарных потерь давления в трубопроводной сети и в выбранных устройствах (котлы, подогреватели и т. Д.). Выполнение полного гидравлического расчета без надлежащего обучения и знаний о гидравлических процессах довольно проблематично, но, как и при определении потерь тепла в доме, в этих расчетах можно использовать суммарные значения. Также необходимо проверить соответствие расчетов системы отопления нормативным данным.
Гидравлический расчет в системах с естественной циркуляцией
Если планируется система отопления с естественным контуром, можно использовать следующие рекомендации, многократно проверенные на практике:
- Длина горизонтальных участков труб не должна превышать 20 метров.
- Основная труба от котла должна быть примерно 50 мм в диаметре, что соответствует 2 дюймам.
- На каждые 35 секций алюминиевых радиаторов прокладывается труба тепловой сети такого же диаметра в зависимости от минимального КПД и расхода теплоносителя.
- Для ответвлений с общей теплопроизводительностью, соответствующей количеству секций радиатора от 25 до 35, диаметр трубы составляет 40 мм или 1 дюйм, для 10-25 секций — труба 25 мм (1 «), до 10 секций — 20 мм (3/4 дюйма).
- На каждые 10 метров прямого участка без установленных радиаторов необходимо добавить дополнительные 1/2 дюйма к расчетному диаметру. Это необходимо для снижения скорости теплоносителя и потерь давления из-за трения.
Гидравлический расчет в системах с принудительной циркуляцией
В системах с принудительной циркуляцией диаметр трубы напрямую связан с рекомендуемой скоростью теплоносителя, шероховатостью внутренней части трубопровода, то есть с выбранным материалом трубы. Полимерные и медные трубы имеют меньшую шероховатость, чем стальные, но внутренние диаметры следует выбирать таким же образом. При выборе полимерных трубопроводов (металлопластиковых или полипропиленовых) следует учитывать, что производители всегда указывают внешний размер и толщину стенки, которая может меняться в зависимости от рабочего или предельного давления. Для гидравлических расчетов следует использовать только внутренние размеры трубопроводов и их соответствие номинальному диаметру стальных труб.
По сравнению с гравитационными системами диаметры труб в насосных контурах намного меньше, потому что установленный насос подбирается по потерям. Это означает, что система с механической схемой может иметь любую конфигурацию и радиус действия.
Скорость вращения теплоносителя ограничена для предотвращения увеличения шума от системы отопления:
- Для труб, устанавливаемых в жилых помещениях, DN (условный диаметр) 10 мм — не более 1,5 м / с,
- Для Ду 15 мм — не более 1,2 м / с,
- до DN 20 мм — не более 1 м / с,
- для других помещений до 1,5 м / с.
Основываясь на предполагаемых максимальных скоростях теплоносителя и опыте расчетов стандартных небольших систем отопления в жилых домах, можно получить приблизительное соотношение для выбора диаметров труб.
Подбор диаметров труб
В предыдущих главах на примере объяснялось, как выполнить тепловой расчет и тепловой баланс для отдельных помещений. Нагрузка на каждую секцию трубы определяется мощностью радиатора и системы труб, а расход каждой секции трубы определяется соотношением Q (кВт) = G воды (л / мин). Это выражение важно, если разница температур (подающей и обратной) в системе отопления составляет 15 ° C.
Исходя из полученных значений расхода для отдельных участков системы отопления, диаметры участков труб определяются в соответствии с таблицей 1. Обратите внимание, что размер указан для стальных труб, т. Е. Номинальный диаметр примерно такой же, как ВХОДНОЙ диаметр полимерных труб.
| Расход, л / мин | 5,7 | 15 | тридцать | 53 | 83 | 170 | 320 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Условный проход | мм | 15 | двадцать | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 |
| Все | 1/2 | 3/4 | 1 | 1,1 / 4 | 1,1 / 2 | 2 | 2,1 / 2 | |
Внутренний диаметр пластиковых труб можно найти в таблице 2.
| Габаритные размеры | Наружный диаметр | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 16 | двадцать | 26 год | 32 | 40 | |
| Внутренний диаметр, мм | 12 | 16 | двадцать | 26 год | 32 |
| Толщина стенки трубы, мм | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 3.0 | 2,5 |
| Объем жидкости в трубе длиной 1 м, л | 0,113 | 0,201 | 0,314 | 0,531 | 0,855 |
Эти расчеты представляют собой расчет периметра только для небольших жилых домов с преимущественно коллекторными системами отопления и термостатическими радиаторными клапанами, установленными на каждом радиаторе. Эти расчеты не определяют конкретные потери в трубах или участки дисбаланса в сети, чтобы определить величину дисбаланса. В домах с полезной площадью более 100 м2 с большим количеством контуров циркуляции или с подогревом полов, гидравлические расчеты (а также теплотехнические расчеты) следует доверить исключительно профессионалам.
В предыдущих выпусках этой серии, посвященной расчету систем отопления, мы рассчитали тепловой баланс для углового дома площадью 8,12 м2 и рассчитали, что потребуется установить два радиатора общей мощностью 1,167 Вт, т. Е. 583,5 W каждый. Поскольку исходя из компоновки и расположения котла, в этом случае удобнее всего делать коллекторную систему отопления с ответвлением от коллекторного шкафа к каждому радиатору, то расход теплоносителя в каждом сегменте составляет 0,574 л / min, а диаметр подводящего патрубка Ду = 15 мм.
