Как рассчитать объем системы отопления? Не слишком ли велик расход теплоносителя в системе отопления? Формула расчета

Необходимсоть вычисления отопления

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.

Какие особенности имеет расчет гидравлического отопления

Гидравлический расчет системы отопления по праву считается наиболее сложным и трудоемким этапом в процессе проектирования системы отопления для частного дома.

Перед началом проектирования необходимо выполнить ряд расчетно-графических работ:

Рассчитать тепловой баланс в помещениях, которые будут отапливаться;
Необходимо выбрать тип отопительных приборов и теплообменных поверхностей, после чего указать их размещение на планах жилищной площади;
Выбрать необходимый тип конфигурации и вид водяного отопления. Принять решения по поводу размещения источников теплоподачи, трассировки веток магистральных труб;
Выделить тип используемого оборудования, регулирующей и запорной арматуры (кранов, вентилей, клапанов и терморегуляторов);

Найти главное циркулярное кольцо, которое является последовательным набором участков трубопровода, учитывая максимальный расход теплоносителя. Для двухтрубной системы используется принцип – от источника теплопередачи до конечного элемента потребления, а для однотрубной – от стояка до термоисточника.

Расчёт радиаторов

В нашем случае мы будем использовать стандартные алюминиевые радиаторы высотой 0,6 м. Мощность каждого ребра такого радиатора при температуре 70 °С составляет 150 Вт. Далее мы посчитаем мощность каждого радиатора и количество условных рёбер:

комната 1: 28 м3 · 40 Вт · 1,2 = 1344 Вт. Округляем до 1500 и получаем 10 условных рёбер, но поскольку у нас два радиатора, оба под окнами, мы возьмём один с 6-ю рёбрами, второй с 4-мя.
комната 2: 28 м3 · 40 Вт · 1,2 = 1344 Вт. Округляем до 1500 и получаем один радиатор с 10-ю рёбрами.
комната 3: 56 м3 · 40 Вт · 1,2 = 2688 Вт Округляем до 2700 и получаем три радиатора: 1-й и 2-й по 5 рёбер, 3-й (боковой) — 8 рёбер.
прихожая: 22,4 м3 · 40 Вт · 1,2 = 1075,2 Вт. Округляем до 1200 и получаем два радиатора по 4 ребра.
ванная: 11,2 м3 · 45 Вт · 1,2 = 600 Вт. Тут температура должна быть немного выше, получается 1 радиатор с 4-мя рёбрами.
туалет: 8,4 м3 · 40 Вт · 1,2 = 403,2 Вт. Округляем до 450 и получаем три ребра.
кухня: 43,4 м3 · 40 Вт · 1,2 = 2083,2 Вт. Округляем до 2100 и получаем два радиатора по 7 рёбер.

В конечном результате мы видим, что нам необходимо 12 радиаторов общей мощностью:

900 + 600 + 1500 + 750 + 750 + 1200 + 600 + 600 + 600 + 450 + 1050 + 1050 = 10,05 кВт

Исходя из последних расчётов, видно, что наша индивидуальная система отопления без проблем справится с возложенной на неё нагрузкой.

Объем теплоносителя в трубопроводе

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.

ВАЖНО! Если у вас труба из пластика, то диаметр в ней определяют по размерам внешних стенок. Если из металла, то диаметр в ней определяют по размерам внутренних стенок

Для тепловых систем, у которых большая протяженность, это бывает существенно.

Технология заполнения закрытой системы

Необходимость в заполнении отопления жидкостью может быть вызвана одной из трех причин:

первым запуском вновь смонтированной системы;
заливом теплоносителя после ремонта (обслуживание, устранение течей, замена котла, радиаторов или других элементов);
заполнением после слива жидкости при длительном простое – применяют в основном для водяных контуров. Специальные жидкости сливают для смены при превышении нормативного срока службы материала (согласно техническому паспорту обычно от 5 до 10 лет).

В зависимости от этого перед заполнением может быть необходима процедура опрессовки системы повышенным давлением, чтобы убедиться в отсутствии течей. Длительно эксплуатируемое отопление нуждается в промывке и очистке от накипи и продуктов коррозии. Для этого выполняют предварительную обработку специальными средствами, например Thermagent Active от .

