Чаще всего расчет объема теплоносителя в системе отопления необходим или при ее замене, или при реконструкции. Наиболее простой способ его проведения - использование расчетных таблиц. Их можно найти в специализированных справочных изданиях. Согласно содержащейся в них информации:
Установка подпиточных насосов или расширительного бака также требует проведения соответствующих расчетов. В этом случае для определения суммарного объема отопительной системы необходимо сложить объемы отопительных приборов (радиаторов), котла, а также трубопроводной части системы. Формула расчета выглядит следующим образом: V = (VS x E)/d, где d - показатель эффективности устанавливаемого бака (расширительного), Е - коэффициент расширения жидкости (выражается в процентах), VS - объем системы (общий), включающий теплообменники, котел, трубы, а также радиаторы, V - объем расширительного бака.
О коэффициенте расширения жидкости следует сказать отдельно. Этот показатель может иметь два значения, которые зависят от типа системы. Для расчета отопительных систем на воде его значение составляет 4%. Если же необходимо рассчитать систему этиленгликоля, то тогда коэффициент расширения принимается на уровне 4,4%.
К менее точным способам оценки объема можно отнести способ, использующий показатель мощности. Принимается, что 1 кВт равен 15 литрам жидкости. Причем при осуществлении приблизительного расчета нужно знать только мощность отопительной системы. В то же время детальная оценка объемов отопительных приборов, котла и трубопроводов не требуется. Рассмотрим конкретный пример. Допустим, что отопительная мощность домостроения составляет 75 кВт. Тогда общий объем системы составит: VS = 75 х 15 = 1125 литров.
Обязательно нужно учитывать, что факт использования современных элементов отопительной системы (труб или радиаторов) несколько снижает ее суммарный объем. Наиболее полную информацию по этому вопросу можно найти в технической документации производителя того или иного элемента.
После того, как с показателем объема системы владелец жилья определился, ему нужно знать, как закачать теплоноситель в систему отопления закрытого типа. Существует два решения этого вопроса:
Сталкиваясь с необходимостью монтажа или реконструкции отопления, многие из нас задаются вопросом, как рассчитать достаточное количество рабочей жидкости для эффективной работы отопления. В первую очередь нужно понимать, что общий показатель будет зависеть от суммарного значения объема всех элементов отопительной системы.
Чаще всего в качестве рабочей жидкости для систем отопления применяется вода. Впрочем, эффективным альтернативным решением может стать антифриз. Такая жидкость не замерзает при понижении температуры окружающей среды до критической для воды отметки. Несмотря на очевидные преимущества, цена антифриза достаточно высока. Поэтому используют его преимущественно для обогрева незначительных по площади строений.
Заполнение отопительных систем водой нуждается в предварительной подготовке такого теплоносителя. Жидкость должна быть отфильтрована от растворенных минеральных солей. Для этого могут быть использованы специализированные химические реагенты, которые присутствуют в продаже. Более того, из воды в системе отопления должен быть удален весь воздух. В противном случае возможно снижение эффективности обогрева помещений.
Определять общую емкость отопления необходимо, чтобы мощности отопительного котла хватило для качественного обогрева всех помещений. Превышение показателей допустимого объема может привести к повышению износа отопительного прибора, а также значительному расходу электроэнергии.
Необходимое количество теплоносителя рассчитывается согласно следующей формуле:
Общий объем = V котла + V радиаторов + V труб + V расширительного бачка
Определиться с показателем емкости котла позволяет вычисление мощности нагревательного агрегата. Для этого достаточно взять за основу соотношение, при котором 1 кВт тепловой энергии достаточно для эффективного обогрева 10 м2 жилплощади. Данное соотношение является справедливым при наличии потолков, высота которых составляет не более 3-х метров.
Как только станет известен показатель мощности котла, достаточно отыскать подходящий агрегат в специализированном магазине. Объем оборудования каждый производитель указывает в паспортных данных.
Поэтому в случае выполнения правильного расчета мощности проблем с определением нужного объема не возникнет.
Чтобы определить достаточный объем воды в трубах, необходимо вычислить поперечное сечение трубопровода согласно формуле – S = π × R2, где:
Рассчитав значение площади поперечного сечения труб достаточно умножить его на общую длину всего трубопровода в системе отопления.
Определить, какой емкостью должен обладать расширительный бак, можно, располагая данными о коэффициенте температурного расширения теплоносителя. У воды этот показатель составляет 0,034 при подогреве до 85 оС.
Выполняя расчет достаточно воспользоваться формулой: V-бака = (V сист × K) / D, где:
В настоящее время существует широкое разнообразие отдельных типов радиаторов для отопительных систем. Помимо функциональных различий все они имеют разную высоту.
Узнать объем одного радиатора можно, воспользовавшись данными из технического паспорта изделия. При отсутствии такой информации можно сориентироваться согласно усредненным параметрам:
Как видно, расчет емкости отопления сводится к вычислению суммарного значения четырех вышеуказанных элементов.
Определить необходимую емкость рабочей жидкости в системе с математической точностью удается не каждому. Поэтому, не желая выполнять расчет, некоторые пользователи действуют следующим образом. Для начала заполняют систему примерно на 90%, после чего проверяют работоспособность. Далее стравливают скопившийся воздух и продолжают заполнение.
В процессе эксплуатации отопительной системы происходит естественный спад уровня теплоносителя в результате конвекционных процессов. При этом происходит потеря мощности и производительности котла. Отсюда вытекает необходимость наличия резервной емкости с рабочей жидкостью, откуда можно будет отслеживать убыток теплоносителя и при необходимости производить его пополнение.
При строительстве или реконструкции частного дома всегда встает вопрос – какое оборудование выбрать для отопления помещения, ведь от этого напрямую зависит комфортное в нем проживание в зимнее время. Поэтому необходимо сделать правильный выбор отопительного .
Под системой отопления подразумевается комплекс, состоящий из насосов, приборов, средств автоматики, трубопровода и прочих устройств, предназначенных для доставки тепла от генератора в жилые помещения. Эффективная и слаженная работа этой системы, зависит от правильного ее монтажа, точного расчета количества секций, выбранной схемы разводки и прочих факторов.
В системе отопления котлу отводится роль генератора тепла. Делая выбор между котлами - газовым, электрическим, жидко- или твердотопливным обращают внимание на эффективность его теплоотдачи, простоту эксплуатации, учитывают, какой тип топлива преобладает в месте проживания.
Эффективная работа системы и комфортная температура в помещении напрямую зависят от мощности котла. При малой мощности в помещении будет холодно, а при слишком большой - неэкономно использоваться топливо. Поэтому необходимо выбирать котел с оптимальной мощностью, которую можно довольно точно высчитать.
Есть установленные значения удельной мощности (W уд.) для определенных климатических зон, которые составляют для:
Мощность котла (Wкот) рассчитывается по формуле:
Поэтому принято мощность котла выбирать, из расчета 1 кВт на 10кв. м отапливаемого помещения.
От площади дома будет зависеть не только мощность , но и тип водяного отопления. Конструкция отопления с естественным движением воды, не сможет эффективно обогревать дом площадью более 100 кв. м (из-за малой инерционности). Для помещения с большой площадью потребуется система отопления с циркулярными насосами, которая будет подталкивать, и ускорять подачу теплоносителя по трубам.
Поскольку насосы работают в безостановочном режиме, к ним предъявляются определенные требования - бесшумность, малая энергоемкость, долговечность и надежность. На современных моделях газового котла, насосы уже встроены непосредственно в корпус.
На строительным рынке предлагают к реализации достаточно богатый ассортимент труб, которые условно можно разделить на:
выгодно выделяются металлопластиковые системы. Которые состоят из алюминиевых труб, изнутри и снаружи покрытых пластиком.
Монтаж металлопластиковых труб происходит без применения сварки, при помощи резьбовых (прессовых) соединений. Это позволяет сэкономить на монтажных работах при установке отопительной системы. При наладке такой системы используют аксессуары – тройники, краны шаровые, отводы и т.п., которые отличаются надежностью и долговечностью. Не меньшее распространение получил и трубопровод из полипропилена, который выдерживает долговременный и высокий нагрев (до 1000 С).
Метраж труб, необходимый для системы отопления, напрямую будет зависеть от схемы разводки, которую выберет владелец – одно- или двухтрубную. Двухтрубная схема разводки позволяет эффективно отапливать даже большие помещения. А при помощи терморегуляторов можно устанавливать любую температуру для каждого отапливаемого помещения в отдельности. Преимущество однотрубной схемы разводки для частного дома – в ее низкой себестоимости.
Согласно «Строительным нормам и правилам» на один квадратный метр жилого помещения требуется 100 ватт мощности радиатора отопления.
В таком случае нужная мощность исчисляется по следующей формуле:
S = площадь помещения
P = мощность одной секции радиатора отопления
К примеру, мощность одной секции выбранного вами радиатора равняется 180 ваттам, а площадь комнаты 20 квадратным метрам, в таком случае:
20*100/180=11,11
Значит, для обогрева жилой комнаты в 20 кв/м потребуется 11 секций радиатора отопления.
У формулы есть поправки! Если комната расположена в торце или на углу дома, то полученное количество нужно умножить на 1,2. В нашем случае получилось бы 13 секций для угловой комнаты.
Еще один вопросом, который обязательно встанет перед вами, расчет объема воды (теплоносителя) заполняющего систему отопления. Нужно это для того, чтобы знать какой максимальный объем может быть у системы отопления при выбранной мощности . В противном случае это может привести к плохому прогреву помещения, неэффективной, неэкономичной работе.
Приблизительный расчет делается исходя из соотношения 15л воды на 1 кВт мощности котла .
Например , мощность котла 4 кВт, тогда объем системы равен 4кВт*15 литров = 60 литров.
Ниже приведены значения объемов различных составляющих системы отопления:
Объем воды в радиаторе:
Объем воды в 1 погонном метре трубы:
Формула для расчета: S - площадь сечения трубы *L - длина трубы =V - объем
При покупке и расчете учитывайте различные случайные факторы, поэтому лучше «запасайтесь» теплом на 20% больше рассчитываемого уровня. Либо за счет мощности секций, либо за счет их количества, чтобы потом не было мучительно прохладно зимой.
Чтобы получать новости с моего сайта заполните форму ниже
Расчет объема отопления производится для определения количества антифриза и для подбора расширительного мембранного бака для закрытой системы отопления. Расчет объема отопления можно произвести приблизительно, используя соотношение: для отопительной системы с котлом мощностью 1кВт требуется 15 л теплоносителя. Соответственно объем отопительной системы с котлом мощностью 10 кВт приблизительно составит 150 литров.
Данные, полученные при таком подсчете объема отопления, не учитывают особенностей конкретной отопительной системы и являются всего лишь «ориентиром».
Более точный расчет основан на суммировании внутреннего объема всех отдельных элементов отопительной системы
Внутреннего объема котла отопления
внутреннего объема приборов отопления
Внутреннего объема трубопровода
Так, к примеру, объем электрического котла отопления обычно находится в интервале от 3 до 10 литров. Это значит, что для котла мощностью 4-5 кВт логично взять внутренний объем, равный 3 литрам, а для котла на 10-12 кВт, принять внутренний объем равный 10 литрам.
Вот несколько примеров внутреннего объема некоторых видов теплотехнического оборудования:
Электрический котел 3-10 литров
Твердотопливный котел 50-60 литров
Секция биметаллического радиатора с межосевым расстоянием 500 мм -0,2-0,3 л
Секция алюминиевого радиатора с межосевым расстоянием 500 мм-0,4 л
Секция чугунного радиатора с межосевым расстоянием 500 мм -1,5 л
В большинстве случаев внутренние объемы аналогичных приборов отопления различных торговых марок примерно равны. Однако рынок теплотехнического оборудования постоянно обновляется, появляются новые отопительные приборы с другими параметрами, в том числе и с отличным от усредненных значений внутренним объемом. Поэтому объем котла и приборов отопления лучше всего взять из технических паспортов на эти изделия. Если таких данных нет, нужно зайти на сайт производителя, где, наверняка, есть вся необходимая информация на выпускаемое оборудование.
Внутренний объем трубопровода рассчитывается по формуле
V =π*R²*L*1000, где:
V – объём теплоносителя
R – радиус трубы
L – длина трубы
При определении внутреннего объема трубопровода в расчетах используется только внутренний размер (радиус или диаметр) трубы. Важно помнить, что полимерные и металлопластиковые трубы маркируются по наружному диаметру, а стальные и медные трубы по внутреннему диаметру. Для определения размера полимерной трубы необходимо из величины ее диаметра вычитать толщину стенок трубы.
Для получения внутреннего объема отопления все полученные величины суммируются, а полученное при этом значение используется далее для подбора расширительного бака отопления.
Точный расчет объема расширительного бака отопления необходим в основном для закрытых систем отопления. Для этого используется следующий алгоритм:
V = (VS х Е)/d
V – Объем расширительной емкости;
VS – Общий объем всей отопительной системы, включая котел, трубопровод, радиаторы и теплообменники;
Е – Коэффициент расширения теплоносителя. Для воды принимается равным 0,04. Для антифриза 0,044
d –Показатель эффективности бака, который будет установлен в отопительную систему.
