Объем воды в трубе и в отопительной системе в целом: актуальные и эффективные способы расчёта

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

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?

  1. Необходимсоть вычисления отопления
  2. Расчет объема теплоносителя в трубах и котле
  3. Объём воды в трубопроводе
  4. Расчет объема котла отопления
  5. Расчет объёма расширительного бака отопления
  6. Бак закрытого типа
  7. Открытый расширительный бачок
  8. Расчёт объёма радиаторов и батарей отопления
  9. Расчет объема теплового аккумулятора

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:

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

Читайте также:
Планкен из сосны: характеристика планкена из термососны, планкен скошенного и прямого вида, обзор «Экстра» и других сортов фасадной сосновой доски, использование и монтаж

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

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:

Объем воды в системе отопления: как посчитать и на что он влияет?

Объем воды в системе отопления

Многие из нас, сталкиваясь с установкой или реконструкцией системы отопления задаются вопросом, а как посчитать сколько воды в системе отопления?

Ответ простой — берем лист бумаги, ручку и калькулятор. Прежде всего нужно понимать, что общий объем будет равняться сумме объемов каждого элемента системы. Ниже мы приведем значения для наиболее распространенных элементов.

Подсчет теплоносителя в радиаторах:

Для стальных панельных радиаторов:

  • 11 тип — 0,25 л на каждые 10 см длинны радиатора (для моделей радиаторов высотой 500 мм)
  • 22 тип — 0,5 л на каждые 10 см длинны радиатора (для моделей радиаторов высотой 500 мм)

Если нужно вычислить объем для радиаторов не стандартной высоты (например 300, 400, 600 мм), — используйте метод интерполирования. Например, объем радиатора отопления 22 типа высотой 300 = 0,5 л / 500 * 300 = 0,3 л. В зависимости от производителя данные могут колебаться, но не значительно.

Для секционных радиаторов:

  • алюминиевые — 0,45 — 0,5 л на секцию
  • биметаллические — 0,3 — 0,35 л на секцию
  • чугунные новые 1 л на секцию, старые 1,8 -2 литра

Количество теплоносителя в трубах:


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
Читайте также:
Плитка Opoczno: особенности и ассортимент

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.

Объем воды в котле

Для настенных газовых котлов 3-6 литров.

Для напольных газовых котлов и парапетных газовых котлов, в зависимости от мощности и соответственно размера котла, значение колеблется в пределах 10-30 литров. Более точно можно посмотреть в характеристиках самого аппарата.

Таким нехитрым способом, сложив все значения. мы можем определить объем системы.

Как рассчитать мощность котла в системе водяного отопления

Автономное отопление — одно из самых необходимых и дорогих составляющих любого частного дома. От выбора типа системы отопления, произведенных расчетов, зависит то, насколько эффективно она будет действовать, ее теплопроизводительность, каких денежных затрат потребует обслуживание во время эксплуатации.

Схема монтажа электрического котла.

Для обогрева частного дома применяются системы отопления с котлами, использующими различное топливо.

Но расчет мощности котла отопления, к какому бы типу он ни принадлежал, производится по общей для всех систем простой формуле:

  • Wкот — мощность котла в киловаттах;
  • S — общая площадь всех отапливаемых помещений дома в квадратных метрах;
  • Wуд — удельная мощность котла, необходимая для обогрева десяти квадратных метров площади помещения. Расчет делают с учетом климатической зоны, в которой находится регион.

Схема настенного газового котла.

Расчет для регионов России производят со следующими значениями мощности:

  • для районов Северной части страны и Сибири Wуд = 1,5-2 кВт на каждые 10 м²;
  • для Средней полосы требуется 1,2-1,5 кВт;
  • для Южных районов достаточна мощность котла в 0,7-0,9 кВт.

Важный параметр при расчете мощности котла — объем жидкости, которой заполнена система отопления. Его принято обозначать так: Vсист (объем системы). Расчет делается с использованием соотношения 15л/1кВт. Формула имеет следующий вид:

Vсист = Wкот х 15 Расчет мощности котла в примере К примеру, регион — Средняя Полоса России, а площадь помещения — 100 м².

Известно, что для этого региона значение удельной мощности должно составлять 1,2-1,5 кВт. Возьмем максимальное значение в 1,5 кВт.

Исходя из этого получаем точное значение мощности котла и объема системы:

  • Wкот = 100 х 1,5 : 10 = 15 кВт;
  • Vсист = 15 х 15 = 225 л.

Статья по теме: Светлые тона в интерьере спальни: особенности дизайна комнаты, 55 фото

Полученное в этом примере значение в 15 кВт — это мощность котла при объеме системы 225 л, которая гарантирует в помещении площадью в 100 м² комфортную температуру в самые сильные морозы при условии, что помещение находится в Средней Полосе страны.

Виды отопительных систем Независимо от того, какой котел применяется для нагрева, если теплоносителем является вода, то она относится к системам водяного отопления, для которых был сделан расчет. Они, в свою очередь, делятся на системы с естественной и принудительной циркуляцией воды.

Отопительная система с естественной циркуляцией воды

Схема котла на жидком топливе.

Принцип работы системы основан на разности физических характеристик горячей и холодной воды. Использование этих различий заставляет воду внутри труб перемещаться и переносить тепло от котла к радиаторам.

Горячая вода из котла поднимается по вертикальной трубе (главному стояку) вверх. Из нее разводкой труб расходится по магистралям. Так же через стояки (падающие), но движение идет вниз. Из падающих стояков вода расходится по радиаторам, отдает тепло. Вследствие остывания она становится тяжелее и через обратную разводку труб вновь попадает в котел, нагревается, и процесс повторяется.

При работе котла движение воды внутри системы идет непрерывно. Явление расширения воды при нагревании уменьшает ее плотность, а значит и массу, образуя в системе гидростатический напор. При 40°С масса воды в одном кубометре равна 992,24 кг, а при нагреве ее до 95°С, она становится значительно легче, один кубометр будет весить 962 кг. Эта разница в плотности и заставляет воду циркулировать.

Отопительная система с принудительной циркуляцией воды Отличается более высоким циркуляционным давлением, которое создает центробежный насос. Обычно насосы устанавливают на линии, по которой отработавший, остывший теплоноситель возвращается обратно к котлу отопления. Давление в трубах, создаваемое работающим насосом, значительно выше, чем в системе с естественной циркуляцией. Поэтому вода в системе может перемещаться в любом направлении по горизонтальной и вертикальной осям.

Читайте также:
Пылесосы Polaris: рейтинг ТОП-10 лучших моделей + советы по выбору

Статья по теме: Окраска труб, окраска систем отопления

Здесь особое подключение расширительного бака. В системах с естественной циркуляцией он подключается к главному стояку. При принудительной циркуляции место соединения находится перед насосом. Эта точка соединяется через специальный стояк с расширительным баком, который вынесен наверх выше самой высокой точки отопительной системы.