Заполнение отопительной системы снизу.

Основной рекомендуемый метод закачивания рабочей жидкости в систему закрытого типа – через входной патрубок в нижней части магистрали. Для этого потребуется насос специальной конструкции. Они бывают с электрическим приводом и ручные (поршневые). Это оборудование требуется очень редко, поэтому владельцу частного дома вряд ли имеет смысл его приобретать, но можно найти вариант разовой аренды. Перед закачкой жидкости открывают воздушный клапан безопасности в верхней части контура и все краны Маевского на радиаторах. Включают насос и начинают закачку с давлением 2–2,5 атмосферы. В процессе выхода воздуха закрывают краны на радиаторах, а при появлении жидкости на выходе предохранительного клапана – и на нем. Добиваются полного удаления воздуха из системы.

Заполнение отопительной системы сверху.

Допускается как альтернатива при отсутствии нагнетательного насоса. Сложность работы в том, что потребуется скоординированное участие нескольких человек в разных местах. В верхней точке отопительного контура выкручивают автоматический клапан сброса, вставляют воронку и начинают заполнять систему. При этом нижний кран нужно открыть для выхода воздуха и закрыть немедленно после вытекания жидкости. Процесс намного сложнее, чем закачка снизу насосом, поскольку риск завоздушивания контура в этом случае намного больше. Только убедившись, что весь воздух из труб вышел, можно установить на место снятый клапан и нарастить давление до расчетного. Здесь используют отрезки шлангов, наполняя их теплоносителем. Один конец присоединяют к открытому крану в отоплении, с другого – закачивают воздух автомобильным компрессором. Когда вся жидкость окажется внутри трубы, кран закрывают и процедуру повторяют.

Как определить объем радиатора отопления

Теплоноситель в системе отопления – это не только водопроводная вода, которая закачивается внутрь за счет своего давления. К примеру, в загородных поселках нередко воду заливают в отопление ведрами, доставая ее из колодца или близлежащего водоема. Или вообще используют незамерзающие жидкости.

Второй вариант используется нечасто только из-за дороговизны материала, но тот, кто планирует проживать на даче или загородном коттедже только по выходным и праздникам, пользуется именно незамерзающими жидкостями, чтобы каждый раз не сливать теплоноситель из отопительной системы.

Поэтому расчет объема теплоносителя – важный показатель, в который входит объем радиатора отопления, объем труб и отопительного котла.

Емкость котла указана в паспорте изделия. Этот показатель будет в основном зависеть от мощности агрегата и его размеров. Объем труб можно определить из специальных таблиц, которых в Интернете большое количество. Мы тоже предлагаем такую таблицу:

Диаметр (мм)	Объем одного погонного метра (л)
15	0,177
20	0,31
25	0,49
32	0,8
40	1,25
50	1,96

Чтобы определить общий объем необходимого теплоносителя, который будет помещаться только в трубы, необходимо измерить их общую длину и умножить на показатель из таблицы. Если вы пользуетесь проектом для сооружения отопительной системы, то все необходимые расчеты и замеры можно провести по нему.

Рассчитываем объем радиатора

Итак, остается только определить объем воды в радиаторе отопления. Как это можно сделать проще всего? Советуем опять-таки воспользоваться таблицами

Обращаем ваше внимание, что производители предлагают на рынке различные модели отопительных приборов

В модельной линейке могут оказаться радиаторы не только разной конструкции, но и разных размеров. В плане размерного ряда в основе лежит межосевое расстояние, то есть, это расстояние между осями двух коллекторов (верхнего и нижнего).

К тому же в настоящее время производители предлагают приборы на заказ, в которых используются индивидуальные эскизы и рисунки. С определением емкости этих батарей все намного сложнее.

Но давайте вернемся к данному показателю и покажем усредненные величины для приборов отопления. Берем модели вида 500 (межосевое расстояние).

Чугунный радиатор ЧМ-140 старого образца – 1,7 литра объем одной секции.
То же самое только нового образца – 1л.
Стальной панельный прибор тип 11 (то есть, одна панель) – 0,25 л на каждые 10 см длины прибора. Измерение типа в количественном соотношении увеличивает объем теплоносителя на 0,25 л. То есть, тип 22 – 0,5 л, тип 33 – 0,75 л.
Алюминиевая батарея – 0,45 л на каждую секцию.
Биметаллический – 0,25 л.

