Расчет теплоносителя в системе отопления
Содержание:1. Расчет объема теплоносителя – что нужно знать перед началом
2. Количество теплоносителя в системе отопления
3. Расход теплоносителя в системе отопления
По совокупности признаков бесспорным лидером среди теплоносителей является обыкновенная вода. Лучше всего использовать дистиллированную воду, хотя подойдет и кипячёная или химически обработанная – для осаждения растворённых в воде солей и кислорода.
Расчет объема теплоносителя – что нужно знать перед началом
- Хорошая передача тепла
- Небольшая вязкость
- Низкая расширяемость при замерзании
- Небольшая текучесть
- Нетоксичность
- Дешевизна
Количество теплоносителя в системе отопления
Теплоноситель нужен после монтажа новой отопительной системы, после её ремонта или реконструкции.
Перед заполнением отопительной системы требуется определить точное количество теплоносителя, для того чтобы заранее купить или подготовить необходимый объём. Нужно собрать информацию про паспортный объем всех отопительных приборов и трубопроводов (детальнее: «Расчет объема системы отопления, включая радиаторы»). Обычно такие данные содержатся на упаковке или в справочной литературе. Объём труб легко высчитывается по их длине и известному сечению.
Для наиболее распространённых элементов теплосетей объёмы теплоносителя таковы:
- Секция современного радиатора (алюминиевого, стального или биметаллического) — 0,45 литра
- Секция радиатора старого типа (чугунного, МС 140-500, ГОСТ 8690-94) – 1.45 литра
- Погонный метр трубы (15 миллиметров внутренний диаметр) — 0,177 литра
- Погонный метр трубы (32 миллиметров внутренний диаметр) — 0,8 литра
Нам недостаточно подсчитать расход теплоносителя – формула для вычисления объёма расширительного бака также совершенно необходима.
Мало просто просуммировать объёмы составляющих теплосети (радиаторов, котла и трубопроводов). Дело в том, что в процессе нагревания исходной объём жидкости существенно изменяется, а следовательно возрастает давление. Для того, чтобы его скомпенсировать, применяют так называемые расширительные баки.
Их объём вычисляется с использованием следующих показателей и коэффициентов:
Е — так называемый коэффициент расширения жидкости (исчисляется в процентах). Для разных теплоносителей он разный. Для воды он составляет 4%, для антифриза на базе этиленгликоля — 4,4 %.
d — коэффициент эффективности расширительного бака
VS – расчетный расход теплоносителя (просуммированный объём всех составляющих системы теплоснабжения)
Формула для расчета — V = (VS x E)/d
Расчет теплоносителя в системе отопления выполнен – пора заливать!
- Заливка «самотёком» — в высшей точке системы в отверстие вставляется воронка, через которую постепенно заливается теплоноситель. Нужно не забыть в нижней точке системы открыть кран и подставить какую-то ёмкость.
- Принудительная закачка с помощью насоса. Подойдет практически любой электрический насос малой мощности. В процессе заполнения следует контролировать показания манометра, дабы не переборщить с давлением. Очень желательно не забыть открыть воздушные клапаны на батареях.
Расход теплоносителя в системе отопления
Расход в системе теплоносителя подразумевает массовое количество теплоносителя (кг/с), предназначаемое для подачи нужного количества тепла в обогреваемое помещение. Расчет теплоносителя в отопительной системе определяется как частное от деления расчетной тепловой потребности (Вт) помещения (помещений) на теплоотдачу 1 кг теплоносителя для обогрева (Дж/кг). Читайте также: «Как сделать расчет расхода теплоносителя для системы отопления – теория и практика».
Некоторые советы по наполнению системы отопления теплоносителем на видео:
Расход теплоносителя в системе в продолжение отопительного сезона в вертикальных системах центрального отопления изменяется, поскольку они регулируются (особенно это касается гравитационной циркуляции теплоносителя — детальнее: «Расчет гравитационной системы отопления частного дома — схема»). На практике в расчетах обычно расход теплоносителя измеряют в кг/ч.
teplospec.com
формула для расчета, как рассчитать количество, посчитать минимальный объем
Теплоносителями для системы отопления могут выступать жидкости и газы.
Обычно в качестве теплоносителя для системы отопления частного дома или квартиры применяют воду, этилен- или пропиленгликоль.
Он должен отвечать определенным требованиям.
Google+
Vkontakte
Odnoklassniki
Требования к теплоносителю в системе отопления
Есть 5 пунктов, которые нужно соблюдать:
- высокий показатель переноса теплоты;
- низкая вязкость, при этом стандартная (как у воды) текучесть;
- малая расширяемость при остывании;
- отсутствие токсичности;
- небольшая стоимость.
Фото 1. Теплоноситель Эко -30 на основе пропиленгликоля, вес 20 кг, производитель — «Технология уюта».
Для выбора рекомендуется обратиться к профессиональному сантехнику, который поможет сделать расчёты и выбрать подходящий теплоноситель.
Как рассчитать расход
Значение представляет собой количество теплоносителя в килограммах, которое тратится в секунду. Оно используется для передачи температуры в помещение посредством радиаторов. Для расчёта необходимо знать потребление котла, которое расходуется на обогрев одного литра воды.
Формула:
G = N / Q, где:
- N — мощность котла, Вт.
- Q — теплота, Дж/кг.
Величину переводят в кг/час, умножая на 3600.
ogon.guru
Расчет объёмов для отопления: воды, баков, теплоносителя
Содержание статьи:
Любая отопительная система имеет ряд важных характеристик – номинальную тепловую мощность, расход топлива и объем компонентов. Вычисление последнего показателя требует внимательного и комплексного подхода. Как сделать корректный расчет объёмов для отопления: воды, баков, теплоносителя и других компонентов системы?