Сравнительный анализ котлов для систем водяного отопления

Схема котла на твердом топливе.

В системах водяного отопления используются котлы, работающие на различных видах топлива, имеющих различную теплопроизводительность. Самые распространенные виды топлива для котлов:

  • электричество;
  • газ;
  • жидкое: мазут, дизельное топливо (солярка);
  • твердое топливо: уголь, дрова, прессованные брикеты, гранулы из отходов деревообработки, других горючих материалов.

Некоторые котлы универсальны, могут использовать различные источники энергии для своей работы. Например, жидкое и твердое топливо.

Электрические При всем удобстве электрические котлы редко применяются для полноценного отопления. Их используют как вспомогательные или для обогрева отдельных помещений. Электрокотлы, имеющиеся в продаже, по мощности не превышают 15 кВт. Отопление дома электроэнергией обходится слишком дорого. Как показал расчет мощности отопительного котла, который был приведен выше, этого хватит для отопления дома общей площадью не более 100 м².

Газовые Относительно дешевое топливо позволяет устанавливать такие котлы в домах большой жилой площади с подключенным магистральным трубопроводом газового снабжения. В эксплуатации они очень удобны.

На жидком топливе Хотя цены на жидкое топливо постоянно растут, оно обходится дешевле электроэнергии примерно в 2 раза. У жидких видов топлива хорошая теплопроизводительность. На отопление жилого дома в 300 м² за сезон уйдет около 3 тонн горючего. Применение таких котлов целесообразно, но они требуют особого ухода.

На твердом топливе Требуют постоянного присмотра. Исключение — котлы с автоматической подачей из бункера гранулированного горючего, со сложной системой слежения за параметрами мощности, скорости горения, температуры в помещениях. Выгодно использовать в районах с доступным, дешевым твердым топливом, в угольных регионах страны.

Статья по теме: Расположение и расчет арматуры в ленточном фундаменте

Комбинированные Котлы, которые могут использовать различные виды топлива. Некоторые модели работают на газе, жидком и твердом топливе. При переходе с газового топлива на жидкое, обычно требуется небольшая перенастройка: замена горелки.

Объем воды в трубе и в отопительной системе в целом: актуальные и эффективные способы расчёта

Вопрос как рассчитать объем воды в трубе возникает при проектировании тех или иных систем, в основе которых применен трубопровод. К примеру, подсчитать приблизительное содержание воды потребуется при планировании автономной отопительной системы.

Когда автономное отопление в загородном доме практически готово, нужно приступить к расчетам для того чтобы располагать точными данными, необходимыми для подбора диаметра труб и соответствующей модели гидроаккумулятора. Опять же, без правильного подсчёта объема жидкости в трубе не обойтись, если нужно добавить в теплоноситель антифриз, или же полностью заполнить систему антифризом.

Правильно считаем, чтобы не переплачивать при покупке теплоносителя

Необходимость правильного подсчета воды в отопительной системе

Узнать, сколько воды потребуется залить в теплый пол, несложно

Спрашивается, так ли важен объем воды в метре трубы, если можно заливать жидкость в систему, пока она не заполнится по самое горлышко?

Оказывается, необходимость точных подсчётов очевидна. Более того, объем в некоторых случаях потребуется считать не только в трубах, но и в отопительных радиаторах. Например, проектируя отопительную систему, нужно располагать точными сведениями о количестве теплоносителя, чтобы подобрать котел с соответствующими параметрами мощности.

Еще одним поводом для проведения корректных подсчетов является использование насосного оборудования. В этом случае необходимо знать количество транспортируемой среды из расчёта столько-то кубометров на определённую единицу времени.

Зная правильный объём воды в различных трубах можно выбрать не только подходящие типоразмеры трубы, но и требуемую производительность насоса.

Расчет содержания теплоносителя в трубе

Таблица приблизительных параметров из расчёта на 1 погонный метр

Несмотря на то, что можно применить калькулятор объема воды в трубе, лучше заняться такими расчётами самостоятельно (читайте также статью “Диаметры полипропиленовых труб: все, что нужно знать начинающим мастерам”).

Дело в том, что автоматизированная калькуляция выполняется по усреднённым алгоритмам, тогда как, если считать самостоятельно, можно учесть особенности конфигурации трубопровода и прочие нюансы, которые не может принять во внимание онлайн калькулятор.

  • Перед тем как выполнить расчет объема воды в трубе нужно понять, что внутреннее пространство в водопроводной системе представляет собой цилиндр большой протяженности.
  • Зная, что нам предстоит посчитать то, насколько вместителен цилиндр, применяем формулу, известную с уроков физики: V=π*R²*H, где:

V – объем цилиндра;

π – 3,14 (число Пи);

  • Еще одна формула будет полезна, если вы знаете площадь основания цилиндра: V=S*H, где S – площадь основания, а H – высота.

Важно: Представляя трубопровод в виде протяжённого цилиндра, нужно понимать, что H будет не высотой, а протяжённостью трубы, вместительность которой в литрах следует посчитать.

Расчет содержания теплоносителя не только в трубопроводе, но и в системе в целом

Автономный обогрев жилья

Вопрос, как посчитать внутренний объём труб в отдельности от отопительной системы, стоит редко. Чаще нужно выполнять калькуляцию с учётом отопительных батарей котла и расширительного бака, если такой предусмотрен в используемой системе.

Инструкция проведения калькуляции в данном случае проводится следующим образом:

  • На начальном этапе замеряем протяженность трубопровода без учёта гидроаккумулятора (батарей). Определившись с протяженностью, считаем объем по формуле V=π*R²*H, где «Н» будет длина, которую мы предварительно замеряли.

Разумеется, полученное число будет приблизительным, но разницу в номинальном и рабочем объёме системы можно будет компенсировать при ее заполнении теплоносителем.

  • На следующем этапе считаем, насколько вместителен отопительный радиатор.

На фото – чугунный радиатор

Не секрет, что в одном строительном объекте могут быть применены батареи разной величины, что объясняется разными параметрами помещений. Именно поэтому выполняется калькуляция не радиатора в целом, а каждой отдельно взятой секции.

Этот метод актуален для чугунных и алюминиевых радиаторов, которые обычно разделены на секции. Как правило, для заполнения каждой секции нужно не менее 1,5 и не более 2 литров.

Читайте также:
Печи длительного горения пиролизного типа: простейшие буржуйки и котлы на их основе

Если планируется установка биметаллических или стальных батарей своими руками, параметры вместительности смотрим на упаковке или на самом изделии.

  • Вместительность прочего оборудования, включая отопительный котел и растительный бак, определяем в соответствии с паспортными данными или обозначениями, нанесенными на корпус.

Если сопроводительной документации к расширительному баку нет, можно наполнить эту емкость водой, а затем слить все содержимое в мерную емкость и определить таким образом объем.

