Скорость теплоносителя в теплом полу л мин
Обновлено: 05.07.2024
Регулировка теплого пола с расходомерами, принцип балансировки коллектора
В настоящее время большинство владельцев жилых помещений предпочитают использовать в качестве отопления тёплые водяные полы. Эффективность работы данной конструкции зависит от грамотного расхода теплоносителя.
Обеспечить контроль за расходованием воды в трубопроводе и произвести точную настройку системы позволит регулировка расходомера коллектора теплого пола.
Данное устройство способно облегчить балансировочный процесс и рационально распределять жидкость по греющим контурам, тем самым создавая равномерный обогрев всех помещений.
Нужен расходомер или нет?
Расходомер — прибор, предназначенный для корректировки работы нагревательного пола, который чаще используется в многоконтурных водяных конструкциях. Без него, сложно добиться надлежащего обогрева помещения. Произвести регулировку в ручном режиме коллектор тёплого пола очень сложно.
Проведение настройки контуров тёплого пола по расходомерам — нормирование потоков жидкости по змеевикам. Ведь в зависимости от размера ветки, требуется разное её количество, которое двигаясь по петле, остывало бы строго по расчётному показателю.
В конструкции без расходомера:
- Температура в разных помещениях будет отличаться;
- Обогрев полов приведёт к перерасходу энергии.
К сведению! Мнение, что возможно определить оптимальный расход воды, отталкиваясь от производительности циркуляционного насоса — ошибочно.
Так как, во-первых, сложно точно вычислить длину змеевика, а во-вторых нарушается правило при выборе параметров оборудования — отталкиваться от потребностей устройства, а не наоборот. Кроме того, расчёт данным способом приведёт к тому, что объём жидкости в контурах будет отличаться от расчётного показателя.
Устройство расходомера
Ротаметр — механический прибор, корпус которого изготовлен из пластика или латуни. Он имеет полипропиленовый поплавок размещённый внутри. Сверху корпус оснащён прозрачной колбой со шкалой. Такое устройство ещё называется поплавковым ротаметром.
К сведению! Чаще в напольном отоплении используется ротаметр из пластика.
Рекомендовано устанавливать смесительный узел с расходомерами, и с терморегулятором на обратке. Данное устройство способно снабжать каждую петлю требуемым количеством теплоносителя, а клапаны на выходе будут открываться, и закрываться по мере остывания воды.
Следует сказать, что водомеры встречаются нескольких видов:
- измеряющий ротаметр — монтируется вместе с клапаном, в нём регулирование осуществляется самостоятельно, с учётом измеренных показателей;
- регулирующий — служит в качестве распределителя теплоносителя;
- комбинированный — в этом виде совмещаются обе модели, но и стоит он дороже.
Принцип работы и функциональность
Главная функция расходомера — обеспечить регулировку теплоносителя по контурам. Присутствие ротаметров позволяет:
- Контролировать нагрев жидкости, что даёт возможность экономить электроэнергию;
- Обеспечивать равномерное прогревание всех ветвей пола;
- Избежать температурных колебаний в разных помещениях;
- Вести визуальный контроль за объемом теплоносителя идущего от котла в магистраль.
К сведению! Потребность обустраивать коллекторную группу расходомерами при сооружении тёплых полов особенно остро встаёт в доме, где помещения имеют разную площадь.
Чем комната больше, тем степень обогрева ниже. Тем самым, достичь равномерный прогрев без данного приспособления очень сложно.
Принцип работы расходомеров в коллекторе тёплых полов довольно прост. Теплоноситель, передвигаясь в контуре, приводит в движение поплавок, вследствие чего он начинает перемещаться. С учётом его местонахождения, на шкале, нанесённой на колбе, определяется количество воды в змеевике.
Водомер функционирует автономно, не нужен дополнительный источник питания. А наличие смесителя с таким прибором, значительно упростит полный контроль над конструкцией, при этом монтаж устройства и его обслуживание несложные.
Критерии выбора
Во многом, на правильность функционирования системы, а тем самым, и на комфорт в помещении, влияет модель расходомера. Поэтому, к её выбору следует подходить очень серьёзно.
Покупая ротаметр для тёплого пола необходимо обращать внимание на:
В магазинах огромный выбор данных приборов, поэтому придерживаясь этих советов, вы сможете приобрести качественное изделие.
Как правильно установить расходомер
По рекомендации производителя, расходомер монтируется на обратку коллектора, хотя возможна установка на подачу.
Главное требование при монтаже ротаметра — вертикальное размещение. Такое положение позволит правильно вычислять уровень воды. Следовательно, гребёнку нужно располагать строго по горизонтали. Точность установки можно определить при помощи отвеса или уровня.
Узел теплого пола, балансировка расходомерами.Так как, устройство — коллектор плюс ротаметр, должно работать автоматически, то требуется дополнительное подключение термодатчика. Такая схема полностью или частично перекрывает поступление теплоносителя к петлям при достижении требуемого градуса нагрева.
Монтаж коллектора своими руками: схема подключения и настройка, виды и принцип работы.