Рассчитывается по формуле эффективность мембранного расширительного бака d = (PV - PS) / (PV + 1), где
РV - максимальное рабочее давление системы отопления, для двухэтажных частных домов обычно достаточно 2,5 бар
PS - давление зарядки мембранного расширительного бака (равно статическому давлению системы отопления) примерно 0,5 бар
Для открытых систем отопления нет столь строгих правил подбора расширительного бака. Обычно его объем примерно равен одной трети расширительного бака закрытой отопительной системы.
Определить, сколько нужно антифриза для заполнения отопительной системы, можно суммируя объемы всех составляющих элементов, включая объем расширительного бака отопления. Расчет антифриза возможен только после расчета расширительного бака. Упрощать расчеты, связанные с объемом теплоносителя, нельзя. Особенно, если речь идет о закрытой отопительной системе, в которой при неправильно подобранном мембранном баке может возникнуть избыточное давление, что в свою очередь, может стать причиной аварийной ситуации.
Подведем итоги
Расчет объема теплоносителя отопительной системы необходим для определения объема теплоносителя и подбора расширительного мембранного бака. Расчет объема отопления наиболее актуален для закрытых систем, в которых неправильно подобранный бак может стать причиной возникновения аварийных ситуаций.
Расчет объема отопления может быть приблизительным, но более точных результатов придется воспользоваться формулами или использовать онлайн калькулятор.
Расход воды в централизованных системах отопления рядовыми пользователями не учитывается. Но знать объем системы отопления, которая создается для оснащения отдельной квартиры (дома) необходимо. Эти данные помогут точнее определить несколько важных эксплуатационных параметров, о которых будет рассказано далее.
Для чего нужен расчет количества воды в системе отопления
При установке соответствующего оборудования в загородные частные дома многие хозяева предпочитают использовать специальные жидкости.
Качественный антифриз, со специальными добавками, предотвращает возникновение коррозийных процессов, что повышает долговечность металлических труб и других компонентов инженерной системы. Он не превращается в лед при низких температурах.
Это свойство пригодится при несанкционированном отключении оборудования, в иных аварийных ситуациях. Но такая жидкость стоит дороже воды, поэтому необходим точный расчет потребностей.
Второй задачей является уточнение объема емкости расширительного бака. Если она будет недостаточной в закрытых системах, то устройство не будет выполнять полноценно свои функции по компенсации расширения жидкости при нагреве.
Как определить количество воды экспериментально, сделать расчет
Самым простым способом узнать, сколько понадобится жидкости для заполнения системы, является опыт. После подключения дома нового отопительного оборудования открывается вентиль для их заполнения. Нужное значение будет получено, как результат показаний счетчика расхода воды. Второй вариант - обратное действие. Можно производить слив из системы, используя ведро, или другую емкость с известным объемом.
Понятно, что подобные операции допустимы только при наличии дома установленного оборудования. В действительности посчитать придется заранее, чтобы правильно определиться с параметрами соответствующего проекта. Далее будет рассмотрена правильная последовательность действий, которая поможет рассчитать объем теплоносителя:
Чтобы правильно рассчитать внутренний объем труб надо использовать только сопоставимые величины. Точный радиус вычисляется с использованием вычитания двойной ширины стенок. Приведем пример, который основан на следующих исходных данных:
Теперь можно использовать приведенную выше формулу: V = 3,14 х 10 2 /1000 х 12 = 3,768 литра. К этому значению прибавляют объемы котла и радиаторов отопления.
Какой должна быть величина емкости расширительного бака
Как правило, рассчитать точно эту величину надо, если предполагается создание дома отопительной системы закрытого типа. Чтобы получить искомое значение применяют следующую формулу: VR (объем расширительного бака) = (VO (общий объем, который рассчитывается по рассмотренной выше методике) х KR (коэффициент расширения жидкости)) / KE (коэффициент эффективности). KR принимается для воды равным 0,04 (антифриз - 0,044). KE - это показатель, который вычисляют с использованием формулы: KE = (PM (максимальное давление в системе) - PN (номинальное давление, при котором происходит наполнение бака))/ (PM+1).
Таким образом, чтобы выяснить количество незамерзающей жидкости для заполнения отопительной системы надо сложить все перечисленные выше объемы: