Расчт однотрубной системы отопления

Расчт однотрубной системы отопления

Расчт однотрубной системы отопления
СОДЕРЖАНИЕ
0

Суть однотрубной системы

На практике однотрубная система отопления являет собой замкнутый контур, состоящий из котла, труб, формирующих магистраль, радиаторов, а также расширительного бака. Помимо этого, каждая ее схема включает элементы, отвечающие за циркуляцию теплоносителя. Различают системы с циркуляцией естественной и принудительной.

Вытекающая из обратного контура остывшая вода создает напор, который движет менее плотной разогретой водой и вытесняет ее в систему естественной силой.

Горячая вода идет по стояку до верхней точки, от которой она поступает к магистральной трубе и полости радиаторов. Монтаж трубы в системе с естественной циркуляцией предусматривает уклон не менее, чем на 3-5 градусов.

Разводка с принудительной циркуляцией в своей основе имеет насос. Он монтируется непосредственно перед входом в котел в возвратной части контура. В принудительной конструкции насос нагнетает давление, оптимальное для поддержания температуры теплоносителя заданных параметров.

Монтаж этой системы также требует уклона, но в случае с принудительной циркуляцией он может быть меньше – 0,5-1,0 см на 1 м.

Насос функционирует за счет электроэнергии, поэтому если существует угроза ее отключения, нужно обезопасить конструкцию с принудительной циркуляцией разгонным коллектором. Он представляет собой трубу, которая поднимает разогретую воду на высоту от полутора метров и более.

Схема однотрубной системы отопления

Схема однотрубной системы отопления

В его верхней точке выполняют монтаж отвода трубы к расширительному баку, который призван урегулировать возникшее в ходе принудительной циркуляции давление и предотвратить его повышение до аварийного состояния.

В зависимости от того, какая схема монтажа используется, однотрубная система отопления бывает:

  • горизонтальная;
  • вертикальная.

Горизонтальная разводка своими руками эффективно работает в одноэтажных частных домах небольшой площадью, но может работать и в двухэтажных строениях. Ее подключение происходит без подающего стояка.

Трубная магистраль при этом может находиться в полости под полом или пролегать над ним. В первом случае возможна существенная потеря тепла. Чтобы предотвратить такую возможность, магистральные элементы необходимо изолировать утеплителем.

Подключение радиаторов при этом осуществляется на одной линии. В двух этажных зданиях такая разводка оснащена подающим стояком и обратным. С целью уменьшить сечение труб можно использовать нанос.

Вертикальная разводка используется в зданиях на два и больше этажей, в системах с принудительной, а не естественной циркуляцией. Она предусматривает движение нагретой воды по стояку на второй или третий этаж и ее поступление к трубам и полости радиаторов. Ее схема является примером системы с естественной и принудительной циркуляцией.

Схема системы отопления с естественным побуждением

Схема системы отопления с естественным побуждением

Для обеспечения эффективности функционирования магистралей с естественной циркуляцией применяются трубы с большим сечением и монтаж магистрали под уклоном.

Недостатком вертикального способа установки своими руками является не эстетичный внешний вид. Трубы сложно спрятать. Этот недостаток компенсируется независимостью от наличия электроэнергии.

Однотрубная система отопления частного дома вертикального типа может монтироваться с верхней разводкой и нижней. При нижней разводке магистраль подачи и возврата теплоносителя монтируется ниже отопительных приборов. Монтаж разводки вверху предусматривает расположение трубопровода над радиаторами.

При нижней схеме монтажа, магистрали проходят в подвальном помещении. Теплопотери при этом минимальные. В нижней разводке схема отопления выглядит так: теплоноситель идет вверх по стоякам в радиаторы и возвращается в подвальное помещение по опускному стояку.

Видео осуществления гидравлического расчета

Это третий этап в процессе создания тепловой сети. Он представляет собой систему вычислений, позволяющих определить:

  • диаметр и пропускную способность труб;
  • местные потери давления на участках;
  • требования гидравлической увязки;
  • общесистемные потери давления;
  • оптимальный расход воды.

Согласно полученным данным осуществляют подбор насосов .

Для сезонного жилья, при отсутствии в нём электричества, подойдёт система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя (ссылка на обзор ).

Основная цель гидравлического расчёта — обеспечить совпадение расчётных расходов по элементам цепи с фактическими (эксплуатационными) расходами. Количество теплоносителя, поступающего в радиаторы, должно создать тепловой баланс внутри дома с учётом наружных температур и тех, что заданы пользователем для каждого помещения согласно его функциональному назначению (подвал 5, спальня 18 и т.д.).