Важно: Рассчитывая количество теплоносителя в отопительной системе, нужно принимать во внимание то, из какого материала изготовлены трубы. Например, стенки стальных изделий на порядок тоньше стенок полипропиленовых аналогов при, казалось бы, одинаковом диаметре.

Конструкционные особенности закрытых отопительных систем

Автономная система закрытого типа

Отметим сразу, что приведённая инструкция проведения расчетов актуальна только применительно к отопительным сооружениям закрытого типа. Ведь именно в закрытых системах количество теплоносителя характеризуется постоянством.

Для того чтобы было понятно как себя ведёт вода в закрытых конструкциях и зачем были необходимы ранее предложенные схемы проведения расчетов, рассмотрим устройство наиболее распространённых модификаций автономного отопления.

Автономная отопительная система считается закрытой в том случае, если количество теплоносителя остаётся неизменным, и он приводится в движение циркуляционным насосом. Такая модификация отопления, как правило, абсолютно герметична и теплоноситель не контактирует с окружающей средой. Давление воды в смесителе меняется вследствие температурного расширения, но компенсируется посредством расширительного бака, который устанавливается отдельно.

Впрочем, большинство современных газовых отопительных котлов оснащается интегрированными расширительными баками, что существенно упрощает проектирование и сборку системы в целом. В этом случае рассчитывать объём бака отдельно не имеет смысла, так как требуемое количество теплоносителя указано в паспортной документации отопительного котла.

Вывод

Теперь мы знаем, как правильно рассчитать количество теплоносителя в отопительной системе и сделать так, чтобы цена эксплуатации этой системы была приемлемой. Остались какие-либо вопросы, требующие пояснений (см.также статью “Расчет диаметра трубы для отопления – важный этап проектирования отопительной системы”).

В таком случае, посмотрите видео в этой статье.

Объем воды в системе отопления: как посчитать и на что он влияет?

Объем воды в системе отопления

Многие из нас, сталкиваясь с установкой или реконструкцией системы отопления задаются вопросом, а как посчитать сколько воды в системе отопления?

Ответ простой — берем лист бумаги, ручку и калькулятор. Прежде всего нужно понимать, что общий объем будет равняться сумме объемов каждого элемента системы. Ниже мы приведем значения для наиболее распространенных элементов.

Подсчет теплоносителя в радиаторах:

Для стальных панельных радиаторов:

  • 11 тип — 0,25 л на каждые 10 см длинны радиатора (для моделей радиаторов высотой 500 мм)
  • 22 тип — 0,5 л на каждые 10 см длинны радиатора (для моделей радиаторов высотой 500 мм)

Если нужно вычислить объем для радиаторов не стандартной высоты (например 300, 400, 600 мм), — используйте метод интерполирования. Например, объем радиатора отопления 22 типа высотой 300 = 0,5 л / 500 * 300 = 0,3 л. В зависимости от производителя данные могут колебаться, но не значительно.

Для секционных радиаторов:

  • алюминиевые — 0,45 — 0,5 л на секцию
  • биметаллические — 0,3 — 0,35 л на секцию
  • чугунные новые 1 л на секцию, старые 1,8 -2 литра

Количество теплоносителя в трубах:


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.

Объем воды в котле

Для настенных газовых котлов 3-6 литров.

Читайте также:
Особенности ливневой канализации на территории частного дома

Для напольных газовых котлов и парапетных газовых котлов, в зависимости от мощности и соответственно размера котла, значение колеблется в пределах 10-30 литров. Более точно можно посмотреть в характеристиках самого аппарата.

Таким нехитрым способом, сложив все значения. мы можем определить объем системы.

Как рассчитать мощность котла в системе водяного отопления

Автономное отопление — одно из самых необходимых и дорогих составляющих любого частного дома. От выбора типа системы отопления, произведенных расчетов, зависит то, насколько эффективно она будет действовать, ее теплопроизводительность, каких денежных затрат потребует обслуживание во время эксплуатации.

Схема монтажа электрического котла.

Для обогрева частного дома применяются системы отопления с котлами, использующими различное топливо.

Но расчет мощности котла отопления, к какому бы типу он ни принадлежал, производится по общей для всех систем простой формуле:

  • Wкот — мощность котла в киловаттах;
  • S — общая площадь всех отапливаемых помещений дома в квадратных метрах;
  • Wуд — удельная мощность котла, необходимая для обогрева десяти квадратных метров площади помещения. Расчет делают с учетом климатической зоны, в которой находится регион.

Схема настенного газового котла.

Расчет для регионов России производят со следующими значениями мощности:

  • для районов Северной части страны и Сибири Wуд = 1,5-2 кВт на каждые 10 м²;
  • для Средней полосы требуется 1,2-1,5 кВт;
  • для Южных районов достаточна мощность котла в 0,7-0,9 кВт.

Важный параметр при расчете мощности котла — объем жидкости, которой заполнена система отопления. Его принято обозначать так: Vсист (объем системы). Расчет делается с использованием соотношения 15л/1кВт. Формула имеет следующий вид:

Vсист = Wкот х 15 Расчет мощности котла в примере К примеру, регион — Средняя Полоса России, а площадь помещения — 100 м².

Известно, что для этого региона значение удельной мощности должно составлять 1,2-1,5 кВт. Возьмем максимальное значение в 1,5 кВт.

Исходя из этого получаем точное значение мощности котла и объема системы:

  • Wкот = 100 х 1,5 : 10 = 15 кВт;
  • Vсист = 15 х 15 = 225 л.

Статья по теме: Светлые тона в интерьере спальни: особенности дизайна комнаты, 55 фото

Полученное в этом примере значение в 15 кВт — это мощность котла при объеме системы 225 л, которая гарантирует в помещении площадью в 100 м² комфортную температуру в самые сильные морозы при условии, что помещение находится в Средней Полосе страны.

Виды отопительных систем Независимо от того, какой котел применяется для нагрева, если теплоносителем является вода, то она относится к системам водяного отопления, для которых был сделан расчет. Они, в свою очередь, делятся на системы с естественной и принудительной циркуляцией воды.

Отопительная система с естественной циркуляцией воды

Схема котла на жидком топливе.

Принцип работы системы основан на разности физических характеристик горячей и холодной воды. Использование этих различий заставляет воду внутри труб перемещаться и переносить тепло от котла к радиаторам.

Горячая вода из котла поднимается по вертикальной трубе (главному стояку) вверх. Из нее разводкой труб расходится по магистралям. Так же через стояки (падающие), но движение идет вниз. Из падающих стояков вода расходится по радиаторам, отдает тепло. Вследствие остывания она становится тяжелее и через обратную разводку труб вновь попадает в котел, нагревается, и процесс повторяется.

При работе котла движение воды внутри системы идет непрерывно. Явление расширения воды при нагревании уменьшает ее плотность, а значит и массу, образуя в системе гидростатический напор. При 40°С масса воды в одном кубометре равна 992,24 кг, а при нагреве ее до 95°С, она становится значительно легче, один кубометр будет весить 962 кг. Эта разница в плотности и заставляет воду циркулировать.

