Как увеличить объем воды в системе отопления

Содержание

Повышение эффективности систем водяного отопления частного дома

Как увеличить объем воды в системе отопления

Эффективность водяного отопления частного дома определяется несколькими основными критериями, которые могут полностью поменять схему работы под действием собственного изменения.

Под такой замысловатой фразой скрываются очень простые и понятные определения эффективности:
— скорость и равномерность прогрева системы отопления; — расход теплоносителя при нескольких режимах работы нагревательного прибора;

— количество воды в системе и ее соотношение с мощностью отопительного прибора.

Основные закономерности повышения энергоэффективности

Их не так много, но они работают и применяются для любых отопительных систем, которые используются в частном загородном строительстве и на промышленных объектах.

1. Скорость нагрева системы зависит от скорости движения теплоносителя по трубам. До определенного предела можно сказать, что чем выше скорость потока, тем эффективнее и быстрее происходит нагрев. Этот самый предел наступает, когда изменяется характер движения воды с плавного (ламинарного) на перемешивающийся (турбулентный). Появляется шум в трубах и постукивания во всех угловых переходах по причине многократных гидроударов.

Важно:
Установив насос, проверьте его работу во всех допустимых технологических режимах. Если услышите нехарактерный гул воды или увидите подрагивание труб – ставьте на предыдущий режим, потому что большего эффекта за счет скорости движения воды не добиться.

Вернемся к скорости нагрева системы отопления дома, которая, помимо скорости движения воды, зависит от материалов труб и радиаторов, а также их пропускной способности.

Условно говоря, самотечная двухтрубная система отопления на 80-120 квадратных метров нагревается до средних температур минут за 35-50. Если в нее врезать циркуляционный насос, то скорость нагрева составит 15-20 минут.

Еще один вариант усилить эффект – поставить запорную арматуру на каждую подпитку водяных радиаторов, чтобы выровнять температуру нагрева на любой отдельно взятой батарее.

2. Расход теплоносителя тоже не может не оказывать влияния на эффективность системы отопления. В общем виде, при той же самотечной двухтрубной системе отопления, расход энергоносителя составляет 100 %. При подключении насоса к системе изменяется ритмический рисунок работы котла: — без насоса: длинный нагрев – короткая пауза – короткий нагрев – пауза – длинный нагрев;

— с насосом: короткий нагрев – длинная пауза – короткий нагрев.

То есть, после изменения схемы водяной системы отопления (при включении насоса в систему) расход топлива составит не 100, а только 80-82% (расчетные данные). Еще 3-4% можно выиграть при установке дополнительной запорной арматуры.

А теперь самое главное – когда говорилось о самотечной системе отопления, то понятно, что приходилось соблюдать строгое наличие уклонов труб и изменения их диаметров.

Но, со включением в систему циркуляционного насоса, эти нормативы перестают быть обязательными, а значит — можно изменить принципиальную систему циркуляции воды.

Совет:
Если Вы ограничиваетесь исключительно врезкой насоса, то лучше всего это сделать не в саму систему, а присоединить к отоплению обводное кольцо с прикрученным насосом.

В этом случае на основной магистрали между точками врезки кольца устанавливается шаровой кран.

Таким образом, Ваша система имеет два режима работы: естественный и принудительный, так что и расход топлива меньше, и отключение электроэнергии Вам не страшно – главное вовремя открыть или закрыть кран.

3. Количество воды в системе, которое должно там быть для оптимальной работы нагревательного прибора, прописывается в паспорте водогрейного агрегата. При этом существует не только верхняя, но и нижняя граница, пренебрежение которой может быстро вывести из строя самую важную часть любого котла – теплообменник.

Важно:
Сама по себе разница количества теплоносителя (если объем находится в допустимых пределах) ничтожно мала – менее 1%. Но этот показатель стремительно растет вместе с увеличением температуры нагрева. При самотечной системе он составляет около 0,1% на каждый градус, а в принудительной – 0,08%.

Общий объем воды в системе может столь же принципиально зависеть от типа радиаторов водяного отопления и их количественной компоновки.