Необходимсоть вычисления отопления
Пример сложной системы отопления дома
Сначала следует определиться с актуальностью расчета объема воды в системе отопления или этого же показателя для батарей и расширительного бака. Ведь можно установить эти компоненты без сложных операций, руководствуясь только личным опытом и советами профессионалов.
Работа любой системы отопления сопряжена с постоянным изменением показателей теплоносителя – температуры и давления в трубах. Поэтому расчет отопления по объему здания позволит правильно укомплектовать теплоснабжение, исходя из характеристик дома. Кроме этого следует учитывать прямую зависимость эффективности работы от текущих паромеров. Так как рассчитать объем воды в системе отопления можно самостоятельно – эту процедуру рекомендуется выполнять во избежание появления следующих ситуаций:
- Неправильный фактический тепловой режим работы, который не соответствует расчетному;
- Неравномерное распределение тепла по отопительным приборам;
- Возникновение аварийных ситуаций. Ведь как рассчитать объем расширительного бака для отопления, если не будет известен общая вместимость трубопроводов и батарей.
Для минимизации появления этих ситуаций следует своевременно рассчитать объем системы отопления и ее компонентов.
Вычисления параметров теплоснабжения выполняются еще перед монтажными работами. Они служат основой для подбора комплектующих.
Расчет объема теплоносителя в трубах и котле
Компоненты отопительной системы
Отправной точкой для вычисления технических характеристик компонентов является расчет объем воды в системе отопления. Фактически она является суммой вместимости всех элементов, начиная от теплообменника котла и заканчивая батареями.
Как рассчитать объем системы отопления самостоятельно, без привлечения специалистов или использования специальных программ? Для этого понадобиться схема расположения компонентов и их габаритные характеристики. Общая вместимость системы будет определяться именно этими параметрами.
Объём воды в трубопроводе
Значительная часть воды располагается в трубопроводах. Они занимают большую часть в схеме теплоснабжения. Как рассчитать объем теплоносителя в системе отопления, и какие характеристики труб нужно знать для этого? Важнейшей из них является диаметр магистрали. Именно он определит вместимость воды в трубах. Для вычисления достаточно взять данные из таблицы.
| Диаметр трубы, мм | Вместимость л/п.м. |
| 20 | 0,137 |
| 25 | 0,216 |
| 32 | 0,353 |
| 40 | 0,555 |
| 50 | 0,865 |
В отопительной системе могут быть использованы трубы различных диаметров. В особенности это касается коллекторных схем. Поэтому объем воды в системе отопления вычисляется по следующей формуле:
Vобщ=Vтр1*Lтр1+ Vтр2*Lтр2+ Vтр2*Lтр2…
Где Vобщ – общая вместимость воды в трубопроводах, л, Vтр – объем теплоносителя в 1 м.п. трубы определенного диаметра, Lтр – общая протяженность магистрали с заданным сечением.
В сумме эти данные позволят рассчитать большую часть объема системы отопления. Но помимо труб есть и другие компоненты теплоснабжения.
У пластиковых труб диаметр вычисляется по размерам внешних стенок, а у металлических – по внутренним. Это может существенно для тепловых систем с большой протяженностью.
Расчет объема котла отопления
Теплообменник котла отопления
Корректный объем котла отопления можно узнать только из данных технического паспорта. Каждая модель этого отопительного прибора имеет свои уникальные характеристики, которые зачастую не повторяются.
Напольный котел может иметь большие габариты. В особенности это касается твердотопливных моделей. По факту теплоноситель занимает не весь объем котла отопления, а лишь небольшую его часть. Вся жидкость располагается в теплообменнике – конструкции, необходимой для передачи тепловой энергии от зоны сгорания топлива воде.
Если инструкция от отопительного оборудования была утеряна – для просчетов может быть взята ориентировочная вместимость теплообменника. Она зависит от мощности и модели котла:
- Напольные модели могут вмещать от 10 до 25 литров воды. В среднем твердотопливный котел мощностью 24 кВт содержит в теплообменнике около 20 л. теплоносителя;
- Настенные газовые менее вместительны – от 3 до 7 л.
Учитывая параметры для расчета объема теплоносителя в системе отопления вместимостью теплообменника котла можно пренебречь. Этот показатель варьируется от 1% до 3% от общего объема теплоснабжения частного дома.
Без периодической очистки отопления уменьшается сечение труб и проходной диаметр батарей. Это сказывается на фактической вместимости отопительной системы.
Расчет объёма расширительного бака отопления
Конструкция расширительного бака
Для безопасной работы отопительной системы необходима установка специального оборудования – воздухоотводчика, спускного клапана и расширительного бака. Последний предназначен для компенсации теплового расширения горячей воды и уменьшения критического давления до нормальных показателей.
Бак закрытого типа
Фактический объем расширительного бака для системы отопления – величина не постоянная. Это объясняется его конструкцией. Для закрытых схем теплоснабжения устанавливают мембранные модели, разделенные на две камеры. Одна из них заполнена воздухом с определенным показателем давления. Он должен быть меньше критического для отопительной системы на 10% -15%. Вторая часть заполняется водой из патрубка, подключенного к магистрали.