Сам процесс монтажа расходомера заключается в следующем:
- Устанавливается ротаметр — осуществляется это путём вкручивания его в гнездо собирающей гребёнки коллектора специальным ключом, положение строго вертикальное. Устройство оснащено уплотнительным кольцом и гайкой.
К сведению! В дополнительном утеплении данное соединение не нуждается.
- Скручивается и снимается колба — путём поворота против часовой стрелки. Затем снимается кольцо, предназначенное изготовителем для защиты. После чего, колба с метками одевается в обратном порядке.
- Поворачивается латунное кольцо по часовой стрелки до требуемого значения, тем самым производится балансировка скорости поступающего теплоносителя.
- Прикрывается кольцо из латуни накладкой — это предотвратит прибор от механических повреждений.
После данных действий обязательно нужно проверить всю систему на работоспособность.
Регулировка коллектора теплого пола с расходомерами и его корректировка
Убедившись в функционировании конструкции, у многих возникает вопрос — как правильно регулировать тёплый пол расходомерами? Процесс несложный, ведь использование ротаметров существенно облегчает процедуру.
При ручной настройке работа достаточно трудоёмкая, так как корректировка осуществляется при помощи обычного крана — термоголовки, которая устанавливается на обратке и подаче.
Данный способ значительно уменьшает расходы на монтаж конструкции, но время на такую регулировку потребуется много. Кроме того, и точность настройки при ручной балансировке страдает, ведь определять температуру придется, отталкиваясь от личных ощущениях.
Наиболее удобным методом считается проведение регулировочных работ расходомерами, установленными на входе в змеевик. В каждой комнате следует провести отдельную регулировку, при этом учитывается уровень нагрева жидкости и гидравлическое сопротивление.
Всё что необходимо будет делать в последствии, это производить контроль за разницей показателей между контурами, они не должны превышать 0,3 — 0,5 л.
Пред тем как настраивать тёплый пол на коллекторе расходомерами, необходимо понимать — зачем это надо. Задача балансировки — установить потребность каждого ответвления и общий баланс расходов.
Кроме того, правильность настройки расходомеров на коллекторе влияет на качество напольного покрытия при эксплуатации — ведь оно не должно перегреваться. Более высокая температура приведёт к порче напольного изделия, и потребуется его замена.
Принцип действия напольного греющего отопления отличается от других обогревающих устройств. Особенность заключается в разнице температур воды, если в радиаторах циркулирует жидкость, нагретая до 80 градусов, то в тёплом полу 40, при этом поверхность прогревается до 22 градусов.
К сведению! Существует мнение, что тёплая напольная система не нуждается в балансировке, а расход воды в петлях регулируется самостоятельно, при помощи автоматических приборов — термостатов и контролёров, но это неправильное рассуждение.
Регулировочный процесс
Как уже говорилось выше, надо проводить отдельную регулировку каждого контура, с учётом укладочной схемы трубопровода. Ведь объём теплоносителя для каждого змеевика требуется различный, и зависит от его длины.
Определяется данный показатель по формуле — тепловая нагрузка берётся в соотношении к теплоёмкости воды, и к разнице температур на входе и выходе. Перед процедурой надо провести проверку установленного контура на наличие протечек, так как они исказят показатели при регулировке.
Для этого, трубопровод следует заполнить водой и спустить воздух, то есть открыть расходомеры, трёхходовой клапан, воздухоотводчик, и запорные вентили на подаче и обратке.
Данная процедура сопровождается свистящим звуком, когда он прекратится, это говорит о полном выходе воздуха. После чего, все вентиля закрываются кроме одного на подаче, и проводится поочерёдно опрессовка каждого контура.
Затем, можно переходить к регулированию расходомеров тёплого пола, процедура заключается в следующем:
- Вычисляется размер теплоносителя, проходящий за 1 минуту через коллекторную группу. Этот показатель измеряется в литрах, полученное значение берётся за 100%.
- Определяется потребность воды для каждого водяного контура отдельно, в процентах. Затем результат следует перевести в литры в минуту. Начинать надо с самой длинной петли, и при наибольшей мощности, путём открывания регулирующего вентиля на полную мощность.
К сведению! Далее, относительно него будет устанавливаться расход в других змеевиках.
- Корректируется объём подаваемой в магистраль воды расходомерами.
После того как расходомеры настроены, включается циркуляционный насос на распределительном узле. В трубопровод начнёт поступать горячая вода, которая будет вытеснять холодную, эта процедура займёт часа 3.
К сведению! Перед запуском пола в работу, на расходомерах следует выставлять максимальные показатели, обычно они разные для каждой ветки, в последствие их необходимо корректировать, чтоб обогрев был равномерный.
Стоит сказать, что процесс регулировки системы с ротаметром зависит от его модели. Если расходомер без встроенного клапана, то необходим дополнительный запорный элемент, который способствует установке положения «открыто». При этом балансировочный процесс происходит при функционирующем приборе.