Отопительная система с принудительной циркуляцией воды Отличается более высоким циркуляционным давлением, которое создает центробежный насос. Обычно насосы устанавливают на линии, по которой отработавший, остывший теплоноситель возвращается обратно к котлу отопления. Давление в трубах, создаваемое работающим насосом, значительно выше, чем в системе с естественной циркуляцией. Поэтому вода в системе может перемещаться в любом направлении по горизонтальной и вертикальной осям.

Статья по теме: Окраска труб, окраска систем отопления

Здесь особое подключение расширительного бака. В системах с естественной циркуляцией он подключается к главному стояку. При принудительной циркуляции место соединения находится перед насосом. Эта точка соединяется через специальный стояк с расширительным баком, который вынесен наверх выше самой высокой точки отопительной системы.

Сравнительный анализ котлов для систем водяного отопления

Схема котла на твердом топливе.

В системах водяного отопления используются котлы, работающие на различных видах топлива, имеющих различную теплопроизводительность. Самые распространенные виды топлива для котлов:

  • электричество;
  • газ;
  • жидкое: мазут, дизельное топливо (солярка);
  • твердое топливо: уголь, дрова, прессованные брикеты, гранулы из отходов деревообработки, других горючих материалов.

Некоторые котлы универсальны, могут использовать различные источники энергии для своей работы. Например, жидкое и твердое топливо.

Электрические При всем удобстве электрические котлы редко применяются для полноценного отопления. Их используют как вспомогательные или для обогрева отдельных помещений. Электрокотлы, имеющиеся в продаже, по мощности не превышают 15 кВт. Отопление дома электроэнергией обходится слишком дорого. Как показал расчет мощности отопительного котла, который был приведен выше, этого хватит для отопления дома общей площадью не более 100 м².

Газовые Относительно дешевое топливо позволяет устанавливать такие котлы в домах большой жилой площади с подключенным магистральным трубопроводом газового снабжения. В эксплуатации они очень удобны.

На жидком топливе Хотя цены на жидкое топливо постоянно растут, оно обходится дешевле электроэнергии примерно в 2 раза. У жидких видов топлива хорошая теплопроизводительность. На отопление жилого дома в 300 м² за сезон уйдет около 3 тонн горючего. Применение таких котлов целесообразно, но они требуют особого ухода.

Читайте также:
Палубная доска для террасы: советы по выбору и применению современного покрытия

На твердом топливе Требуют постоянного присмотра. Исключение — котлы с автоматической подачей из бункера гранулированного горючего, со сложной системой слежения за параметрами мощности, скорости горения, температуры в помещениях. Выгодно использовать в районах с доступным, дешевым твердым топливом, в угольных регионах страны.

Статья по теме: Расположение и расчет арматуры в ленточном фундаменте

Комбинированные Котлы, которые могут использовать различные виды топлива. Некоторые модели работают на газе, жидком и твердом топливе. При переходе с газового топлива на жидкое, обычно требуется небольшая перенастройка: замена горелки.

Расчет системы отопления – важнейшая составляющая всего процесса капитального ремонта и строительства частного дома

Всё это оборудование, действительно, требует к себе очень уважительного, расчётливого, отношения – ошибки приводят даже не столько к финансовым потерям, сколько к потерям здоровья и отношения к жизни

Когда творческая составляющая должна быть подкреплена и точным расчётом

Когда мы принимаем решение о строительстве своего частного дома, то в первую очередь руководствуемся в значительной степени эмоциональными критериями – хочется иметь своё отдельное жильё, независимое от городских коммунальных служб, гораздо большее по размеру и выполненное по своему собственному представлению. Но где-то в душе, конечно, сидит и понимание, что придётся много и считать. Расчёты относятся даже не столько к финансовой составляющей всех работ, а к технической. Одним из главнейших видов расчётов будет расчёт обязательной системы отопления, без которой никуда не деться.

Сначала, безусловно, необходимо взяться за расчёты – калькулятор, лист бумаги и ручка будут первыми инструментами

Для начала определитесь, что называется, в принципе, о способах отопления своего дома. Ведь в вашем распоряжении есть несколько следующих возможностей обеспечения тепла:

  • Автономные нагревательные электрические приборы. Возможно, такие приборы и хороши, и даже популярны, как вспомогательные средства отопления, но их никак нельзя рассматривать как основные.
  • Электрические нагревательные полы. А вот этот способ отопления вполне может применяться и как основной для отдельно взятой гостиной. Но и речи не идёт, чтобы обеспечить такими полами все помещения в доме.
  • Отопительные камины. Блестящий вариант, он греет не только воздух в помещении, но и душу, создаёт незабываемую атмосферу уюта. Но опять же, никто не рассматривает камины как средство обеспечения тепла во всём доме – только в гостиной, только в спальне, и не более того.
  • Централизованное водяное отопление. «Оторвав» себя от многоэтажки, вы, тем не менее, её «дух» может привнести и в свой дом, подключившись к централизованной системе отопления. А стоит ли!? Стоит ли снова бросаться «из огня, да в полымя». Этого не стоит делать, даже если такая возможность и существует.
  • Автономное водяное отопление. А вот этот способ обеспечения тепла – самый эффективный, который можно назвать основным для частных домов.

Не обойтись и без подробного плана дома со схемой размещения оборудования и проводки всех коммуникаций

После решения вопроса в принципе

Когда решение принципиального вопроса о способе обеспечении тепла в доме с помощью автономной водяной системы состоялось, необходимо двигаться дальше и понимать, что оно будет неполным, если вы не подумаете об

  • Установке надёжных оконных систем, которые не будут просто «спускать» все ваши успехи по отоплению на улицу;
  • Дополнительном утеплении как наружных, так и внутренних стен дома. Задача очень важная и требует отдельного серьёзного подхода, хотя напрямую и не связана с будущей установкой собственно системы отопления;
  • Установке камина. В последнее время всё чаще применяется этот вспомогательный способ отопления. Может он и не заменит общее отопление, но является настолько прекрасной его поддержкой, что в любом случае помогает значительно сократить затраты на отопление.