Для расчета объема расширительного бака в отопительной системе нужно узнать коэффициент его заполнения (Кзап). Эту величину можно взять из данных таблицы:
Таблица коэффициента заполнения расширительного бака
Помимо этого показателя потребуется определить дополнительные:
- Нормированный коэффициент теплового расширения воды при температуре +85°С, Е – 0,034;
- Общий объем воды в отопительной системе, С;
- Начальное (Рмин) и максимальное (Рмакс) давление в трубах.
Дальнейшие вычисления объема расширительного бака для системы отопления выполняются по формуле:
![f-1[1]](/800/600/https/strojdvor.ru/wp-content/uploads/2015/07/f-11.jpg)
Если в теплоснабжении используется антифриз или другая незамерзающая жидкость – значение коэффициента расширения будет больше на 10-15%. Согласно этой методике можно с большой точность рассчитать вместимость расширительного бака в отопительной системе.
Объем расширительного бака не может входить в общий теплоснабжения. Это зависимые величины, которые рассчитываются в строгой очередности – сначала отопление, а уже потом расширительный бак.
Открытый расширительный бачок
Открытый расширительный бак
Для вычисления объема открытого расширительного бака в системе отопления можно воспользоваться менее трудоемкой методикой. К нему предъявляются меньшие требования, так как фактически он необходим для контроля уровня теплоносителя.
Главной величиной является температурное расширение воды по мере повышения ее степени нагрева. Этот показатель равен 0,3% на каждые +10°С. Зная общий объем отопительной системы и тепловой режим работы можно вычислить максимальный объем бака. При этом следует помнить, он может быть заполнен теплоносителем только на 2/3. Предположим, что вместимость труб и радиаторов составляет 450 л, а максимальная температура равна +90°С. Тогда рекомендуемый объем расширительного бака вычисляется по следующей формуле:
Vбак=450*(0,003*9)/2/3=18 литров.
Полученный результат рекомендуется увеличить на 10-15%. Это связанно в возможными изменениями общего расчет объема воды в системе отопления при установке дополнительных батарей и радиаторов.
Если открытый расширительный бак выполняет функции контроля уровня теплоносителя – максимальный уровень его заполнения определяется установленным дополнительным боковым патрубком.
Расчёт объёма радиаторов и батарей отопления
Биметаллический радиатор отопления в разрезе
Для выполнения точного вычисления необходимо знать объём воды в радиаторе отопления. Этот показатель напрямую зависит от конструкции компонента, а также его геометрических параметров.
Также как и при вычислении объема отопительного котла, жидкость заполоняет не весь объем радиатора или батареи. Для этого в конструкции есть специальные каналы, по которым протекает теплоноситель. Корректное вычисление объёма воды в радиаторе отопления может быть выполнено только после получения следующих параметров прибора:
- Межосевое расстояние между прямыми и обратным трубопроводами в батареи. Оно может составлять 300, 350 или 500 мм;
- Материал изготовления. В чугунных моделях наполнение горячей водой намного больше, чем в биметаллических или алюминиевых;
- Количество секций в батареи.
Лучше всего узнать точный объём воды в отопительном радиаторе из технического паспорта. Но если такой возможности нет – можно взять в расчет примерные величины. Чем больше межосевое расстояние у батареи – тем больший объем теплоносителя в ней поместится.
| Межосевое расстояние | Чугунные батареи, объем л. | Алюминиевые и биметаллические радиаторы, объем л. |
| 300 | 1,2 | 0,27 |
| 350 | 0,3 | |
| 500 | 1,5 | 0,36 |
Для расчета общего объема воды в системе отопления с панельными металлическими радиаторами следует узнать их тип. Их вместимость зависит от количества нагревательных плоскостей – от 1 до 2-х:
- У 1 типа батареи на каждые 10 см приходится 0,25 объема теплоносителя;
- Для 2 типа этот показатель увеличивается до 0,5 л на 10 см.
Полученный результат необходимо умножить на количество секций или общую протяженность радиатора (металлического).
Для правильного расчета объема отопительной системы отопления с дизайнерскими радиаторами нестандартной формы нельзя применять вышеописанную методику. Их объем моно узнать только у производителя или его официального представителя.
Расчет объема теплового аккумулятора
Тепловой аккумулятор
В некоторых отопительных системах устанавливаются вспомогательные элементы, которые также частично могут заполняться теплоносителем. Наиболее вместительным из них является тепловой аккумулятор.
Проблема в вычислении общего объема воды в отопительной системе вместе с этим компонентом заключается в конфигурации теплообменника. Фактически тепловой аккумулятор не заполняется горячей водой из системы – он служит для ее нагрева от имеющейся в нем жидкости. Для корректного расчета нужно знать конструкцию внутреннего трубопровода. Увы, но производители не всегда указывают тот параметр. Поэтому можно воспользоваться примерной методикой вычислений.
Перед установкой теплового аккумулятора его внутренний трубопровод заполняется водой. Ее количество рассчитывается самостоятельно и учитывается при вычислении общего объема отопления.
Если отопительная система модернизируется, устанавливаются новые радиаторы или трубы – необходимо выполнить дополнительный перерасчет ее общего объема. Для этого можно взять характеристики новых приборов и вычислить их вместимость по вышеописанным методикам.
В качестве примера можно ознакомиться с методикой расчета расширительного бака:
strojdvor.ru
Как рассчитать объем воды в системе отопления, радиаторах, трубах.
Последнее обновление:
Расчет объема воды (теплоносителя), заполняющего систему отопления, будет одним из первых при выборе котла.
Это необходимо для понимания какой оптимальный объем может прогреть ваш котел или другой источник тепла. Параметры труб очень сильно влияют на данный показатель: при наличии насоса вы смело можете выбрать трубу меньшего диаметра и установить больше секций отопления.
