Гидравлический расчет отопления с учетом трубопровода

Отопление на основе циркуляции горячей воды – наиболее распространенный вариант обустройства частного дома. Для грамотной разработки системы необходимо иметь предварительные результаты анализа, так называемый гидравлический расчет системы отопления, увязывающий давление на всех участках сети с диаметрами труб.

Варианты монтажа: важное

Установка такого рода отопительной системы требует главного решения: какую схему монтажа применить, расположить трубы горизонтально или по вертикали? Для того, чтобы схема работала вертикально, необходимо начать все отводы к радиаторам от вертикального стояка. Схема в вертикальном исполнении позволит избежать воздушных пробок, но «влети в копеечку». Вариант с вертикальной подачей идеальна при монтировке системы в двух или трех этажном здании – в таком варианте каждому этажу будет соответствовать свой отвод к стояку.

Горизонтальная схема водяного отопления выбирается, прежде всего, в малоэтажном строительстве – легко и логично присоединить радиаторы по цепочке именно по линии горизонта.

Стояк системы располагают в коридоре или на площадке  общего пользования.  

Виды двухтрубной системы отопления

Основные виды двухтрубной схемы отопления

Тупиковая схема двухтрубной системы является более популярной, чем петля Тихельмана. На ее сооружение обычно требуется меньшее количество материала.

Как сказано выше, основной принцип устройства тупиковой системы – постепенное снижение диаметров прямого и возвратного трубопроводов по длине ветки, от первого к последнему отопительному прибору.

Регулировка температуры осуществляется регулирующей арматурой. Стоит отметить, что при монтаже любого типа водяной системы отопления на каждый элемент нагрева следует устанавливать запорно-регулирующую арматуру. Это необходимо для отключения радиатора или иного нагревательного прибора для профилактики (промывки) или ремонта. При отключении любого прибора в двухтрубной сети система продолжает работать – это является весомым достоинством описываемой схемы.

Алгоритм регулировки заключается в следующем. На первом радиаторе регулирующая арматура закрывается максимально, оставляют небольшой проток теплоносителя. На каждом последующем приборе вентиль (или кран) приоткрывают немного больше. Такая ступенчатая регулировка позволяет выровнять давление по длине контура и настроить требуемые расходы теплоносителя (и соответственно – температуру).

Небольшим недостатком тупикового построения двухтрубной схемы является то, что при значительном открытии регулирующей арматуры на первом или втором радиаторе они могут заработать в режиме байпаса. Такая ситуация случается редко и вызвана обычно неверным выбором диаметров трубопроводов.

Более выгодной в гидравлическом плане является попутная схема, также известная под названием петли Тихельмана. Здесь прямой и обратный трубопроводы имеют одинаковый диаметр, подключаются к радиаторам с разных направлений. Это позволяет практически выровнять давление теплоносителя во всех приборах отопления без серьезной корректировки регулирующими устройствами – вентилями или кранами.

На монтаж линии по схеме Тихельмана требуется больше трубопровода, чем на сборку тупиковой ветви. Применение той или иной схемы обосновывается обычно строительными параметрами отапливаемого здания – размерами и взаимным расположением помещений.

Двухтрубная система позволяет монтировать на одну линию большее количество радиаторов, чем однотрубный аналог. Причем петля Тихельмана может качественно работать с большим числом элементов нагрева, чем тупиковая конфигурация за счет своего гидравлического строения.

Две основные разновидности двухтрубной системы – тупиковая и попутная – служат базовыми элементами. Общее же устройство всего комплекса отопления имеет следующие конструктивные решения:

  1. Подключение веток системы к вертикальным стоякам при количестве этажей более 1;
  2. Врезка веток системы в горизонтальные лежаки, размещаемые в нижней или верхней части здания;
  3. Подключение тупиковых ветвей или попутных схем Тихельмана к распределительным коллекторам;
  4. Сооружение двухтрубной системы с естественной циркуляцией.

Обязательным условием для подключения тупиковых или попутных веток к стоякам и лежакам является установка в месте присоединения балансировочных вентилей. Они необходимы для общей гидравлической настройки всей системы отопления.

Стоит отметить, что двухтрубная схема применяется в основном в системах закрытого типа с принудительной циркуляцией. Сооружение открытой системы с естественной циркуляцией чаще всего требует балансировки – установки запорно-регулирующей арматуры.