Если, в наличии комбинированный тип устройства, то рекомендовано провести предварительную регулировку, путём поворота встроенного вентиля на полную мощность.
Какая скорость теплоносителя должна быть в теплом полу
Водяные теплые полы прочно вошли в арсенал инженерного оборудования дома благодаря созданию ими максимально комфортного для человека и домашних животных температурного режима в помещениях.
Графики распределения температуры по высоте помещения
Основным фактором, который обеспечивает надежность и эффективность системы теплого пола — это использование комплектной системы, поставляемой одним производителем, что гарантирует полную совместимость всех элементов и возможность точного расчета температурных режимов. Практика показывает, что устройство теплых полов «на глазок» обходится заказчику в 1,5-2,3 раза дороже , чем грамотно спроектированная и налаженная система. Для возможности выполнения системы напольного отопления необходимо, чтобы помещение имело резерв по высоте для размещения «пирога» теплого пола. Минимально требуемая высота конструкции теплого пола составляет 85мм (без учета покрытия пола).
Существует несколько способов раскладки петель теплого пола по помещению. Наиболее предпочтительным вариантом является укладка «улиткой». По сравнению с раскладкой «змейкой» первый вариант дает 10-15% экономии в количестве трубы и значительно выигрывает по гидравлическим характеристикам из-за малого количества «калачей».
Сравнение вариантов укладки петель
На практике применяются следующие способы подключения систем теплых полов:
- непосредственно от теплогенератора (котла) через смесительно-регулировочныйузел;
- от системы радиаторного отопления через теплообменник с созданиемсобственного контура;
- от контура горячего водоснабжения через термостатический узел;
- от обратного трубопровода системы радиаторного отопления черезтермостатический узел.
Конструирование систем водяных теплых полов не представляет особой трудности, если помнить некоторые основные правила:
- для равномерной теплоотдачи трубы теплого пола следует укладывать параллельно друг другу;
- наращивать петли допускается только с применением пресс-фитингов ( при этом сопротивление фитингов включается в гидравлический расчет);
- после укладки труб следует выполнить исполнительную схему, где указать точную привязку осей труб. Это необходимо, чтобы при дальнейших работах не повредить трубу. Для крепления строительных конструкций к полу, в стяжке нужно устанавливать пробки, дюбели или закладные детали;
- деформационные швы следует устраивать в следующих местах:
- вдоль стен и перегородок;
- при размере пола свыше 40м2;
- при длине пола свыше 8м;
- в местах входящих углов.
- к одному коллектору надо стараться присоединять петли примерно равной длины.
Принцип расчета теплого пола рассмотрим на конкретном примере. Исходные данные:
Требуемая температура внутреннего воздуха в помещении. Для жилых помещений эта величина обычно составляет 20°С.
Площадь помещения. Определяется по архитектурно-строительным чертежам или по результатам обмеров. Для нашего примера примем помещение размерами 5м х 4м, площадью S = 20м2. Учитывая, что вдоль внутренних стен ,где будет располагаться мебель, нужно оставить краевые участки шириной 300мм, активная площадь пола составит 20-(5+4+4)х0,3=16,1м2.
Конструкция пола. Для рассматриваемого примера в расчет принимается толщина цементно-песчаной стяжки 70мм и покрытие пола из керамической плитки толщиной 15мм.
- Теплопотери помещения. Определяются на основании теплотехнического расчета и учитывают:
потери тепла через ограждающие конструкции ( стены, полы, потолки, оконные и дверные проемы); - затраты тепла на нагрев воздуха , поступающего в помещения через неплотности ограждающих конструкций ( инфильтрация);
- затраты тепла на нагрев воздуха, поступающего в результате работы вентиляции;
- поступления тепла за счет нагрева солнечными лучами (инсоляция);
- поступления тепла от работающего оборудования, электроосвещения, оргтехники, бытовых приборов и прочих источников тепла;
- тепловыделения от находящихся в помещении людей и животных.
Использование различных укрупненных показателей, как правило, дает весьма значительную погрешность, так как разброс теплопотерь даже для жилых помещений может составлять от 40 Вт/м2 ( для зданий с эффективными ограждающими конструкциями и стеклопакетами ) до 250-300Вт/м2 (для коттеджей с кирпичными неутепленными стенами и большим количеством проемов). В нашем примере теплопотери помещения составляют Q=1288Вт. То есть удельные теплопотери помещения составляют q =1288/16,1=80Вт/м2.
Предварительно принятые решения:
Определение диаметра трубы и шага между осями труб. Зная удельные теплопотери, зададимся диаметром трубы и шагом между осями труб, используя график.
График зависимости удельного теплового потока от средней температуры воды
График показывает, что для достижения требуемого теплового потока 80 Вт/м2 можно использовать несколько вариантов, сведенных в таблицу:
Для выбора наиболее оптимального варианта необходимо произвести дополнительные расчеты.
Расчетные данные:
Определение средней температуры поверхности пола.
Среднюю температуру поверхности пола при известном тепловом потоке и температуре воздуха в помещении определяем по графику:
График зависимости средней температуры поверхности пола от теплового потока и внутренней температуры воздуха:
Для нашего примера средняя температура поверхности пола составит 26,9°С. Средняя температура пола не превышает допустимых значений, представленных в таблице:
Температура по поверхности пола распределяется неравномерно – над трубой она максимальная, а между труб – минимальная. Примем полученную среднюю температуру 26,9°С за максимальную (Т пол) и рассчитаем, какую среднюю температуру должен иметь теплоноситель (Т ср).
Определение средней температуры теплоносителя.
На этом этапе расчета можно пренебречь теплопотерями в стенках трубы и на ее внутренней поверхности (тепловосприятие).
Расчет ведем по формуле:
Тср =Тпол + q* δпл /λпл + q* δст /λпл = 26,9 + 80*0,015/1,5 + 80*0,07/0,93 = 33,42°С ; где :
q – удельный тепловой поток ( 80 Вт/м2);
δпл – толщина плитки ( 0,015м);
λпл – коэффициент теплопроводности плитки (1,5 Вт/м °К);
δст – толщина стяжки (0,07м);
λст – коэффициент теплопроводности стяжки (0,93 Вт/м °К).
Окончательный выбор шага труб.
Возвращаясь к графику, становится ясно, что из условия не превышения максимально допустимой температуры поверхности пола надо принимать шаг труб 100мм.
Определение количества контуров.
Так как расход трубы для шага 100 мм составит порядка 200 м , принимаем решение разбить помещение на две петли, чтобы не превысить экономически целесообразные предельные длины петель, указанные в таблице:
Определение тепловой нагрузки на одну петлю.
Тепловая нагрузка на каждую петлю составит Q1 = Q /2=1688/2=844 Вт.
Определение перепада температур ∆t.
Оптимальный перепад температур для теплых полов составляет ∆t = 5°С. При этом перепаде прогрев пола идет наиболее равномерно. Допускается перепад до 10°С, но в этом случае босая ступня человека может ощущать неравномерность нагрева пола. В нашем примере задаемся ∆t = 5°С
Определение температуры теплоносителя в прямом и обратном трубопроводе.
Температура теплоносителя в прямом трубопроводе:
Температура в обратном трубопроводе:
Определение расхода теплоносителя в петле.
Расход теплоносителя в петле ( G ) рассчитывается для подбора окончательного диаметра труб и вычисления гидравлических потерь. G = Q1 / ( C* ∆t )= 844/ (4187 х 5) =0,04 кг/с.
C — удельная теплоемкость теплоносителя. В данном случае воды. С(воды)=4187 Дж/(кг*K)
Определение скорости движения теплоносителя.
Максимальная скорость движения теплоносителя в трубах теплого пола должна лежать в пределах от 0,15 до 1 м/с. Определим скорости воды в трубах диаметрами 16мм и 20мм (внутренние диаметры Dвн -12мм и 16мм):
V- скорость движения теплоносителя в трубе м/с
r- плотность теплоносителя кг/м3
F- площадь поперечного сечения кв.м
F= π * r 2 , где r — внутренний диаметр, деленный на 2 (радиус)
V16 = 0,04/(1000*3.14*0,006*0,006) = 0,354 м/с;
V20 = 0,04/(1000*3,14*0,008*0,008)= 0,199 м/с.
Обе трубы удовлетворяют допустимым интервалам скоростей. Принимаем трубу с наружным диаметром 16, как менее дорогую. На практике, порой выгоднее принимать большее значение диаметра, чтобы снизить гидравлические потери в системе.
Определение длин петель.
Длину петель определяем на основании чертежа раскладки труб. Сравнение вариантов раскладки и значения суммы коэффициентов местных сопротивлений для рассматриваемого примера приведены выше.
Определение потерь давления в петлях.
Потери давления в петлях теплого пола определяются для подбора насосного оборудования и расчета предварительной настройки регулировочных вентилей коллектора. Общие потери в петле складываются из линейных (от трения) потерь и потерь давления на преодоление местных сопротивлений (изменение направления, диаметра, характеристик потока). Линейные потери в петлях находим на основании полученного значения скорости теплоносителя (0,354 м/с) и выбранного диаметра трубы (16мм) по гидравлическим таблицам. Перемножив полученные удельные потери (167 Па/м) на длину трубы получим линейные потери давления 167х96 =16032 Па.
Сумму коэффициентов местных сопротивлений Z определяем как произведение количества отводов («калач» считается за два отвода) на 0,5 (КМС коэффициент местного сопротивления отвода). Для нашего примера («улитка») Z =52х0,5 = 26. (Потери в присоединительных фитингах условно не учитываются).
Потери на местные сопротивления определяются по формуле:
∆P = ρ * Z * V*V /2 = 1000*26*0,354*0,354 /2=1629 Па.
Суммируя линейные и местные потери получаем полное гидравлическое сопротивление петли: 16032+1629=17661 Па.
ПОТЕРИ ДАВЛЕНИЯ В ОДНОЙ ПЕТЛЕ НЕ ДОЛЖНЫ ПРЕВЫШАТЬ 20 000Па!
При соблюдении данного ограничения не возникнет опасность появления « запертой» петли, когда увеличение мощности насоса пропорционально увеличивает гидравлические потери, что вновь вызывает необходимость повышения мощности насоса и так далее…
После определения потерь давления по каждой из петель, можно приступать к выбору насоса и составлению таблицы предварительной настройки коллекторных вентилей.
Для прочих вариантов конструкций пола можно использовать нижеприведенные графики. Графики теплового потока для различных вариантов покрытий:
График зависимости удельного теплового потока от средней температуры воды в трубах (при толщине стяжки 50мм, Т.воздуха в помещении 20°С, покрытии пола из керамической плитки)
Индивидуальные системы гидравлического отопления
Чтобы правильно провести гидравлический расчет системы отопления, необходимо принять во внимание некоторые эксплуатационные параметры самой системы. Сюда входят скорость теплоносителя, его расход, гидравлическое сопротивление запорной арматуры и трубопровода, инертность и так далее.
Может показаться, что эти параметры никак друг с другом не связаны. Но это ошибка. Связь между ними прямая, поэтому нужно при анализе опираться именно на них.
Приведем пример этой взаимосвязи. Если увеличить скорость теплоносителя, то сразу же возрастет сопротивление трубопровода. Если увеличить расход, то увеличивается скорость горячей воды в системе, а, соответственно, и сопротивление. Если увеличить диаметр труб, то снижается скорость движения теплоносителя, а значит, снижается сопротивление трубопровода.
О чем это говорит? Можно все рассчитать таким образом, что сократятся расходы на приобретаемые материалы. А это уже экономическая сторона дела.
Система отопления включает в себя 4 основных компонента:
- Отопительный котел.
- Трубы.
- Приборы отопления.
- Запорная и регулирующая арматура.
Каждый из этих компонентов имеет свои параметры сопротивления. Ведущие производители обязательно их указывают, потому что гидравлические характеристики могут изменяться. Они во многом зависят от формы, конструкции и даже от материала, из которого изготовлены составляющие отопительной системы. И именно эти характеристики являются самыми важными при проведении гидравлического анализа отопления.
Что же такое гидравлические характеристики? Это удельные потери давления. То есть, в каждом виде отопительного элемента, будь то труба, вентиль, котел или радиатор, всегда присутствует сопротивление со стороны конструкции прибора или со стороны стенок. Поэтому, проходя по ним, теплоноситель теряет свое давление, а, соответственно, и скорость.
Чтобы показать, как производится гидравлический расчет отопления, возьмем для примера простую отопительную схему, в которую входят отопительный котел и радиаторы отопления с киловаттным потреблением тепла. И таких радиаторов в системе 10 штук.
Здесь важно правильно разбить всю схему на участки, и при этом точно придерживаться одного правила — на каждом участке диаметр труб не должен меняться.
Итак, первый участок — это трубопровод от котла до первого отопительного прибора. Второй участок — это трубопровод между первым и вторым радиатором. И так далее.
Как происходит теплоотдача, и каким образом понижается температура теплоносителя? Попадая в первый радиатор, теплоноситель отдает часть тепла, которое снижается на 1 киловатт. Именно на первом участке гидравлический расчет производится под 10 киловатт. А вот на втором участке уже под 9. И так далее с понижением.
Обратите внимание, что для подающего контура и для обратки данный анализ выполняется отдельно.
Существует формула, по которой можно рассчитать расход теплоносителя:
Qуч — это расчетная тепловая нагрузка участка. В нашем примере для первого участка она равна 10 кВт, для второго 9.
с — удельная теплоемкость воды, показатель постоянный и равный 4,2 кДж/кг х С;
tr — температура теплоносителя при входе на участок;
to — температура теплоносителя при выходе с участка.
Существует минимальная скорость горячей воды внутри отопительной системы, при которой само отопление работает в оптимальном режиме. Это 0,2-0,25 м/с. Если она уменьшается, то из воды начинает выделяться воздух, что ведет к образованию воздушных пробок. Последствия — отопление не будет работать, и котел закипит.
Это нижний порог, а что касается верхнего уровня, то он не должен превышать 1,5 м/с. Превышение грозит появлением шумов внутри трубопровода. Наиболее приемлемый показатель — 0,3-0,7 м/с.
Если необходимо провести точный подсчет скорости движения воды, то придется принять во внимание параметры материала, из которого изготовлены трубы. Особенно в этом случае учитывается шероховатость внутренних поверхностей труб. К примеру, по стальным трубам горячая вода движется со скоростью 0,25-0.5 м/с, по медным 0,25-0,7 м/с, по пластиковым 0,3-0,7 м/с.
Гидравлическая стрелка отделяет котловые и отопительные контура
Здесь необходимо рассматривать отдельно две схемы — однотрубную и двухтрубную. В первом случае расчет нужно вести через самый нагруженный стояк, где установлено большое количество отопительных приборов и запорной арматуры.
