Расход воды через радиатор отопления: Расход теплоносителя через радиатор — VashSlesar.ru – Расчет потерь тепла через радиатор

Расчет потерь тепла через радиатор

Расчет потерь тепла через радиатор

Это абсолютный алгоритм для расчета отопительного прибора для помещения. По данному материалу Вы легко поймете, сколько нужно выделять тепла отопительными приборами.

Посчитать количество секций для радиатора теперь не проблема!

В паспорте каждого современного радиатора указана его мощность (около 160-210 Вт). Также описывают дополнительные условия, которые характеризуют некоторую мощность радиатора.

Согласно межгосударственному стандарту ГОСТ 31311-2005

Мощность отопительного прибора определяется экспериментально по ниже следующим параметрам:

Температурный напор 70 °С - это разница между температурой подающего теплоносителя и температурой помещения.
Например, температура подающего теплоносителя: 90 °С, температура помещения: 20 °С
Расход теплоносителя (воды) через отопительный прибор (радиатор,секция): 0,1 кг/с = 360 литров в час.
Атмосферное давление: 101,33 кПа (760 мм рт. ст.). (Короче: 1 атмосфера, как вода в стакане).
Движение теплоносителя в отопительном приборе по схеме «сверху - вниз».

Только при вышеуказанных условиях и достигается заявленная мощность радиатора.

Уменьшения одного из показателей влечет к уменьшению теплоотдачи.

Рассмотрим некоторый радиатор марки (Tenrad) с параметрами (Смотри таблицу):

Задача.

Температура помещения возле пола 20 °С, температура теплоносителя 50 °С, теплопотери помещения составляют 1,5 кВт.

Найти количество секций по заявленным характеристикам.

Дано:

Температурный напор = 50-20=30 °С

По характеристикам заявлено, что при температурном напоре 50 °С и требуемом расходе 360 л/ч на секцию, теряемая мощность одной секции составляет 122 Вт.

Далее находим количество секций.

Теплопотери помещения делим на мощность одной секции.

N=1500/73,5=20,4

Ответ: Необходимо 20 секций, чтобы отопить данное помещение.

Данное решение является верным, если принять что:

Расход равен: 360 л/ч умножить на 20 секций = 7200 л/ч. Совсем не обязательно иметь такой расход. Как его уменьшить смотрим ниже.

А теперь попытаемся понять каким должен быть расход в радиаторе.

Для этого я предлагаю просто договориться и принять на свое усмотрение, что перепад температур нашего радиатора будет соответствовать 10 °С. То есть на подающем трубопроводе 50 °С, а на выходе из радиатора 40 °С.

Вы можете для себя решить, абсолютно любой перепад температур. От перепада температур будет зависеть не только точность расчетов, но и производительность радиаторов. Чем меньше перепад, тем лучше. Но хуже, если имеется в системе большое гидравлическое сопротевления. Так как нужно будет ускорять движение теплоносителя.

Поэтому делаем перерасчет

Температура подающего теплоносителя: 50 °С
Температура обратного теплоносителя: 40 °С
Температура помещения возле пола: 20 °С

N=1500/61=24,6

Ответ: Необходимо 25 секций, чтобы отопить данное помещение.

Далее находим реальный расход

1,163 - теплоемкость воды, Вт/(литр•°С)
Т3 = 10 °С - разница температур между подающим и обратным трубопроводом радиатора.

Если разделить расход на количество секций, можно получить необходимый расход на одну секцию

129/25=5л/час

Ответ: Каждая секция потребляет 5 литров в час.

В задаче я специально решил привести пример с низкотемпературным отоплением, так как очень часто слышал, об этом. А в паспортах не указывается мощность радиатора для низкотемпературного отопления. Поэтому наслаждайтесь расчетами и радуйтесь, тому, что кто-то для Вас бесплатно приготовил эти расчеты.

Данные расчеты являются строго теоретическими, но эта теория подчиняется реальным законам физики. Можете не сомневаться. Для практических расчетов вполне подходят. Отклонения не большие, на себе проверено. Другое дело для более точного расчета расходов, необходимо учесть все гидравлическое сопротивление на трубах, идущие к радиаторам, о которых мы поговорим в следующих статьях.

 

 

 

Источник:  www.infobos.ru

Расчет теплоносителя в системе отопления

Содержание:

1. Расчет объема теплоносителя – что нужно знать перед началом
2. Количество теплоносителя в системе отопления
3. Расход 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.

расход теплоносителя формула

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.