Следующим шагом будет создание очень точной схемы вашего здания с внедрением в неё всех элементов системы отопления. Расчет и монтаж систем отопления без такой схемы невозможен. Элементами этой схемы будут:

  • Нагревательный котёл, как основной элемент всей системы;
  • Циркуляционный насос, обеспечивающий ток теплоносителя в системе;
  • Трубопроводы, как своеобразные «кровеносные сосуды» всей системы;
  • Батареи отопления – те приборы, которые известны издавна всем и которые являются оконечными элементами системы и отвечающие в наших глазах за качество её работы;
  • Приборы контроля за состоянием системы. Точный расчет объема системы отопления немыслим без наличия таких приборов, дающих сведения о реальной температуре в системе и объёме проходящего теплоносителя;
  • Запорно-регулировочные приспособления. Без этих приборов работа будет неполноценной, именно они позволят регулировать работу системы и настраивать по показаниям приборов контроля;
  • Различные фитинговые системы. Эти системы вполне можно было бы отнести к трубопроводам, но их влияние на успешную работу всей системы настолько велико, что фитинги и разъёмы выделены в отдельную группу элементов под проектирование и расчет систем отопления. Некоторые знатоки называют электронику – наукой о контактах. Можно, не боясь особо сильно ошибиться, назвать и систему отопления – во многом, наукой о качестве соединений, которые и обеспечивают элементы этой группы.

Сердцем всей системы водяного отопления является нагревательный котёл. Современные котлы – целые системы по обеспечению всей системы горячим теплоносителем

Полезный совет! Когда речь идёт о системе отопления, то в разговоре часто фигурирует это слово «теплоноситель». Можно с некоторой долей приблизительности считать обычную «воду» за ту среду, которая и предназначена для движения по трубам и радиаторам отопительной системы. Но тут есть некоторые нюансы, которые связаны со способом подачи воды в систему. Есть два способа – внутренний и внешний. Внешний – из внешнего водопровода холодной воды. В этой ситуации, действительно, теплоносителем явится обычная вода, со всеми её недостатками. Во-первых, вообще наличием, а, во-вторых, чистотой. Очень советуем при выборе такого способа ввода воды с систему отопления ставить на входе фильтр, иначе не избежать сильного загрязнения системы только за один сезон работы. Если выбрана полностью автономная заливка в систему отопления воды, то не забудьте «сдобрить» её всевозможными присадками против застывания и коррозии. Именно вода с такими присадками и называется уже теплоносителем.

Виды нагревательных котлов

Среди имеющихся для вашего выбора нагревательных котлов доступны следующие:

  • Твердотопливные – очень хороши могут быть в удаленных районах, в горах, на Крайнем Севере, там, где есть проблемы с внешними коммуникациями. Но если доступ к таким коммуникациям не затруднён твердотопливные котлы не используются, они проигрывают в удобстве работы с ними, если необходимо всё-таки держать один уровень тепла в доме;
  • Электрические – и куда сейчас без электричества. Но необходимо понимать, что затраты на этот вид энергии в вашем доме при использовании электрических нагревательных котлов будут настолько большими, что решение вопроса «как рассчитать систему отопления» в вашем доме потеряет какой бы то ни было смысл – всё уйдёт в электрические провода;
  • Жидкотопливные. Такие котлы на бензине, соляре, напрашиваются, но они, в силу своей неэкологичности, многими очень нелюбимы, и справедливо;
  • Бытовые газовые котлы отопления – самые распространённые виды котлов, очень простые в эксплуатации и не требующие запаса топлива. Коэффициент полезного действия таких котлов – максимальный из всех имеющихся на рынке и доходит до 95%.
Читайте также:
Планировка однокомнатной квартиры (91 фото): варианты дизайна 1-комнатной квартиры площадью 36, 32, 30 и 40 кв. м для семьи с ребенком

Обратите особое внимание на качество всех используемых материалов, здесь не до экономии, качество каждой составляющей системы, труб в том числе, должно быть идеальным

Расчёт котла

Когда говорят о расчёте автономной системы отопления, то в первую очередь имеют в виду именно расчёт нагревательного газового котла. Любой пример расчета системы отопления включает в себя такую формулу расчёта мощности котла :

W = S * Wуд / 10,

  • S – суммарная площадь отапливаемого помещения в квадратных метрах;
  • Wуд – удельная мощность котла на 10 кв.м. помещения.

Удельная мощность котла устанавливается в зависимости от климатических условий региона его использования:

  • для Средней полосы она составляет от 1,2 до 1,5 кВт;
  • для районов уровня Пскова и выше — от 1,5 до 2,0 кВт;
  • для Волгограда и ниже – от 0,7 — 0,9 кВт.

Но, ведь наш климат XXI века стал настолько непредсказуем, что, по большому счёту, единственным критерием при выборе котла является ваше знакомство с опытом работы других систем отопления. Может быть, понимая эту непредсказуемость, для простоты, давно уже принято в этой формуле удельную мощность всегда принимать за единицу. Хотя не забывайте и о рекомендуемых значениях.

Расчет и проектирование систем отопления, в значительной степени – расчёт всех точек стыков, здесь помогут новейшие соединительные системы, которых на рынке огромное количество

Полезный совет! Вот это стремление – познакомиться с существующими, уже работающими, системами автономного отопления будет очень важно. Если вы решили наладить такую систему у себя, да ещё и своими руками, то обязательно познакомьтесь с методами отопления, применяемыми вашими соседями. Получить «калькулятор расчета системы отопления» из первых рук будет очень важно. Вы убьёте двух зайцев – приобретёте хорошего советчика, а может быть в будущем и доброго соседа, и даже друга, и избежите ошибок, которые в своё время, возможно, совершил ваш сосед.

Циркуляционный насос

От отапливаемой площади во многом зависит и способ подачи теплоносителя в систему – естественный или принудительный. Естественный не требует какого дополнительного оборудования и предполагает перемещение теплоносителя по системе за счёт принципов гравитации и передачи тепла. Такую систему отопления можно назвать ещё пассивной.

Гораздо большее распространение получили активные системы отопления, в которых для перемещения теплоносителя используется циркуляционный насос. Такие насосы чаще принято устанавливать на линии от радиаторов к котлу, когда температура воды уже спала и не сможет негативно сказаться на работе насоса.

К насосам предъявляются определённые требования:

  • они должны быть малошумными, ведь работают они постоянно;
  • они должны мало потреблять, опять же в силу своей постоянной работы;
  • они должны быть очень надёжными, а это самое главное требование к насосам в системе отопления.

Трубопроводы и радиаторы

Важнейшая составляющая всей системы отопления, с которой постоянно сталкивается любой её пользователь – это трубы и радиаторы.

Когда речь идёт о трубах, то нашем распоряжении трубы трёх видов:

  • стальные;
  • медные;
  • полимерные.

Стальные – патриархи систем отопления, используемые испокон веку. Сейчас стальные трубы постепенно сходят «со сцены», они неудобны в использовании, а, кроме того, требуют сварки и подвержены коррозии.

Медные – очень популярные трубы, особенно если осуществляется скрытая проводка. Такие трубы предельно устойчивы к внешним воздействиям, но, к сожалению, очень дороги, что является главным тормозом их широкого использования.

Полимерные – как решение проблем медных труб. Именно полимерные трубы являются хитом использования в современных системах отопления. Высокая надёжность, устойчивость к внешним воздействиям, огромный выбор дополнительного вспомогательного оборудования именно для использования в отопительных системах с полимерными трубами.