Во втором случае выбирается самый загруженный контур. Именно на его основе и нужно делать подсчет. Все остальные контуры будет иметь гидравлическое сопротивление гораздо ниже.
В том случае, если рассматривается горизонтальная развязка труб, то выбирается самое загруженное кольцо нижнего этажа. Под загруженностью понимают тепловую нагрузку.
Итак, подведем итог. Как видите, чтобы сделать гидравлический анализ отопительной системы дома, необходимо учесть многое. Пример специально был простым, поскольку разобраться, скажем, с двухтрубной системой отопления дома в три или более этажей очень сложно. Для проведения такого анализа придется обратиться в специализированное бюро, где профессионалы разберут весь проект отопления «по косточкам».
Необходимо будет учесть не только вышеописанные показатели. Сюда придется включить потерю давления, снижение температуры, мощность циркуляционного насоса, режим работы системы и так далее. Показателей много, но все они присутствуют в ГОСТах, и специалист быстро разберется, что к чему.
Единственное, что необходимо предоставить для расчета — это мощность отопительного котла, диаметр труб, наличие и количество запорной арматуры и мощность насоса.
Гидравлический расчёт системы отопления с учетом трубопроводов.
При проведении дальнейших расчетов мы будем использовать все основные гидравлические параметры, в том числе расход теплоносителя, гидравлическое сопротивление арматуры и трубопроводов, скорость теплоносителя и т.д. Между данными параметрами есть полная взаимосвязь, на что и нужно опираться при расчетах.
К примеру, если повысить скорость теплоносителя, одновременно будет повышаться гидравлическое сопротивление у трубопровода. Если повысить расход теплоносителя, с учетом трубопровода заданного диаметра, одновременно возрастет скорость теплоносителя, а также гидравлическое сопротивление. И чем больше будет диаметр трубопровода, тем меньше будет скорость теплоносителя и гидравлическое сопротивление. На основе анализа данных взаимосвязей, можно превратить гидравлический расчет системы отопления (программа расчета есть в сети) в анализ параметров эффективности и надежности работы всей системы, что, в свою очередь, поможет снизить расходы на использующиеся материалы.
Отопительная система включает в себя четыре базовых компонента: теплогенератор, отопительные приборы, трубопровод, запорная и регулирующая арматура. Данные элементы имеют индивидуальные параметры гидравлического сопротивления, которые нужно учесть при проведении расчета. Напомним, что гидравлические характеристики не отличаются постоянством. Ведущие производители материалов и отопительного оборудования в обязательном порядке указывают информацию по удельным потерям давления (гидравлические характеристики) на производимое оборудование или материалы.
Например, расчет для полипропиленовых трубопроводов компании FIRAT существенно облегчается за счет приведенной номограммы, в которой указываются удельные потери давления или напора в трубопроводе для 1 метра погонного трубы. Анализ номограммы позволяет четко проследить обозначенные выше взаимосвязи между отдельными характеристиками. В этом и состоит основная суть гидравлических расчетов.
Гидравлический расчет систем водяного отопления: расход теплоносителя
Думаем, вы уже провели аналогию между термином «расход теплоносителя» и термином «количество теплоносителя». Так вот, расход теплоносителя будет напрямую зависеть от того, какая тепловая нагрузка приходится на теплоноситель в процессе перемещения им тепла к отопительному прибору от теплогенератора.
Гидравлический расчет подразумевает определение уровня расхода теплоносителя, касательно заданного участка. Расчетный участок представляет собой участок со стабильным расходом теплоносителя и с постоянным диаметром.
Гидравлический расчет систем отопления: пример
Если ветка включает в себя десять киловаттных радиаторов, а расход теплоносителя рассчитывался на перенос энергии тепла на уровне 10 киловатт, то расчетный участок будет представлять собой отрезом от теплогенератора до радиатора, который в ветке является первым. Но только при условии, что данный участок характеризуется постоянным диаметром. Второй участок располагается между первым радиатором и вторым радиатором. При этом, если в первом случае высчитывался расход переноса 10-киловаттной тепловой энергии, то на втором участке расчетное количество энергии будет составлять уже 9 киловатт, с постепенным уменьшением по мере проведения расчетов. Гидравлическое сопротивление должно рассчитываться одновременно для подающего и обратного трубопровода.
Гидравлический расчет однотрубной системы отопления подразумевает вычисление расхода теплоносителя
для расчетного участка по следующей формуле:
Qуч –тепловая нагрузка расчетного участка в ваттах. К примеру, для нашего примера нагрузка тепла на первый участок будет составлять 10000 ватт или 10 киловатт.
с (удельная теплоемкость для воды) – постоянная, равная 4,2 кДж/(кг•°С)
tг –температура горячего теплоносителя в отопительной системе.
tо –температура холодного теплоносителя в отопительной системе.
Гидравлический расчет системы отопления: скорость потока теплоносителя
Минимальная скорость теплоносителя должна принимать пороговое значение 0,2 — 0,25 м/с. Если скорость будет меньше, из теплоносителя будет выделяться избыточный воздух. Это приведет к появлению в системе воздушных пробок, что, в свою очередь, может служить причиной частичного или полного отказа отопительной системы. Что касается верхнего порога, то скорость теплоносителя должна достигать 0,6 — 1,5 м/с. Если скорость не будет подниматься выше данного показателя, то в трубопроводе не будут образовываться гидравлические шумы. Практика показывает, что оптимальный скоростной диапазон для отопительных систем составляет 0,3 — 0,7 м/с.
Если есть необходимость рассчитать диапазон скорости теплоносителя более точно, то придется брать в расчет параметры материала трубопроводов в отопительной системе. Точнее, вам понадобится коэффициент шероховатости для внутренней трубопроводной поверхности. К примеру, если речь идет о трубопроводах из стали, то оптимальной считается скорость теплоносителя на уровне 0,25 — 0,5 м/с. Если трубопровод полимерных или медный, то скорость можно увеличить до 0,25 – 0,7 м/с. Если хотите перестраховаться, внимательно почитайте, какая скорость рекомендуется производителями оборудования для систем отопления. Более точный диапазон рекомендованной скорости теплоносителя зависит от материала трубопроводов применяемых в системе отопления а точнее от коэффициента шероховатости внутренней поверхности трубопроводов. Например для стальных трубопроводов лучше придерживаться скорости теплоносителя от 0,25 до 0,5 м/с для медных и полимерных (полипропиленовые, полиэтиленовые, металлопластиковые трубопроводы) от 0,25 до 0,7 м/с либо воспользоваться рекомендациями производителя при их наличии.
Расчет гидравлического сопротивления системы отопления: потеря давления
Потеря давления на определенном участке системы, которую также называют термином «гидравлическое сопротивление», представляет собой сумму всех потерь на гидравлическое трение и в локальных сопротивлениях. Данный показатель, измеряемый в Па, высчитывается по формуле:
где
ν — скорость используемого теплоносителя, измеряемая в м/с.
ρ — плотность теплоносителя, измеряемая в кг/м3.
R –потери давления в трубопроводе, измеряемые в Па/м.
l – расчетная длина трубопровода на участке, измеряемая в м.
Σζ — сумма коэффициентов локальных сопротивлений на участке оборудования и запорно-регулирующей арматуры.
Что касается общего гидравлического сопротивления, то оно представляет собой сумму всех гидравлических сопротивлений расчетных участков.
Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления: выбор основной ветви системы
Если система характеризуется попутным движением теплоносителя, то для двухтрубной системы выбирается кольцо самого загруженного стояка через нижний прибор отопления. Для однотрубной системы – кольцо через самый загруженный стояк.
Если система характеризуется тупиковым движением теплоносителя, то для двухтрубной системы выбирается кольцо нижнего прибора отопления для самого загруженного из наиболее удаленных стояков. Соответственно, для однотрубной отопительной системы выбирается кольцо через наиболее загруженный из удаленных стояков.
Если речь идет о горизонтальной отопительной системе, то выбирается кольцо через наиболее загруженную ветвь, относящуюся к нижнему этажу. Говоря о загрузке, мы имеем в виду показатель «тепловая нагрузка», который был описан выше.
Современные технологии и история профиля окна Veka ( века, веко ).
Выбор фирм и компании пластиковых окон, рейтинг по Москве.
Технология заливки бетона в жаркую, холодную и минусовую погоду.
Что такое тяжелый бетон, его пример на марке м 200 в 15.
Марка, количество и пропорции бетона для фундамента дома.
Стандартные размеры профиля для пластиковых окон по госту.
Расчет системы водяного отопления частного дома.
Угловая шлифмашина — характеристики, преимущества, отзывы потребителей.
Как правильно сделать канализацию своими руками в частном доме?
Правила заливки бетона — доставка, способы, уход, снятие опалубки.
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;
Расход теплоносителя рассчитывается по формуле:
,
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)
Калькулятор расхода теплоносителя (только для воды)
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 :
,
где V — скорость движения теплоносителя, м/с;
m — расход теплоносителя через участок трубы, кг/с
Калькулятор скорости теплоносителя
m = л/с; труба мм на мм; V = м/с
Затем для каждого участка нужно рассчитать потери напора на трение в трубе по формуле (учитывается и подача и обратка):
R — удельные потери на трение в трубе, Па/м; в справочной литературе производителя трубы
Местные сопротивления на участке труб — это сопротивление на фитингах, арматуре, оборудовании и т.п. Потери напора на местных сопротивлениях рассчитываются по формуле :
V — скорость теплоносителя в трубопроводе, м/с;
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.
Скорость теплоносителя в теплом полу л мин
В Аудиторе (Герц, Данфос, Валтек) СО есть файл с расчётом?
Какой Kv трехходового? Расход будет определяться гидросопротивлением петель ТП и Kv трехходового.
Подозреваю, что если расход недостаточен (кстати, а почему недостаточен?), то либо Kv трехходового маловат (странно, ну не меньше же чем 0,6 все равно?), либо гидросопротивление контуров (петель) ТП слишком велико (возможно подсчитано неверно для желаемого расхода).
а сколько проектируемый? (и от куда вы его взяли или определили)?
Вот пример ТП с четырьмя петлями. Этажный план и выдержка ТП из общей схемы. Таблица с расчетом режимов ТП ниже схемы. Насос Альфа2L 25-40 в режиме СР1. Длина двух контуров из четырех более 70 метров (каждого) трубой СП 16мм. Расход в этих контурах 1 и 0,84 кг/мин. Остывание 6 и 7 градусов.
NDV007__________________.jpg ( 336,17 килобайт ) Кол-во скачиваний: 146
NDV007__________________.jpg ( 237,35 килобайт ) Кол-во скачиваний: 109
да, да Inchin, вы правы. У меня то ж сомнения что человек понимает то что спрашивает.
Просто показал пример, на котором показана взаимосвязь расхода, гидросопротивления контура, остывания в нем, мощности насоса и настройкой балансировочного клапана.
Никаких сомнений, в чьем-либо понимании или непонимании не высказывал.
сам себе Sapiens
Внутренний диаметр - 11,6 мм?
Насос - VRS 25/4 ?
Похоже на то, что расходомеры не врут. Для увеличения расхода в 2 раза необходимо или увеличить напор насоса в 4 раза, или уменьшить сопротивление петель.
Причем здесь блин? Вам про гидравлику и рассказываю, а не про кулинарию. И при эксплуатации будете подавать в ТП холодный теплоноситель? Тогда зачем вообще ТП? Как экранировка от демонов? Или все-таки у Вас ТП должны давать тепло?
Поэтому, расход проектируется исходя из желаемой величины остывания (и теплоотдачи) в конкретном контуре ТП. И из требований СНИПа к температуре поверхности ТП.
Поэтому и предположил, что раз Вам хотелось расход от 6 л/мин. в контурах, то какое же остывание Вы проектировали в контурах ТП? Порядка одного-двух градусов или меньше?
Разве есть смысл делать остывание в петле меньше 5 градусов? Например, остывание в 3 градуса, бывает необходимостью для возможности сбалансировать очень короткий (маленький) контур с другими контурами. Но разве является целесообразно использовать такое остывание в контурах длиной по 50 метров?
Как настроить теплый пол?
2Levit
Для "чистовой" стяжки вы используете цементный раствор или бетон (раствор со щебнем)? Какие пропорции и какие добавки используете?
Мы не занимаемся бетонными работами.
Рекомендуем цементно песчаную стяжку с пластификатором.
Привет всем пользователям форума. Прошу помощи! решил сделать в частном доме теплый пол, ни чего навороченного, всего два контура(прихожая и ванная комната). Похолодало на улице и пришлось включать пол. Все работает! Но как то слабовато(. Ванная 9кв.м прих. 6 кв.м, как надо выставить расходомеры, чтоб пол работал в полную силу, и зимой было жарко от пола. Стяжка и залявка пола( 1й слой черновая стяжка, следом экструда 20 мм, потом зеркальный отражатель, потом труба 16, сверху стяжка цементно песчанная с пластификатором и фиброй, в заключении плитка! вроде как все нормы соблюдали. Если есть мысли на этот счет, пишите. Спасибо.
26.10.2014 в 22:49Мы все Рады, что Вы из Севастополя, но это не отменяет необходимости внятного описания Вашей проблемы.
Гидравлический расчёт систем отопления. Теплорасчёт (расчёт утепления) домов и квартир.Контакты в профиле.
26.10.2014 в 23:34Теперь более внятно))) При зупуске пола, я выставил 35 град. и первая скорость насоса. Пол грелся долго, окло 2х суток( просто я не знал , что насос работает в трех режимах) сделал все, как мне объяснили, открыл расходомеры и обратные клапаны на полную и вкл. насос. Пол становился теплым. Смотря по погоде, я делал то больше то менье темпиратуру. Иногда пол !теплый!, а иногда остывший. при 45 град. пол слегка теплее, но при 50 град. разницы нет, т.е. что 45 что 50 и выше одинаково. Может при разной темпиратуре нужно по разному выставлять расходомеры, обратные клапаны и режимы насоса? Если взять принцип работы батареи: два клапана. Чем болше открыты, тем теплее в батареи. СЕгодня я решил открыть все два клапана на колекторе пола на mах., и тмеп 50. пол почемуто слегка остыл, потом я подумал, чем меньше проход воды через колектор тем более теплым будет пол, и сделал на min расходомеры примерно по 1,5 литра в минуту, потрогал пол слегка теплый. На сколько я зная и слышал, что пол может греть сильнее. Как то так, может я, что то не понятно написал, Простите)))
Да. Может это важно? Подключен пол к котлу, а не к последней батареи. У меня последняя батарея, и через стенку тп. Т.е. трубу пола, я протянул через три комнаты, и в втройн впаял в заранее приготовленные тройники с кранами. Т.е. у меня от котла идет две трубы на батареи и к ним впаяны на тп.
Читайте также: