Системы вентиляции и кондиционирования
Назад

Расчет расширительного бака системы отопления

Опубликовано: 26.04.2020
Время на чтение: 18 мин
0
6

Расчет радиаторов

Современный рынок отопительного оборудования предлагает небольшой ассортимент отопительных радиаторов, изготовленных из разных материалов. Каждый материал имеет свой показатель теплоотдачи. К примеру, одна секция (ребро) алюминиевого радиатора имеет теплоотдачу, равную 150 Вт. Это достаточно серьезная заявка на то, чтобы данный вид стал самым популярным.

30*40*1,2=1440 Вт. Необходимо в этом случае сделать округление до целой величины. То есть, до 1500 Вт.

Возвращаемся к нашим алюминиевым радиаторам, в которых мощность каждого ребра составляет 150 ВТ. Получается, что на обогрев одной комнаты вам понадобится всего лишь 10 отсеков. А значит, одного радиатора в этой комнате будет достаточно.

Этот пример основан на расчете одной комнаты. Сделать то же самое со всем домом не сложно. Просто придется провести больше выкладок. Так можно точно подсчитать нужное количество радиаторов.

Расчет радиаторов будет напрямую связан с их мощностью. Радиаторы бывают:

  • Алюминиевые,
  • биметаллические,
  • чугунные и т.д.

Биметаллические радиаторы имеют стандартную мощность одной секции 100-180 Вт, алюминиевые — 180 — 205 Вт, чугунные — 120-160 Вт. Считать секции нужно только после учета мощности, поэтому приобретая, поинтересуйтесь у продавца, из какого материала сделаны радиаторы.

Еще один показатель важный при выборе отопительных приборов это разница температур между поступающим от котла и обраткой(DT). Стандартная цифра, зафиксированная в техническом паспорте радиатора 90 — входящая, 70 — обратка.

Опираясь на собственный опыт, могу сказать, что котел редко работает на полную мощность, а значит, температуры подачи в 90 0С не будет. А в автоматических котлах вообще стоит ограничитель 80 0С, так что паспортных показателей не получится. А значит средняя реальная DT 70 -вход, 55 — выход. Значит, мощность радиатора будет менее 120 Вт, для алюминиевых 150 Вт. Из этого расчета просто сделать вычисления.

Комната в 28 м3, умножаем этот показатель на 40 Вт (из таблицы потребления по регионам) и на 1,2 =1344 Вт. Эту цифру нужно округлить до целого, 1500. Теперь разделим на мощность одной секции: 1500:150=10 секций. Для данной комнаты можно использовать один радиатор с 6 секциями и второй с 4-я.

Аналогично рассчитываются все комнаты дома.

Следующим этапом нужно выбрать трубы связывающие радиаторы в единую систему.

Нагретая вода от газового котла транспортируется к радиаторам по системе труб, поэтому от их качества будет зависть, насколько велики будут теплопотери. На рынках представлены три основных вида труб:

  1. Пластиковые.
  2. Металлические.
  3. Медные.

Формула расчета

Главная

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

Например: один кубометр кирпичного дома с качественными стеклопакетами потребует 0,034 кВт; из панели — 0,041 кВт; возведенные согласно всех современных требований — 0,020 кВт.

Расчет производим следующим образом:

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

Например: комната 6x4x2,5 м панельного дома (тепловой поток дома 0,041 кВт), объем комнаты V = 6x4x2,5 = 60 куб. м. оптимальный объем теплоэнергии Q = 60×0, 041 = 2,46 кВт3, количество секций N = 2,46 / 0,16 = 15,375 = 16 секций.

Для чего нужен расширительный бачок

В зависимости от погодных условий и климатического режима в помещении, теплоноситель, который циркулирует по трубам отопления, нагревается в большей или меньшей степени. При интенсивном прогреве он расширяется и образует излишний объем, который может создать давление, превышающее максимально допустимое для работы системы. Установка в отопительную магистраль расширительного бачка как раз и нужна для временного удаления этих излишков жидкости.

Закрытая система отопления с установленным расширителем

Двухконтурный котел обычно имеет свою собственную емкость для отвода теплоносителя, вместимости которой вполне достаточно для среднестатистических условий работы.

Но если в вашем доме много отапливаемых помещений, а в качестве батарей хотя бы в некоторых из них используются металлические трубы, то жидкости в нормальном режиме требуется гораздо больше, а значит и увеличение объема при расширении будет более ощутимым. Поэтому встроенного расширительного бачка может не хватить, и тогда потребуется установка дополнительного резервуара.

Учитывая вышеупомянутую тенденцию к более частому использованию отопления с принудительной циркуляцией, нас будет в основном интересовать схема установки закрытого бачка. По поводу открытой системы скажем лишь несколько слов:

  • расширительную емкость необходимо устанавливать в самой верхней точке;
  • ее нужно тщательно утеплять;
  • рабочее давление поддерживается за счет водяного столба, однако вода с течением времени испаряется и ее надо доливать.