В данном списке нет стальных трубчатых радиаторов. Даже приблизительный объем у этой модели определить будет непросто. Дело все в том, что производители используют для их изготовления трубы различных диаметров, отсюда и невозможность подобрать хотя бы усредненный вариант

Поэтому рекомендуем обращать внимание на паспортные данные, где показатель объема должен быть указан

Соотношение по типажу

Расчет объема опытным путем

А если такового показателя нет, что делать? Тогда рекомендуем найти объем батареи отопления практическим путем. Как это можно сделать:

Устанавливаете три заглушки на радиатор.
Ставите его на торец так, чтобы открытый патрубок находился сверху.
Берете мерную емкость, к примеру, ведро или ковшик (то есть вы должны знать объем этой емкости, пусть даже приблизительный).
Теперь заливаете вручную в батарею обычную воду, при этом считаете, сколько ведер вошло в отопительный прибор. Умножая количество на объем ведра, вы получаете объем теплоносителя в приборе.

Теперь хотелось бы затронуть тему, как влияет емкость батареи отопления на общую теплоотдачу отопительной системы. Здесь зависимость не прямая, а косвенная. Поясним суть дела. Многое будет зависеть от того, как сам теплоноситель будет двигаться по контурам: под действием физических законов (то есть, с естественной циркуляцией) или под искусственным давлением (под действием циркуляционного насоса).

Если выбран первый вариант, то оптимальное решение – радиаторы с большим объемом. Если второй, то тут разницы никакой нет. Давление создаст условия, при которых теплоноситель будет распределяться равномерно по всей сети, а, значит, равномерно распределиться и температура.

Правильный расчет теплоносителя в системе отопления

По совокупности признаков бесспорным лидером среди теплоносителей является обыкновенная вода. Лучше всего использовать дистиллированную воду, хотя подойдет и кипячёная или химически обработанная – для осаждения растворённых в воде солей и кислорода.

Однако если существует вероятность того, что температура в помещении с системой отопления на некоторое время опустится ниже нуля, то вода в качестве теплоносителя не подойдёт. Если она замёрзнет, то при увеличении объёма велика вероятность необратимого повреждения системы отопления. В таких случаях используют теплоноситель на базе антифриза.

Параметры алюминиевых радиаторов

Технические характеристики батарей отопления – это первое, на что обращает внимание потребитель перед покупкой. Самыми важными показателями действительно качественного изделия являются:

Уровень теплоотдачи одной секции, так как от него зависит:
Во-первых, сколько элементов потребуется для обогрева одной комнаты.
Во-вторых, насколько тепло будет в комнате благодаря радиатору.
В-третьих, каким станет микроклимат в помещении.
Устойчивость к гидроударам и рабочее давление алюминиевого радиатора .
Стоимость готового изделия.

Объем одной секции алюминиевого радиатора указывает на его мощность и во многом зависит от того, каким способом он был изготовлен.

Если алюминиевая батарея была изготовлена методом прессования, то ее детали соединялись при помощи клея, что делает ее уязвимой. Такому радиатору нестрашна коррозия, но повышенное давление может вывести его из строя.

Емкость одной секции алюминиевого радиатора, не зависимо от того каким методом он был произведен, практически одинаковая, но то, что литая модель прочнее и долговечнее, быстрее нагревается и ее можно регулировать по размеру, ставит их на первое место по продажам.

Узнайте полезную информацию об алюминиевых батареях на нашем сайте:

Как правило, вопрос о том, какой теплоноситель используется в централизованной системе отопления, не задается, так как там всегда по теплопроводу течет вода. Другое дело автономный обогрев, где можно выбрать оптимальный вариант для конкретного дома с учетом климата региона, где он построен.

Антифриз для отопительных систем уже много лет применяется для обогрева загородных домов и прекрасно проявил себя. Его лучшие качества (способность не замерзать при температуре до -70 градусов) особенно хороши в зданиях, где нет постоянного проживания людей. Дачники могут закрыть дом, приезжать несколько раз месяц, чтобы прогревать его, и не переживать, что с их отопительной системой что-то случится.
Спиртсодержащие теплоносители имеют сходные с антифризом свойства, только способны не замерзать при -30 градусах. Их использование не желательно в жилых домах, так как подобные жидкости содержат в составе этиловый спирт, который не только легко воспламеняется, но и опасен для человека.
Вода в автономных системах обогрева хороша исключительно там, где алюминиевые радиаторы находятся под присмотром, то есть люди постоянно проживают в квартире или частном доме. У нее есть один показатель, который не «нравится» алюминию – способность вызывать у металлов коррозию. Если производится слив носителя из системы на летний период, то к началу нового сезона батареи могут дать течь из-за коррозии, «съевшей» металл. Жильцам следует оставлять теплоноситель в системе, чтобы этого не произошло.

Вязкость у всех трех теплоносителей разная, а производители, указывая объем алюминиевого радиатора, подразумевают, что в нем будет вода. Покупая подобное устройство для отопительной системы, например, на антифризе, следует соотнести его характеристики с вместимостью батареи.

Что важно учесть

Выполнить расчет самостоятельно с высокой точностью практически невозможно. Поэтому специалисты рекомендуют сначала заполнить систему теплоносителем на 90 % и запустить оборудование. Если все узлы функционируют нормально, из сети стравливают остатки воздуха и доливают жидкость. В процессе эксплуатации системы отопления объем теплоносителя может уменьшаться. Это связано с естественным испарением. По мере уменьшения объема снижается производительность котла. Чтобы сеть работала эффективно, в систему монтируют резервный бак с запасом теплоносителя. Жидкость из емкости будет постоянно пополнять сеть, компенсировать гидроудары. По уровню теплоносителя в баке легко отслеживать скорость испарения. Главное, учесть объем резервуара при первичных расчетах.

Каких ситуаций можно избежать, если правильно рассчитать объём теплоносителя

Многие делают монтаж тепло системы, полагаясь на советы мастеров, друзей или собственную интуицию. Котёл выбирают по мощнее, увеличивают «на всякий случай» количество секций радиаторов. А в итоге получается обратная картина: вместо ожидаемого тепла, батареи прогреваются не равномерно, котёл «мотает» топливо вхолостую.

Можно избежать следующих неприятных ситуаций, если знать, как рассчитать количество воды в системе отопления:

неравномерный прогрев водяного контура в комнатах;
повышенный расход топлива;
аварийные ситуации (разрывы соединений, протечки в радиаторах).

Все эти «неожиданности» вполне предсказуемы при неправильно произведённом расчёте объема теплоносителя.

Внимание! Нельзя использовать антифриз для системы отопления, в которой используются оцинкованные трубы или другие элементы

Как рассчитать объем системы отопления?

Каждая отопительная система обладает рядом значимых характеристик – номинальную тепловую мощность, расход топлива и объем теплоносителя. Расчет объема воды в системе отопления требует комплексного и скрупулезного подхода. Так, вы сможете выяснить, котел, какой мощности выбрать, определить объем расширительного бака и необходимое количество жидкости для заполнения системы.

Значительная часть жидкости располагается в трубопроводах, которые в схеме теплоснабжения занимают самую большую часть. Поэтому для расчета объема воды нужно знать характеристики труб, и важнейший из них – это диаметр, который определяет вместимость жидкости в магистрали. Если неправильно сделать расчеты, то система будет работать не эффективно, помещение не будет прогреваться на должном уровне. Сделать корректный расчет объемов для системы отопления поможет онлайн калькулятор.

Калькулятор объема жидкости в отопительной системе

В системе отопления могут использоваться трубы различных диаметров, особенно в коллекторных схемах. Поэтому объем жидкости вычисляют по следующей формуле:

S (площадь сечения трубы) * L (длина трубы) = V (объем)

Рассчитывается объем воды в системе отопления можно также как сумма ее составляющих:

V (система отопления)=V(радиаторов)+V(труб)+V(котла)+V(расширительного бака)

В сумме эти данные позволяют рассчитать большую часть объема системы отопления. Однако кроме труб в системе теплоснабжения есть и другие компоненты. Чтобы произвести расчет объема отопительной системы, включая все важные компоненты теплоснабжения, воспользуйтесь нашим онлайн калькулятором объема системы отопления.