Отопление дома в значительной степени обеспечивается точным выбором трубопроводной системы и прокладкой труб

Расчёт радиаторов

Теплотехнический расчёт системы отопления обязательно включает в себя и расчёт такого незаменимого элемента сети как радиатор.

Целью расчёта радиатора является получение количества его секций для отопления помещения заданной площади.

Таким образом, формула расчёта количества секций в радиаторе имеет вид:

K = S / ( W / 100 ),

  • S – площадь отапливаемого помещения в квадратных метрах (отапливаем, конечно, не площадь, а объем, но принимается стандартная высота помещения в 2,7 м);
  • W – теплоотдача одной секции в Ваттах, характеристика радиатора;
  • K – количество секций в радиаторе.

Обеспечение тепла в доме – решение целого комплекса задач, часто не связанных друг с другом, но служащих одной цели. Одной из таких автономных задач может стать установка камина

Помимо расчёта, радиаторы требуют и соблюдения некоторых требований при своей установке:

  • установку необходимо проводить строго под окнами, по центру, давнее и общепринятое правило, но некоторые умудряются его нарушать (такое установка препятствует движению холодного воздуха от окна);
  • «ребра» радиатора требуется выравнивать вертикально – а вот это требование, как-то никто особо не претендует нарушать, оно очевидно;
  • не очевидно другое – если в помещении несколько радиаторов, они должны располагаться на одном уровне;
  • необходимо обеспечивать не менее чем 5-сантиметровые зазоры сверху до подоконника и снизу до пола от радиатора, удобство обслуживания здесь играет немаловажную роль.
Читайте также:
Особенности ливневой канализации на территории частного дома

Умелое и точное размещение радиаторов обеспечивают успех всего конечного результата – здесь не обойтись без схем и моделирования расположения в зависимости от размеров самих радиаторов

Расчёт воды в системе

Расчет объема воды в системе отопления зависит от следующих факторов:

  • объема отопительного котла – эта характеристика известна;
  • производительности насоса – эта характеристика также известна, но она должна, в любом случае, обеспечивать рекомендуемую скорость перемещения теплоносителя по системе в 1 м/с;
  • объем всей трубопроводной системы – это уже необходимо подсчитать по факту, после монтажа системы;
  • суммарный объём радиаторов.

Таким образом, задача «как рассчитать объем воды в системе отопления» сводится к вычислению суммы трех приведённых объемов.

Идеальным, конечно, выглядит скрытие всех коммуникаций за гипсокартонной стеной, но это не всегда возможно сделать, да и вызывает вопросы с точки зрения удобства будущего обслуживания системы

Полезный совет! Точно рассчитать необходимый объём воды в системе часто с математической точностью сразу не удаётся. Поэтому действуют немного по другому. Сначала заполняют систему, предположительно на 90% объема и проверяют её работоспособность. По мере работы стравливают излишний воздух и продолжают заполнение. Отсюда и возникает необходимость в наличии в системе дополнительного резервуара с теплоносителем. По мере работы системы происходит естественная убыль теплоносителя в результате испарения и конвекционных процессов, поэтому расчет подпитки системы отопления заключается в отслеживании убыли воды из дополнительного резервуара.

Безусловно, обращаемся к специалистам

Многие ремонтные работы по дому вы можете выполнить, конечно, и самостоятельно. Но создание системы отопления требует слишком много знаний и навыков. Поэтому, даже изучив все фото и видео материалы на нашем сайте, даже ознакомившись с таким непременными атрибутами каждого элемента системы как «инструкция», всё равно рекомендуем вам обращаться за установкой системы отопления к профессионалам.

Как вершина всей системы отопления – создание теплых прогреваемых полов. Но целесообразность установки таких полов должна быть очень внимательно просчитана

Цена ошибок при монтаже автономной системы отопления очень велика. Не стоит рисковать в этой ситуации. Единственное, что остаётся вам – умное сопровождение всей системы и вызов мастеров для её обслуживания.

Каким образом идет расчет объема воды в системе отопления дома

  • Какие факторы влияют на расчеты
  • Расчет объемов для различных типов радиаторов
  • Объем теплоносителя в трубопроводе
  • Как рассчитать объем расширительного бака?
  • О видах теплоносителей
  • Подведем итоги

Столкнувшись с такой проблемой, каждый, прежде всего, должен понять следующее: общий показатель находится в зависимости от общего объема всех элементов, входящих в отопительную систему дома.

Любая из них к тому же работает в условиях, когда то и дело изменяются такие показатели теплоносителя, как давление и нагрев.

Какие факторы влияют на расчеты

Когда выбираешь котел, также неизбежно занимаешься определением объема теплоносителя, которому предстоит заполнить отопительную систему. Без этого никак не обойтись. Ведь есть необходимость понять, какого объема хватит для того, чтобы оптимальным образом прогреть котел.

Отметим, что и характеристики труб очень важны. Они сказываются на общем показателе. Если есть помпа, то без всяких сомнений можно подобрать трубу, у которой маленький диаметр, и произвести установку секций отопления. Желательно, чтобы их было, как можно больше.

ВАЖНО! Тот, кто выбирает трубы повышенного диаметра, должен учитывать, что при даже максимальной работе котла в этом случае теплоноситель может быть нагрет недостаточно. Значительный объем воды просто остывает перед тем, как добраться до отдаленных точек системы. Понятно, что в данной ситуации понадобятся дополнительные денежные затраты.

Суммарный объем определяется так, чтобы для удовлетворительного нагрева имеющихся комнат было достаточно выбранной мощности котла. Когда показатели допустимой мощности котла превышены, то прибор сильно изнашивается. Ко всему увеличивается потребление электричества.

Если нужен приблизительный расчет объема теплоносителя в системе, то можно учесть такое соотношение: на каждый 1 кВт мощности котла — 15 литров воды. В виде учебного примера давайте определим, сколько носителя необходимо системы, если мощность котла составляет 4 кВт. Ответ: 60 литров! Однако при этом необходимо учитывать следующее: каково количество секций радиаторов, каковы их размеры и использованные материалы.

Представим, что в доме четыре комнаты. Сколько секций нужно поставить? Больше 10-ти секций для каждой комнаты? Это слишком много! В комнате будет жарко, а котел заработает неэффективно. Исходите из того, что одна секция современного радиатора способна эффективно передавать тепло для площади в 2-2,5 кв. метра.

ВАЖНО! Характеристики для теплоснабжения всегда вычисляют перед тем, как приступают к монтажным операциям. Они важны, когда подбираешь комплектующие.

Итак, объем теплоносителя в отопительной системе в целом определяют в качестве суммирования некоторых составляющих:
V = V (радиаторов) + V (труб) + V (котла), где V – это объем.

Иными словами, общий объем определяется с учетом объема носителя в котле, трубах и радиаторах. В расчет не включают параметры расширительного бака. Его необходимо учитывать, только когда рассчитываешь потенциальные критические состояния работы системы.