Схема двухтрубной системы с естественной циркуляцией теплоносителя

Для представленной схемы обязательным техническим решением будет установка крана и ограничение подачи в первый радиатор, иначе теплоноситель будет проходить по кратчайшему пути. При этом последующие радиаторы будут получать недостаточное количество тепла.

Установка крана или вентиля, имеющего определенное гидравлическое сопротивление, может внести дисбаланс в гравитационное движение теплоносителя. Поэтому лучшим решением для организации естественной циркуляции является однотрубная схема, выполняемая обычно в этом случае без байпасов.

Двухтрубная схема системы отопления – самая популярная конфигурация водяного радиаторного обогрева помещений. Благодаря своим достоинствам – маневренности, простоте балансировки, независимости приборов – она по праву занимает лидирующие позиции в проектных решениях комплексов отопления.

(Просмотров 3 633 , 3 сегодня)Рекомендуем прочитать:Замена стояков отопления с радиаторамиКак правильно установить радиатор (батарею) отопленияЧто лучше – радиатор или конвекторРазводка системы отопленияЭкраны для радиаторов отопленияГидроудар в системе отопления частного дома

Виды систем отопления с гравитационной циркуляцией

Несмотря на простое устройство системы водяного отопления с самоциркуляцией теплоносителя, существует как минимум четыре, пользующихся популярностью, схемы монтажа. Выбор типа разводки зависит от характеристик самого здания и ожидаемой производительности.

Чтобы определить, какая схема будет работоспособной, в каждом отдельном случае требуется выполнить гидравлический расчет системы, учесть характеристики отопительного агрегата, рассчитать диаметр трубы и т.п. При выполнении вычислений может потребоваться помощь профессионала.

Закрытая система с самотечной циркуляцией

В странах ЕС, системы закрытого типа пользуются наибольшей популярностью среди других решений. В РФ схема пока не получила широкого применения. Принципы действия водяной системы отопления закрытого типа с безнасосной циркуляцией заключается в следующем:

  • При нагревании теплоноситель расширяется, происходит вытеснение воды из контура отопления.
  • Под давлением жидкость поступает в закрытый мембранный расширительный бак. Конструкция емкости представляет полость, разделенную мембраной на две части. Одна половина бачка заполнена газом (в большинстве моделей используется азот). Вторая часть остается пустой для наполнения теплоносителем.
  • При нагревании жидкости создается давление, достаточное, чтобы продавить мембрану и сжать азот. После остывания, происходит обратный процесс, и газ выдавливает воду из бачка.

В остальном, системы закрытого типа, работают, как и остальные схемы отопления с естественной циркуляцией. В качестве минусов можно выделить зависимость от объема расширительного бака. Для помещений с большой отапливаемой площадью, потребуется установить вместительную емкость, что не всегда целесообразно.

Читайте также:  Основные причины шума и скрипа газового счетчика

Открытая система с самотечной циркуляцией

Система отопления открытого типа отличается от предыдущего типа только конструкцией расширительного бака. Данная схема чаще всего использовалась в старых зданиях. Преимуществами открытой системы является возможность самостоятельного изготовления емкости из подручных материалов. Бачок, обычно имеет скромные габариты и устанавливается на кровле или под потолком жилой комнаты.

Главным недостатком открытых конструкций является попадание воздуха в трубы и радиаторы отопления, что приводит к усилению коррозии и быстрому выходу из строя греющих элементов. Завоздушивание системы также частый «гость» в схемах открытого типа. Поэтому, радиаторы устанавливаются под углом, обязательно предусматриваются краны Маевского, для стравливания воздуха.

Однотрубная система с самоциркуляцией

Однотрубная горизонтальная система с естественной циркуляцией имеет низкую теплоэффективность, поэтому используется крайне редко. Суть схемы такова, что подающая труба последовательно подключена к радиаторам.

Нагретый теплоноситель поступает в верхний патрубок батареи и выводится через нижний отвод. После этого тепло поступает к следующему узлу отопления и так до последней точки. От крайней батареи к котлу возвращается обратка.

Преимуществ у данного решения несколько:

  1. Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.
  2. Экономятся средства на монтаж системы.

Недостатки такого решения очевидны. Теплоотдача радиаторов отопления и интенсивность их нагрева снижается по мере отдаленности от котла. Как показывает практика, однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией, даже при соблюдении всех уклонов и подбора правильного диаметра труб, зачастую переделывается (посредством монтажа насосного оборудования).

