Розрахунок обсягів для опалення води, баків, теплоносія
Будь-яка опалювальна система має ряд важливих характеристик - номінальну теплову потужність, витрата палива і обсяг компонентів. Обчислення останнього показника вимагає уважного і комплексного підходу. Як зробити коректний розрахунок обсягів для опалення: води, баків, теплоносія та інших компонентів системи?
Необходімсоть обчислення опалення
Приклад складної системи опалення будинку
Спочатку слід визначитися з актуальністю розрахунку обсягу води в системі опалення або цього ж показника для батарей і розширювального бака. Адже можна встановити ці компоненти без складних операцій, керуючись тільки особистим досвідом та порадами професіоналів.
Робота будь-якої системи опалення пов'язана з постійною зміною показників теплоносія - температури і тиску в трубах. Тому розрахунок опалення за обсягом будівлі дозволить правильно укомплектувати теплопостачання, виходячи з характеристик будинку. Крім цього слід враховувати пряму залежність ефективності роботи від поточних паромеров. Так як розрахувати обсяг води в системі опалення можна самостійно - цю процедуру рекомендується дотримуватися, щоб уникнути появи таких ситуацій:
- Неправильний фактичний тепловий режим роботи, який не відповідає розрахунковому;
- Нерівномірний розподіл тепла по опалювальних приладів;
- Виникнення аварійних ситуацій. Адже як розрахувати обсяг розширювального бака для опалення, якщо не буде відомий загальна місткість трубопроводів і батарей.
Для мінімізації появи цих ситуацій слід своєчасно розрахувати обсяг системи опалення та її компонентів.
Обчислення параметрів теплопостачання виконуються ще перед монтажними роботами. Вони служать основою для підбору комплектуючих.
Розрахунок обсягу теплоносія в трубах і котлі
Компоненти опалювальної системи
Відправною точкою для обчислення технічних характеристик компонентів є розрахунок обсяг води в системі опалення. Фактично вона є сумою місткості всіх елементів, починаючи від теплообмінника котла і закінчуючи батареями.
Як розрахувати обсяг системи опалення самостійно, без залучення фахівців або використання спеціальних програм? Для цього знадобитися схема розташування компонентів і їх габаритні характеристики. Загальна місткість системи буде визначатися саме цими параметрами.
Обсяг води в трубопроводі
Значна частина води розташовується в трубопроводах. Вони займають більшу частину в схемі теплопостачання. Як розрахувати обсяг теплоносія в системі опалення, і які характеристики труб потрібно знати для цього? Найважливішою з них є діаметр магістралі. Саме він визначить місткість води в трубах. Для обчислення досить взяти дані з таблиці.
В опалювальній системі можуть бути використані труби різних діаметрів. Особливо це стосується колекторних схем. Тому обсяг води в системі опалення обчислюється за такою формулою:
Vобщ = Vтр1 * Lтр1 + Vтр2 * Lтр2 + Vтр2 * Lтр2 ...
Де Vобщ - загальна місткість води в трубопроводах, л, Vтр - обсяг теплоносія в 1 м.п. труби певного діаметру, Lтр - загальна протяжність магістралі з заданим перетином.
У сумі ці дані дозволять розрахувати більшу частину обсягу системи опалення. Але крім труб є й інші компоненти теплопостачання.
У пластикових труб діаметр обчислюється за розмірами зовнішніх стінок, а у металевих - по внутрішнім. Це може істотно для теплових систем з великою протяжністю.
Розрахунок обсягу котла опалення
Теплообмінник котла опалення
Коректний обсяг котла опалення можна дізнатися тільки з даних технічного паспорта. Кожна модель цього опалювального приладу має свої унікальні характеристики, які часто не повторюються.
Котел може мати великі габарити. Особливо це стосується твердопаливних моделей. За фактом теплоносій займає не весь обсяг котла опалення, а лише невелику його частину. Вся рідина розташовується в теплообміннику - конструкції, необхідної для передачі теплової енергії від зони згоряння палива воді.
Якщо інструкція від опалювального обладнання була загублена - для прорахунків може бути взята орієнтовна місткість теплообмінника. Вона залежить від потужності і моделі котла:
- Підлогові моделі можуть вміщати від 10 до 25 літрів води. В середньому твердопаливний котел потужністю 24 кВт містить в теплообміннику близько 20 л. теплоносія;
- Настінні газові менш місткі - від 3 до 7 л.
З огляду на параметри для розрахунку обсягу теплоносія в системі опалення місткістю теплообмінника котла можна знехтувати. Цей показник варіюється від 1% до 3% від загального обсягу теплопостачання приватного будинку.
Без періодичної очистки опалення зменшується перетин труб і прохідний діаметр батарей. Це позначається на фактичної місткості опалювальної системи.
Розрахунок обсягу розширювального бака опалення
Конструкція розширювального бака
Для безпечної роботи опалювальної системи необхідна установка спеціального обладнання - повітрявідводчика, спускного клапана і розширювального бака. Останній призначений для компенсації теплового розширення гарячої води і зменшення критичного тиску до нормальних показників.
Бак закритого типу
Фактичний обсяг розширювального бака для системи опалення - величина не постійна. Це пояснюється його конструкцією. Для закритих схем теплопостачання встановлюють мембранні моделі, розділені на дві камери. Одна з них заповнена повітрям з певним показником тиску. Він повинен бути менше критичного для опалювальної системи на 10% -15%. Друга частина заповнюється водою з патрубка, підключеного до магістралі.
Для розрахунку обсягу розширювального бака в опалювальній системі потрібно дізнатися коефіцієнт його заповнення (Кзап). Цю величину можна взяти з даних таблиці:
Таблиця коефіцієнта заповнення розширювального бака
Крім цього показника потрібно визначити додаткові:
- Нормований коефіцієнт теплового розширення води при температурі + 85 ° С, Е - 0,034;
- Загальний обсяг води в опалювальній системі, С;
- Початкову (Рмін) і максимальне (Рмакс) тиск в трубах.
Подальші обчислення обсягу розширювального бака для системи опалення виконуються за формулою:
Якщо в теплопостачанні використовується антифриз або інша рідина - значення коефіцієнта розширення буде більше на 10-15%. Згідно з цією методикою можна з великою точність розрахувати місткість розширювального бака в опалювальній системі.
Обсяг розширювального бака не може входити в загальний теплопостачання. Це залежні величини, які розраховуються в строгій черговості - спочатку опалення, а вже потім розширювальний бак.
Відкритий розширювальний бачок
Відкритий розширювальний бак
Для обчислення обсягу відкритого розширювального бака в системі опалення можна скористатися менш трудомісткою методикою. До нього пред'являються менші вимоги, так як фактично він необхідний для контролю рівня теплоносія.
Отриманий результат рекомендується збільшити на 10-15%. Це пов'язано в можливими змінами загального розрахунок обсягу води в системі опалення при установці додаткових батарей і радіаторів.
Якщо відкритий розширювальний бак виконує функції контролю рівня теплоносія - максимальний рівень його заповнення визначається встановленим додатковим бічним патрубком.
Розрахунок обсягу радіаторів і батарей опалення
Біметалічний радіатор опалення в розрізі
Для виконання точного обчислення необхідно знати обсяг води в радіаторі опалення. Цей показник безпосередньо залежить від конструкції компонента, а також його геометричних параметрів.
Також як і при обчисленні обсягу опалювального котла, рідина заполоняє не весь обсяг радіатора або батареї. Для цього в конструкції є спеціальні канали, по яких протікає теплоносій. Коректне обчислення обсягу води в радіаторі опалення може бути виконано тільки після отримання наступних параметрів приладу:
- Міжосьова відстань між прямими і зворотним трубопроводами в батареї. Воно може становити 300, 350 або 500 мм;
- Матеріал виготовлення. У чавунних моделях наповнення гарячою водою набагато більше, ніж в біметалевих або алюмінієвих;
- Кількість секцій в батареї.
Найкраще дізнатися точний обсяг води в опалювальному радіаторі з технічного паспорта. Але якщо такої можливості немає - можна взяти до уваги зразкові величини. Чим більше міжосьова відстань у батареї - тим більший обсяг теплоносія в ній поміститься.
Чавунні батареї, обсяг л.
Для розрахунку загального обсягу води в системі опалення з панельними металевими радіаторами слід дізнатися їх тип. Їх місткість залежить від кількості нагрівальних площин - від 1 до 2-х:
- У 1 типу батареї на кожні 10 см доводиться 0,25 обсягу теплоносія;
- Для 2 типу цей показник збільшується до 0,5 л на 10 см.
Отриманий результат необхідно помножити на кількість секцій або загальну протяжність радіатора (металевого).
Для правильного розрахунку обсягу опалювальної системи опалення з дизайнерськими радіаторами нестандартної форми можна застосовувати вищеописану методику. Їх обсяг моно дізнатися тільки у виробника або його офіційного представника.
Розрахунок обсягу теплового акумулятора
У деяких опалювальних системах встановлюються допоміжні елементи, які також частково можуть заповнюватися теплоносієм. Найбільш містким з них є тепловий акумулятор.
Проблема в обчисленні загального обсягу води в опалювальній системі разом з цим компонентом полягає в конфігурації теплообмінника. Фактично тепловий акумулятор не заповнюється гарячою водою з системи - він служить для її нагрівання від наявної в ньому рідини. Для коректного розрахунку потрібно знати конструкцію внутрішнього трубопроводу. На жаль, але виробники не завжди вказують той параметр. Тому можна скористатися зразковою методикою обчислень.
Перед установкою теплового акумулятора його внутрішній трубопровід заповнюється водою. Її кількість розраховується самостійно і враховується при обчисленні загального обсягу опалення.
Якщо опалювальна система модернізується, встановлюються нові радіатори або труби - необхідно виконати додатковий перерахунок її загального обсягу. Для цього можна взяти характеристики нових приладів і обчислити їх місткість по вищеописаними методиками.
Як приклад можна ознайомитися з методикою розрахунку розширювального бака: