Выбор температурного режима для отопления: описание основных параметров и примеры расчета

Общая информация

Здесь мы приведем основные положения и выдержки из действующих СНиП.

Температура наружного воздуха

Расчетная температура отопительного периода, которая закладывается в проект систем отопления — это ни много ни мало усредненная температура наиболее холодных пятидневок за восемь самых холодных зим из последних 50 лет.

Такой подход позволяет, с одной стороны, быть готовыми к сильным морозам, которые случаются лишь раз в несколько лет, с другой — не вкладывать в проект излишних средств. В масштабах массовой застройки речь идет о весьма значительных суммах.

Целевая температура в помещении

Стоит сразу оговорить, что на температуру в помещении влияет не только температура теплоносителя в системе отопления.

Параллельно действует несколько факторов:

• Температура воздуха на улице. Чем она ниже — тем больше утечка тепла через стены, окна и крыши.
• Наличие или отсутствие ветра. Сильный ветер увеличивает теплопотери зданий, продувая через неуплотненные двери и окна подъезды, подвалы и квартиры.
• Степень утепления фасада, окон и дверей в помещении. Понятно, что в случае герметично закрывающегося металлопластикового окна с двухкамерным стеклопакетом потери тепла будут куда ниже, чем с рассохшимся деревянным окном и остеклением в две нитки.

Фасад снаружи перекрывается плитами из базальтового волокна.

И, наконец, собственно температура радиаторов отопления в квартире.

Итак, каковы действующие нормативы температур в помещениях разного назначения?

• В квартире: угловые комнаты — не ниже 20С, прочие жилые комнаты — не ниже 18С, ванная комната — не ниже 25С. Нюанс: при расчетной температуре воздуха ниже -31С для угловой и прочих жилых комнат берутся более высокие значения, +22 и +20С (источник — постановление Правительства РФ от 23.05.2006 «Правила предоставления коммунальных услуг гражданам»).
• В детском саду: 18-23 градуса в зависимости от назначения помещения для туалетов, спален и игровых комнат; 12 градусов для прогулочных веранд; 30 градусов для помещений бассейнов.
• В учебных заведениях: от 16С для спален школ-интернатов до +21 в классных помещениях.
• В театрах, клубах, прочих увеселительных заведениях: 16-20 градусов для зрительного зала и +22С для сцены.
• Для библиотек (читальных залов и книгохранилищ) норма — 18 градусов.
• В продовольственных магазинах нормальная зимняя температура 12, а в непродовольственных — 15 градусов.
• В спортзалах поддерживается температура 15-18 градусов.

По понятным причинам жара в спортзале ни к чему.

В больницах поддерживаемая температура зависит от назначения помещения. Скажем, рекомендованная температура после отопластики или родов — +22 градуса, в палатах для недоношенных детей поддерживается +25, а для больных тиреотоксикозом (избыточным выделением гормонов щитовидной железой) — 15С. В хирургических палатах норма — +26С.

Температурный график

Какой должна быть температура воды в трубах отопления?

Она определяется четырьмя факторами:

1. Температурой воздуха на улице.
2. Типом системы отопления. Для однотрубной системы максимальная температура воды в системе отопления согласно действующим нормам — 105 градусов, для двухтрубной — 95. Максимальный перепад температур между подачей и обраткой — соответственно 105/70 и 95/70С.
3. Направлением подачи воды в радиаторы. Для домов верхнего розлива (с подачей на чердаке) и нижнего (с попарной закольцовкой стояков и расположением обеих ниток в подвале) температуры различаются на 2 — 3 градуса.
4. Типом отопительных приборов в доме. Радиаторы и газовые конвектора отопления имеют разную теплоотдачу; соответственно, для обеспечения одинаковой температуры в помещении температурный режим отопления должен различаться.

Конвектор несколько проигрывает радиатору в тепловой эффективности.

Итак, какой должна быть температура отопления — воды в трубах подачи и обратки — при разных уличных температурах?

Приведем лишь небольшую часть температурной таблицы для расчетной температуры окружающего воздуха -40 градусов.