Расчет объема теплоносителя – что нужно знать перед началом


Что требуется от идеального переносчика тепла:
  • Хорошая передача тепла
  • Небольшая вязкость
  • Низкая расширяемость при замерзании
  • Небольшая текучесть
  • Нетоксичность
  • Дешевизна 

расчет расхода теплоносителя

Количество теплоносителя в системе отопления


Теплоноситель нужен после монтажа новой отопительной системы, после её ремонта или реконструкции.
Перед заполнением отопительной системы требуется определить точное количество теплоносителя, для того чтобы заранее купить или подготовить необходимый объём. Нужно собрать информацию про паспортный объем всех отопительных приборов и трубопроводов (детальнее: "Расчет объема системы отопления, включая радиаторы"). Обычно такие данные содержатся на упаковке или в справочной литературе. Объём труб легко высчитывается по их длине и известному сечению.

Для наиболее распространённых элементов теплосетей объёмы теплоносителя таковы:
  • Секция современного радиатора (алюминиевого, стального или биметаллического) - 0,45 литра
  • Секция радиатора старого типа (чугунного, МС 140-500, ГОСТ 8690-94) – 1.45 литра
  • Погонный метр трубы (15 миллиметров внутренний диаметр) - 0,177 литра
  • Погонный метр трубы (32 миллиметров внутренний диаметр) - 0,8 литра

определение расхода теплоносителя

Расход теплоносителя в системе отопления можно примерно подсчитать и без суммирования. Можно просто исходить из мощности отопительной системы. Для расчёта используют соотношение, что отопительной системе для передачи одного килоВатта тепла понадобится 15 литров неплоносителя. Нетрудно подсчитать, что для отопительной системы мощностью 75 килоВатт понадобится 75х15=1125 литров теплоносителя. Ещё раз – этот метод приблизительный и не даёт точного объёма. Читайте также: "Как рассчитать систему отопления".
Нам недостаточно подсчитать расход теплоносителя – формула для вычисления объёма расширительного бака также совершенно необходима.

Мало просто просуммировать объёмы составляющих теплосети (радиаторов, котла и трубопроводов). Дело в том, что в процессе нагревания исходной объём жидкости существенно изменяется, а следовательно возрастает давление. Для того, чтобы его скомпенсировать, применяют так называемые расширительные баки.

Их объём вычисляется с использованием следующих показателей и коэффициентов:

Е - так называемый коэффициент расширения жидкости (исчисляется в процентах). Для разных теплоносителей он разный. Для воды он составляет 4%, для антифриза на базе этиленгликоля - 4,4 %.

d - коэффициент эффективности расширительного бака
VS – расчетный расход теплоносителя (просуммированный объём всех составляющих системы теплоснабжения)
V – результат вычисления. Объём расширительного бака.

Формула для расчета - V = (VS x E)/d

Расчет теплоносителя в системе отопления выполнен – пора заливать!

как рассчитать объем теплоносителя

Существуют два варианта заполнения системы, в зависимости от её конструкции:
  • Заливка «самотёком» - в высшей точке системы в отверстие вставляется воронка, через которую постепенно заливается теплоноситель. Нужно не забыть в нижней точке системы открыть кран и подставить какую-то ёмкость.
  • Принудительная закачка с помощью насоса. Подойдет практически любой электрический насос малой мощности. В процессе заполнения следует контролировать показания манометра, дабы не переборщить с давлением. Очень желательно не забыть открыть воздушные клапаны на батареях.


Расход теплоносителя в системе отопления


Расход в системе теплоносителя подразумевает массовое количество теплоносителя (кг/с), предназначаемое для подачи нужного количества тепла в обогреваемое помещение. Расчет теплоносителя в отопительной системе определяется как частное от деления расчетной тепловой потребности (Вт) помещения (помещений) на теплоотдачу 1 кг теплоносителя для обогрева (Дж/кг). Читайте также: "Как сделать расчет расхода теплоносителя для системы отопления – теория и практика".

Некоторые советы по наполнению системы отопления теплоносителем на видео:



Расход теплоносителя в системе в продолжение отопительного сезона в вертикальных системах центрального отопления изменяется, поскольку они регулируются (особенно это касается гравитационной циркуляции теплоносителя - детальнее: "Расчет гравитационной системы отопления частного дома - схема"). На практике в расчетах обычно расход теплоносителя измеряют в кг/ч.

Объем воды в системе отопления. Зависимость от мощности котла

Как подобрать мощность котла под  количество воды (объем) в системе отопления, или наоборот? Существует ли зависимость мощности от литров?
Такие вопросы часто волнуют владельцев отопительных систем…
Действительно, какая должна быть мощность котла, для системы с внутренним объемом 100 литров, например?