Двухтрубная система с самоциркуляцией

Двухтрубная система отопления в частном доме с естественной циркуляцией, имеет следующие конструктивные особенности:

  1. Подача и обратка проходят по разным трубам.
  2. Подающий трубопровод подсоединен к каждому радиатору через входной отвод.
  3. Второй подводкой батарея подключается к обратке.

В результате, двухтрубная система радиаторного типа дает следующие преимущества:

  1. Равномерное распределение тепла.
  2. Отсутствие необходимости в добавлении секций радиатора для лучшего прогрева.
  3. Проще выполнить регулировку системы.
  4. Диаметр водяного контура, по крайней мере, на размер меньше чем в однотрубных схемах.
  5. Отсутствие строгих правил установки двухтрубной системы. Допускаются небольшие отклонения относительно уклонов.

Главным достоинством двухтрубной системы отопления с нижней и верхней разводкой является простота и одновременно эффективность конструкции, что позволяет нивелировать ошибки, допущенные в расчетах или во время проведения монтажных работ.

Назначение гидравлического расчета отопления

Пример схемы отопления с учетом расчетных данных

При работе любой системы теплоснабжения неизбежно возникает гидравлическое сопротивление при движении теплоносителя. Для учета этого параметра необходим гидравлический расчет двухтрубной системы отопления. Его суть заключается в правильном выборе компонентов системы с учетом их эксплуатационных качеств.

Фактически гидравлический расчет систем водяного отопления представляет собой сложную процедуру, во время выполнения которой учитываются все тонкости и нюансы. На первом этапе следует определиться с требуемой мощностью отопления, выбрать оптимальную схему разводки трубопроводов, а также тепловой режим работы. На основе этих данных делается гидравлический расчет системы отопления в Excel или специализированной программе. Итогом вычислений должны стать следующие параметры водяного теплоснабжения:

  • Оптимальный диаметр трубопровода. Исходя из этого можно узнать их пропускную способность, тепловые потери. С учетом выбора материала изготовления будет известно сопротивление воды о внутреннюю поверхность магистрали;
  • Потери давления и напора на определенных участках системы. Пример гидравлического расчета системы отопления позволит заранее продумать механизмы для их компенсации;
  • Расход воды ;
  • Требуемую мощность насосного оборудования. Актуально для закрытых систем с принудительной циркуляцией.

На первый взгляд гидравлическое сопротивление системы отопления сложно. Однако достаточно немного вникнуть в суть вычислений и потом можно будет их сделать самостоятельно.

Для теплоснабжения небольшого дома или квартиры также рекомендуется выполнять расчет гидравлического сопротивления системы отопления.

Как сделать расчет

Без предварительного расчёта мощности будущей отопительной системы добиться комфортного тепла в доме достаточно сложно. Тепловой расчёт помогает подобрать:

  • нагревательный котёл оптимальной мощности,
  • радиаторы с необходимым количеством секций,
  • трубы, запорную арматуру и пр.

Для теплового расчёта понадобятся следующие данные:

  • Общая площадь строения и каждого помещения в отдельности, высота потолков.
  • Назначение каждого помещения (спальня, гостиная, кухня, подсобка и т.д.).
  • Наличие примыкающих к зданию строений.
  • Материал, из которого возведена постройка (стены и потолок, пол и перекрытия, крыша).
  • Используемый вид утеплителя.
  • Количество, тип и размеры окон и наружных дверей.
  • Длительность отопительного сезона и «роза ветров» местности, средние температурные минимумы в данный период.
  • Желаемая температура в доме.
  • Точки подключения к коммуникациям (газ, электросеть, водопровод).

Мощность и теплоотдача

Расчёт необходимой тепловой мощности позволит подобрать точную модель нагревательного котла и радиаторов.

Метод 1. Расчёт мощности отопления по площади:

Q=S×A×k, где:

  • Q – Тепловая мощность (ватт).
  • S – Внутренняя площадь строения (м²).
  • A – Количество ватт от общей мощности отопительной системы на 1м² (обычно это 100 – 150 ватт).
  • k – Коэффициент запаса мощности на случай сильных морозов (1,2 или 1,25).

Важно: Иногда нецелесообразно просчитывать мощность помещения в едином поле. Лучше разделить площадь на жилую и техническую. Для первой используется показатель A=100 или 150 ватт, для второй A=50 или 75 ватт.

Данный метод прост, однако не всегда является оптимальным решением, т.к. не учитывает ни климатические особенности региона, ни высотных показателей помещений, ни характеристик материалов, из которых построен дом и пр.