Если выбрать трубы большого диаметра, то при максимальной мощности котла можно получить недогрев теплоносителя: большой объем воды будет раньше остывать, прежде чем дойдет до крайних точек системы отопления. Что в свою очередь приведет к дополнительным финансовым расходам.
Приблизительный расчет объема воды в системе отопления производится из соотношения 15 л воды на 1 кВт мощности котла.
Чтобы определить какой объем воды нужен для системы отопления дома, рассмотрим простой пример.
Мощность котла 4 кВт, тогда объем системы равен 4 кВт*15 литров = 60 литров. Но необходимо учитывать размеры и количество секций радиаторов при этом.
Если у вас дом на 4 комнаты, то это не значит, что надо ставить по 12-15 секций в каждую: у вас будет очень жарко, котел будет работать неэффективно. Если комнат больше, то и экономить на радиаторах не стоит: 1 современная секция эффективно отдает тепло для 2…2,5 м2 площади.
Как просто определить какой мощности нужен котел для системы отопления дома?
Формулы для расчета объема жидкости (воды или другого теплоносителя) в системе отопления
Объем воды в системе отопления можно рассчитать как сумма составляющих:
V =V(радиаторов)+V(труб)+V(котла)
Объем системы должен учитывать объем воды в трубах, котле и радиаторах. В расчет объема теплоносителя не входит объем расширительного бака. Объем бачка учитывается при расчете критических состояний работы системы (когда вода будет поступать в него при нагреве).
Формула для расчета объема жидкости в трубе:
V (объем) = S (площадь сечения трубы) * L (длина трубы)
Важно! Размеры могут отличаться у различных производителей, в зависимости от типа трубы, материала, ее технологии производства. Поэтому расчет удобнее вести по реальному внутреннему диаметру трубы, который проще промерить с помощью инструмента. Как правило, такой расчет необходимо выполнять больше специалисту, когда система отопления разветвленная и сильно протяженная.
Сравнение видов водяного отопления дома (с естественной и принудительной циркуляцией).
Объемы воды для различных элементов системы отопления
Объем воды (литры) в секции радиатора
| Материал/тип радиатора | Габариты*: высота×ширина, мм | Объем, л |
| Алюминий | 600×80 | 0,450 |
| Биметалл | 600×80 | 0,250 |
| Современная чугунная батарея (плоский) | 580×75 | 1,000 |
| Чугунная батарея старого образца () | 600×110 | 1,700 |
*ВАЖНО! Габариты в таблице даны ориентировочно.
В большинстве моделей современных производителей они составляют ±20 мм по ширине, высота радиаторов отопления может варьироваться от 200 до 1000 мм.
Объем сильно отличающихся по высоте радиаторов можно приблизительно рассчитать из данной таблицы по правилу пропорции: необходимо объем разделить на высоту и умножить после на высоту выбранной модели. Если система отопления протяженная, то лучше уточнить параметры объема у производителя.
Объем воды в 1 погонном метре трубы
- ø15 (G ½») — 0,177 литра
- ø20 (G ¾») — 0,310 литра
- ø25 (G 1,0″) — 0,490 литра
- ø32 (G 1¼») — 0,800 литра
- ø40 (G 1½») — 1,250 литра
- ø50 (G 2,0″) — 1,960 литра
Также читайте обзор какие трубы лучше всего выбрать.
Основные размеры внутренних диаметров труб (взят ряд значений от 14 до 54 мм), с которыми может столкнуться потребитель.
| Внутренний диаметр, мм | Объем жидкости в 1 м погонного трубы, л | Внутренний диаметр, мм | Объем жидкости в 1 м погонного трубы, л |
| 14 | 0,1539 | 30 | 0,7069 |
| 15 | 0,1767 | 32 | 0,8042 |
| 16 | 0,2011 | 34 | 0,9079 |
| 17 | 0,2270 | 36 | 1,0179 |
| 18 | 0,2545 | 38 | 1,1341 |
| 19 | 0,2835 | 40 | 1,2566 |
| 20 | 0,3142 | 42 | 1,3854 |
| 21 | 0,3464 | 44 | 1,5205 |
| 22 | 0,3801 | 46 | 1,6619 |
| 23 | 0,4155 | 48 | 1,8096 |
| 24 | 0,4524 | 50 | 1,9635 |
| 26 | 0,5309 | 52 | 2,1237 |
| 28 | 0,6158 | 54 | 2,2902 |
Расчет расширительного бака
Основные правила:
- Объем расширительного бака должен быть не менее 10% от объема системы отопления. Данного объема будет достаточно для расширения теплоносителя при нагреве в пределах 45…80 °С.
- Для больших протяженных систем, с высокой температурой теплоносителя, запас по объему должен быть не менее 80% от объема системы отопления. Это актуально для котлов с максимальной температурой теплоносителя выше 80…90 °С, паровых систем отопления от печей.
- Объем расширительного бака с предохранительным клапаном может составлять 3-5% от объема системы отопления. Но при этом важно контролировать его работу: при срабатывании клапана необходимо пополнять систему водой.
- При расчете необходимо учитывать давление в системе. В большинстве случаев для одно и двухэтажных коттеджей оно составляет 1,5…2 атмосферы. Масса готовых баков рассчитаны на данные показатели с запасом. При проектировании системы отопления большого объема, с повышенными характеристиками давления в коммуникациях (для высотных зданий), необходимо учитывать данный параметр.
- Учитывать вид теплоносителя при выборе – обязательно. Чем легче жидкость в системе – тем больший расширительный бак ей требуется.
