Расход теплоносителя в системе отопления: зачем рассчитывать, методы расчета

Расчет расхода теплоносителя в отопительной системе позволяет точно подобрать длину и диаметр трубопроводов и привести систему к сбалансированной работе отопление с помощью набора радиаторных клапанов. Опираясь на результаты расчета, подбирают циркуляционный насос. Ключевыми параметрами этого расчета являются расход теплоносителя в системе отопления, потери напора отопительного ресурса в отопительной конфигурации дома, а также уровень потерь от насоса или отопительного котла от первого до последнего отопительного узла – радиатора. Чтобы выполнить нужные расчеты, специалисты руководствуются формулой.

Показатель расхода теплоносителя рассчитывается с целью подбора подходящего насоса для циркуляции. Существует 2 критерия, по которым подбирается это устройство: напору носителя тепловой энергии внутри трубопровода и количеству водного ресурса, перекачиваемого за 1 час. Далее нужно определиться с понятиями. Под напором понимают высоту, на которую поднимается вода. Этот параметр измеряется от самой низкой до самой высокой точки (во многих случаях до следующего насоса циркуляции).

Расчет расширительного бака происходит с учетом свойства водного ресурса увеличения объема при нагреве. Расширительный бак устанавливается с целью компенсации этого явления. В противном случае систему просто разорвет расширяющейся жидкостью. В это устройство собираются излишки теплоносителя, расширившегося при нагреве. Именно для этого считается расход носителя тепловой энергии в отопительной конфигурации здания.

Предназначение методики заключается в возможности выбора подходящих водо-теплосчетчиков и другого оборудования в отопительной системе закрытого типа для потребительских нужд. Выявляется максимальный и минимальный расход воды на отопление. Нужно учитывать погрешность, которая допускается при расчетах, соответствующую установленными правилами учета потребительского тепла и технических параметров теплоносителя, входящих в состав отопительного комплекса.

Пример формулы расхода носителя тепловой энергии

Полный перечень расчетов представляет собой набор стандартизированных операций, разработанных строго по нормативной документации. Это обеспечивает точный результат вычислений, опираясь на который можно обеспечить жилище надежным отоплением вне зависимости от времени года и погоды.

Методика расчета значений расхода носителя тепловой энергии в системе отопления жилища разрабатывалась на основе тематической нормативной документации СНиП 2.04.07-85 и 86, а также 101-95. На основании приведенной в этих документах информации уровень расхода теплоносителя считается по формуле m=Q/c*(t2-t1). Расшифровка формулы:

• Q – общая мощность всей конфигурации отопления в доме, определяющая суммой всех ее узлов с учетом теплопотерь дома (кВт);
  
• t2, t1 – конечное и начальное значения температуры нагрева носителя тепла;
  
• c – удельная теплоемкость водного ресурса (4200 Дж/кг*температуру).
  

Расход воды в системе теплоносителя можно посчитать на любом участке трубопровода. Важным условием расчета является условие, при котором на этом участке сохранялась одинаковая скорость водного потока. Поэтому разбивать на отдельные участки трубы нужно до редукции или тройника. Учитывается также мощность всех отопительных узлов или радиаторов. Расчету совершаются для трубопроводов, расположенных перед каждым радиатором.

Специалистами утверждены определенные требования, которым должен соответствовать теплоноситель, чтобы он был максимально полезным при отоплении жилища в любой сезон вне зависимости от погодных условий. В таком случае система будет долговечной и максимально окупать затраты на обслуживание. В любом отопительном комплексе есть технические значение, требующие расчета.

Существует 5 требований к теплоносителю:

• отсутствие точных веществ;
  
• малое значение расширяемости при остывании;
  
• низкая вязкость;
  
• стандартная текучесть;
  
• доступная цена;
  
• высокое значение переноса тепловой энергии.
  

Значение, высчитанное по формуле, представляет собой числовой показатель количества теплоносителя (кг), которое тратится за 1 секунду работы. При этом сама тепловая энергия, исходящая от носителя, распространяется по всем помещениям здания по средствам работы отопительных узлов. Для получения точного расчета нужно знать уровень потребления обогревательного котла, расходуемого на нагрев 1 литра водного ресурса. Формула: G=N/Q. Расшифровка:

• N – значение мощности отопительного котла в Вт;
  
• Q – показатель теплоты, измеряемый в Дж/кг.
  

Полученное значение измеряется в кг/час и умножается на 3600. Далее нужно рассчитать нужный объем воды в системе. После перестройки обвязки нужно повторное заполнение трубопровода носителем тепловой энергии. Для этого нужно найти количество водного ресурса во всей отопительной конфигурации. В классическом случае собирают информацию из документов системы и суммируют их.Пример носителя тепловой энергии для обогрева дома

Существует 5 требований к теплоносителю:

отсутствие точных веществ;

малое значение расширяемости при остывании;

низкая вязкость;

стандартная текучесть;

доступная цена;

высокое значение переноса тепловой энергии.

Значение, высчитанное по формуле, представляет собой числовой показатель количества теплоносителя (кг), которое тратится за 1 секунду работы. При этом сама тепловая энергия, исходящая от носителя, распространяется по всем помещениям здания по средствам работы отопительных узлов. Для получения точного расчета нужно знать уровень потребления обогревательного котла, расходуемого на нагрев 1 литра водного ресурса. Формула: G=N/Q. Расшифровка:

N – значение мощности отопительного котла в Вт;

Q – показатель теплоты, измеряемый в Дж/кг.

Полученное значение измеряется в кг/час и умножается на 3600. Далее нужно рассчитать нужный объем воды в системе. После перестройки обвязки нужно повторное заполнение трубопровода носителем тепловой энергии. Для этого нужно найти количество водного ресурса во всей отопительной конфигурации. В классическом случае собирают информацию из документов системы и суммируют их.

Метод ручного определения этого параметра заключается в определении длины и сечения трубопровода. Полученные значения перемножаются и добавляются к радиаторам. Общий объем секций батарей составляет 0,45 л (сталь, алюминий или сплав) и 1,45 (чугун). Формула общего количества воды: V=N*VкВт. Расшифровка:

• N – значение мощности отопительного котла, Вт;
  
• VкВт – достаточный объем для передачи тепловой энергии в 1 кВт, дм3.
  

Внимание! Бак в этой системе имеет огромное значение. Его функция заключается в компенсации давления, повышающегося по причине расширения теплоносителя при нагреве.

Отопление в доме со множеством квартир рассчитывается в 2 вариантах:

• на весь дом работает общая котельная;
  
• индивидуальная система обогрева для каждой квартиры.
  

Расчет расхода теплоносителя в системе отопления осуществляется по похожему принципу, как и в случае с частным домом. Если в расчетах допущены ошибки, то во многих случаях многие жильцы окажутся в холодных жилищах. Например, если владельцы квартиры решили сделать у себя систему «теплый пол» и неправильно посчитали этот параметр, их соседи вполне возможно будут мерзнуть.

Это произойдет в случае, когда температура теплоносителя на входе составляет от 70 до 90 градусов по Цельсию, а допустимая температура для трубопровода – до 60 градусов Цельсия. Если даже теплые поставят все владельцы жилья при таких условиях, то отдельно взятый хозяин квартиры получит холодное помещение. Дело в том, что общая отопительная система проводится без учета особенностей отдельно взятых квартир. 

Достоинство индивидуального отопления заключается в возможности устанавливать ту отопительную систему, которая всецело подходит хозяевам. При этом, расчет носителя тепловой энергии следует рассчитывать с 10% надбавкой на отопления лестничной клетки и другие строительные сооружения.

Воду для системы отопления нужно подготовить должным образом. Жесткость теплоносителя должна находится в пределах от 7 до 10 мг-экв/1л. Если показатель будет завышенным, внутри системы будут появляться нежелательные образования в виде отложения солей и накипи. Доступный способ смягчения – кипячение воды, но эффективность довольно низкая. Использование магнитов – более продуктивный метод смягчения теплоносителя, но работают они при температуре воды не более 70 градусов.

Смягчить воду также можно специальными фильтрами ингибиторного типа. Они работают на основе действия нескольких реагентов, что повышает эффективность смягчения. Такие фильтры очищают жидкость от таких образований, как едкий натрий, известь, кальцинированная сода.

Реальный объем котла для отопления можно узнать из соответствующей документации, входящей в комплект поставки оборудования. Устройства встречаются 2 типов: напольный и настенный. Объем напольных отопительных котлов – 10-25 литров теплоносителя. Средняя мощность оборудования на твердом топливе, содержащего 20 литров носителя тепловой энергии, составляет 24 кВт. Настенные аналоги более компактные. Они могут вмещать 3-7 литров жидкости. Вместимость отопительного котла должна варьироваться в пределах 1-3% от общего объема теплоносителя. Также всю систему нужно периодически очищать от загрязнений. В противном случае она будет засоряться и терять эффективность.

Параметр расхода носителя тепловой энергии внутри любой конфигурации отопления дома – важная составляющая эффективного обогрева помещения. Главным образом его рассчитывают, чтобы подобрать насос для циркуляции. Чтобы рассчитать значение, расхода используют формулы и технические характеристики оборудования, описанные в документации.