Метод 2. Расчёт мощности отопления по объёму помещения и климатическим особенностям региона.

Q= (S×B×C×X) + (E×200+F×100), где:

  • Q – Тепловая мощность (ватт).
  • S – Внутренняя площадь строения (м²).
  • B – Высота стен (м).
  • C – Корректировочный коэффициент теплопотерь (для отдельно стоящих зданий, например, он равен 60).
  • X – Региональный коэффициент.
  • E – Количество дверей.
  • F – Количество окон.
Тип зимы Регион Региональный коэффициент
Теплая зима Юг, Черноморское побережье 0,7 0,9
Умеренная зима Средняя полоса России, Северо-Запад 1,2
Суровая зима Сибирь 1,5
Экстремально холодная зима Чукотка, Якутия, Крайний Север 2

Гидравлический расчет

Создаваемое в системе давление теплоносителя не является постоянной величиной. На него постоянно влияет создаваемая в трубопроводе сила трения, корректировка температурных показателей и пр. Это может привести к разбалансировке отопительного контура.

Читайте также:  Двухтрубная или однотрубная система отопления: какой вариант выбрать

Избежать этого позволяет гидравлический расчёт, обеспечивающий поступление к каждому радиатору теплоносителя в количестве, необходимом для поддержания заданных параметров. В ходе расчёта определяются:

  • диаметр и пропускная способность труб,
  • потенциальные места потери давления,
  • оптимальный объём теплоносителя,
  • условия гидравлической увязки.

Считаем объём теплоносителя по мощности котла:

V= 13,5×Q, где:

  • V – Объём водяной массы отопительной магистрали.
  • 13,5 – Ср. объём теплоносителя на единицу мощности котла.
  • Q – Мощность котла (кВт).

Расчёт объёма теплоносителя может производиться и по фактической ёмкости контура, когда суммируются все объёмы составляющих элементов контура (труб, радиаторов и т.п.).

Расчёт скорости движения теплоносителя:

V= (Q×L×0,86):(K-Ko), где:

  • V – Скорость движения теплоносителя (м/с).
  • Q – Мощность котла (ватт).
  • L – КПД котла.
  • K – Температура теплоносителя на выходе из котла.
  • Ko – Температура теплоносителя на обратке.

Оптимальной скоростью движения жидкости считается показатель в интервале от 0,3 до 0,7 м/с. Отклонение от установленного норматива грозит либо завоздушиванием контура, либо излишними шумами.

Диаметр трубы

Определение сечения трубы основывается на результатах теплового и гидравлического расчёта.

D= √354×(×Q):(K-Ko):V, где:

  • D – Сечение трубы (см).
  • Q – Мощность котла (ватт).
  • K – Температура теплоносителя на выходе из котла.
  • Ko – Температура теплоносителя на обратке.
  • V – Скорость движения теплоносителя (м/с).

Расчёт достаточно сложный, поэтому проще использовать готовые таблицы или специальные онлайн-калькуляторы, широко представленные на просторах интернета.

В итоге всех расчётов чертится план индивидуального отопления частного дома (квартиры) с обозначением схем и данных каждого элемента системы.

Советы

Расширительный бак располагается на уровне или выше самой пиковой точки магистрали. Если есть автономная водоподача, то его можно интегрировать с расходным бачком. Уклон подающей и обратной труб должен быть не больше 10 см на 20 и более погонных метров.

Если трубопровод оказался у входной двери – уместно разделить его на два колена. Тогда разводка создается от места верхней точки системы. Нижняя магистраль двухтрубной конструкции должна находиться симметрично и параллельно верхней.

Все технологические узлы нужно оснастить кранами, а подающую трубу желательно утеплить. Распределительный бак также желательно разместить в утепленном помещении. При этом не должно быть прямых углов, резких переломов, которые создадут впоследствии сопротивление и воздушные пробки. Наконец, нельзя забывать про опоры для труб — они должны быть из стали и врезаться на каждые 1,2 метра.

Отличия двухтрубной системы отопления от однотрубной

Любая отопительная система представляет собой замкнутый контур, по которому циркулирует теплоноситель. Однако в отличие от однотрубной сети, где по одной и той же трубе вода поступает ко всем радиаторам поочередно, двухтрубная система предполагает разделение разводки на две линии – подающую и обратку.

Двухтрубная система отопления частного дома, в сравнении с однотрубной конфигурацией, имеет следующие преимущества:

  1. Минимальные потери теплоносителя. В однотрубной системе выполняется поочередное подключение радиаторов к подающей линии, вследствие чего проходя сквозь батарею теплоноситель теряет температуру и в следующий радиатор поступает частично охлажденным. При двухтрубной конфигурации каждая из батарей соединена с подающей трубой отдельным отводом. Вы получаете возможность установить на каждый из радиаторов термостат, что позволит регулировать температуру в разных помещениях дома независимо друг от друга.
  2. Низкие гидравлические потери. При обустройстве системы с принудительной циркуляцией (необходимо в зданиях большой площади) двухтрубная система требует установки менее производительного циркуляцонного насоса, что позволяет хорошо сэкономить.
  3. Универсальность. Двухтрубная система отопления может быть использована в условиях многоквартирного, одно либо двухэтажного здания.
  4. Ремонтопригодность. На каждом ответвлении подающего трубопровода можно установить запорную арматуру, что дает возможность отсечь подачу теплоносителя и выполнить ремонт поврежденных труб либо радиаторов без остановки всей системы.

Двухтрубная система отопления

Среди недостатков данной конфигурации отметим двукратное увеличение длины используемых труб, однако это не грозит кардинальным ростом финансовых затрат, поскольку диаметр применяемых труб и фитингов меньше, чем при обустройстве однотрубной системы.

Классификация двухтрубного отопления

Двухтрубная система отопления частного дома, в зависимости от пространственного расположения, классифицируется на вертикальную и горизонтальную. Более распространенной является горизонтальная конфигурация, которая предполагает подключение радиаторов на этаже здания к единому стояку, тогда как в вертикальных системах к стояку подключаются радиаторы разных этажей.

Применение вертикальных систем оправдано в условиях двухэтажного здания. Несмотря на то, что обустройство такой конфигурации обходится дороже ввиду необходимости использования большего количества труб, при вертикально расположенных стояках исключается возможность образования воздушных пробок внутри радиаторов, что повышает надежность системы в целом.

Вертикальная двухтрубная система

Также двухтрубная система отопления классифицируется по направлению движения теплоносителя, согласно которому она бывает прямоточной либо тупиковой. В тупиковых системах жидкость по трубам обратки и подачи циркулирует в разных направлениях, в прямоточных их движение совпадает.

В зависимости от способа транспортировки теплоносителя системы делятся на:

  • с естественной циркуляцией;
  • с принудительной циркуляцией.

Отопление с естественной циркуляцией может применяться в одноэтажных зданиях с площадью до 150 квадратов. В нем не предусмотрена установка дополнительных насосов – теплоноситель перемещается благодаря собственной плотности. Характерной особенностью систем с естественной циркуляцией является укладка труб под углом к горизонтальной плоскости. Их преимуществом является независимость от наличия электроснабжения, недостатком – отсутствие возможности регулировки скорости подачи воды.

В условиях двухэтажного здания двухтрубная система отопления всегда выполняется с принудительной циркуляцией.  В плане КПД такая конфигурация более эффективна, поскольку вы получаете возможность регулировать расход и скорость движения теплоносителя с помощью циркуляционного насоса, который устанавливается на выходящей из котла трубе подачи. В отоплении с принудительной циркуляцией используются трубы сравнительно малых диаметров (до 20 мм), которые укладываются без уклона.

Мощность генератора тепла

Одним из основных узлов отопительной системы является котел: электрический, газовый, комбинированный – на данном этапе не имеет значения. Поскольку нам важна главная его характеристика – мощность, то есть количество энергии за единицу времени, которая будет уходить на отопление.

Читайте также:  Особенности и преимущества газовых турбированных двухконтурных котлов

Мощность самого котла определяется по ниже приведённой формуле:

Wкотла = (Sпомещ*Wудел) / 10,

где:

  • Sпомещ – сумма площадей всех комнат, которые требую отопления;
  • Wудел – удельная мощность с учётом климатических условий местоположения (вот для чего нужно было знать климат региона).

Что характерно, для разных климатических зон имеем следующие данные:

  • северные области – 1,5 – 2 кВт/м2;
  • центральная зона – 1 – 1,5 кВт/м2;
  • южные регионы – 0,6 – 1 кВт/м2.

Эти цифры достаточно условны, но тем не менее дают явный численный ответ относительно влияния окружающей среды на систему отопления квартиры.

На данной карте представлены климатические зоны с разными температурными режимами. От расположения жилья относительно зоны и зависит сколько нужно тратить на обогрев метра квадратного кВатт энергии (+)

Сумма площади квартиры которую необходимо отапливать – равна общей площади квартиры и равна, то есть – 65,54-1,80-6,03=57,71 м2 (минус балкон). Удельная мощность котла для центрального региона с холодной зимой – 1,4 кВт/м2. Таким образом, в нашем примере расчётная мощность котла отопления эквивалентна 8,08 кВт.

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)

Пояснения:

  • 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 !ERROR! D5 does not contain a number or expression tср=(tвх+tвых)/2 82,5 Средняя температура воды tср в °C
D13 !ERROR! D12 does not contain a number or expression n=0,0178/(1+0,0337*tср+0,000221*tср2) 0,003368 Кинематический коэф. вязкости воды — n, cм2/с при tср
D14 !ERROR! D12 does not contain a number or expression ρ=(-0,003*tср2-0,1511*tср+1003, 1)/1000 0,970 Средняя плотность воды ρ,т/м3 при tср
D15 !ERROR! D4 does not contain a number or expression G’=G*1000/(ρ*60) 773,024 Расход воды G’, л/мин
D16 !ERROR! D4 does not contain a number or expression v=4*G:(ρ*π*(d:1000)2*3600) 1,640 Скорость воды v, м/с
D17 !ERROR! D16 does not contain a number or expression Re=v*d*10/n 487001,4 Число Рейнольдса Re
D18 !ERROR! Cell D17 does not exist λ=64/Re при Re≤2320 λ=0,0000147*Re при 2320≤Re≤4000 λ=0,11*(68/Re+∆/d)0,25 при Re≥4000 0,035 Коэффициент гидравлического трения λ
D19 !ERROR! Cell D18 does not exist R=λ*v2*ρ*100/(2*9,81*d) 0,004645 Удельные потери давления на трение R, кг/(см2*м)
D20 !ERROR! Cell D19 does not exist dPтр=R*L 0,464485 Потери давления на трение dPтр, кг/см2
D21 !ERROR! Cell D20 does not exist dPтр=dPтр*9,81*10000 45565,9 и Па соответственно D20
D22 !ERROR! D10 does not contain a number or expression dPмс=Σ(ξ)*v2*ρ/(2*9,81*10) 0,025150 Потери давления в местных сопротивлениях dPмс в кг/см2
D23 !ERROR! Cell D22 does not exist dPтр=dPмс*9,81*10000 2467,2 и Па соответственно D22
D24 !ERROR! Cell D20 does not exist dP=dPтр+dPмс 0,489634 Расчетные потери давления dP, кг/см2
D25 !ERROR! Cell D24 does not exist dP=dP*9,81*10000 48033,1 и Па соответственно D24
D26 !ERROR! Cell D25 does not exist S=dP/G2 23,720 Характеристика сопротивления S, Па/(т/ч)2

Пояснения:

  • 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.

Мощность генератора тепла

Одним из основных узлов отопительной системы является котел: электрический, газовый, комбинированный – на данном этапе не имеет значения. Поскольку нам важна главная его характеристика – мощность, то есть количество энергии за единицу времени, которая будет уходить на отопление.

Мощность самого котла определяется по ниже приведённой формуле:

Wкотла = (Sпомещ*Wудел) / 10,

где:

  • Sпомещ – сумма площадей всех комнат, которые требую отопления;
  • Wудел – удельная мощность с учётом климатических условий местоположения (вот для чего нужно было знать климат региона).

Что характерно, для разных климатических зон имеем следующие данные:

  • северные области – 1,5 – 2 кВт/м2;
  • центральная зона – 1 – 1,5 кВт/м2;
  • южные регионы – 0,6 – 1 кВт/м2.

Эти цифры достаточно условны, но тем не менее дают явный численный ответ относительно влияния окружающей среды на систему отопления квартиры.

На данной карте представлены климатические зоны с разными температурными режимами. От расположения жилья относительно зоны и зависит сколько нужно тратить на обогрев метра квадратного кВатт энергии (+)

Сумма площади квартиры которую необходимо отапливать – равна общей площади квартиры и равна, то есть – 65,54-1,80-6,03=57,71 м2 (минус балкон). Удельная мощность котла для центрального региона с холодной зимой – 1,4 кВт/м2. Таким образом, в нашем примере расчётная мощность котла отопления эквивалентна 8,08 кВт.