Теперь рассмотрим последовательность установки бачка в закрытой системе отопления:

  1. Заполнение мембраны воздухом. В верхней части бака имеется пластиковая заглушка, сняв которую можно получить доступ к ниппелю. Через него, с помощью обычного автомобильного насоса, накачиваем мембрану.

Ввод расширителя в эксплуатацию

Обычно давление воздуха в ней должно быть на 0,1–0,2 атмосферы меньше рабочего давления теплоносителя.

В любом случае, точное значение необходимого воздушного напора указывается в паспорте.

  • Слив жидкости из системы. Отключаем котел от электрической сети и перекрываем подачу в него теплоносителя. Открываем сливные краны и дожидаемся полного удаления воды из батарей и труб.
  • Подключение к магистральной трубе. Закрытый бачок не требует какого-либо конкретного места установки. Обычно его размещают там, где давление теплоносителя минимально, т. е. в обратке, рядом с котлом.

    Подключение к трубам отопления необходимо производить через тройник и запорный кран, перекрыв который можно будет получить беспрепятственный доступ к баку для его обслуживания.

  • Если установка производится на рабочую систему, можно, воспользовавшись отсутствием жидкости в трубах, заменить все расходные элементы и почистить фильтры.
  • Заполнение теплоносителем и пуск котла. Открываем кран подачи жидкости и наполняем радиаторы и трубы отопления. Дожидаемся, пока в системе не установится рабочее давление. В этом состоянии жидкость и воздух в мембране находятся в равновесии. При нагреве давление будет увеличиваться, и избыток воды начнет сливаться в бачок. Когда жидкость остынет до рабочей температуры, она полностью вернется в систему.
  • Расчет расширительного бака системы отопления

    Установка расширительного бачка в систему отопления не требует специальных навыков и вполне может быть выполнена самостоятельно. Главное, чтобы его вместимости хватило на весь объем расширяющегося теплоносителя. В противном случае давление в системе может повыситься до критического уровня, при котором произойдет аварийный сброс жидкости и отключение котла.

    Если при этом в помещении долгое время не будет людей, которые смогут вручную запустить котел, система может разморозиться и прийти в негодность.

    Возможно, вам будет интересно узнать

    Назначение систем отопления

    Главным назначением отопительных систем является компенсация всех потерь тепла в жилом доме или здании иного назначения, какими являются:

    • Потери тепла через наружные ограждающие конструкции (стены, оконные и дверные проемы, крышу, перекрытия нижнего этажа и заглубленный цокольный этаж);
    • Тепло, необходимое на нагрев воздуха, поступающего в отапливаемые помещения вследствие работы систем вытяжной вентиляции или прорывающегося через открытые двери, неплотности в оконных проемах или через наружные стены. Этот процесс носит название инфильтрации воздуха и зависит от качества строительных работ, материалов и наличия или отсутствия сбалансированной вентиляции.

    Если в частном доме есть приточная вентиляция с функцией обогрева, то при расчете радиаторов отопления теплом на нагрев инфильтрационного воздуха можно пренебречь.

    • Тепло, необходимое на нагрев вносимых предметов или материалов, а также транспортных средств (отношения к жилищному строительству практически не имеет, поэтому в расчетах учитывается редко).

    Теплопотери дома зависят от наружной температуры, то есть региона строительства. Чем ниже и экстремальнее температуры зимой, тем больше тепла теряется через наружные конструкции и, следовательно, большее количество тепла требуется для обогрева 1м? площади.

    Расчет расширительного бака системы отопления

    При большой площади наружных конструкций и низких теплоизоляционных свойствах затраты тепловой энергии также растут. Как известно, большая составляющая всех теплопотерь происходит через оконное остекление, поэтому для регионов России с низкими температурами зимой габариты переплетов необходимо проектировать небольшими с возможностью установки под ними отопительных приборов.

    Еще одной важной задачей современных систем отопления является как поддержание температуры воздуха в жилом здании на заданном уровне без перегрева помещений, так и температуры теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха. Это позволяет снизить количество вырабатываемого тепла отопительными котлами, экономить топливо и энергоресурсы в целом

    Функционально такие задачи выполняет система автоматизации отопительных сетей дома, которая является неотъемлемой частью современных систем 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.

    Расчет размера расширительного бака для закрытой системы отопления

    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.

    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.

    Предлагаем ознакомиться  ИБП для циркуляционного насоса — разбираемся в нюансах выбора ибп для насоса отопления

    Открытый расширительный бак

    Для вычисления объема открытого расширительного бака в системе отопления можно воспользоваться менее трудоемкой методикой. К нему предъявляются меньшие требования, так как фактически он необходим для контроля уровня теплоносителя.

    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.

    Выработка тепла ежегодно дорожает – растут цены на топливо. Относиться безразлично к энергозатратам коттеджа нельзя, это совершенно невыгодно. С одной стороны каждый новый сезон отопления обходится домовладельцу дороже и дороже. С другой стороны утепление стен, фундамента и кровли загородного стоит хороших денег. Однако чем меньше тепла уйдет из здания, тем дешевле будет его отапливать.