Дополнительные возможности достижения эффективности и экономичности

К дополнениям принято относить три методики, каждая из которых нацелена не на эффективную работу системы отопления дома как таковую, а на максимально длительное удержание тепла, уже выработанного системой.

Для этого применяются: — теплоизоляция труб отопления с помощью различных материалов (полиуретан, полиэфиры и полиэтилены, пластики) снижает теплопотери отопления на маршруте движения воды от нагревателя непосредственно к батареям; — теплоизоляция стен домов и отдельных помещений является наиболее распространенным методом, с помощью которого уже произведенное тепло продолжает работать в помещении, не имея возможности выйти за пределы утепленного контура;

— использование вспомогательных источников нагрева спасет от холодов, но не сократит, а даже увеличит расходы на отопление.

Про эффективность первых двух методик можно говорить, что они — при равных эксплуатационных условиях — способны сократить расходы на нагрев теплоносителя на 8-10%.

Заключение. Расчет системы водяного отопления

Естественно, что к каждой конкретной ситуации нужно подходить индивидуально, но, используя методы, рассмотренные в статье, и руководствуясь теми принципами, которые в ней же разложены по полочкам, можно добиться солидной энергоэффективности — вплоть до 35% от базового уровня. Единственное, о чем хотелось бы предупредить – не пытайтесь делать всё одновременно, потому что лучшее – враг хорошего. При желании достичь максимального результата, можно запросто вскипятить котел, который такое к себе отношение не простит.

Совет:
Если Вы проводите какую-либо манипуляцию по улучшению системы отопления, то не забывайте, пожалуйста, о мерах безопасности при выполнении сварочных, сантехнических или теплоизоляционных работ.

Слейте воду при изменении конфигурации системы, выключите (погасите) отопительный прибор и обязательно дайте остыть трубам перед началом работ по теплоизоляции, уменьшению теплопотерь.

Единственное, что можно (и даже нужно) делать при функционирующей системе водяного отопления – это регулировать движение теплоносителя с помощью открытия/закрытия шаровых кранов и скорость воды в трубах путем переключения режимов работы циркуляционного насоса.

Источник: http://domik-y-reki.ru/otoplenie/effektivnost-sistem-vodjanogo-otoplenija-doma/

Объем воды в системе отопления. Зависимость от мощности котла

Как подобрать мощность котла под  количество воды (объем) в системе отопления, или наоборот? Существует ли зависимость мощности от литров?Такие вопросы часто волнуют владельцев отопительных систем…

Действительно, какая должна быть мощность котла, для системы с внутренним объемом 100 литров, например?

Нет ли в этом вопросе какого либо подвоха, направленного лишь на то, что бы мы приобретали лишнее оборудование, которое нам ни к чему?

Рассмотрим, как связаны мощность котла и емкость системы отопления, а также более важный вопрос о подборе насоса для определенной мощности котла…

Откуда берется вопрос о зависимости мощности от объема

Как продать лишний радиатор? Установив его в систему, потребитель ничего особого не приобретет и ничего не потеряет, кроме денег. Но дополнительная ощутимая прибыль продавцу будет.

Возникает удобный для наращивания продаж, но не имеющий технического смысла, вопрос о подгонке объема системы отопления под мощность котла. Например, если имеется 20 кВт-ный котел, то нужно докупить еще парочку радиаторов, чтобы объем системы достиг 100 (200, 300) литров, иначе котел не сможет работать на полную мощность… Клиенту ничего не остается, как достать кошелек и начинать отсчитывать дополнительно зеленые (желтые, синие…).

Сколько воды нужно под мощность котла

Вопрос об объеме воды внутри системы отопления имеет большую популярность, так как подогревается строй-бригадами и продавцами. Увеличивать количество оборудования по любой причине – любимое занятие монтажников.

Но технически выбор мощности котла никак не зависит от объема воды в системе отопления, поэтому вопрос о подборках объемов под мощность, или наоборот – выбор котла под литры воды, — не имеет практического смысла.

Котел отдаст всю свою мощность и на 100 литров воды и на 1000 литров. Разница будет лишь во времени нагревания и остывания. Маленькая система нагреется за 10 минут и будет остывать 10 минут, затем снова автоматика включит котел… Большая же будет греться 100 минут и затем остывать долго….

Системы класса low water – в чем преимущества

В последнее время существует тенденция по уменьшению внутреннего объема систем отопления, чтобы уменьшить их тепловую инерционность, для более быстрого нагрева и остывания.

Меньшее количеством воды более гибко и быстро реагируют на изменения температуры внутри здания. Малоемкостную систему котел быстрее разогреет, и она начнет быстрее отдавать тепло, когда это потребуется. После нагрева помещения, лишнего тепла в радиаторах окажется меньше, система быстрее остынет. В этом кроется небольшая экономия.

Какие радиаторы подобрать

Современные радиаторы и конвекторы имеют в разы меньший внутренний объем и теплоемкость, по сравнению со старыми чугунными. Уменьшение теплоемкости дает возможность немного экономить энергии, и делать отопление более гибким и комфортным.  Оно оперативней реагирует на изменения температуры, и не накапливает лишней энергии.

Но это больше теоретические выкладки. На практике же ощутимой разницы пользователи не замечают, они могут приобретать любые радиаторы, какие понравятся, какие имеются в магазинах, с полной уверенностью, что система будет работать нормально.

Что важно для мощности котла

Энергия, генерируемая котлом, должна отводиться от него и рассеиваться, — передаваться воздуху и предметам. Иначе котел закипит, расплавится, сгорит…

Через котел должен проходить определенный объем теплоносителя.
Именно количество воды в единицу времени, т.е. ее расход, важно подобрать под определенную мощность котла.

  • Не вдаваясь в расчеты, можно сказать, что через теплообменник 20 кВт должно проходить не менее 1000 литров воды в час. Насос должен это обеспечить.
  • Мощность радиаторов в доме должна быть чуть больше мощности котла, чтобы ее рассеивать, в противном случае система перегреется, закипит.
Читайте также  Настройка системы отопления многоквартирного дома

Подбор  насоса под мощность котла

Важно подобрать насос под мощность котла правильно. Насос должен преодолевать гидравлическое сопротивление системы так, чтобы объем проходящей по котлу воды был бы не менее требуемого, т.е. для 10 кВт-ного котла должно быть не менее 500 литров в час (0,5 м куб./ч.)

  • Производительность насоса 25-40 на 3-ей скорости составляет при напоре 3 метра не менее 0,75 м куб в час, что для большинства систем позволяет применять его с котлом до 15 кВт, при площадях до 150 м кв, а в коротких системах и с котлом 20 кВт.
  • Производительность насоса 25-60 при напоре 3м составляет уже 2,5 м куб в час, что дает возможность использовать его для котлов до 40 кВт и площадей отопления до 300 м кв…
  • Прошли уже те времена, когда монтировались самотечные и однотрубные системы, …
  • Буферная емкость позволяет накапливать много тепловой энергии, в большом объеме …

Источник: http://teplodom1.ru/sistemotopl/1916-obem-vody-v-sisteme-otoplenija-zavisimost-ot-moshhnosti-kotla.html

Расчет объёмов для отопления: воды, баков, теплоносителя

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?

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

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

Тепловой аккумулятор» title=»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.

В качестве примера можно ознакомиться с методикой расчета расширительного бака:

Источник: https://StrojDvor.ru/otoplenie/kak-sdelat-raschet-obema-otopleniya-radiatory-truby-rasshiritelnyj-bak-i-drugie-komponenty-sistemy/

Как рассчитывать объем теплоносителя в системе отопления

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.

Читайте также  Установка водяного насоса в систему отопления

Выбор теплоносителя

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.

Общие расчеты

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

Отопительный котел

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.

Трубы

Чтобы определить достаточный объем воды в трубах, необходимо вычислить поперечное сечение трубопровода согласно формуле – S = π × R2, где:

  • S – поперечное сечение;
  • π – постоянная константа, равная 3,14;
  • R – внутренний радиус труб.

Рассчитав значение площади поперечного сечения труб достаточно умножить его на общую длину всего трубопровода в системе отопления.

Расширительный бак

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:

  • V-бака – необходимый объем расширительного бачка;
  • V-сист – общий объем жидкости в остальных элементах системы отопления;
  • K – коэффициент расширения;
  • D – эффективность расширительного бачка (указывается в технической документации).

Радиаторы

В настоящее время существует широкое разнообразие отдельных типов радиаторов для отопительных систем. Помимо функциональных различий все они имеют разную высоту.

Чтобы рассчитать объем рабочей жидкости в радиаторах, необходимо для начала подсчитать их количество. После чего умножить данную сумму на объем одной секции.

Узнать объем одного радиатора можно, воспользовавшись данными из технического паспорта изделия. При отсутствии такой информации можно сориентироваться согласно усредненным параметрам:

  • чугунные – 1,5 л на секцию;
  • биметаллические – 0,2-0,3 л на секцию;
  • алюминиевые – 0,4 л на секцию.

Понять, как правильно рассчитать значение позволит следующий пример. Допустим, имеется 5 радиаторов, изготовленных из алюминия. Каждый обогревательный элемент содержит по 6 секций. Производим расчет: 5×6×0,4 = 12 л.

В итоге

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.

Источник: https://x-teplo.ru/otoplenie/sistemy/kak-raschitat-obem-teplonositelya.html

Каким образом идет расчет объема воды в системе отопления дома

Тот, кому приходилось заниматься в своем доме монтажом или реконструкцией отопления, неизбежно искал ответ на вопрос: как вести расчет количества рабочей жидкости для того, чтобы отопление действовало эффективно?

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.

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.

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)

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

Современных типов радиаторов, предназначенных для систем отопления, сегодня много. Есть из чего выбирать. Они отличаются по своим функциям. Но не только. У них бывает разная высота. Для определения объема рабочей жидкости в радиаторах первым делом нужно подсчитать, сколько их. Затем умножаем полученное количество на характеристики одной секции.

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

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.

Объем теплоносителя в трубопроводе

Львиная доля всей жидкости находится в трубах. В схеме теплоснабжения именно они занимают значительную долю. Какой объем теплоносителя необходим в такой системе? Какие характеристики труб необходимо учитывать?

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.

Как рассчитать объем расширительного бака?

Чтобы система работала без рисков, необходима установка специализированного оборудования. Она состоит из воздухоотводчика и спускного клапана. А еще необходим расширительный бак, который служит для того, чтобы компенсировать тепловое расширение горячей воды и снижать критическое давление до характеристик, предусмотренных по норме.

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.

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

Чаще всего рабочей жидкостью служит вода. Однако без альтернативы в таком деле не обходится. Весьма эффективен и антифриз. Он хорош тем, что не замерзает и тогда, когда температура окружающей среды понижается до той отметки, которая для воды становится критической. То есть по сравнению с водой антифриз выглядит предпочтительнее.

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.

Читайте также  Автоматические воздухоотводчики в системе отопления установка

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.

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.

Источник: https://mcgrp.ru/article/5347-kakim-obrazom-idet-raschet-obyema-vodyi-v-sisteme-otopleniya-doma

Как рассчитать объем расширительного бака для отопления

Расширительные баки применяются во всех схемах систем индивидуального отопления. Главное назначение расширительного бака — это компенсация объема системы отопления вызванное тепловым расширением теплоносителя.

Особенности бака открытой системы отопления

Дело в том, что объем теплоносителя при увеличении давления увеличивается и если не предусмотреть дополнительную емкость куда бы избыточный объем мог бы уместится, то в системе отопления давление может возрасти на столько, что произойдет прорыв. Для устранения избыточного давления системы применяют расширительный бак.

Ко всему сказанному расширительный бак открытой системы отопления отличается от баков, предназначенных для закрытых систем. В закрытых системах используются баки, не сообщающиеся с атмосферой. В открытой системе применение такого бака невозможно, так как избыточное давление в баке будет создавать большое сопротивление циркуляции теплоносителя. Поэтому для открытых систем отопления применяют открытые баки.

Отсюда возникает большой недостаток открытых систем отопления — это испарение теплоносителя из бака. Как следствие периодически необходимо контролировать уровень теплоносителя в баке и в случае необходимости восполнять потери.

Кроме того, для открытых систем отопления важно не только, чтобы бак мог сообщаться с атмосферой, но и правильный расчет объема бака и грамотная установка, и подключение к системе отопления.

Расчет объема открытого расширительного бака

Традиционно объем расширительного бака определяют, как 5% объема всей системы отопления. Это связано с тем, что при увеличении температуры воды до 80 градусов ее объем увеличивается приближённо на 4%. Прибавив к этому небольшое пространство чтобы, вода не переливалась через края бака еще 1%, в сумме получаем величину объема расширительного бака в процентном соотношении от объема всей системы отопления.

Если в открытой системе применяется другой теплоноситель, то следует скорректировать объем бака исходя из величины температурного расширения применяемого теплоносителя.

Больше всего сложностей возникает с подсчетом объема теплоносителя в системе отопления. Для подсчета объема системы необходимо просуммировать внутренний объем всех элементов системы труб радиаторов, отопления и котла. Так же объем системы можно определить косвенно по мощности котла, исходя из того, что 1 Квт мощности котла необходим для подогрева 15 литров теплоносителя.

Установка и подключение открытого расширительного бака

В отличии от закрытого расширительного бака, для открытого существуют определенные правила. Самое важное правило – бак должен быть расположен выше всей системы отопления. В противном случае по принципу сообщающихся сосудов из него будет вытекать вода. Это обстоятельство и приводит за частую к отказу от устройства системы отопления открытого типа, т.к. не всегда удается удобно установить расширительный бак.

Второй важной особенностью является то, что бак должен быть подключен к обратке. Дело в том, что на обратке температура воды меньше, а, следовательно, вода будет медленнее испаряться. Кроме того, учитывая не высокую температуры воды в обратке, соединить расширительный бак с системой можно с помощью прозрачного шланга, что облегчит контроль количества воды в системе.

Дополнительно у расширительного бака могут быть предусмотрены специальные патрубки для исключения перелива и контроля уровня воды в баке.

Как выбрать расширительный бак для отопления?

Если вспомнить школьные уроки физики, то сразу можно понять предназначение этого элемента отопительной водяной системы.

Бак для отопления позволяет принимать в себя излишек воды при нагреве теплоносителя, а также отдавать часть воды после остывания теплоносителя в системе отопления. Название «расширительный» наиболее точно отображает предназначение этой емкости.

При нагревании теплоносителя его молекулы расширяются, объем увеличивается и жидкости нужно куда-то деваться. Расширительный бачок и будет тем резервуаром, куда перейдет «излишек» теплоносителя.

Бак является резервуаром для лишней воды

Виды баков

Расширительный бачок для открытой системы отопления, где не применяется принудительная циркуляция теплоносителя. Такой бак называется открытым, потому что он имеет отверстие – прямой доступ к теплоносителю. Такие баки устанавливаются всегда в верхней точке системы отопления. Это может быть чердак, лестничная клетка или просто под потолком.

В качестве бака, как правило, используются либо различные готовые приспособления, которые немного видоизменяются, либо самодельные конструкции из стали.

Народные умельцы научились применять в качестве расширительного бака обрезанный баллон из-под сжиженного газа, ресивер из-под сжатого воздуха, либо сваривали листовое железо в куб или параллелепипед без одной грани.

Как показывает практика, никаких дополнительных расчетов при этом не велось: главным считалось изготовить даже минимальную емкость, примерно от 5 литров.

Бак открытого типа в системе отопления

Такие баки имели и имеют некоторые недостатки:

  • Баки часто имеют большие размеры и из-за этого их трудно расположить в границах помещения.
  • Теплоноситель, особенно вода, постоянно испаряется и возникает потребность периодически проверять уровень и при необходимости пополнять его до нужного объема.
  • Открытый контакт теплоносителя с воздухом усиливает коррозию стальных труб или радиаторов изнутри, а также емкостей котлов.
  • Такие баки требуют утепления, особенно, если они установлены вне помещения. Исключение замерзания теплоносителя – одна из главных особенностей и необходимостей отопительных систем открытого типа.

Впрочем, справедливости ради, отметим, что некоторые эти недостатки вполне исправимы. Например, для во избежание испарения теплоносителя долгие годы выручал такой способ: после заливки воды в систему через расширительный бак наливали небольшое количество маслянистой жидкости. Даже растительное масло с этим справлялось.

В результате образовывалась пленка, сквозь которую вода не могла пробиться и одновременно с этим кислород не попадал в теплоноситель – коррозия происходила гораздо медленнее. Утепление бака, тем более на нежилом чердачном помещении, не вызывает особых сложностей.

Старая шуба, куски пенопласта – да мало ли в доме подобных вещей, чтобы надежно утеплить?

Такие баки продолжают находиться в обиходе уже многие десятилетия и вполне устраивают своих хозяев.

Второй тип – расширительный бак для отопления закрытого типа. Такие баки применяются в тех отопительных системах, где устанавливаются насосы для принудительной циркуляции теплоносителя. Их еще называют мембранными баками для отопления.

Бак закрытого типа

Конструкция такого расширительного бака являет собой стальной резервуар небольших размеров, который разделенный внутри специальной резиновой мембраной на две полости: одна из них будет заполнена теплоносителем, а вторая – газом (иногда это может быть азот, иногда – простой воздух). В одной части расширительного бака расположен штуцер для подсоединения к системе отопления, а в другой – ниппель для измерения давления газа и для подсоединения насоса при необходимости подкачки.

Такие типы намного превосходят баки открытого типа:

  • Полностью исключается контакт теплоносителя с воздухом через мембрану, что значительно уменьшит процесс окисления внутри стальной системы.
  • Бак устанавливается в любом удобном месте внутри помещения, что исключает дополнительное утепление и снижает потерю тепла.
  • Мембранный принцип действия обеспечивает герметичность бака, что исключает испарение теплоносителя.
  • Монтаж такого бака существенно прост в сравнении с баком открытого типа.
  • Значительно повышается экономичность всей системы отопления.
  • Подобная конструкция отличается большей надежностью.

Как рассчитать объем

Для правильного подбора расширительного бака закрытого типа следует произвести расчет по формуле:

V = E x C /( 1 – Рmin / Pmax) / Кзап

С – это общий объем теплоносителя в отопительной системе. Сюда включаем не только объем в радиаторах и трубах, но и объем резервуара котла и любых других элементов, где находится теплоноситель.

Е – это коэффициент расширения теплоносителя. Для определения необходимо учитывать максимально допустимую температуру при работающем отопительном агрегате.

Рmin – это начальное давление в расширительной емкости, которое измеряется в атмосферах. Значение не должно быть меньшим, чем гидростатическое давление всей системы отопления в месте расположения расширительного бака.

Pmax – это максимально допустимое значение давления (также измеряется в атмосферах). Значение соответствует давлению настройки предохранительного клапана. При этом учитывается возможность дополнительного давления от перепада высоты месторасположения предохранительного клапана и расширительного бака мембранного типа.

Кзап – это коэффициент заполнения расширительного бака. Измеряется в процентном соотношении максимума объема всей жидкости от полного объема бака.

Таблица для опредиления максимального объема жидкости, который может вместить бак

Важным моментом является знание характеристик теплоносителя. Вода или антифриз могут существенно отличаться по коэффициенту расширения.

Монтаж оборудования

Этот вопрос часто не дает покоя при возникновении проведения любых монтажных работ. Если речь идет о мембранном типе, то здесь все обстоит несколько проще.

Во-первых, его не нужно изготавливать, он уже полностью готов к эксплуатации, остается его лишь подсоединить к системе. Во-вторых, вам потребуется минимум необходимого инструмента. Если речь идет об открытых баках, то здесь понадобится и специфический инструмент, и опыт работы с ним. Например, вам нужны будут сварочный аппарат и «болгарка».

Система отопления в сборе

Практика показывает, что даже имея эти инструменты, не каждый способен качественно выполнить монтаж, чтобы со временем не образовалась течь в месте сваривания деталей. Поэтому лучше довериться профессионалам, которые качественно и, главное, в сроки выполнят все необходимые монтажные работы. С другой стороны, всегда можно попробовать выполнить все самостоятельно. Тогда и гордиться будет чем, и полезный опыт приобретается.

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

статьи:

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?

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Инженерные системы