Сравнение: Какой котел выбрать для отопления дома? Достоинства и недостатки.
Виды теплоносителей
- Вода. Самый простой и доступный ресурс. Может использоваться в любых системах отопления. В сочетании с полипропиленовыми трубами – практически вечный теплоноситель.
- Антифриз. Используется для наполнения систем нерегулярно отапливаемых зданий.
- Спиртосодержащие жидкости. Дорогой вариант заполнения системы отопления. Качественные препараты содержат не менее 60% спирта, порядка 30% воды, часть объема занимают другие добавки. Смеси воды с этиловым спиртом с различным процентным содержанием. Незамерзающая жидкость (до -30°С при содержании спирта не менее 45%), но опасна: может гореть, сам этил является ядом для человека.
- Масло. Как теплоноситель сегодня используется в отдельных приборах отопления, но в системах отопления от него отказываются: дорого и тяжело эксплуатировать систему, опасно технологически (необходим долгий разогрев теплоносителя до температуры 120°С и выше). Преимущество – действительно долго остывает, поддерживая температуру в помещении, но основной недостаток – дороговизна теплоносителя.
briket.tomsk.ru
Теплоноситель для системы отопления: температура, параметры, расчет объема
Содержание статьи:
Эффективная работа водяной системы отопления возможна только при правильном выборе теплоносителя. Перед созданием проекта теплоснабжения необходимо заранее определиться с его типом, узнать основные технические и эксплуатационные характеристики. Существуют определенные параметры, свойственные для теплоносителя системы отопления: температура, объем теплового расширения, вязкость.
Функции теплоносителя в системе отопления
Как правильно выбрать жидкость теплоноситель для отопления? Для этого следует определиться с его назначением для систем теплоснабжения. Расчет его характеристик входит в проектирование. Поэтому необходимо знать функциональные особенности воды или антифриза в отоплении.
Теплоносители для отопления
Основная задача, которую должен выполнять безопасный теплоноситель для систем отопления – это передача тепловой энергии от котла батареям и радиаторам.
В автономном отоплении этот процесс осуществляется с помощью нагревательного элемента, который повышает температуру теплоносителя до требуемого уровня. Затем температурное расширение и работа циркуляционного насоса создают должную скорость горячей воды для ее транспортировки к радиаторам системы.
До того как рассчитать объем теплоносителя в системе отопления рекомендуется ознакомиться с его второстепенными функциями:
- Частичная защита стальных элементов от коррозии. Это будет происходить только при минимальном содержании кислорода в воде и отсутствии вспенивания. Было замечено, что в незаполненном отоплении ржавление происходит намного быстрее;
- Охладитель для циркуляционного насоса. Наиболее распространенная модель насоса имеет так называемый «мокрый ротор». Даже если будет достигнута максимальная температура теплоносителя в системе отопления – он все равно будет снижать уровень нагрева силового агрегата насоса.
На эти функции влияют параметры теплоносителя системы отопления. Поэтому при выборе следует внимательно изучить характеристики воды или антифриза. В противном случае фактические параметры теплоснабжения не будут совпадать с расчетными, что приведет к созданию аварийной ситуации.
Даже если в системе отопления залита простая вода – ее нельзя использовать для горячего водоснабжения дома. В процессе эксплуатации меняется содержание и параметры теплоносителя системы отопления
Виды теплоносителя для отопления
В качестве циркулирующей жидкости можно использовать воду и некоторые типы антифризов. Это не влияет на количество теплоносителя в системе отопления, но сказывается на теплоотдаче, скорости движения и требованиям к безопасности системы.
Система отопления частного дома
Для выявления наиболее приемлемого варианта необходимо сравнение теплоносителей для систем отопления. Чаще всего используют обычную воду. Это объясняется ее доступной стоимостью, хорошими показателями теплоемкости и плотности. При прекращении работы котла она еще некоторое время может аккумулировать полученное тепло для передачи его поверхности батарей. При этом объем теплоносителя в системе отопления останется прежним.
Однако несмотря на свои положительные свойства, вода имеет ряд недостатков:
- Замерзает. При воздействии отрицательных температур происходит кристаллизация и увеличение объема. Именно это является причиной повреждения труб и радиаторов. Поэтому должна поддерживаться оптимальная температура теплоносителя в системе отопления;
- Содержание примесей. Это относится к обычной воде. Зачастую именно это становится причиной появления накипи на батареях, радиаторах и теплообменнике котла. Специалисты рекомендуют использовать дистиллированные жидкости, в которых процент содержания щелочей, солей и металлов минимален;
- При большом содержании кислорода провоцирует процесс ржавления. Это в большей мере свойственно для открытых систем отопления. Но и в закрытых схемах теплоснабжения со временем в воде может увеличиться % содержания кислорода.
В тоже время вода может использоваться как теплоноситель для алюминиевых радиаторов отопления. При соблюдении состава жидкости и минимальном количестве кислорода в ней не будут происходить разрушающие процессы.
Если условия эксплуатации отопительной системы подразумевают возможность воздействия отрицательных температур – следует использовать другой вид циркулирующей жидкости. Как выбрать теплоноситель для систем отопления в этом случае, и какими критериями следует руководствоваться?
Антифриз для системы отопления
Одним из определяющих параметров является температура замерзания. Для антифризов она может быть равна от -20°С до -60°С. Это позволяет эксплуатировать теплоснабжение даже в условиях отрицательных температур без возникновения поломок.
Однако антифризы имеют большую плотность, чем вода – оптимальная скорость теплоносителя в системе отопления в этом случае может быть достигнута только при установке мощного циркуляционного насоса.
В зависимости от состава и компонентов бывают следующие типы антифризов:
- Этиленгликоль. Характеризуется низкой стоимостью, но крайне токсичен. Не рекомендуется для автономного отопления частного дома;
- Пропиленгликоль. Полностью безопасен для здоровья человека. Имеет худший коэффициент теплопроводности, чем жидкость на основе этиленгликоля. Отличается высокой стоимостью;
- Антифризы на основе глицерина. Именно его чаще всего выбирают в качестве жидкости-теплоносителя для отопления. Цена намного меньше, чем у пропилен-гликолевых составов, не токсичен, обладает хорошим показателем теплоемкости.
Нужно знать, что расчет количества теплоносителя в системе отопления для антифризов будет сложнее. Это объясняется их вспениванием при достижении максимальной температуры. Для минимизации этого явления производители добавляют в состав жидкости специальные ингибиторы и присадки.
Перед приобретением безопасного теплоносителя для систем отопления следует ознакомиться с рекомендациями от производителей котла и радиаторов. Не все типы незамерзающей жидкости можно использовать для алюминиевых радиаторов и газовых котлов.
Основные характеристики теплоносителя для отопления
Определить заранее расход теплоносителя в системе отопления можно лишь после анализа его технических и эксплуатационных параметров. Они повлияют на характеристики всего теплоснабжения, а также скажутся на работе других элементов.
Дистиллированная вода для отопления
Так как свойства антифризов зависят от их состава и содержания дополнительных примесей, будут рассмотрены технические параметры для дистиллированной воды. Для теплоснабжения следует использовать именно дистиллят – полностью очищенную воду. При сравнении теплоносителей для систем отопления можно определить, что проточная жидкость содержит большое количество сторонних компонентов. Они негативно влияют на работу системы. После использования в течение сезона на внутренних поверхностях труб и радиаторов образуется слой накипи.
Для определения максимальной температуры теплоносителя в системе отопления следует обращать внимание не только на его свойства, но и на ограничения в эксплуатации труб и радиаторов. Они не должны пострадать при повышенном термическом воздействии.
Рассмотрим самые значимые характеристики воды, как теплоносителя для алюминиевых радиаторов отопления:
- Теплоемкость – 4,2 кДж/кг*С;
- Массовая плотность. При средней температуре +4°С она составляет 1000 кг/м³. Однако во время нагрева удельная плотность начинает снижаться. При достижении +90°С она будет равна 965 кг/м³;
- Температура кипения. В открытой системе отопления вода закипает при температуре +100°С. Однако если увеличить давление в теплоснабжении до 2,75 атм. – максимальная температура теплоносителя в системе теплоснабжения может составлять +130°С.
Немаловажным параметром в работе теплоснабжения является оптимальная скорость теплоносителя в системе отопления. Она напрямую зависит от диаметра трубопроводов. Минимальное значение должно составлять 0,2-0,3 м/с. Максимальная скорость ничем не ограничивается. Важно, что бы в системе поддерживалась оптимальная температура теплоносителя в отоплении по всему контуру и отсутствовали посторонние шумы.
Однако профессионалы предпочитают руководствоваться норами старого СНиПа 1962 г. В нем указаны предельные значения оптимальной скорости теплоносителя в системе теплоснабжения.
Диаметр трубы, мм | Максимальная скорость воды, м/с |
25 | 0,8 |
32 | 1 |
40 и более | 1,5 |
Превышение этих значений скажется на расходе теплоносителя в системе отопления. Это может привести к увеличению гидравлического сопротивления и «ложным» срабатываниям спускного предохранительного клапана. Следует помнить, что все параметры теплоносителя системы теплоснабжения должны быть предварительно рассчитаны. Это же касается оптимальной температуры теплоносителя в системе теплоснабжения. Если проектируется низкотемпературная сеть – можно не придавать этому параметру значения. Для классических схем максимальное значение нагрева циркулирующей жидкости напрямую зависит от давления и ограничений по трубам и радиаторам.
Для правильного выбора теплоноситель для систем отопления предварительно составляют температурный график работы системы. Максимальные и минимальные значения нагрева воды не должны быть ниже 0°С и выше +100°С
Расчет объема теплоносителя в отоплении
Перед заполнением системы теплоносителем необходимо правильно рассчитать его объем. Он напрямую зависит от схемы теплоснабжения, количества компонентов и их габаритных характеристик. Именно они влияют на количество теплоносителя в системе отопления.
Виды труб для отопления
Сначала анализируются параметры подающей магистрали. Важное значение имеет материал ее изготовления. Для вычисления объема теплоносителя в системе отопления необходимо знать внутренний диаметр трубы. Согласно современным нормативам в артикуле стальных трубопроводов дается внутренний размер сечения, а для пластиковых принят наружный. Поэтому в последнем случае необходимо вычесть две толщины стенки.
Для того чтобы самостоятельно рассчитать объем теплоносителя в системе отопления не нужно делать вычисления. Достаточно воспользоваться данными из нижеприведенной таблицы. С ее помощью можно сделать расчет количества теплоносителя в системе теплоснабжения.
Диаметр, мм | Объем теплоносителя (л) в 1 м.п. трубы, в зависимости от материала изготовления | ||
Стальные | Полипропиленовые | Металлопластиковые | |
15 | 0,177 | 0,098 | 0,113 |
20 | 0,314 | 0,137 | 0,201 |
25 | 0,491 | 0,216 | 0,314 |
32 | 0,804 | 0,353 | 0,531 |
40 | 1,257 | 0,556 | 0,865 |
Имея эту информацию достаточно по схеме теплоснабжения определить протяженность труб определенного диаметра и умножить получившееся значение на объем в 1 м.п. Таким способом рассчитывается объем теплоносителя в системе теплоснабжения, но только в трубах.
Размеры радиатора отопления
Но помимо подающих магистралей в схеме отопления присутствуют радиаторы и батареи. Они также влияют на объем теплоносителя в системе теплоснабжения. Каждый производитель указывает точную вместительность отопительного прибора. Поэтому оптимальным вариантом расчета буде изучение паспорта батареи и определение количества требуемой жидкости теплоносителя для теплоснабжения.
Если же это невозможно по ряду причин – можно воспользоваться приблизительными цифрами. Стоит отметить, что при большом количестве батарей погрешность вычислений будет увеличиваться. Поэтому для точного расчета количества теплоносителя в системе теплоснабжения рекомендуется узнать паспортные характеристики батареи. Это можно сделать на сайте производителя в разделе технической информации.
В таблице показан средний объем теплоносителя для одной секции в алюминиевых, биметаллических и чугунных радиаторов отопления.
Тип радиатора | Межцентровое расстояние, мм | ||
300 | 350 | 500 | |
| Алюминиевые | – | 0,36 | 0,44 |
| Биметаллические | – | 0,16 | 0,2 |
| Чугунные | 1,1 | – | 1,45 |
Эти цифры необходимо умножить на общее количество секций в системе отопления. Затем к полученным данным следует прибавить уже рассчитанный объем воды в трубах и можно определить общее количество теплоносителя в системе отопления.
Однако следует помнить, что при сравнении теплоносителей для систем теплоснабжения отмечалось, что со времен объем может уменьшаться по объективным причинам. Поэтому для поддержания работоспособности системы следует периодически добавлять в нее теплоноситель.
Для точного расчета объема расчета воды в системе отопления необходимо учитывать вместительно теплообменника котла. Для твердотопливных моделей этот показатель может составлять несколько десятков литров. У газовых он несколько ниже.
Способы заполнения систему отопления теплоносителем
Определившись с типом теплоносителя и вычислив его объем в отоплении остается решить ее одну задачу – как добавлять воду в систему. Это важный пункт в проектировании теплоснабжения, так как при достижении критического уровня воды может выйти из строя теплообменник котла и радиаторы.
Узел подпитки закрытой системы отопления
Для отрытой системы теплоснабжения добавление воды может осуществляться через расширительный бак, расположенный в самой высокой точке системы.
Для этого необходимо провести подающую магистраль и подключить ее к конструкции бака. При снижении объема теплоносителя достаточно включить подачу новой порции воды для дополнения системы.
Заполнение закрытой системы осуществляется по другой схеме. В ней должен быть предусмотрен узел подпитки. Этот компонент располагается на обратной трубе, перед расширительным баком и циркуляционным насосом. В комплектацию подпиточного узла входят следующие компоненты:
- Запорная арматура, устанавливаемая на подключаемом патрубке;
- Обратный клапан, предотвращающий изменение направления потока теплоносителя;
- Сетчатый фильтр.
Для автоматизации работы узла можно установить на кран сервомеханизм. Он подключается к датчику давления. При снижении показателя давления сервомеханизм открывает кран и тем самым добавляет в систему теплоноситель.
В видеоролике рассказывается о параметрах выбора теплоносителя для отопительной системы:
strojdvor.ru
Объем воды в системе отопления. Зависимость от мощности котла
Как подобрать мощность котла под количество воды (объем) в системе отопления, или наоборот? Существует ли зависимость мощности от литров?
Такие вопросы часто волнуют владельцев отопительных систем…
Действительно, какая должна быть мощность котла, для системы с внутренним объемом 100 литров, например?
Нет ли в этом вопросе какого либо подвоха, направленного лишь на то, что бы мы приобретали лишнее оборудование, которое нам ни к чему?
Рассмотрим, как связаны мощность котла и емкость системы отопления, а также более важный вопрос о подборе насоса для определенной мощности котла…
Откуда берется вопрос о зависимости мощности от объема
Как продать лишний радиатор? Установив его в систему, потребитель ничего особого не приобретет и ничего не потеряет, кроме денег. Но дополнительная ощутимая прибыль продавцу будет.
Возникает удобный для наращивания продаж, но не имеющий технического смысла, вопрос о подгонке объема системы отопления под мощность котла. Например, если имеется 20 кВт-ный котел, то нужно докупить еще парочку радиаторов, чтобы объем системы достиг 100 (200, 300) литров, иначе котел не сможет работать на полную мощность… Клиенту ничего не остается, как достать кошелек и начинать отсчитывать дополнительно зеленые (желтые, синие…).
Сколько воды нужно под мощность котла
Вопрос об объеме воды внутри системы отопления имеет большую популярность, так как подогревается строй-бригадами и продавцами. Увеличивать количество оборудования по любой причине – любимое занятие монтажников.
Но технически выбор мощности котла никак не зависит от объема воды в системе отопления, поэтому вопрос о подборках объемов под мощность, или наоборот – выбор котла под литры воды, — не имеет практического смысла.
Котел отдаст всю свою мощность и на 100 литров воды и на 1000 литров. Разница будет лишь во времени нагревания и остывания. Маленькая система нагреется за 10 минут и будет остывать 10 минут, затем снова автоматика включит котел… Большая же будет греться 100 минут и затем остывать долго….
Системы класса low water – в чем преимущества
В последнее время существует тенденция по уменьшению внутреннего объема систем отопления, чтобы уменьшить их тепловую инерционность, для более быстрого нагрева и остывания.