Комплексные задачи — минимизация расходов :

  1. капитальных – монтаж труб оптимального диаметра и качества;
  2. эксплуатационных:
    • зависимость энергозатрат от гидравлического сопротивления системы;
    • стабильность и надёжность;
    • бесшумность.

Замена централизованного режима теплоснабжения индивидуальным упрощает методику вычислений

Для автономного режима применимы 4 метода гидравлического расчёта системы отопления:

  1. по удельным потерям (стандартный расчёт диаметра труб);
  2. по длинам, приведённым к одному эквиваленту;
  3. по характеристикам проводимости и сопротивления;
  4. сопоставление динамических давлений.
Предлагаем ознакомиться:  Варианты изготовления дверного блока своими руками

Два первых метода используются при неизменном перепаде температуры в сети.

Два последних помогут распределить горячую воду по кольцам системы, если перепад температуры в сети перестанет соответствовать перепаду в стояках/ответвлениях.

Расчет однотрубной системы

Перед тем как определить диаметр трубы отопления рассмотреть два вида однотрубных контуров:

  • самотёчная;
  • с принудительной циркуляцией.

Разница заключается в том, что в открытой системе теплоноситель циркулирует самотеком, а в герметичной при помощи насосов. Также отличаются расширительные баки и их расположение.

Для того чтобы вода в контуре открытого типа могла циркулировать, нужно чтобы условный проход был большим. Настолько, что система сильно бросается в глаза. Такой вид контура применим только в частных домах, притом как в квартирах возможно установить только герметичные системы.

Для небольшого жилья используются патрубки с одинаковым условным проходом. В принципе, для того чтобы определить какой нужен диаметр труб для отопления с естественной циркуляцией можно воспользоваться уже известной нам формулой. При этом следует учитывать, что полипропиленовые изделия меньше 32 мм не применяются, даже для маленьких помещений.

Мы уже выяснили, как рассчитать трубы для отопления, и какой диаметр нужен для обоих видов систем. Для закрытых контуров, при площади помещения от 120 м2, этот показатель составляет 32 мм для полипропилена. При этом условный проход для изделий с номинальным давление 20 и 25 атмосфер составляет 21,2 мм. Для изделий с номинальным давлением 10 атмосфер условный проход составляет 20,4 мм, а наружный диаметр 25 мм.

Перед тем как рассчитать количество труб для отопления, сравним выгоды от монтажа однотрубной («Ленинградки») и двухтрубной («попутки») системы:

  • КПД – однозначно, «попутки» эффективнее обогревают помещение, чем однотрубные;
  • экономия средств – все, что можно сэкономить на «Ленинградке» это какой-то отрезок контура и все.

Количество тройников будет одинаковым, кранов тоже, а вот переходников, возможно, потребуется больше. Представьте контур, от которого с небольшим промежутком отходит два патрубка. Один из них идет на вход в радиатор, а второй возвращает теплоноситель обратно в систему. Получается что отрезок между патрубками – это байпас.

В итоге, из этого можно сделать вывод, что рассказы о том, какая хорошая и дешевая однотрубная система отопления просто несостоятельны.

Расчет отопительной системы включает несколько этапов:

  • выявление мощности котла;
  • расчет радиаторов;
  • подбор диаметра труб.

Упрощенный расчет мощности котла выглядит таким образом: Wk = Wуд х S/10, в этой формуле

  • Wk означает мощность котла, исчисляемую в кВт;
  • Wуд – удельную мощность котла на 10 м2 дома;
  • S – площадь дома.

В среднем удельная мощность составляет 1.5 кВт на 10 м2.

Однотрубная система отопления частного дома заполняется водой, исходя из расчета 15 л теплоносителя на 1 кВт мощности котла.

Расчет мощности радиаторов выполнятся по той же формуле. Только в нее необходимо подставить величины площадей комнат, которые подлежат обогреву. На обогрев 1 м3 комнаты припадает 40 Вт мощности. К полученной величине необходимо прибавить еще 15-20% мощности.

Подключение радиатора в однотрубной системе отопления

Подключение радиатора в однотрубной системе отопления

Расчет диаметра труб выполняется так:

  • определить циркуляционное давление с учетом перепадов высот и длинны магистралей, разницы температуры воды на входе или на выходе из котла;
  • сделать расчет потери давления на линейных участках магистрали и их поворотах.