    Это самый простой вариант обогрева, который не потребует значительных финансовых вложений. Проектирование и монтаж системы не предусматривает проведения сложных работ, а все комплектующие и материалы доступны. Поэтому такая система водяного отопления частного дома может быть выполнена самостоятельно – подробное описание содержится в инструкции к оборудованию.

    Принцип функционирования водяного отопления с естественной циркуляцией крайне прост. Нагреваемая в котле вода, поднимается по трубопроводу вверх (это происходит из-за разницы температур), и со временем попадает во все радиаторы, разведенные по дому. Уже охлажденная вода снова возвращается в котел. Таким образом, теплоноситель циркулирует по системе отопления естественно, без применения специального оборудования.

    При монтаже нужно прокладывать магистральные трубы с небольшим уклоном – обычно достаточно 3-5 градусов на 1 метр (примерно 10 миллиметров). Если этого не сделать, отопительная система тоже будет работать, но не столь эффективно, в результате чего расход топлива увеличится.

    Для разводки используются трубы разного диаметра – выбор зависит от особенностей оборудования и радиаторов. Обязательно должно соблюдаться уменьшение сечения труб в сторону крайней точки отопительной системы – последней батареи.

    Труба, по которой вода, нагретая в котле, подается в систему, устанавливается таким образом, чтобы наблюдался максимальный уклон в сторону батарей. Место входа в теплогенератор обратки делается как можно ниже относительно радиаторов – это необходимо для эффективной циркуляции теплоносителя. С этой целью нагревательный котел часто устанавливают на цокольном этаже или в подвале.

    Неотъемлемая часть водяной конструкции с естественной циркуляцией – расширительный бак. Данное устройство устанавливается, в отличие от котла, в самой высокой точке дома, например, на чердаке. Также иногда используются гидроаккумулирующие баки, но в данном случае необходимо произвести монтаж предохранительных и воздушных клапанов, манометров.

    Поскольку обычно чердаки не отапливаются, то расширительный бак приходится утеплять – выбор материалов для этого достаточно широк. Однако нужно учитывать, что утеплитель должен быть устойчивым к влиянию высоких температур и не менять своих свойств даже при 90 градусах (подробнее: «Как выбрать утеплитель для труб отопления и нужен ли он «).

    Для разводки отопительной системы можно использовать не только металлические, но и пластиковые трубы. Последние из них легко устанавливаются, и время выполнения работ уменьшается.

    Для начала необходимо обустроить отопительные приборы. Как правило, радиаторы монтируются под окнами, так как горячий воздух препятствует поступлению холодного воздуха из окон. Установка отопительных приборов осуществляется при помощи перфоратора и уровня. Никакого специального оборудования не потребуется.

    При монтаже отопительных приборов потребуется соблюдать единую высоту размещения радиаторов, в противном случае вода не сможет добираться до более высоких участков, и циркуляция нарушится.

    Расчет расширительного бака системы отопления

    Сварка пластиковых труб. Нажмите на фото для увеличения.

    Установив отопительные приборы, необходимо проложить до них трубы. Для их установки потребуются такие инструменты, как строительные ножницы, паяльник и рулетка. Перед началом монтажа нужно замерить общую длину прокладываемых труб и подсчитать наличие всех заглушек, сгибов и тройников. На пластиковых трубах обычно присутствуют насечки со вспомогательными линиями, что помогает производить монтаж грамотно и аккуратно.

    Важно знать: соединяя трубы паяльником, не разъединяйте их после неудачной пайки, в противном случае может образоваться протечь. Работать с паяльником нужно аккуратно, предварительно потренировавшись на кусках трубы, которые уже не понадобятся при монтаже. . Дополнительные устройства

    Если опереться на статистику, отопительная система с пассивной циркуляцией способна эффективно обогревать площадь помещения, не превышающую 110 м2. Для больших помещений потребуется оборудовать водонагревательный котел специальным насосом, сделав циркуляцию теплоносителя регулируемой. Некоторые производители выпускают тепловые генераторы, которые уже оборудованы насосом.

    Формула расчета

    Виды расширительных бачков

    Как известно, для отопления частного жилья могут применяться разные принципы подачи теплоносителя — естественная и принудительная циркуляция. Для каждого типа системы используются свои модификации расширительного бачка:

    • Открытые. В инфраструктуре с естественной циркуляцией дополнительная емкость устанавливается в самой верхней точке и имеет форму открытого резервуара. Давление в трубах равно атмосферному, а через бачок выводятся пузырьки воздуха и, если надо, доливается вода.
    • Закрытые. Если в магистрали отопления установлен насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя, в качестве расширительного резервуара выступает запаянный металлический баллон со сжатым воздухом. Излишек теплоносителя при нагреве подается в бак, а когда температура снижается, давление воздуха вытесняет жидкость обратно.

    Схема системы отопления

    Закрытый расширительный бачок обеспечивает значительные преимущества по сравнению с открытым. Его установка может производиться в любом удобном месте, отсутствие контакта с атмосферой защищает внутреннее пространство труб и батарей отопления от коррозии и проникновения грязи и мелкого мусора. Однако окончательное решение о выборе типа расширительного бачка обычно диктуется схемой реализации системы отопления в целом, а не этими важными, но не определяющими преимуществами.

    Расчет объема теплоносителя в трубах и котле

    Перед тем, как рассчитать отопление в доме, делать это необходимо с расчета мощности котла. От мощности котла, в первую очередь, будет зависеть эффективность всей отопительной системы. Главное в этом вопросе – не переусердствовать, так как слишком мощный котел будет потреблять больше топлива, чем необходимо. А если котел будет слишком слабый, то не получится обогреть дом должным образом, а это негативно повлияет на комфорт в доме

    Поэтому расчет системы отопления загородного дома – это важно. Подобрать котел необходимой мощности можно, если параллельно высчитать удельные теплопотери здания за весь отопительный период

    qдом=Qгод/Fh

    Qгод – это расход теплоэнергии за весь период отопления;

    Fh – площадь дома, которая отапливается;

    Таблица выбора мощности котла в зависимости от отапливаемой площади

    Расчет расширительного бака системы отопления

    Qгод=βh*[Qk-(Qвн б Qs)*ν

    βh – это коэффициент учета дополнительно потребления тепла, отопительной системой.

    Qвн б – тепловые поступления бытового характера, которые характерны для всего отопительного периода.

    Qk – это значение общих домовых теплопотерь.

    Qs – это поступления тепла в виде солнечной радиации, которые попадают в дом через окна.

    Далее представлена таблица, в которой показаны коэффициенты затенения прореза светового типа и относительного количества солнечной радиации, которая поступает через окна.

    Если планируется установить водяное отопление, то площадь дома будет во многом определяющим фактором. Если дом имеет общую площадь не более чем 100 кв. метров, то подойдет и отопительная система с циркуляцией естественного типа. Если дом имеет площадь большего размера, то в обязательном порядке необходима система отопления с циркуляцией принудительного характера. Расчет системы отопления дома должен производиться точно и правильно.

    Расчет расширительного бака системы отопления

    Насос для циркуляции должен устанавливаться в обратку. Такой насос должен быть не только надежным и долговечным, но также экономным в плане потребления энергии и не производить неприятный шум. Нередко современные котлы уже оснащены циркуляционным насосом.

    Одноконтурная система отопления

    Котлы бывают двухконтурные и одноконтурные, с различной мощностью, автоматизированные и простой комплектации. На рисунки снизу можно увидеть схему простой системы отопления с одноконтурным котлом

    Таких отопительных систем с простым прибором достаточно для небольшой конструкции.Первое на что следует обратить внимание при выборе котла, это его мощность. Мощность берется за основу любых вычислений

    Для примера рассчитаем какой котел подойдет для частного дома из дерева площадью 78,5 м2.

    В конструкцию одноэтажного частного дома входят: 3 комнаты, коридор прихожая, кухня, туалет и ванна. Высчитываем объем всего дома, для этого необходимы данные по площади каждого помещения и высота потолков. Площадь комнат составляет: 2-х комнат — по 10 м2, высота потолка 2,8 м, 3-я комната 20 м2, прихожая 8м2, коридор 8м2, кухня 15,5 м2, ванная 4м2, туалет 3 м2.

    Рассчет мощности котла

    Следующим шагом вычисляем общий объем частного дома: 28 28 56 22,4 22,4 43,4 11,2 8,4=220 м3. Объем нужно высчитывать всех помещений, не в зависимости установлены там радиаторы или нет, в нашем случае в коридоре и прихожей их нет. Это делается потому, что при отоплении дома такие помещения все равно прогреваются, но пассивно, из-за естественной циркуляции воздуха и его теплообмена. Поэтому если не учесть не отапливаемые жилые помещения расчет будет не верен.

    Для выбора мощности котла нужно опираться на количество энергии необходимое на 1 м3 исходя из данных по регионам:

    • Европейская часть России — 40 Вт/м3
    • Северная часть России – 45 Вт/м3
    • Южная часть России – 25 Вт/м3

    Предположим, что для рассматриваемого дома мощность ровна 40 Вт/м3. Выходит необходимая мощность ровняется 40х220 = 8800 Вт. К этой цифре прибавляется коэффициент 1,2, равный 20% мощности запаса. Добавочная мощность нужна чтобы не напрягать котел, и он работал спокойно. Переводим полученные ваты в киловатты и получаем 10,6 кВт. Это значит для площади деревянного одноэтажного дома площадью 78,5 м2 подойдет стандартный котел мощностью 12-14 кВт.

    Вычислив мощность котла, нужно определить какую вытяжку ему нужно.

    Правильно подобрать диаметр трубы под котел частного дома важный этап в проектирование системы отопления. Почему то считают, что больший диаметр дымоходной трубы тем лучше. Но это ошибочное мнение.

    Для оптимизации работы котла, особенно для электронных приборов, необходимо подобрать трубу нужного диаметра. Нужные для этого показатели это:

    1. Тип очага отопления. Отопительным центром в частном деревянном даме может быть либо котел, либо печка. Для котлов важно знать Объем камеры сгорания, у печки квадратура Объема зольника. Для самодельных газовых или дизельных котлов тоже необходимо знать эти показатели.
    2. Длина и конструкция предполагаемой трубы. Оптимальная высота конструкции 4-5 м без искривлений и сужений. В противном случае в конструкции образуются ненужные вихревые зоны, которые уменьшают тягу.
    3. Форма будущего дымохода. Конструкции в виде цилиндра самый оптимальный вариант. Поэтому использовать готовую сендвичную конструкцию проще всего. Выложить из кирпича подобную круглую трубу сложно, а у квадратной большие потери. Стоит сендвичная труба, например диаметром 100 мм от 1000 руб./м пог.
    Предлагаем ознакомиться  Куда грамотно и безопасно спрятать трубы отопления в частном доме

    Зная все эти факторы и показатели можно произвести расчет сечения трубы для конкретного котла. Расчет будет приблизительным, так как для точного, нужны сложные вычисления и показатели. За основу берется размер камеры сгорания котла, именно от нее зависит объем выходящих газов. Дл расчета используют следующую формулу:

    Расчет расширительного бака системы отопления

    Получившийся результат нужно округлить и подогнать под строительные нормы, которые можно найти в сети («Технические условия по переводу печей на газ»). Для кирпичной трубы расчет делается с условием сечения трубы 1/2 кирпича на 1/2.

    Для правильного распределения тепла по дому необходимо высчитать число радиаторов.

    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.

    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

    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.

    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.

    Oventrop co предназначена для выполнения быстрых расчетов. Перед работой вносятся нужные настройки и подбираются элементы оборудования. При этом создаются разнообразные схемы отопления. В них вносятся изменения. Данная программа для гидравлического расчета позволяет определить расход теплоносителя и выбрать трубы нужного диаметра.

    Дополнительные устройства в системе отопления

    Значительную часть устанавливаемого в настоящее время оборудования для отопления составляют закрытые системы. Их достоинства очевидны и не требуют отдельного рассмотрения. Поэтому основным спросом сейчас пользуются именно закрытые бачки, устройство которых мы и рассмотрим далее.

    Конструктивно расширительный бак очень похож на гидроаккумулятор для автономного водоснабжения. Он также представляет собой металлический резервуар, внутри которого находится резиновая мембрана, но, в отличие от гидроаккумулятора, всегда окрашен в красный цвет. В мембрану закачан воздух под давлением, обычно чуть меньшим, чем внутри самой системы. Принцип работы расширительного бачка довольно прост:

    • при нагреве давление теплоносителя начинает превышать сопротивление воздуха в мембране, и излишки жидкости поступают в расширительный бачок системы отопления;
    • когда температура внутри магистрали отопления снижается, жидкость под действием газа выдавливается мембраной обратно в основную магистраль, заполняя весь первоначальный объем.

    к меню ↑

    К дополнительным приспособлениям относятся, например насос. В системе отопления размещенной на площади менее 100 м2 циркуляция будет происходить естественной системой, но для большей площади необходим насос. Если котел импортного производства и автоматический, то насос уже стоит в системе, а значит дополнительный не нужно.

    В продаже легко можно найти насос отечественного или импортного производства, все они подходят для систем с естественной циркуляцией. Стоят насосы для системы отопления от 1200 руб. Но хороший от 3500, он менее энергозатратен и бесшумен, при этом имеет небольшие размеры. Монтаж насоса выполняют на конце естественной системы циркуляции своими руками, конкретно на обратке перед входом в котел. Так его контакт с горячей водой будет минимален, и он прослужит долгое время.

    К еще одному виду дополнительного оборудования относится применение расширительного бака. Емкость расширительного бака имеет различный объем воды и выбирается именно из этих параметров. В автоматических котлах расширительный бак уже стоит, о его объем воды недостаточен для системы с циркуляцией жидкости на площади более 100 м2. Для чего же необходима установка расширительного бака в системе отопления?

    Школьникам 8 класса понятно, что нагретая вода расширяется. Внутри системы отопления у воды все время меняется температура, весной и осенью понижается, зимой повышается, а значит, ее объем все время меняется. Излишки объема воды можно контролировать при помощи специальной емкости, расширительного бака или, как говорят профессионалы, экспансомат. Его необходимо устанавливать как при автоматической, так и с естественной циркуляцией воды в системе.

    Использование расширительного бака целесообразно в двух случаях:

    1. Если система отопления имеет замкнутый контур.
    2. Теплоноситель имеет определенный уровень вместимости.

    При увеличении объема в замкнутой цепочке труб появится гидравлическое давление, которое может повредить ее. Ученые рассчитали, что при повышении температуры на 10 0С объем воды увеличивается на 0,3%. Это небольшой показатель для маленького объема воды, но в системе может быть до 1 т. Поэтому установка расширительного бака необходима в любом частном доме. Установить его можно своими руками, а стоит такая конструкция от 1200 руб.

    Рассмотрев основные узлы системы отопления и этапы монтажа, сало ясно, что осуществить работы можно своими руками. А невысокая стоимость на комплектующие и правильный расчет, делают современную систему отопления экономичной и функциональной.

    Вычисление объема расширительного бака

    Гидравлический расчет– это сложный этап в проектировании системы обогрева. Расчет отопительной конструкции в деревянном или кирпичном строении производится по одинаковой схеме.

    22_21

    Современные системы выполняются из качественных материалов и позволяют вести контроль и отмечать незначительные изменения температуры.

    Использование современных схем позволяет уменьшить уровень потребления энергии и повысить экономичность конструкции.

    Чтобы выполнить гидравлический расчет трубопроводов получаются следующие данные:

    1. Вычисляется показатель теплового баланса отапливаемых строений.
    2. Подбирается вид теплообменника и выполняется расстановка.
    3. Выбирается разновидность трубопровода и арматура.
    4. Выполняется чертеж конструкции. Графический вид схемы отображает тепловые нагрузки и расстояния участков для расчета.
    5. Монтируется контур с циркуляцией, который представляет замкнутое кольцо.

    Вычисление позволяет получить следующую информацию:

    • выбор подходящего сечения труб для работы конструкции;
    • обеспечение гидравлической стабильности оборудования в разных областях отопления;
    • показатели давления и расхода воды во время работы системы.

    Основной задачей расчета является подбор сечения для трубопроводной линии и определение перепадов давления для выбора насоса.

    Гидравлический расчет простого трубопровода состоит из следующих этапов:

    1. Если известна мощность радиаторов, то производится чертеж расстановки приборов.
    2. Определяется расход теплоносителя и диаметра магистрали.
    3. Выполняется расчет гидравлического сопротивления трубопровода и выбор насоса.
    4. Рассчитывается объем жидкости в конструкции и размеры расширительной емкости.

    Для определения расхода теплоносителя применяется следующая формула: G =860q/∆t. При этом G – это расход теплоносителя, q – это мощность батареи; ∆t – это разница температур на обратной и подающей линии. Для определения сечения труб используются таблицы шевелева для гидравлического расчета. В них отображается значение диаметра в зависимости от расхода теплоносителя.

    Кроме того, выполняя расчет водоснабжения, требуется учитывать такие показатели как мощность насосного оборудования, понижение температуры и показатель потерь давления.

    Вместительность расширительного резервуара должна быть рассчитана на самый интенсивный режим работы системы отопления. Дело в том, что в период первого пуска температура окружающего воздуха обычно еще достаточно высока, и котел работает на средних нагрузках. При наступлении холодов объем нагреваемой жидкости серьезно увеличивается, поэтому ей требуется гораздо больше места.

    В качестве примера приведем алгоритм расчета объема расширительного бачка для одноэтажных строений:

    1. Определяем объем теплоносителя в трубах. Для этого используем эмпирическое правило: объем жидкости равен мощности котла, умноженной на 15. Например, для системы, использующей котел мощностью 24 кВт, требуется 360 литров воды.
    2. Считаем коэффициент эффективности бака. E = (Pmax -Pв )/(Pmax 1), где Pmax – максимальное давление теплоносителя, а Pв – давление воздуха в расширительном баке.
    3. Вычисляем объем расширительного бака. Для его расчета применяем формулу: Ve =V*B/E, где V – полный объем жидкости, B – коэффициент ее расширения. Для воды коэффициент расширения равен 0,0359, а для стандартного антифриза – 0,07. Отсюда следует, что если в качестве теплоносителя используется антифриз, для него необходимо предусматривать расширительный бачок примерно вдвое большего объема.
    Предлагаем ознакомиться  Монтаж вытяжной трубы в частном доме

    Для рассматриваемого выше котла отопления мощностью 24 кВт потребуется установка резервной емкости объемом 360*0,0359/0,57=22,6 литра. Вместимость внешнего бака нужно подбирать, вычисляя разность между этой цифрой и объемом встроенного в котел расширителя.

    Инструменты в Главном меню программы Valtec

    Программа Instal-Therm HCR предоставляет возможность рассчитать обогрев поверхностей и радиаторы. Она предлагается в комплекте программы Тесе, в которой содержится программа для расчета тепловых потерь, сканирование чертежей и проектирование разных типов водоснабжения. Программа оснащена разнообразными каталогами, которые содержат фитинги, теплоизоляцию, батареи и различную арматуру.

    Расчет системы отопления предоставляется в виде спецификаций.

    Программный результат расчета предоставляет следующие возможности:

    • выбор трубопроводной линии, что позволяет сделать расчет диаметра трубопровода;
    • выбор батарей;
    • определение высоты для размещения насосного оборудования;
    • вычисление значений отопительных поверхностей;
    • вычисление температурного значения.

    Схема отопления двухэтажного дома

    Данная программа не предусматривает функции вывода на печать. В бесплатной версии предоставляется возможность сделать три проекта.

    Расчет давления в трубопроводе считается важной составляющей схемы регулирования. Чтобы правильно подобрать регулирующую арматуру потребуются точные данные

    От этого зависит работа конструкции.

    Результаты расчетов можно перевести в операционную систему в удобном варианте.

    У Valtec, как и у любой другой программы, вверху расположено главное меню.

    В крайнем левом выбираем ту физическую величину, с которой работаем, например, давление. В среднем столбце — единицу, из которой нужно перевести (например, Паскали – Па), а в правом – в которую нужно перевести (например, в атмосферы технические). В левом верхнем углу калькулятора есть две строки, в верхнюю будем вбивать полученное при расчетах значение, а в нижней будет сразу отображаться перевод в требуемые единицы измерения… Но обо всём  этом поговорим в своё время, когда дойдёт до практики.

    Это нужно для проектировщиков, выполняющих проекты на заказ. Если мы делаем отопление только в своём доме, то «Генератор бланков» нам без надобности.

    Она для управления внешним видом окна программы – подстраивает под то программное обеспечение, которое установлено на вашем компьютере. По мне так ненужный прибамбас, т. к. я из тех, для кого главное не «шашечки», а доехать. А вы для себя решайте сами.

    Давление и объем расширительного бака для системы отопления

    Рассмотрим более подробно инструменты, находящиеся под этой кнопкой.

    Потери тепла в доме зависят не только от материалов стен и прочих конструкций, а и от климата местности, где здание находится. Следовательно, и требования к системе отопления зависят от климата.

    В левой колонке находим район, в котором живём (республику, область, край, город). Если нашего населённого пункта здесь нет, то выбираем ближайший.

    Это нам понадобится при гидравлических расчётах – для определения мощности .

    Эти характеристики — теплоёмкость, плотность, вязкость.

    Не всегда в качестве теплоносителя используют воду, бывает, что в систему заливают антифризы, называемые в простонародии «незамерзайками». О выборе теплоносителя поговорим в отдельной статье.

    Любой отопительный прибор (радиатор, вентиль, термостат и пр.) создаёт сопротивление для движения теплоносителя, и эти сопротивления нужно учесть, чтобы правильно подобрать мощность  циркуляционного насоса.

    Расчет объема расширительного бака открытой системы отопления

    1. Программа aqua—therm 4 hcr — позволяет редактировать планы и развертки любой системы центрального радиаторного отопления в одно- или двухтрубной системе, а также систем отопления полов и стен. Охватывает также системы хладоснабжения. Графический редактор позволяет самостоятельно начертить схему здания, используя сканированные строительные чертежи либо применяя более выгодное для проектировщика решение – импорт строительных чертежей из файлов dwg, dxf,  с распознаванием стен и помещений.

    2. Программа Aquathermheat&energy 4 —  служит для выполнения расчета теплопотерь  здания и сезонного потребления энергии. Программа определяет баланс вентиляционного воздуха в помещениях, рассчитывает температуру воздуха в неотапливаемых помещениях. Программа считывает конструкцию здания из чертежа, записанного программой Aqua-therm 4 HCR, благодаря чему конструкция, загруженная из файла dwg или dxf, либо начерченная в графическом редакторе программы Aqua-therm, требует лишь дополнения таких данных, как  структура стен, данные для вентиляции и т.п.

    3. Программа Aquatherm—san 4 TS – служит для проектирования внутренних систем водоснабжения  и канализации. Оснащена графическим редактором, который позволяет быстро начертить план и развертку системы и дополнить данные . Выполняет гидравлические и тепловые расчеты, а также автоматически создает полную спецификацию материалов.

    Загрузить программу Aquatherm Project UA

    Программа полноценная, бесплатная, с открытой лицензией до 01.03.2018г.

    AD-AQTUA-1700-000-FH – для активации Aquatherm-heat&energy/Aqua-therm 4 HCR

    DD-AQTUA-1700-000-UD — для активации Aquatherm-San 4

    Производим точный расчет

    V=vi*e:d.

    Теперь расшифруем ее:

    • Vi — значение суммарного объемом системы отопления, которое выражается литрах;
    • e — коэффициент, присутствующий у расширения жидкости, который выражается в процентах;
    • d — значение эффективности расширительного бака.

    Чтобы узнать параметр Vi, нужно произвести несложные расчеты. Принято, что 1 кВт = 150 л. А это значит, что если мощность системы отопления, например, составляет 7 кВт, то тогда весь ее объем будет равен 1050 литров (150 7). Соответственно значение Vi составит 1050 л.

    Схема подключения расширителя.

    Чтобы рассчитать коэффициент расширения жидкости, нужно учитывать, что каждые 10 градусов увеличивают объем теплоносителя на 0,3%. При его максимальной температуре (95 о С) расширений составляет порядка 4%, а значит, нужно будет брать значение равное 0,04.

    d=(pv-ps)/(pv 1).

    Она расшифровывается следующим образом:

    1. Рv -максимальное давление, присутствующее в системе отоплениязагородных домах оно обычно составляет 2,5 бар).
    2. Рs — давление зарядки, которое имеется у мембранного расширительного баска (его параметр равен обычно 0,5 бар).
    3. Соответственно d при таких значениях составит 0,58 ((2,5-0,5)/(2,5 1)=0,58).

    V=1050*0,04/0,58=72,4.

    Схема отопления с естественной циркуляцией.

    Соответственно, подбор расширительного бака должен осуществляться на основе данного параметра. При этом следует немного округлить его и прибавить несколько литров. Таким образом, вместительность должна составить 75-78 литров. Такой бачок отлично подойдет для системы отопления вашего дома. Его емкости будет достаточно, чтобы производить регулирование давления и количества теплоносителя в трубах и батареях.

    Как видно, выполнить правильный расчет объема для расширительного бака по данной формуле несложно. Конечно, нужно учесть ряд важных параметров, значение которых можно узнать в ходе вычислений, но произведя их, вы сможете получить наиболее точные цифры. На основе их можно выполнить расчет с минимальными погрешностями.

    Расчет тепловых потерь

    » title=»Тепловой аккумулятор»>Тепловой аккумулятор

    В некоторых отопительных системах устанавливаются вспомогательные элементы, которые также частично могут заполняться теплоносителем. Наиболее вместительным из них является тепловой аккумулятор.

    Проблема в вычислении общего объема воды в отопительной системе вместе с этим компонентом заключается в конфигурации теплообменника. Фактически тепловой аккумулятор не заполняется горячей водой из системы – он служит для ее нагрева от имеющейся в нем жидкости. Для корректного расчета нужно знать конструкцию внутреннего трубопровода. Увы, но производители не всегда указывают тот параметр. Поэтому можно воспользоваться примерной методикой вычислений.

    Перед установкой теплового аккумулятора его внутренний трубопровод заполняется водой. Ее количество рассчитывается самостоятельно и учитывается при вычислении общего объема отопления.

    Если отопительная система модернизируется, устанавливаются новые радиаторы или трубы – необходимо выполнить дополнительный перерасчет ее общего объема. Для этого можно взять характеристики новых приборов и вычислить их вместимость по вышеописанным методикам.

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

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

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

    Расчеты площадей поверхностей:

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

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

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

    Итого. суммарные теплопотери комнаты в самые холодные дни равны 2,81 кВт. Это число записывается со знаком минус и теперь известно сколько тепла необходимо подать в комнату для комфортной температуры в ней.

    Полезные советы

    Если в доме основная система отопления не будет использоваться на полную мощь, то тогда значение коэффициента расширения жидкости можно брать меньше. В итоге не потребуется выбирать бачок с большой вместительностью.

    • Бачок емкостью 20–25 литров обычно устанавливают с циркуляционным насосом мощностью 1,2 кВт. При объеме 50–60 литров мощность насоса увеличивается до 2,0 кВт. Есть на рынке расширительные баки емкостью 100–200 литров. Их можно использовать не только по прямому назначению, но и в качестве резервуара для теплой воды при небольших по срокам отключениях ее в водопроводе.
    • Размерные показатели баков колеблются в широком диапазоне. Есть такие, которые не помещаются в проемы, чтобы можно было занести их во внутренние помещения. Поэтому совет — используйте несколько маленьких баков, чем один огромный. Здесь важно соответствие объемов.
    • Существует несколько стандартных показателей, которые определяют количество отдаваемой энергии на определенный вмещаемый объем. К примеру, радиатор отопления — 10,5 кВт, конвектор водяной — 7 л/кВт, водяной теплый пол — 17 л/кВт.

    Теперь вы знаете, для чего нужен расширительный бачок закрытого типа. Но куда его можно врезать? Вопрос остается открытым. Это закрытый прибор, и для него нет никакой разницы, как будет проведена его установка. Здесь важнее другое — удобство эксплуатации. А значит, монтаж лучше проводить в том месте, где подход будет свободным. И не так уж важно, в какой точке будет расположен бак — в самой высокой или нет. В этом его универсальность.

    , , , , , , , , ,
    Поделиться
    Похожие записи
    Комментарии:
    Комментариев еще нет. Будь первым!
    Имя
    Укажите своё имя и фамилию
    E-mail
    Без СПАМа, обещаем
    Текст сообщения
    Adblock detector