Меньшее количеством воды более гибко и быстро реагируют на изменения температуры внутри здания. Малоемкостную систему котел быстрее разогреет, и она начнет быстрее отдавать тепло, когда это потребуется. После нагрева помещения, лишнего тепла в радиаторах окажется меньше, система быстрее остынет. В этом кроется небольшая экономия.
Какие радиаторы подобрать
Современные радиаторы и конвекторы имеют в разы меньший внутренний объем и теплоемкость, по сравнению со старыми чугунными. Уменьшение теплоемкости дает возможность немного экономить энергии, и делать отопление более гибким и комфортным. Оно оперативней реагирует на изменения температуры, и не накапливает лишней энергии.
Но это больше теоретические выкладки. На практике же ощутимой разницы пользователи не замечают, они могут приобретать любые радиаторы, какие понравятся, какие имеются в магазинах, с полной уверенностью, что система будет работать нормально.
Что важно для мощности котла
Энергия, генерируемая котлом, должна отводиться от него и рассеиваться, — передаваться воздуху и предметам. Иначе котел закипит, расплавится, сгорит…
Через котел должен проходить определенный объем теплоносителя.
Именно количество воды в единицу времени, т.е. ее расход, важно подобрать под определенную мощность котла.
- Не вдаваясь в расчеты, можно сказать, что через теплообменник 20 кВт должно проходить не менее 1000 литров воды в час. Насос должен это обеспечить.
- Мощность радиаторов в доме должна быть чуть больше мощности котла, чтобы ее рассеивать, в противном случае система перегреется, закипит.
Подбор насоса под мощность котла
Важно подобрать насос под мощность котла правильно. Насос должен преодолевать гидравлическое сопротивление системы так, чтобы объем проходящей по котлу воды был бы не менее требуемого, т.е. для 10 кВт-ного котла должно быть не менее 500 литров в час (0,5 м куб./ч.)
- Производительность насоса 25-40 на 3-ей скорости составляет при напоре 3 метра не менее 0,75 м куб в час, что для большинства систем позволяет применять его с котлом до 15 кВт, при площадях до 150 м кв, а в коротких системах и с котлом 20 кВт.
- Производительность насоса 25-60 при напоре 3м составляет уже 2,5 м куб в час, что дает возможность использовать его для котлов до 40 кВт и площадей отопления до 300 м кв…
teplodom1.ru
как посчитать объем радиатора, батареи, как рассчитать емкость системы, фото и видео примеры
Содержание:1. Делаем расчет объема системы отопления по формуле
2. Как посчитать коэффициент расширения
3. Полезно знать о емкости системы отопления
Домовладельцы обычно интересуются методами, как рассчитать объем системы отопления при ее ремонте или реконструкции. Проще всего сделать расчет объема системы отопления можно при помощи расчетов с использованием формул и таблиц, которыми в своей работе пользуются специалисты в области теплотехники.
Делаем расчет объема системы отопления по формуле
Перед тем, как приступить к монтажу циркуляционного насоса или расширительного бачка, непременно следует сделать расчет объема системы отопления и, конечно, расчет циркуляционного насоса для системы отопления. Чтобы получить правильный результат, необходимо суммировать объемы всех элементов отопительной конструкции, а именно котла, радиаторов и трубопроводов.
Формула, позволяющая выполнить расчет емкости системы отопления и ее элементов, выглядит так:
V = (VS х Е): d, где
V — означает объем расширительного бачка;
VS — объем системы отопления расчет для которой делается с учетом котла, трубопровода, батарей и теплообменника;
Е — коэффициент расширения горячего теплоносителя;
d – показатель эффективности емкости, которую планируется установить в отопительную конструкцию.
Как посчитать коэффициент расширения
Когда производится расчет объема системы отопления, следует обратить внимание на коэффициент расширения используемой в качестве теплоносителя жидкости. Данный параметр может характеризоваться двумя значениями, зависящими от типа устанавливаемого отопительного оборудования.
В том случае, когда в отопительной системе в качестве теплоносителя будет задействована вода, тогда коэффициента расширения равен 4%, а, если этиленгликоль — 4,4%.
Существуют другие, не такие точные способы как посчитать объем системы отопления. Например, можно использовать показатель мощности теплоагрегата: предполагается, что 1 кВт соответствует 15 литрам теплоносителя. Таким, образом, чтобы узнать приблизительную емкость всех элементов отопительной конструкции, необходимо знать мощность системы теплоснабжения.
Часто знать точнейший объем радиатора отопления, котла, трубопровода не требуется.
В качестве примера будет рассмотрен конкретный случай. Суммарная мощность всей отопительной конструкции составляет 60 кВт, тогда ее общий объем рассчитывается следующим образом: VS = 60х15 = 900 литров.
Полезно знать о емкости системы отопления
Когда владелец дома или квартиры завершил расчеты и теперь знает объем системы обогрева своего жилья, ему необходимо обеспечить правильную закачку жидкости в закрытую отопительную конструкцию.
На сегодняшний день имеется два варианта решения данной проблемы:
- Использование насоса. Можно задействовать насосное оборудование, используемое при поливе приусадебного участка. При этом надо обращать внимание на показатели манометра (см. фото этого прибора) и открыть воздухоотводные элементы системы теплоснабжения.
- Самотек. Во втором случае заполнение отопительной системы производят из самой верхней точки конструкции. Открыв кран для слива, можно увидеть момент, когда из него начнет вытекать теплоноситель.
Расчет объема системы отопления на видео:
teplospec.com