Есть отдельная формула, по которой рассчитывают объем носителя непосредственно в трубе:
V (объем) = S (площадь сечения трубы) х L (длина трубы)

ВАЖНО! Обращаем внимание, что характеристики у различных производителей отличаются. Это зависит от таких факторов, как тип трубы, технология ее выполнения и материал, из которого она изготовлена. Вот почему специалисты рекомендуют выполнять расчеты по реальному внутреннему диаметру трубы.

В большинстве случаев расчеты ведут специалисты. Тому есть простое объяснение. Обычно протяженность отопительной системы слишком велика. Она также сильно разветвленная.

Расчет объемов для различных типов радиаторов

Для определения показателей одного радиатора необходимо воспользоваться данными, которые всегда указываются в техническом паспорте изделия. Если его нет под рукой по каким-либо причинам, то можно использовать усредненные параметры.

Далее предлагаем вам примерные параметры по объему носителя (в литрах) в одной секции радиатора в соответствии с его материалом и типом, а также его примерные габариты в мм (высота/ширина):
– биметаллические (600х80) – 0,25 л
– алюминиевые (600х80) – 0,45 л
– чугунные старого образца (600х110) – 1,7 л
– современные чугунные (плоские, 580х75) – 1 л

Читайте также:
Пылесосы Polaris: рейтинг ТОП-10 лучших моделей + советы по выбору

Львиная доля моделей всех производителей имеет ±20 мм колебания по ширине. Что касается высоты отопительных радиаторов, то она варьируется от 200 до 1000 мм.

Теперь маленький учебный пример, чтобы оценить, как верно рассчитывают значение. Например, есть пять алюминиевых батарей. В каждой – по 6 секций. Расчет таков: 5 х 6 х 0,45 = 13,5 литра.

ВАЖНО! Чтобы правильно рассчитать объем отопительной системы, у которой дизайнерские радиаторы нестандартной формы, использовать методику, о которой мы только что рассказали, нельзя. В данном случае нужно обратиться к производителю или его официальному дилеру. Только они могут указать объем.

Объем теплоносителя в трубопроводе

Диаметр магистрали нужно считать важнейшим критерием. С его помощью можно установить, какова вместимость воды в трубах. Скажем, если диаметр трубы 20 мм, то вместимость будет составлять 0,137 литра на метр погонный. Если диаметр 50 мм, то вместимость будет составлять 0,865 литра на метр погонный.

В отопительной системе допускается применение труб самых разных диаметров. Особенно это характерно для коллекторных схем. Вот почему объем жидкости в отопительной системе определяют отдельно для каждого участка. А потом все необходимо будет суммировать.

ВАЖНО! Если у вас труба из пластика, то диаметр в ней определяют по размерам внешних стенок. Если из металла, то диаметр в ней определяют по размерам внутренних стенок. Для тепловых систем, у которых большая протяженность, это бывает существенно.

Как рассчитать объем расширительного бака?

Основные правила:
– На объем бака должно приходиться от 10 процентов объема системы отопления. Этого вполне хватит, чтобы при нагреве расширить теплоноситель в пределах 45-80°С.

– Если мы говорим о протяженных системах, да еще когда температура теплоносителя существенная, то запас должен составлять не менее 80 процентов от объема всей отопительной системы. Это очень важно для тех котлов, у которых максимальная температура теплоносителя превышает 80-90°С. Это актуально и для паровых отопительных систем от печей.

– 3-5% от объема отопительной системы. Именно таким может быть объем расширительного бака с предохранительным клапаном. Очень важно осуществлять контроль над его работой. Как только срабатывает клапан, систему сразу же пополняют жидкостью.

ВАЖНО! Всегда нужно учитывать давление в системе, когда ведешь расчеты. Как правило, для коттеджей в один или два этажа оно достигает 1,5-2 атмосферы. Учтите, что большинство готовых баков рассчитано именно на указанные показатели. Да еще с запасом.

Но если проектируешь отопительную систему, у которой повышенные объем и характеристики давления (например, для многоэтажных домов), то такой параметр обязательно нужно учитывать. Как обязательно учитывать и вид теплоносителя, когда выбираешь бак. Правило простое: чем легче жидкость в системе – тем крупнее расширительный бак для нее нужен.

О видах теплоносителей

Этим и можно объяснить тот факт, что цена на него очень высока. Она не каждому по карману. И потому такую жидкость применяют преимущественно для того, чтобы обогревать строения, у которых площади невелики.

ВОДА, конечно, является доступным ресурсом. Она подойдет для применения в любых отопительных системах. Она практически может стать вечным теплоносителем, если мы говорим о том, что она сочетается с трубами из полипропилена.

Перед тем, как заполнять системы водой, необходимо предварительно подготовить ее. Жидкость необходимо отфильтровать. Это делают, чтобы избавиться от содержащихся в ней минеральных солей. Обычно в таких случаях применяют специализированные химические реагенты. Их можно без проблем купить в магазине. Также из воды в системе обязательно удаляют весь воздух. Если этого не сделать, то снизится эффективность обогрева помещений.

АНТИФРИЗ применяют для того, чтобы наполнять системы зданий, которые отапливаются нерегулярно.

ЖИДКОСТИ, СОДЕРЖАЩИЕ СПИРТ, чтобы заполнять отопительные системы, может позволить себе не каждый. Они дорогие. Что касается качества препаратов, то в них обычно содержится, как минимум, 60 процентов спирта и примерно 30 процентов воды. На иные добавки приходится незначительная доля объема. Смеси воды с этиловым спиртом могут иметь различное процентное содержание.

ВАЖНО! Незамерзающий теплоноситель (при температуре до -30°С) при доле спирта не менее 45 процентов опасна. Он способна воспламениться. Ко всему этил – это яд, который несет явную угрозу человеку.

МАСЛО в качестве теплоносителя в настоящее время применяют лишь в некоторых приборах отопления. Однако в отопительных системах его не применяют. Покупка его обходится дорого. Это основной недостаток масла.

К тому же с маслом тяжело эксплуатировать систему. Оно опасно технологически и долго разогревается до температуры 120°С и выше. А достоинство масла в том, что оно остывает не сразу. Этот процесс длится долго. В результате можно длительный период поддерживать температуру в помещении.

Подведем итоги

Рассчитать, какая емкость рабочей жидкости необходима в системе, да еще без малейших погрешностей, сможет не каждый. Вот почему некоторые, когда не хотят производить подсчеты, делают так. Поначалу они заполняют отопительную систему на 90 процентов. Потом проверяют, как она работает. А затем стравливают воздух, который скопился, и продолжают заполнять систему.

Когда отопительная система эксплуатируется, то уровень теплоносителя снижается, поскольку идут конвекционные процессы. Во время этого процесса котел теряет производительность. Вот почему в резерве должна находиться еще одна емкость, содержащая рабочую жидкость. Так можно будет отследить убыль теплоносителя. Если появится необходимость его пополнить, то это можно будет сделать легко.