Если оказывается, что потери значительно больше циркуляционного давления, то необходимо остановиться на трубах большего диаметра.

Расчет системы отопления однотрубной с естественной и принудительной циркуляцией сложный и многокомпонентный. От его правильности зависит эффективность работы котла, поэтому расчет лучше поручить специалистам.

Осуществляя монтаж однотрубной системы своими руками, необходимо следовать определенным этапам. Схема ее установки такая:

  1. Установить котел в заранее намеченном месте.
  2. Выполнить монтаж магистрального трубопровода своими руками. При этом нужно обеспечить систему уклоном. При естественной циркуляции он должен быть равным 3-5 см на 1 м трубы, при принудительной – 1 см на 1 м.
  3. Установить циркуляционный нанос. Выполнить его подключение к магистральной трубе и электросети. Нанос работает с температурой теплоносителя не выше 60˚, поэтому его монтаж лучше выполнить у входа в котел.
  4. Установить расширительный бак (бак открытого типа монтируется в верхней точке, закрытого – в любом месте).
  5. Наметить места подключения радиаторов, закрепить их с применением кронштейнов.
  6. Установить краны, заглушки, прочие комплектующие.
  7. Выполнить опрессовку системы посредством сжатого воздуха.
  8. Залить воду в указанной выше пропорции и выполнить пробный запуск отопления.
Предлагаем ознакомиться:  Отопление бани от печи в парной

Если однотрубная система отопления частного дома слишком длинная, рекомендуется установить коллектор за котлом или же выбрать более мощный насос. Критической считается длина в 30 м. Без дополнительных комплектующих возможна ситуация, когда температура удаленных радиаторов будет ниже той, что наблюдается на выходе из котла.

Расчет количества радиаторов при водяном отоплении

Главная

Переходим к наиболее сложному и важному гидравлическому расчету — гарантии эффективной и надежной работы ОС.

Единицами расчета гидравлической системы являются:

  • диаметр трубопровода на участках отопительной системы;
  • величины давлений сети в разных точках;
  • потери давления теплоносителя;
  • гидравлическая увязка всех точек системы.

Перед расчетом нужно предварительно выбрать

, тип трубопровода и регулирующей/запорной арматуры. Затем определиться с видом приборов отопления и их расположением в доме. Составить чертеж индивидуальной системы отопления с указанием номеров, длины расчетных участков и тепловых нагрузок. В заключении выявить

, включающее поочередные отрезки трубопровода, направленные к стояку (при

) или к самому уделенному прибору отопления (при

) и обратно к источнику тепла.

При любом режиме эксплуатации СО необходимо обеспечить бесшумность работы. В случае отсутствия неподвижных опор и компенсаторов на магистралях и стояках возникает механический шум из-за температурного удлинения. Использование медных или стальных труб способствует распространению шума по всей системе отопления.

Из-за значительной турбулизации потока, который возникает при увеличенном движении теплоносителя в трубопроводе и усиленном дросселировании потока воды регулирующим клапаном, возникает гидравлический шум. Поэтому, учитывая возможность возникновения шума, необходимо на всех этапах гидравлического расчета и конструирования — подбор насосов и теплообменников, балансовых и регулирующих клапанов, анализ температурных удлинений трубопровода — выбирать соответствующие для заданных исходных условий оптимальное оборудование и арматуру.

Гидравлический расчет включает имеющиеся перепады давления на вводе отопительной системы:

  • диаметры участков СО
  • регулирующие клапаны, которые устанавливаются на ветках, стояках и подводках приборов отопления;
  • разделительные, перепускные и смесительные клапаны;
  • балансовые клапаны и величины их гидравлической настройки.

При пуске отопительной системы балансовые клапаны настраиваются на схемные параметры настройки.

На схеме отопления обозначается расчетная тепловая нагрузка каждого из отопительных приборов, которая равна тепловой расчетной нагрузке помещения, Q4. В случае наличия более одного прибора необходимо разделить величину нагрузки между ними.

Далее необходимо определить основное циркуляционное кольцо. В однотрубной системе количество колец равно числу стояков, а в двухтрубной — количеству приборов отопления. Клапаны баланса предусматривают для каждого кольца циркуляции, поэтому количество клапанов в однотрубной системе равно числу вертикальных стояков, а в двухтрубной — количеству приборов отопления. В двухтрубной СО балансовые вентили располагают на обратной подводке прибора отопления.