Сделать вычисление с помощью калькулятора очень просто. Нужно ввести в таблицу некоторые параметры, касающиеся типа радиаторов, диаметра и длины труб, объема воды в коллекторе и т.д. Затем нужно нажать на кнопку «Рассчитать» и программа выдаст вам точный объем вашей системы отопления.

Проверить калькулятор можно, используя указанные выше формулы.

Пример расчета объема воды в системе отопления:

Приблизительный расчет делается исходя из соотношения 15 литр воды на 1 кВт мощности котла. Например, мощность котла 4 кВт, тогда объем системы равен 4 кВт*15 литров = 60 литров.

Значения объемов различных составляющих

Объем воды в радиаторе:

алюминиевый радиатор — 1 секция — 0,450 литра
биметаллический радиатор — 1 секция — 0,250 литра
новая чугунная батарея 1 секция — 1,000 литр
старая чугунная батарея 1 секция — 1,700 литра.

Объем воды в 1 погонном метре трубы:

ø15 (G ½») — 0,177 литра
ø20 (G ¾») — 0,310 литра
ø25 (G 1,0″) — 0,490 литра
ø32 (G 1¼») — 0,800 литра
ø15 (G 1½») — 1,250 литра
ø15 (G 2,0″) — 1,960 литра.

Чтобы посчитать весь объем жидкости в отопительной системе нужно еще добавить объем теплоносителя в котле. Эти данные указываются в сопроводительном паспорте устройства или же взять примерные параметры:

напольный котел — 40 литров воды;
настенный котел — 3 литра воды.

Выбор котла напрямую зависит от объема жидкости в системе теплоснабжения помещения.

Основные виды теплоносителей

Существует четыре основных вида жидкости, используемых для заполнения отопительных систем:

Вода – максимально простой и доступный теплоноситель, который может использоваться в любых отопительных системах. Вместе с полипропиленовыми трубами, которые предотвращают испарение, вода становится практически вечным теплоносителем.
Антифриз – этот теплоноситель обойдется уже дороже воды, и используется в системах нерегулярно отапливаемых помещений.
Спиртосодержащие теплоносители – это дорогостоящий вариант заполнения отопительной системы. Качественная спиртосодержащая жидкость содержит от 60% спирта, около 30% воды и порядка 10% объема составляют другие добавки. Такие смеси обладают отличными незамерзающими свойствами, но огнеопасны.
Масло – в качестве теплоносителя используется только в специальных котлах, но в отопительных системах практически не применяется, так как эксплуатация такой системы обходится очень дорого. Также масло очень долго разогревается (необходим разогрев, как минимум, до 120°С), что технологически очень опасно, при этом и остывает такая жидкость очень долго, поддерживая высокую температуру в помещении.

В заключении стоит сказать, что если система отопления модернизируется, монтируются трубы или батареи, то нужно произвести перерасчет ее общего объема, согласно новым характеристика всех элементов системы.

Для чего нужен расчёт

От вопроса, как правильно рассчитать систему отопления, зависит, насколько эффективно будет выполнять свою задачу её составляющие. Если взять котёл меньшей мощности, чем необходимо, он будет постоянно работать «на пределе», а в зимнюю стужу и вовсе не справится со своей функцией.

Установка котла и монтаж обогревательной магистрали обходится не дёшево. Любая переделка забирает немалые средства в семейном бюджете. Кроме того, именно от правильного расчёта зависит экономия энергоресурсов

Не важно, о каком виде топлива идёт речь — газе, электричестве, угле или солярке. Теплоносителем чаще всего выступает обычная вода. Системы бывают открытого и закрытого типов

Если правильно подобрать оборудование и грамотно сделать расчет отопления частного дома, можно не беспокоиться за долговечность и качество системы обогрева

Системы бывают открытого и закрытого типов. Если правильно подобрать оборудование и грамотно сделать расчет отопления частного дома, можно не беспокоиться за долговечность и качество системы обогрева

Теплоносителем чаще всего выступает обычная вода. Системы бывают открытого и закрытого типов. Если правильно подобрать оборудование и грамотно сделать расчет отопления частного дома, можно не беспокоиться за долговечность и качество системы обогрева.

Объем воды в трубе диаметром 20-110. Таблица

Предлагаем начать с радиуса, который можно высчитать, разделив диаметр трубы пополам. Обычно диаметр указывается в характеристиках трубы, но вы также можете измерить его самостоятельно на срезе. Помните, что вам необходим внутренний диаметр, а не наружный.

Если диаметра вы не знаете, а измерить на срезе возможности нет, то можно воспользоваться другим методом, однако здесь вам потребуется толщина стенок трубы, узнать которую также бывает проблематично. Итак, возьмите гибкий метр и измерьте им длину окружности, после чего, разделите её на 2 Пи, что примерно равняется 6,28. Из полученного результата вычтите толщину стенки, умноженную на два. Так вы получите внутренний диаметр трубы.

Из радиуса можно высчитать площадь сечения трубы, которая также нужна для того, чтобы определить объём трубопровода. Снова используйте число Пи (3,15): умножьте его на квадрат радиуса, чтобы узнать площадь сечения.

Последним пунктом является длина трубы, с измерением которой не должно возникнуть проблем. Получив все необходимы данные, используйте формулу объёма трубы, умножив длину на площадь сечения. Помните, что при подсчёте и замере необходимо использовать одинаковые единицы измерения, например, миллиметры.

Сравнение полиэтиленовых труб с другими материалами

Сравнение полиэтиленового контура с трубами из других материалов отражено в таблице:

Трубы из	Плюсы	Минусы
Сшитого полиэтилена	Изделия из этого материала могут восстанавливать форму. Они термостойки, прочны, не поддаются коррозии, имеют небольшой вес, способствуют защите от шума, экологичны и стоят недорого.	Сшитый полиэтилен отрицательно реагирует на ультрафиолетовое излучение, поэтому его можно укладывать только в закрытые коммуникации.
Меди	Медные трубы долговечны, они не расплавятся и не треснут, в них не происходит размножение бактерий и развитие коррозии. Медные изделия хорошо переносят высокую и минусовую температуру, и не подвержены механическим воздействиям.	Трубы из данного материала имеют высокую стоимость и тяжёлый вес, плохо переносят жёсткую воду насыщенную кислотностью. Нельзя сочетать в одной системе изделия из меди и стали.
Полипропилена	Данный материал нетоксичен, устойчив к химикатам, и перепадам давления и температур. Трубы из него лёгкие, что упрощает монтаж.	Полипропиленовые трубы имеют малую гибкость, обладают высоким коэффициентом расширения, что приводит к увеличению их габаритов.
Металлопластика	Несмотря на приемлемую стоимость металлопластиковых труб, они долговечны, не подвержены коррозии и оснащены антикислотной защитой. Имеют небольшой вес, держат форму и экологически безопасны. Легко гнутся, что делает монтаж проще.	Два слоя, из которых состоят трубы — полиэтилен и алюминий, обладают различной величиной линейного расширения, что может вызвать расслоение изделия. Есть риск разрыва труб при пережиме фитинга, а если используются резьбовые фитинги, то есть вероятность образования накипи внутри.

Подводя итог можно сказать, что трубы из меди для тёплого пола — отличный вариант, но по карману не всем. Полипропиленовые изделия дешевле, но недостаточно гибки, а металлопластик плохо переносит температурные изменения.

Поэтому, применение в нагревательных полах трубопровода из сшитого полиэтилена — практично и удобно, и с каждым годом набирает большую популярность. Кроме того, он может выдержать промерзание, а небольшие деформации исчезают при комфортной температуре.

Однако специалисты советуют выбирая трубы для тёплого пола отталкиваться от характеристик помещения и условий эксплуатации, от этого зависит комфорт в доме и срок службы устройства.

Проведение расчетов

Если же сопровождающие документы по каким-то причинам недоступны, то стоит знать, как провести расчеты самостоятельно. Конечно, они могут не дать абсолютно верный результат, но вам и не нужна точность вплоть до миллилитра.

Расчет обычно делается по секциям — то есть, сколько литров жидкости помещается в один сегмент батареи. Соответственно, при наращивании или удалении этих элементов вам будет легко подогнать нужное значение в соответствии с количественным изменением.

Существуют стандартные средние показатели для каждого вида радиатора. Именно на них можно опираться — берете определенное значение, умножаете на количество секций, вот и весь расчет. Изначальный показатель зависит от того, к какой разновидности принадлежит радиатор — а точнее, из какого материала он сделан. Но об этом давайте подробнее.

Алюминиевый радиатор

Одна из самых популярных разновидностей батарей делается из алюминия. Он легкий, прочный, обладает эстетичным видом и долгим сроком эксплуатации. Что касается показателей объема теплоносителя, то в каждую секцию алюминиевой батареи помещается около 450 мл жидкости.

Конечно, стоит учитывать, что данное значение приведено для батареи стандартных размеров. Если ваш радиатор отличается от обычных — например, сделан довольно маленьким для лучшей гармонизации с интерьером — то лучше все же поискать техническую документацию, которая прилагалась к изделию, или обратиться к производителю с данным вопросом.

Чугунная батарея

Чугун ничуть не уступает популярностью алюминию. Это наиболее привычная многим из нас разновидность батареи, поскольку раньше чугунные изделия устанавливались повсеместно. Грубоватый вид компенсировался высокой прочностью и долговечностью. Кроме того, чугун не ржавеет и не обрастает накипью — в общем, это один из самых подходящих вариантов для обустройства отопительной системы.

При вычислении показателя объема теплоносителя следует учитывать, какие именно изделия будут использоваться в вашем доме — старые или новые. Дело в том, что последние обладают несколько иной конструкцией. Внутри них теплоносителю отводится гораздо меньше места, чем в случае со старыми. К слову, на качестве работы изделия это никак не сказывается.

Так вот, в одну секцию новой чугунной «гармошки» помещается всего литр воды. А если вы решили использовать старые радиаторы, то вам понадобится гораздо больше теплоносителя — 1,7 литра на каждый сегмент.

Биметаллический радиатор

В производстве биметаллических агрегатов используется два вида металла: алюминий и сталь. Из первого делается корпус. А вот трубка, по которой течет теплоноситель, стальная. Стоит отметить, что в случае с биметаллом секций обычно нет, поэтому расчет жидкости идет сразу на весь радиатор. Как правило, для него достаточно 250 мл воды.

При расчетах также следует учесть, насколько новым является радиатор. Трубка, по которой течет жидкость, со временем немного сужается из-за различных отложений. Этот фактор нужно учитывать. Поэтому вам может пригодиться эта таблица:

С ее помощью вы сможете получить нужный показатель как для радиаторов, так и для всей отопительной системы в вашем доме.

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.

Как работать в EXCEL

Использование таблиц Excel очень удобно, поскольку результаты гидравлического расчёта всегда сводятся к табличной форме. Достаточно определить последовательность действий и подготовить точные формулы.

Ввод исходных данных

Выбирается ячейка и вводится величина. Вся остальная информация просто принимается к сведению.

Ячейка	Величина	Значение, обозначение, единица выражения
D4	45,000	Расход воды G в т/час
D5	95,0	Температура на входе tвх в °C
D6	70,0	Температура на выходе tвых в °C
D7	100,0	Внутренний диаметр d, мм
D8	100,000	Длина, L в м
D9	1,000	Эквивалентная шероховатость труб ∆ в мм
D10	1,89	Сумма коэф. местных сопротивлений – Σ(ξ)

значение в D9 берётся из справочника;
значение в D10 характеризует сопротивления в местах сварных швов.

Формулы и алгоритмы

Выбираем ячейки и вводим алгоритм, а также формулы теоретической гидравлики.

Ячейка	Алгоритм	Формула	Результат	Значение результата
D12	387332	tср=(tвх+tвых)/2	82,5	Средняя температура воды tср в °C
D13	!ERROR! B3 -> Formula Error: Unexpected ,	n=0,0178/(1+0,0337tср+0,000221tср2)	0,003368	Кинематический коэф. вязкости воды – n, cм2/с при tср
D14	!ERROR! B4 -> Formula Error: Unexpected ,	ρ=(-0,003tср2-0,1511tср+1003, 1)/1000	0,970	Средняя плотность воды ρ,т/м3 при tср
D15	0.03301785959853	G’=G1000/(ρ60)	773,024	Расход воды G’, л/мин
D16	#NAME?	v=4G:(ρπ(d:1000)23600)	1,640	Скорость воды v, м/с
D17	46820984.143969	Re=vd10/n	487001,4	Число Рейнольдса Re
D18	!ERROR! B8 -> Formula Error: An unexpected error occurred	λ=64/Re при Re≤2320 λ=0,0000147Re при 2320≤Re≤4000 λ=0,11(68/Re+∆/d)0,25 при Re≥4000	0,035	Коэффициент гидравлического трения λ
D19	!ERROR! B9 -> Formula Error: Unexpected ,	R=λv2ρ100/(29,81*d)	0,004645	Удельные потери давления на трение R, кг/(см2*м)
D20	dPтр=R*L	0,464485	Потери давления на трение dPтр, кг/см2
D21	!ERROR! B11 -> Formula Error: Unexpected ,	dPтр=dPтр9,8110000	45565,9	и Па соответственно D20
D22	!ERROR! B12 -> Formula Error: Unexpected ,	dPмс=Σ(ξ)v2ρ/(29,8110)	0,025150	Потери давления в местных сопротивлениях dPмс в кг/см2
D23	!ERROR! B13 -> Formula Error: Unexpected ,	dPтр=dPмс9,8110000	2467,2	и Па соответственно D22
D24	dP=dPтр+dPмс	0,489634	Расчетные потери давления dP, кг/см2
D25	!ERROR! B15 -> Formula Error: Unexpected ,	dP=dP9,8110000	48033,1	и Па соответственно D24
D26	S=dP/G2	23,720	Характеристика сопротивления S, Па/(т/ч)2

значение D15 пересчитывается в литрах, так легче воспринимать величину расхода;
ячейка D16 — добавляем форматирование по условию: «Если v не попадает в диапазон 0,25…1,5 м/с, то фон ячейки красный/шрифт белый».

Для трубопроводов с перепадом высот входа и выхода к результатам добавляется статическое давление: 1 кг/см2 на 10 м.

Оформление результатов

Авторское цветовое решение несёт функциональную нагрузку:

Светло-бирюзовые ячейки содержат исходные данные – их можно менять.
Бледно-зелёные ячейка — вводимые константы или данные, мало подверженные изменениям.
Жёлтые ячейки — вспомогательные предварительные расчёты.
Светло-жёлтые ячейки — результаты расчётов.
Шрифты:
- синий — исходные данные;
- чёрный — промежуточные/неглавные результаты;
- красный — главные и окончательные результаты гидравлического расчёта.

Результаты в таблице Эксель

Пример от Александра Воробьёва

Пример несложного гидравлического расчёта в программе Excel для горизонтального участка трубопровода.

Исходные данные:

длина трубы100 метров;
ø108 мм;
толщина стенки 4 мм.

Таблица результатов расчёта местных сопротивлений

Усложняя шаг за шагом расчёты в программе Excel, вы лучше осваиваете теорию и частично экономите на проектных работах. Благодаря грамотному подходу, ваша система отопления станет оптимальной по затратам и теплоотдаче.

Подбор циркуляционного насоса

Циркуляционный насос помогает выявить потери давления на всех участках трубопровода. Для определения давления, требуемого насосу, чтобы прокачать теплоноситель по системе, используют формулу: P = Rl + Z, где:

Р — уменьшение давления в магистрали (Па);
R — относительное противодействие сцеплению (Па/м);
l — длина трубы одного отрезка теплопровода (м);
Z — уменьшение давления в узкоколейных зонах (Па).

Такие вычисления крайне неудобные и трудоемкие, тогда как для определения значения Rl всех участков трубопровода достаточно воспользоваться таблицами Шевелева. Необходимо помнить, что производительность насоса — это суммарное потребление теплоносителя, а не емкость системы теплоснабжения.

Как рассчитать объем воды в системе отопления, радиаторах, трубах