Объем воды в трубе и в отопительной системе в целом: актуальные и эффективные способы расчёта

Вопрос как рассчитать объем воды в трубе возникает при проектировании тех или иных систем, в основе которых применен трубопровод. К примеру, подсчитать приблизительное содержание воды потребуется при планировании автономной отопительной системы.

Читайте также:
Переделанные автоматические выключатели: наказание за их использование

Когда автономное отопление в загородном доме практически готово, нужно приступить к расчетам для того чтобы располагать точными данными, необходимыми для подбора диаметра труб и соответствующей модели гидроаккумулятора. Опять же, без правильного подсчёта объема жидкости в трубе не обойтись, если нужно добавить в теплоноситель антифриз, или же полностью заполнить систему антифризом.

Правильно считаем, чтобы не переплачивать при покупке теплоносителя

Необходимость правильного подсчета воды в отопительной системе

Узнать, сколько воды потребуется залить в теплый пол, несложно

Спрашивается, так ли важен объем воды в метре трубы, если можно заливать жидкость в систему, пока она не заполнится по самое горлышко?

Оказывается, необходимость точных подсчётов очевидна. Более того, объем в некоторых случаях потребуется считать не только в трубах, но и в отопительных радиаторах. Например, проектируя отопительную систему, нужно располагать точными сведениями о количестве теплоносителя, чтобы подобрать котел с соответствующими параметрами мощности.

Еще одним поводом для проведения корректных подсчетов является использование насосного оборудования. В этом случае необходимо знать количество транспортируемой среды из расчёта столько-то кубометров на определённую единицу времени.

Зная правильный объём воды в различных трубах можно выбрать не только подходящие типоразмеры трубы, но и требуемую производительность насоса.

Расчет содержания теплоносителя в трубе

Таблица приблизительных параметров из расчёта на 1 погонный метр

Несмотря на то, что можно применить калькулятор объема воды в трубе, лучше заняться такими расчётами самостоятельно (читайте также статью “Диаметры полипропиленовых труб: все, что нужно знать начинающим мастерам”).

Дело в том, что автоматизированная калькуляция выполняется по усреднённым алгоритмам, тогда как, если считать самостоятельно, можно учесть особенности конфигурации трубопровода и прочие нюансы, которые не может принять во внимание онлайн калькулятор.

  • Перед тем как выполнить расчет объема воды в трубе нужно понять, что внутреннее пространство в водопроводной системе представляет собой цилиндр большой протяженности.
  • Зная, что нам предстоит посчитать то, насколько вместителен цилиндр, применяем формулу, известную с уроков физики: V=π*R²*H, где:

V – объем цилиндра;

π – 3,14 (число Пи);

  • Еще одна формула будет полезна, если вы знаете площадь основания цилиндра: V=S*H, где S – площадь основания, а H – высота.

Важно: Представляя трубопровод в виде протяжённого цилиндра, нужно понимать, что H будет не высотой, а протяжённостью трубы, вместительность которой в литрах следует посчитать.

Расчет содержания теплоносителя не только в трубопроводе, но и в системе в целом

Автономный обогрев жилья

Вопрос, как посчитать внутренний объём труб в отдельности от отопительной системы, стоит редко. Чаще нужно выполнять калькуляцию с учётом отопительных батарей котла и расширительного бака, если такой предусмотрен в используемой системе.

Инструкция проведения калькуляции в данном случае проводится следующим образом:

  • На начальном этапе замеряем протяженность трубопровода без учёта гидроаккумулятора (батарей). Определившись с протяженностью, считаем объем по формуле V=π*R²*H, где «Н» будет длина, которую мы предварительно замеряли.

Разумеется, полученное число будет приблизительным, но разницу в номинальном и рабочем объёме системы можно будет компенсировать при ее заполнении теплоносителем.

  • На следующем этапе считаем, насколько вместителен отопительный радиатор.

На фото – чугунный радиатор

Не секрет, что в одном строительном объекте могут быть применены батареи разной величины, что объясняется разными параметрами помещений. Именно поэтому выполняется калькуляция не радиатора в целом, а каждой отдельно взятой секции.

Этот метод актуален для чугунных и алюминиевых радиаторов, которые обычно разделены на секции. Как правило, для заполнения каждой секции нужно не менее 1,5 и не более 2 литров.

Если планируется установка биметаллических или стальных батарей своими руками, параметры вместительности смотрим на упаковке или на самом изделии.

  • Вместительность прочего оборудования, включая отопительный котел и растительный бак, определяем в соответствии с паспортными данными или обозначениями, нанесенными на корпус.

Если сопроводительной документации к расширительному баку нет, можно наполнить эту емкость водой, а затем слить все содержимое в мерную емкость и определить таким образом объем.

Важно: Рассчитывая количество теплоносителя в отопительной системе, нужно принимать во внимание то, из какого материала изготовлены трубы. Например, стенки стальных изделий на порядок тоньше стенок полипропиленовых аналогов при, казалось бы, одинаковом диаметре.

Конструкционные особенности закрытых отопительных систем

Автономная система закрытого типа

Отметим сразу, что приведённая инструкция проведения расчетов актуальна только применительно к отопительным сооружениям закрытого типа. Ведь именно в закрытых системах количество теплоносителя характеризуется постоянством.

Для того чтобы было понятно как себя ведёт вода в закрытых конструкциях и зачем были необходимы ранее предложенные схемы проведения расчетов, рассмотрим устройство наиболее распространённых модификаций автономного отопления.

Автономная отопительная система считается закрытой в том случае, если количество теплоносителя остаётся неизменным, и он приводится в движение циркуляционным насосом. Такая модификация отопления, как правило, абсолютно герметична и теплоноситель не контактирует с окружающей средой. Давление воды в смесителе меняется вследствие температурного расширения, но компенсируется посредством расширительного бака, который устанавливается отдельно.

Впрочем, большинство современных газовых отопительных котлов оснащается интегрированными расширительными баками, что существенно упрощает проектирование и сборку системы в целом. В этом случае рассчитывать объём бака отдельно не имеет смысла, так как требуемое количество теплоносителя указано в паспортной документации отопительного котла.

Вывод

Теперь мы знаем, как правильно рассчитать количество теплоносителя в отопительной системе и сделать так, чтобы цена эксплуатации этой системы была приемлемой. Остались какие-либо вопросы, требующие пояснений (см.также статью “Расчет диаметра трубы для отопления – важный этап проектирования отопительной системы”).

В таком случае, посмотрите видео в этой статье.

Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен

Оставить комментарий

ОБЯЗАТЕЛЬНО приложите ФОТО проблемы — так ответ эксперта будет гораздо точней

Оставляя комментарий, Вы принимаете пользовательское соглашение

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: