Содержание
Расчет гидравлики
Переходим к наиболее сложному и важному гидравлическому расчету — гарантии эффективной и надежной работы ОС.
Единицами расчета гидравлической системы являются:
- диаметр трубопровода на участках отопительной системы;
- величины давлений сети в разных точках;
- потери давления теплоносителя;
- гидравлическая увязка всех точек системы.
Перед расчетом нужно предварительно выбрать конфигурацию системы, тип трубопровода и регулирующей/запорной арматуры. Затем определиться с видом приборов отопления и их расположением в доме. Составить чертеж индивидуальной системы отопления с указанием номеров, длины расчетных участков и тепловых нагрузок. В заключении выявить основное кольцо циркуляции, включающее поочередные отрезки трубопровода, направленные к стояку (при однотрубной системе) или к самому уделенному прибору отопления (при двухтрубной системе) и обратно к источнику тепла.
При любом режиме эксплуатации СО необходимо обеспечить бесшумность работы. В случае отсутствия неподвижных опор и компенсаторов на магистралях и стояках возникает механический шум из-за температурного удлинения. Использование медных или стальных труб способствует распространению шума по всей системе отопления.
Из-за значительной турбулизации потока, который возникает при увеличенном движении теплоносителя в трубопроводе и усиленном дросселировании потока воды регулирующим клапаном, возникает гидравлический шум. Поэтому, учитывая возможность возникновения шума, необходимо на всех этапах гидравлического расчета и конструирования — подбор насосов и теплообменников, балансовых и регулирующих клапанов, анализ температурных удлинений трубопровода — выбирать соответствующие для заданных исходных условий оптимальное оборудование и арматуру.
Изготовить отопление в частном доме возможно и самостоятельно. Возможные варианты представлены в данной статье: https://teplo.guru/sistemy/varianty-otopleniya-doma-svoimi-rukami.html
Перепады давления в СО
Гидравлический расчет включает имеющиеся перепады давления на вводе отопительной системы:
- диаметры участков СО
- регулирующие клапаны, которые устанавливаются на ветках, стояках и подводках приборов отопления;
- разделительные, перепускные и смесительные клапаны;
- балансовые клапаны и величины их гидравлической настройки.
При пуске отопительной системы балансовые клапаны настраиваются на схемные параметры настройки.
На схеме отопления обозначается расчетная тепловая нагрузка каждого из отопительных приборов, которая равна тепловой расчетной нагрузке помещения, Q4. В случае наличия более одного прибора необходимо разделить величину нагрузки между ними.
Далее необходимо определить основное циркуляционное кольцо. В однотрубной системе количество колец равно числу стояков, а в двухтрубной — количеству приборов отопления. Клапаны баланса предусматривают для каждого кольца циркуляции, поэтому количество клапанов в однотрубной системе равно числу вертикальных стояков, а в двухтрубной — количеству приборов отопления. В двухтрубной СО балансовые вентили располагают на обратной подводке прибора отопления.
Санитарные нормы и правила, касающиеся отопления в частном доме, представлены здесь: https://teplo.guru/normy/snipy-po-otopleniyu.html
Расчет циркуляционного кольца включает:
- систему с попутным движением воды. В однотрубных системах кольцо располагается в самом нагруженном стояке, в двухтрубных — в нижнем приборе отопления более нагруженного стояка;
- систему с тупиковым движением теплоносителя. В однотрубных системах кольцо располагается в самом нагруженном и удаленном стояке, в двухтрубных — в нижнем приборе отопления нагруженного удаленного стояка;
- горизонтальную систему, где кольцо располагается в более нагруженной ветви 1-го этажа.
Необходимо из двух направлений расчета гидравлики основного кольца циркуляции выбрать одно.
При первом направлении расчета, диаметр трубопровода и потери давления в кольце циркуляции определяются по задаваемой скорости движения воды на каждом участке основного кольца с последующим подбором насоса циркуляции. Напор насоса Pн, Па определяется в зависимости от вида отопительной системы:
- для вертикальных бифилярных и однотрубных систем: Рн = Pс. о. — Ре
- для горизонтальных бифилярных и однотрубных, двухтрубных систем:Рн = Pс. о. — 0,4Ре
где:
- Pс.о — потери давления в основном кольце циркуляции, Па;
- Ре — естественное циркуляционное давление, которое возникает вследствие понижения температуры теплоносителя в трубах кольца и приборах отопления, Па.
В горизонтальных трубах скорость теплоносителя принимают от 0,25 м/с, для возможности удаления воздуха из них. Оптимальная расчетная движения теплоносителя в трубах из стали до 0,5 м/с, полимерных и медных — до 0,7 м/с.
После расчета основного кольца циркуляции производят расчет остальных колец путем определения известного давления в них и подбора диаметров по примерной величине удельных потерь Rср.
Применяется направление в системах с местным теплогенератором, в СО при зависимом (при недостаточном давлении на вводе тепловой системы) или независимом присоединении к тепловым СО.
Второе направление расчета заключается в подборе диаметра трубы на расчетных участках и определении потерь давления в кольце циркуляции. Рассчитывается по изначально заданной величине циркуляционного давления. Диаметры участков трубопровода подбирают по примерной величине удельных потерь давления Rср. Этот принцип применяется в расчетах отопительных систем с зависимым присоединением к тепловым сетям, с естественной циркуляцией.
Для исходного параметра расчета нужно определить величину имеющегося циркуляционного перепада давления PP, где PP в системе с естественной циркуляцией равно Pe, а в насосных системах — от вида отопительной системы:
- в вертикальных однотрубных и бифилярных системах: PР = Рн + Ре
- в горизонтальных однотрубных, двухтрубных и бифилярных системах: PР = Рн + 0,4.Ре
Проекты систем отопления, реализуемых в своих домах, представлены в данном материале: https://teplo.guru/sistemy/proekty-otopleniya-chastnyh-domov.html
Расчет трубопроводов СО
Следующей задачей расчета гидравлики является определение диаметра трубопровода. Расчет производится с учетом циркуляционного давления, установленном для данной СО, и тепловой нагрузки. Следует отметить, что в двухтрубных СО с водяным теплоносителем главное циркуляционное кольцо располагается в нижнем приборе отопления, более нагруженного и удаленного от центра стояка.
По формуле Rср = β*?рр/∑L; Па/м определяем среднее значение на 1 метр трубы удельной потери давления от трения Rср, Па/м, где:
- β — коэффициент, учитывающий часть потери давления на местные сопротивления от общей суммы расчётного циркуляционного давления (для СО с искусственной циркуляцией β=0,65);
- рр — имеющееся давление в принятой СО, Па;
- ∑L — сумма всей длины расчётного кольца циркуляции, м.
Какая температура должна поддерживаться в квартирах
Нормы отопления в многоквартирных домах в холодное время года:
Тип помещения | Оптимальная температура в градусах Цельсия | Допустимая температура в градусах Цельсия |
Жилая комната | 20-22 | 18-24 |
Жилая комната в регионах с температурой на улице -31°C и ниже | 21-23 | 20-24 |
Кухня | 19-21 | 18-26 |
Коридор между квартирами | 18-20 | 16-22 |
Туалет | 19-21 | 18-26 |
Ванная | 24-26 | 18-26 |
Вестибюль, лестничная площадка | 16-18 | 14-20 |
Кладовая | 16-18 | 12-22 |
В теплый период года норма для жилых комнат составляет в оптимальном варианте 22-25°C, а в допустимом — 20-28°C.
Если температура в вашей квартире в отопительный сезон не соответствует установленным нормативам, вы можете обратиться в обслуживающую компанию или в коммунальную службу. Они обязаны провести расследование и получить доказательства. В этом случае платежи за отопление будут уменьшены. Но такое решение можно назвать полумерой, и оно мало кого устроит, потому что в квартире все равно останутся некомфортные условия для жизни.
Дополнительные формулы для подсчета
Счетчики для расчета теплоэнергии в многоквартирном доме устанавливают до здания. Прибор показывает, сколько тепла поступает в квартиры всего строения. Тепло рассчитывают пропорционально по всем квартирам. Подсчет проводят таким образом:
П = (Обт + (Плж x (От — ∑Обт)) / Плоб) x Тт
Плж — площадь квартиры.Плoб — общая площадь жилых и нежилых помещений в здании.От — объем теплоэнергии по показаниям ОДПУ при оплате в течение отопительного срока или по среднему показателю теплоэнергии по месяцам за предыдущий год.Тт— тариф установленный на теплоэнергию.Обт — объем тепла, который нужен для обогрева всей жиплощади.∑Обт — объем всей теплоэнергии, которую потреблена в жилых и нежилых помещениях многоэтажки.
Чтобы рассчитать показатель Обт, тоже нужна формула:
Обт = Плж x (От / (Плоб — Плинд + Плои))
Расчет происходит по такой формуле:
∑Обт: От/ (Плоб + Плои) x Плоб
Если в одном жилом доме хотя бы в одной из квартир установили индивидуальный прибор учета (ИПУ), его включают в расчет общего платежа за отопление. Для расчета платежей в домах, где в нескольких квартирах поставлены ИПУ, используют ту же формулу, что и для домов с ОДПУ, но без ИПУ.
Для тех помещений, в которых нет ИПУ, показатель Обт рассчитывают так:
Обт = Плж x (∑ОбтИПУ / ∑ПлжИПУ)
∑ОбтИПУ — общая сумма по показаниям ИПУ, если расчет и начисление оплаты происходит в отопительный сезон. Или по среднемесячному объему тепла за предшествующий год.∑ПлжИПУ — площадь всех комнат с ИПУ.
В первый раз подсчет провести непросто, но даже во второй раз, становится понятно какой показатель и какие показания со счетчиков куда подставить
Изменения 2019 года, которые коснулись отопления
При расчете платежей за отопление в многоквартирных домах изменились некоторые параметры:
- Стало два варианта отопления, его разделили на 2 категории: индивидуальное и общедомовое.
- Разработали спецформулы для расчета за те квадратные метры и комнаты, которые не отапливаются, и для жилых площадей с автономным обогревом.
- Появился индивидуальный расчет платежей за отопление в многоквартирных зданиях, которые только частично оснащены счетчиками тепла.
Также для более детального расчета ввели новые показатели, который оказывают влияние на сумму оплаты. Такие как площадь мест для общего пользования и количество потребленных Гкал тепла. Эта величина — сумма показателей, которые сняли с индивидуального оборудования по учету тепла или установили на системах отопления владельцев радиаторных распределителей.