• При нуле градусов температура подающего трубопровода для радиаторов с разной разводкой — 40-45С, обратного — 35-38. Для конвекторов 41-49 подача и 36-40 обратка.
• При -20 для радиаторов подача и обратка должны иметь температуру 67-77/53-55С. Для конвекторов 68-79/55-57.
• При -40С на улице для всех отопительных приборов температура достигает максимально допустимой: 95/105 в зависимости от типа системы отопления на подаче и 70С на обратном трубопроводе.

Выбор потребителя: чугун или алюминий

Эстетика чугунных радиаторов – притча во языцех. Они требуют периодической покраски, так как правила предусматривают, чтобы рабочая поверхность отопительного прибора имела гладкую поверхность и позволяла легко удалить пыль и грязь.

На шершавой внутренней поверхности секций образуется грязный налет, уменьшающий теплоотдачу прибора. Но технические параметры чугунных изделий на высоте:

• мало подвержены водной коррозии, могут эксплуатироваться более 45 лет;
• обладают высокой тепловой мощностью на 1 секцию, поэтому компактны;
• инертны в передаче тепла, поэтому хорошо сглаживают температурные перепады в комнате.

Другой тип радиаторов изготовлен из алюминия. Легкая конструкция, окрашенная в заводских условиях, не требует покраски, удобна в уходе.

Но есть недостаток, затмевающий достоинства, – коррозия в водной среде. Конечно, внутреннюю поверхность обогревателя изолируют пластиком для избегания контакта алюминия с водой. Но плёнка может повредиться, тогда начнётся химическая реакция с выделением водорода, при создании избыточного давления газа алюминиевый прибор может лопнуть.

Нормы температуры радиаторов отопления подчиняются тем же правилам, что и батареи: важен не столько нагрев металлического предмета, сколько нагрев воздуха в помещении.

Чтобы воздух хорошо прогревался, должен быть достаточный съём тепла с рабочей поверхности обогревающего конструктива. Поэтому категорически не рекомендуется повышать эстетику комнаты щитами перед нагревательным прибором.

Необходимость выполнения построений и расчетов

Температурный график необходимо разрабатывать для каждого населенного пункта. Он позволяет обеспечиться наиболее грамотную работу системы отопления, а именно:

1. Привести в соответствие тепловые потери во время подачи горячей воды в дома со среднесуточной температурой наружного воздуха.
2. Предотвратить недостаточный нагрев помещений.
3. Обязать тепловые станции поставлять потребителям услуги, соответствующие технологическим условиям.

Такие вычисления необходимы, как для крупных отопительных станций, так и для котельных в небольших населенных пунктах. В этом случае результат расчетов и построений будет называться график котельной.

Теплоснабжение многоэтажного дома

Распределительный узел отопления многоквартирного дома

Разводка отопления в многоэтажном доме имеет важное значение для эксплуатационных параметров системы. Однако помимо этого следует учитывать характеристики теплоснабжения

Важным из них является способ подачи горячей воды – централизованный или автономный

Важным из них является способ подачи горячей воды – централизованный или автономный.

В подавляющих случаях делают подключение к центральной отопительной системе. Это позволяет уменьшить текущие затраты в смете на отопление многоэтажного дома. Но практически уровень качества подобных услуг остается крайне низким. Поэтому при возможности выбора предпочтение отдается автономному отоплению многоэтажного дома.

Автономное отопление многоэтажного дома

автономное отопление многоэтажного дома

В современных многоэтажных жилых зданиях существует возможность организации независимой системы теплоснабжения. Она может быть двух типов – поквартирное или общедомовое. В первом случае автономная отопительная система многоэтажного дома осуществляется в каждой квартире отдельно. Для этого делают независимую разводку трубопроводов и устанавливают котел (чаще всего — газовый). Общедомовая подразумевает монтаж котельной, к которой предъявляются особые требования.

Принцип ее организации ничем не отличается от аналогичной схемы для частного загородного дома. Однако есть ряд важных моментов, которые необходимо учесть:

• Установка нескольких котлов отопления. Обязательно один или несколько из них должны выполнять дублирующую функцию. В случае выхода из строя одного котла – другой должен заменить его;
• Монтаж двухтрубной отопительной системы многоэтажного дома, как наиболее эффективной;
• Составление графика проведения плановых ремонтных и профилактических работ. В особенности это актуально для отопительного нагревательного оборудования и групп безопасности.

Учитывая особенности отопительной схемы конкретного многоэтажного дома нужно организовать поквартирную систему учета тепла. Для этого на каждый входящий патрубок от центрального стояка нужно установить счетчики учета энергии. Именно поэтому ленинградская отопительная система многоэтажного дома не подходит для уменьшения текущих затрат.

Централизованное отопление многоэтажного дома

Схема элеваторного узла

Как может измениться разводка отопления в многоквартирном доме при подключении его к центральному теплоснабжению? Основным элементом этой системы является элеваторный узел, который выполняет функции нормализации параметров теплоносителя до приемлемых значений.

Общая протяженность центральных тепловых магистралей достаточно велика. Поэтому в тепловом пункте создают такие параметры теплоносителя, чтобы потери тепла были минимальны. Для этого повышают давление до 20 атм. что приводит к возрастанию температуры горячей воды до +120°С. Однако учитывая особенности системы отопления в многоквартирном доме, подача горячей воды с такими характеристиками к потребителям не разрешена. Для нормализации параметров теплоносителя устанавливают элеваторный узел.

Он может быть рассчитан как для двухтрубной, так и для однотрубной отопительной системы многоэтажного дома. Его основными функциями являются:

• Уменьшение давления с помощью элеватора. Специальная конусная задвижка регулирует объем притока теплоносителя в распределительную систему;
• Снижение уровня температуры до +90-85°С. Для этого предназначен узел смешивания горячей и остывшей воды;
• Фильтрация теплоносителя и уменьшение содержания кислорода.

Помимо этого элеваторный узел выполняет основную балансировку однотрубной системы отопления в доме. Для этого в нем предусмотрена запорная и регулирующая арматура, которая в автоматическом или полуавтоматическом режиме осуществляет регулировку давления и температуры.

Также нужно учитывать, что смета на централизованное отопление многоэтажного дома будет отличаться от автономной. В таблице показаны сравнительные характеристики этих систем.

Параметры температуры теплоносителя в системе отопления

Система отопления в многоквартирном доме — сложная структура, качественное функционирование которой зависит от правильности инженерных расчётов ещё на стадии проектирования.

Нагретый теплоноситель нужно не только доставить до здания с минимальными теплопотерями, но и равномерно распределить в помещениях на всех этажах.

Если в квартире холодно, то возможной причиной бывает проблема с сохранением необходимой температуры теплоносителя при перегоне.

Оптимальная и максимальная

Максимальная температура батарей рассчитана исходя из требований техники безопасности. Во избежание возгораний теплоноситель должен быть на 20 °C холоднее, чем температура, при которой некоторые материалы, способны самовоспламеняться. Норматив указывает на безопасные отметки в диапазоне от 65 до 115 °C.

Но, закипание жидкости внутри трубы крайне нежелательно, поэтому при превышении отметки в 105 °C может служить сигналом к принятию мер по остужению теплоносителя. Оптимальной для большинства систем считается температура в 75 °C. При превышении этой нормы, батарея оборудуется специальным ограничителем.

Минимальная

Максимально возможное охлаждение теплоносителя зависит от необходимой интенсивности прогрева помещения. Этот показатель напрямую связан с температурой воздуха на улице.

В зимнее время, при морозе в –20 °C, жидкость в радиаторе при начальной норме в 77 °C, не должна охлаждаться менее чем до 67 °C.

Нормальным значением в обратке при этом считается показатель в 70 °C. При потеплениях до 0 °C, температура теплоносителя может падать до 40–45 °C, а обратка до 35 °C.

Как устроен терморегулятор

Терморегулятор включает в себя две основные части: термоклапан и термостатическую головку. Размеры устройства подходят под разные диаметры труб и типы отопительных систем. Термостатический элемент съёмный. На один и тот же термоклапан можно поставить регулятор разных типов.

Принцип работы терморегулятора для батарей отопления понять не сложно, если разобраться в его конструкции. Термоклапан напоминает с виду простой вентиль. Состоит из седла и запорного конуса, открывающего и закрывающего канал для теплоносителя. Температуру регулируют с помощью изменения количества теплоносителя, который проходит через отопительный прибор.

Для однотрубной и двухтрубной систем клапана различаются. Это связано с тем, что гидравлическая нагрузка на вентиль в однотрубной системе ниже в два раза. Вентили для однотрубных систем можно ставить в водяные контуры с естественной циркуляцией.

Как узнать температуру теплоносителя в батареях?

Для определения соответствия температуры батарей отопления нормам по ГОСТу необходимо узнать теплоту непосредственно у радиатора. Для этого существует несколько вариантов:

• медицинский градусник — прибавьте к показателям 2–3°С;
• инфракрасный термометр;
• спиртовой градусник.

В каждом конкретном случае необходимо придерживаться определённых правил:

• Термометр медицинский (бытовой). Достаточно приложить участок со ртутью к поверхности батареи и подождать несколько минут или секунд (в зависимости от разновидности градусника).
• Спиртовой термометр. Отличный вариант, если хозяин квартиры желает ежедневно контролировать температуру на соответствие нормам. Что делать:
  • приложите спиртометр к радиатору отопления;
  • закрепите скотчем (лучше использовать тонкий двухсторонний);
  • сверху приложите любой теплоизоляционный материал (эковата, минеральная вата, поролон, защитная фольга и т. п.);
  • тщательно закрепите скотчем.
• Инфракрасный прибор. Главное преимущество — получение мгновенного результата, отсутствие необходимости прикладывать к поверхности. Но показатели дают небольшую погрешность. Для измерения направьте луч на батарею.

Если есть возможность, купите специальный прибор, оснащённый датчиком и термо рампой. Он работает от электричества или на зарядном аккумуляторе (зависит от модели). Есть множество контактных и бесконтактных вариантов.

Разница температур на радиаторе отопления

Watch this video on YouTube

Влияние способов подключения и места установки на теплоотдачу радиаторов

При расчете фактической мощности радиаторов следует знать, что теплоотдача приборов также зависит и от способа размещения. Фактическая мощность, полученная в результате расчетов, показывает какое количество тепла радиатор отдаст при расчетных параметрах теплоносителя, грамотной схеме подключения, сбалансированной системе отопления, а также при установке открыто на стене или под окном без использования декоративных экранов.

Как правило, оконные проемы являются строительными элементами с максимальными потерями тепла вне зависимости от количества камер и прочих  энергоэффективных показателей. Поэтому радиаторы отопления принято размещать в пространстве под окном. В таком случае радиатор, нагревая воздух в зоне установки, создает некую душирующую завесу вдоль окна, направленную вверх помещения и позволяющую отсекать поток холодного воздуха. При смешивании холодного воздуха с теплыми потоками от радиатора возникают конвективные потоки в помещении, которые позволяют увеличить скорость прогрева.

Рекомендуется устанавливать радиаторы шириной не меньше половины ширины оконного проема.

Еще одним требованием увеличить эффективность обогрева комнаты является подбор габарита радиатора относительно ширины оконного проема. Длину радиатора рекомендуется подбирать не мене половины ширины оконного проема. В противном случае будет велика вероятность образования холодных зон в непосредственной близости к окну и будет заметно снижена конвективная составляющая обогрева помещения.

Если в здании присутствует большое количество угловых комнат, то следует размещать такое количество приборов отопления, равное количеству наружных ограждающих конструкций.

Например, для помещения 1-го этажа рассматриваемого в качестве примера жилого дома площадью 8, 12 м2 следует предусматривать по 2 радиатора. Один располагается под оконными конструкциями, второй или у противоположного окна или у глухой стены, но в максимальном приближении к углу помещения. Таким образом, будет соблюден максимально равномерный прогрев всех комнат.

Если система отопления дома проектируется по вертикальной схеме, то прокладку стояков для подводки к радиаторам угловых комнат следует производить непосредственно в угловых стыках стен. Это позволит дополнительно прогревать наружные строительные конструкции и предотвратить отсыревание и порчу отделочных материалов в углах.

В случае установки радиаторов под окнами с использованием дополнительных декоративных элементов (экранов, широких подоконников) или установки в нишах для расчета фактической мощности отопительных приборов необходимо пользоваться следующими поправочными коэффициентами:

• Узкий подоконник не перекрывает радиатор по глубине, но лицевая панель прибора отопления закрыта декоративным экраном (расстояние между стеной и экраном не менее 250 мм) – Ккорр=0,9.
• Широкий подоконник полностью перекрывает глубину радиатора, декоративный экран закрывает лицевую панель (расстояние между стеной и экраном не менее 250 мм), но в верхней части оставлена щель, равная 100 мм по вертикали – Ккорр=1,12.
• Широкий подоконник полностью перекрывает радиатор по глубине, дополнительные декоративные конструкции отсутствуют – Ккорр=1,05.

Из рассмотренных выше вариантов установки приборов отопления видно, что для того чтобы уровень конвекции не был снижен следует оставлять воздушные зазоры со всех сторон приборов отопления. Минимальными расстояниями от финишного уровня напольного покрытия и от подоконника до прибора отопления должно составлять не менее 100 мм, а зазор между стеной и задней поверхностью радиатора не менее 30 мм.

Различают одностороннее подключение радиаторов к системам отопления и разностороннее, когда трубопроводы подводят к прибору с противоположных сторон. Односторонний способ является наиболее экономичным и удобным с точки зрения дальнейшей эксплуатации приборов отопления. Подключение радиаторов с разных сторон немного увеличивает их теплоотдачу, но на практике этот способ используют при установке отопительных приборов более 15-ти секций или при подключении нескольких радиаторов в связке.

Теплосъем от радиаторов зависит также и от точки подвода подающего трубопровода. При подключении по схеме «сверху-вниз», когда горячая вода подводится к верхнему патрубку, а обратка к нижнему, теплопередача от радиатора увеличивается. При подключении «снизу-вверх» тепловой поток снижается, при этом прогрев радиаторов осуществляется неравномерно, а типоразмер приборов должен быть значительно увеличен для достижения расчетной мощности.

Расчет температуры теплоносителя

На основе полученных значений подбирается температурный режим отопления и строится прямая теплоотдачи. По одной оси наносятся значения степени нагрева подаваемой в систему отопления воды, а по другой температура наружного воздуха. Все величины принимаются в градусах Цельсия. Результаты расчета сводятся в таблицу, в которой указаны узловые точки трубопровода.

Проводить вычисления по методике достаточно сложно. Для выполнения грамотного расчета лучше всего воспользоваться специальными программами.

Для каждого здания такой расчет выполняется в индивидуальном порядке управляющей компанией. Для примерного определения воды на входе в систему можно воспользоваться существующими таблицами.

1. Для крупных поставщиков тепловой энергии используют параметры теплоносителя 150-70ᵒС, 130-70ᵒС, 115-70ᵒС.
2. Для небольших систем на несколько многоквартирных домов применяются параметры 90-70ᵒС (до 10 этажей), 105-70ᵒС (свыше 10 этажей). Может также быть принят график 80-60ᵒС.
3. При обустройстве автономной системы отопления для индивидуального дома достаточно контроля над степенью нагрева с помощью датчиков, график можно не строить.

Выполненные мероприятия позволяют определять параметры теплоносителя в системе в определенный момент времени. Анализируя совпадение параметров с графиком можно проверять эффективность отопительной системы. В таблице температурного графика указывается также степень нагрузки на систему отопления.

Экономичный расход энергоресурсов в отопительной системе, может быть достигнут, если выполнять некоторые требования. Одним из вариантов, является наличие температурной диаграммы, где отражается отношение температуры, исходящей от источника отопления к внешней среде. Значение величин дают возможность оптимально распределять тепло и горячую воду потребителю.

Высотные дома подключены в основном к центральному отоплению. Источники, которые передают тепловую энергию, являются котельные или ТЭЦ. В качестве теплоносителя используется вода. Её нагревают до заданной температуры.

Пройдя полный цикл по системе, теплоноситель, уже охлаждённый, возвращается к источнику и наступает повторный нагрев. Соединяются источники с потребителем тепловыми сетями. Так как окружающая среда меняет температурный режим, следует регулировать тепловую энергию, чтобы потребитель получал необходимый объём.

Регулирование тепла от центральной системы можно производить двумя вариантами:

1. Количественный. В этом виде изменяется расход воды, но температуру она имеет постоянную.
2. Качественный. Меняется температура жидкости, а расход её не изменяется.

В наших системах применяется второй вариант регулирования, то есть качественный. Здесь есть прямая зависимость двух температур: теплоносителя и окружающей среды. И расчёт ведётся таким образом, чтобы обеспечить тепло в помещении 18 градусов и выше.

Отсюда, можно сказать, что температурный график источника представляет собой ломанную кривую. Изменение её направлений зависит от разниц температур (теплоносителя и наружного воздуха).

График зависимости может быть различный.

Конкретная диаграмма имеет зависимость от:

1. Технико-экономических показателей.
2. Оборудования ТЭЦ или котельной.
3. Климата.

Высокие показатели теплоносителя обеспечивают потребителя большой тепловой энергией.

Ниже показан пример схемы, где Т1 – температура теплоносителя, Тнв – наружного воздуха:

Применяется также, диаграмма возвращённого теплоносителя. Котельная или ТЭЦ по такой схеме может оценить КПД источника. Он считается высоким, когда возвращённая жидкость поступает охлаждённая.

Стабильность схемы зависит от проектных значений расхода жидкости высотными домами. Если увеличивается расход через отопительный контур, вода будет возвращаться не охлаждённой, так как возрастёт скорость поступления. И наоборот, при минимальном расходе, обратная вода будет достаточно охлаждена.

Заинтересованность поставщика, конечно, в поступлении обратной воды в охлаждённом состоянии. Но для уменьшения расхода существуют определённые пределы, так как уменьшение ведёт к потерям количества тепла. У потребителя начнётся опускаться внутренний градус в квартире, который приведёт к нарушению строительных норм и дискомфорту обывателей.

Область применения и назначение температурного графика

Температурный график разрабатывается инженерами-теплотехниками в проектных службах теплоснабжающих организаций по методологии, учитывающей конкретные местные условия. Формула расчета температурного графика включает в себя теплопотери транспортируемой среды на отрезке от источника теплоснабжения (ТЭЦ) до зданий. Графики составляют для температур транспортируемого теплоносителя: на выходе ТЭЦ и котельных, на входе домов, после элеваторного узла в ЦТП, ИТП и прохождения его по квартирным батареям (обратка).

Температурная таблица или график показывает взаимосвязь между температурой атмосферного воздуха и теплоносителя на входе системы. Также в нем обязательно приведены температурные показатели воды в линии обратки, которые следует поддерживать в обогревательном контуре.

График несет следующую функциональную нагрузку в обслуживании и эксплуатации теплосетей:

• Соблюдаемая специалистами по обслуживанию норма температуры теплоносителя в системе отопления, приведенная в таблицах, позволяет поддерживать одинаковый комфортный микроклимат в помещениях вне зависимости от состояния внешней атмосферы.
• Применяется при анализе режимов работы, проведении наладочных операций в теплосетях.

Рис. 8 Элеваторный узел – схема и внешний вид

• Обеспечивает экономию топлива на подогрев воды за счет поддержания оптимальной температуры в обратной линии. Это позволяет потребителю и теплоснабжающей организации снизить финансовые расходы на обогрев.
• Также экономия энергоресурсов обеспечивается за счет составления индивидуальных графиков с учетом климатических особенностей региона, технических характеристик и размеров (диаметров) труб, материалов (теплопроводности) стен сооружений.
• Позволяет оптимально распределять не только тепловую энергию, но и поддерживать нужную температуру в связанных с теплосетями линиях ГВС.
• В графике учитывают различные максимальные значения нагрева рабочего тела на ТЭЦ, за стандарт приняты следующие показатели: 150, 130, 120, 105 и 95 °С.
• Применение таблиц позволяет бережно использовать арматуру, оборудование и трубы в зависимости от материала их изготовления, срока службы, физических характеристик и размеров. К примеру, для изношенных теплосетей подбирают щадящую эксплуатацию в режиме отопления 95 70.
• Позволяет производить автоматическое регулирование параметров теплоносителя за счет установки цифровых значений на приборах автоматики в соответствии с табличными данными.
• На основании таблиц подбирают арматуру, оборудование, нагревательные котлы, трубы, радиаторные теплообменники, удовлетворяющие предельным температурным диапазонам теплосетей.
• Также для обеспечения требуемых температур в соответствии с таблицей рассчитывают диаметр труб, выбирают утепляемые участки и теплоизолятор трубопровода: материал его изготовления, толщину.
• Помимо параметров отопления в графике нередко указывают температурные характеристики нагреваемой воды в системах ГВС, вентилирования, связанных с отопительным контуром.
• При необходимости температурный график 95 на 70 из таблицы теплосетей может быть использован в системе отопления частного дома.

Рис. 9 Пример температурного графика

Цели гидравлического расчета

Цели гидравлического расчета заключаются в следующем:

1. Подобрать оптимальные диаметры трубопроводов.
2. Увязать давления в отдельных ветвях сети.
3. Выбрать циркуляционный насос для системы отопления.

Раскроем подробнее каждый из этих пунктов.

1. Подбор диаметров трубопроводов

Если система разветвлённая – есть короткая и длинная ветка, то на длинной ветке идёт большой расход, а на короткой — меньший. В этом случае короткая ветка должна выполняться из труб меньших диаметров, а длинная ветка должна выполняться из труб большего диаметра.

И, по мере уменьшения расхода, от начала к концу ветки диаметры труб должны уменьшаться так, чтобы скорость теплоносителя была примерно одинакова.

2. Увязка давлений в отдельных ветвях сети

Увязка может производиться подбором соответствующих диаметров труб или, если возможности этого способа исчерпаны, то за счёт установки регуляторов расхода давления или регулировочных вентилей на отдельных ветвях.

Регулировочная арматура может быть разной.

Бюджетный вариант — ставим регулировочный вентиль — т.е. вентиль с плавной регулировкой, который имеет градацию в настройке. Каждый вентиль имеет свою характеристику. При гидравлическом расчёте проектировщик смотрит, какое давление необходимо погасить, и определяется так называемая невязка давлений между длинной и короткой ветками. Тогда по характеристике вентиля проектировщик определяет, на сколько оборотов этот вентиль, от полностью закрытого положения, надо будет открыть. Например, на 1, на 1.5 или на 2 оборота. В зависимости от степени открытия вентиля будет добавляться разное сопротивление.

Более дорогой и сложный вариант регулировочной арматуры — т.н. регуляторы давления и регуляторы расхода. Это устройства, на которых мы задаём необходимый расход или необходимый перепад давлений, т.е. падение давлений на этой ветке. В этом случае устройства сами контролируют работу системы и, если расход не соответствует требуемому уровню, то они открывают сечение, и расход увеличивается. Если расход слишком большой, то сечение перекрывается. Аналогично происходит и с давлением.

Если все потребители после ночного понижения теплоотдачи одновременно открыли утром свои отопительные приборы, то теплоноситель попытается, в первую очередь, поступать в ближние к тепловому пункту приборы, а до дальних дойдет спустя часы. Тогда сработает регулятор давления, прикрывая ближайшие ветки и, тем самым, обеспечит равномерное поступление теплоносителя во все ветки.

3. Подбор циркуляционного насоса по давлению (напору) и по расходу (подаче)

Если в системе стоит несколько циркуляционных насосов, то в случае их последовательного монтажа у них суммируется напор, а расход будет общим. Если насосы работают параллельно, то у них суммируется расход, а напор будет одинаковым.

Важно: Определив в ходе гидравлического расчёта потери давления в системе, можно выбрать циркуляционный насос,
который оптимально будет соответствовать параметрам системы, обеспечивая оптимум затрат – капитальных (стоимость насоса) и эксплуатационных (стоимость электроэнергии на циркуляцию)

Заключение

Отопление в доме

Итак, подведем итог. Как видите, чтобы сделать гидравлический анализ отопительной системы дома, необходимо учесть многое. Пример специально был простым, поскольку разобраться, скажем, с двухтрубной системой отопления дома в три или более этажей очень сложно. Для проведения такого анализа придется обратиться в специализированное бюро, где профессионалы разберут весь «по косточкам».

Необходимо будет учесть не только вышеописанные показатели. Сюда придется включить потерю давления, снижение температуры, мощность циркуляционного насоса, режим работы системы и так далее. Показателей много, но все они присутствуют в ГОСТах, и специалист быстро разберется, что к чему.

Единственное, что необходимо предоставить для расчета — это мощность отопительного котла, диаметр труб, наличие и количество запорной арматуры и мощность насоса.

Для того, чтобы система водяного отопления правильно фунциклировала необходимо обеспечить нужную скорость теплоносителя в системе. Если скорость будет маленькая, обогрев помещения будет очень медленный и дальние радиаторы будут значительно холоднее ближних. Наоборот, если же скорость теплоносителя будет слишком большой, то сам теплоноситель не будет успевать нагреваться в котле, температура всей системы отопления будет ниже. Добавится и уровень шума. Как видим скорость теплоносителя в системе отопления – очень важный параметр. Разберёмся же подробнее – какая должна быть самая оптимальная скорость.

Системы отопления где происходит естественная циркуляция, как правило, имеют сравнительно низкую скорость теплоносителя. Перепад давления в трубах достигается правильным расположением котла, расширительного бачка и самих труб – прямых и обратки. Только правильный расчёт перед монтажом, позволяет добиться правильного, равномерного движения теплоносителя. Но всё равно инерционность отопительных систем с естественной циркуляцией жидкости очень большая. Результат – медленный прогрев помещений, маленький КПД. Главный плюс такой системы – это максимальная независимость от электроэнергии, нет электрических насосов.

Чаще всего в домах используется система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. Основным элементом такой системы является циркуляционный насос. Именно он ускоряет движение теплоносителя, от его характеристик зависит скорость жидкости в системе отопления.

Что влияет на скорость теплоносителя в системе отопления:

Схема системы отопления, — вид теплоносителя, — мощность, производительность циркуляционного насоса, — из каких материалов изготовлены трубы и их диаметр, — отсутствие воздушных пробок и засоров в трубах и радиаторах.

Для частного дома наиболее оптимальным будет скорость теплоносителя в пределах 0,5 – 1,5 м/с. Для административно-бытовых зданиях – не более 2 м/с. Для производственных помещений – не более 3 м/с. Верхний предел скорости теплоносителя выбирается, в основном, из-за уровня шума в трубах.

Многие циркуляционные насосы имеют регулятор скорости потока жидкости, так что возможно подобрать наиболее оптимальную именно для вашей системы. Правильно нужно выбирать и сам насос. Не надо брать с большим запасом мощности, так как будет большее потребление электроэнергии. При большой протяжённости системы отопления, большом количестве контуров, этажности и так далее лучше устанавливать несколько насосов меньшей производительности. Например, отдельно поставить насос на тёплый пол, на второй этаж.

Скорость воды в системе отопления Скорость воды в системе отопления Для того, чтобы система водяного отопления правильно фунциклировала необходимо обеспечить нужную скорость теплоносителя в системе. Если скорость будет маленькая,