  • систему с попутным движением воды. В однотрубных системах кольцо располагается в самом нагруженном стояке, в двухтрубных — в нижнем приборе отопления более нагруженного стояка;
  • систему с тупиковым движением теплоносителя. В однотрубных системах кольцо располагается в самом нагруженном и удаленном стояке, в двухтрубных — в нижнем приборе отопления нагруженного удаленного стояка;
  • горизонтальную систему, где кольцо располагается в более нагруженной ветви 1-го этажа.

Необходимо из двух направлений расчета гидравлики основного кольца циркуляции выбрать одно.

При первом направлении расчета, диаметр трубопровода и потери давления в кольце циркуляции определяются по задаваемой скорости движения воды на каждом участке основного кольца с последующим подбором насоса циркуляции. Напор насоса Pн, Па определяется в зависимости от вида отопительной системы:

  • для вертикальных бифилярных и однотрубных систем: Рн = Pс. о. — Ре
  • для горизонтальных бифилярных и однотрубных, двухтрубных систем:Рн = Pс. о. — 0,4Ре
  • Pс.о — потери давления в основном кольце циркуляции, Па;
  • Ре — естественное циркуляционное давление, которое возникает вследствие понижения температуры теплоносителя в трубах кольца и приборах отопления, Па.

В горизонтальных трубах скорость теплоносителя принимают от 0,25 м/с, для возможности удаления воздуха из них. Оптимальная расчетная движения теплоносителя в трубах из стали до 0,5 м/с, полимерных и медных — до 0,7 м/с.

После расчета основного кольца циркуляции производят расчет остальных колец путем определения известного давления в них и подбора диаметров по примерной величине удельных потерь Rср.

Применяется направление в системах с местным теплогенератором, в СО при зависимом (при недостаточном давлении на вводе тепловой системы) или независимом присоединении к тепловым СО.

Второе направление расчета заключается в подборе диаметра трубы на расчетных участках и определении потерь давления в кольце циркуляции. Рассчитывается по изначально заданной величине циркуляционного давления. Диаметры участков трубопровода подбирают по примерной величине удельных потерь давления Rср. Этот принцип применяется в расчетах отопительных систем с зависимым присоединением к тепловым сетям, с естественной циркуляцией.

Для исходного параметра расчета нужно определить величину имеющегося циркуляционного перепада давления PP, где PP в системе с естественной циркуляцией равно Pe, а в насосных системах — от вида отопительной системы:

  • в вертикальных однотрубных и бифилярных системах: PР = Рн Ре
  • в горизонтальных однотрубных, двухтрубных и бифилярных системах: PР = Рн 0,4.Ре

Следующей задачей расчета гидравлики является

Предлагаем ознакомиться:  Колпак на трубу дымохода своими руками чертежи

Расчет производится с учетом циркуляционного давления, установленном для данной СО, и тепловой нагрузки. Следует отметить, что в двухтрубных СО с водяным теплоносителем главное циркуляционное кольцо располагается в нижнем приборе отопления, более нагруженного и удаленного от центра стояка.

По формуле Rср = β*?рр/∑L; Па/м определяем среднее значение на 1 метр трубы удельной потери давления от трения Rср, Па/м, где:

  • β — коэффициент, учитывающий часть потери давления на местные сопротивления от общей суммы расчётного циркуляционного давления (для СО с искусственной циркуляцией β=0,65);
  • рр — имеющееся давление в принятой СО, Па;
  • ∑L — сумма всей длины расчётного кольца циркуляции, м.

Формула расчета

В создании уютной атмосферы в доме при водяной системе отопления необходимым элементом являются радиаторы. При расчете учитываются общий объем дома, конструкция здания, материал стен, вид батарей и другие факторы.

Расчет производим следующим образом:

  • определяем тип помещения и выбираем вид радиаторов;
  • умножаем площадь дома на указанный тепловой поток;
  • делим полученное число на показатель теплового потока одного элемента (секции) радиатора и округляем результат в большую сторону.

Тип радиатора

Правильно проведя расчет и монтаж из высококачественных комплектующих, вы обеспечите ваш дом надежной, эффективной и долговечной индивидуальной системой отопления.

Расчет тепловых потерь

Первый этап расчета заключается в расчете тепловых потерь комнаты. Потолок, пол, количество окон, материал из которых изготовлены стены, наличие межкомнатной или входной двери — все это источники теплопотерь.

Расчт однотрубной системы отопления

Рассмотрим на примере угловой комнаты объемом 24,3 куб. м.:

  • площадь комнаты — 18 кв. м. (6 м х 3 м)
  • 1 этаж
  • потолок высотой 2,75 м,
  • наружные стены — 2 шт. из бруса (толщина18 см), обшитые изнутри гипроком и оклеенные обоями,
  • окно — 2 шт., 1,6 м х 1,1 м каждое
  • пол — деревянный утепленный, снизу — подпол.

Расчеты площадей поверхностей:

  • наружных стен за минусом окон: S1 = (6 3) х 2,7 — 2×1,1×1,6 = 20,78 кв. м.
  • окон: S2 = 2×1,1×1,6=3,52 кв. м.
  • пола: S3 = 6×3=18 кв. м.
  • потолка: S4 = 6×3= 18 кв. м.

Теперь, имея все расчеты теплоотдающих площадей, оценим теплопотери каждой:

  • Q1 = S1 х 62 = 20,78×62 = 1289 Вт
  • Q2= S2 x 135 = 3×135 = 405 Вт
  • Q3=S3 x 35 = 18×35 = 630 Вт
  • Q4 = S4 x 27 = 18×27 = 486 Вт
  • Q5=Q Q2 Q3 Q4=2810 Bт

Подобные документы

Гидравлический расчет отопительной системы здания. Устройство двухтрубной гравитационной системы водяного отопления с верхней разводкой, ее схема с указанием длин участков трубопроводов и размещения отопительных приборов. Расчет основных параметров.

контрольная работа [93,8 K], добавлен 20.06.2012

Монтаж стационарной отопительной установки. Гидравлический расчет системыводяного отопления. Тепловой расчет отопительных приборов системы водяного отопления. Подбор нерегулируемого водоструйного элеватора типа ВТИ. Расчет естественной вентиляции.

курсовая работа [169,7 K], добавлен 19.12.2010

Гидравлический расчет и конструирование системы отопления жилого здания. Характеристика отопительных приборов. Определение количества типоразмеров конвекторов. Прокладка магистральных труб. Установка отопительных стояков. Расчет отопительных приборов.

курсовая работа [35,2 K], добавлен 11.06.2013

Определение тепловых нагрузок помещений на систему отопления. Подбор приборов к системе отопления основной части здания и для четвертой секции, балансировка системы отопления. Гидравлический расчет системыотопления двухтрубной поквартирной системы.

курсовая работа [101,6 K], добавлен 23.07.2011

Проектирование насосной системы водяного отопления индивидуального жилого дома. Характеристика наружных ограждений. Составление тепловых балансов помещений. Гидравлический расчет главного циркуляционного кольца. Тепловой расчет отопительных приборов.

курсовая работа [210,5 K], добавлен 22.03.2015

Теплотехнический расчет системы. Определение теплопотерь через ограждающие конструкции, на инфильтрацию наружного воздуха. Расчет параметров системы отопления здания, основного циркуляционного кольца системы водяного отопления и системы вентиляции.

курсовая работа [151,7 K], добавлен 11.03.2013

Обоснование схем и компоновка систем отопления, гидравлический расчет. Определение основных параметров основного циркуляционного кольца. Тепловой расчет поверхности отопительных приборов. Число элементов в секционном приборе, поправочные коэффициенты.

контрольная работа [134,1 K], добавлен 01.07.2014

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания. Учет влажности материалов при расчете теплопередачи. Определение площади поверхности и числа элементов отопительных приборов. Гидравлический расчет теплопроводов. Методика расчета вентиляции.

курсовая работа [288,6 K], добавлен 22.11.2014

Классификация видов отопления помещений в зависимости от преобладающего способа теплопередачи. Особенности конвективной и лучистой систем отопления. Характеристика огневоздушного, водяного, парового, инфракрасного и динамического вида отопления.

курсовая работа [1,2 M], добавлен 02.04.2015

расчет диаметра трубы для отопления

Определение толщины и состава слоев стен. Определение массивности здания и расчетной температуры. Проверка на отсутствие конденсации. Выбор конструкции заполнения световых проемов. Гидравлический расчет системы отопления. Расчет системы вентиляции.

курсовая работа [921,0 K], добавлен 08.03.2015

На тему: «Гидравлический расчет однотрубной системы отопления»

Ханин М.А.

Проверила: Попова М.В.

г. Якутск, 2011

Задачей

является определение

трубопроводов и потерь напора.

Комментировать
0
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно

Как уложить камни в банную печь Вредители
0 комментариев

Установка бака для горячей воды в баню Вредители
0 комментариев
Adblock detector