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

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

 

Откуда берется вопрос о зависимости мощности от объема

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

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

Сколько воды нужно под мощность котла

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

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

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

Системы класса low water – в чем преимущества

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

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

 

Какие радиаторы подобрать

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

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

Что важно для мощности котла

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

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

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

 

Подбор  насоса под мощность котла

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

  • Производительность насоса 25-40 на 3-ей скорости составляет при напоре 3 метра не менее 0,75 м куб в час, что для большинства систем позволяет применять его с котлом до 15 кВт, при площадях до 150 м кв, а в коротких системах и с котлом 20 кВт.

  • Производительность насоса 25-60 при напоре 3м составляет уже 2,5 м куб в час, что дает возможность использовать его для котлов до 40 кВт и площадей отопления до 300 м кв…

Как рассчитать объем воды в системе отопления, радиаторах, трубах.

Последнее обновление:

Расчет объема воды (теплоносителя), заполняющего систему отопления, будет одним из первых при выборе котла.

Это необходимо для понимания какой оптимальный объем может прогреть ваш котел или другой источник тепла. Параметры труб очень сильно влияют на данный показатель: при наличии насоса вы смело можете выбрать трубу меньшего диаметра и установить больше секций отопления.

Если выбрать трубы большого диаметра, то при максимальной мощности котла можно получить недогрев теплоносителя: большой объем воды будет раньше остывать, прежде чем дойдет до крайних точек системы отопления. Что в свою очередь приведет к дополнительным финансовым расходам.

Приблизительный расчет объема воды в системе отопления производится из соотношения 15 л воды на 1 кВт мощности котла.

Чтобы определить какой объем воды нужен для системы отопления дома, рассмотрим простой пример. 

Мощность котла 4 кВт, тогда объем системы равен 4 кВт*15 литров = 60 литров. Но необходимо учитывать размеры и количество секций радиаторов при этом.

Если у вас дом на 4 комнаты, то это не значит, что надо ставить по 12-15 секций в каждую: у вас будет очень жарко, котел будет работать неэффективно. Если комнат больше, то и экономить на радиаторах не стоит: 1 современная секция эффективно отдает тепло для 2…2,5 м2 площади.

Как просто определить какой мощности нужен котел для системы отопления дома?

Формулы для расчета объема жидкости (воды или другого теплоносителя) в системе отопления

Объем воды в системе отопления можно рассчитать как сумма составляющих:

V =V(радиаторов)+V(труб)+V(котла)

Объем системы должен учитывать объем воды в трубах, котле и радиаторах. В расчет объема теплоносителя не входит объем расширительного бака. Объем бачка учитывается при расчете критических состояний работы системы (когда вода будет поступать в него при нагреве).

Формула для расчета объема жидкости в трубе:

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

Важно! Размеры могут отличаться у различных производителей, в зависимости от типа трубы, материала, ее технологии производства. Поэтому расчет удобнее вести по реальному внутреннему диаметру трубы, который проще промерить с помощью инструмента. Как правило, такой расчет необходимо выполнять больше специалисту, когда система отопления разветвленная и сильно протяженная.

Сравнение видов водяного отопления дома (с естественной и принудительной циркуляцией).

Объемы воды для различных элементов системы отопления

Объем воды (литры) в секции радиатора

Материал/тип радиатораГабариты*: высота×ширина, ммОбъем, л
Алюминий600×800,450
Биметалл600×800,250
Современная чугунная батарея (плоский)580×751,000
Чугунная батарея старого образца ()600×1101,700

*ВАЖНО! Габариты в таблице даны ориентировочно.

В большинстве моделей современных производителей они составляют ±20 мм по ширине, высота радиаторов отопления может варьироваться от 200 до 1000 мм.

Объем сильно отличающихся по высоте радиаторов можно приблизительно рассчитать из данной таблицы по правилу пропорции: необходимо объем разделить на высоту и умножить после на высоту выбранной модели. Если система отопления протяженная, то лучше уточнить параметры объема у производителя.

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
  • ø40 (G 1½») — 1,250 литра
  • ø50 (G 2,0″) — 1,960 литра

Также читайте обзор какие трубы лучше всего выбрать.

Основные размеры внутренних диаметров труб (взят ряд значений от 14 до 54 мм), с которыми может столкнуться потребитель.

Внутренний диаметр, ммОбъем жидкости в 1 м погонного трубы, лВнутренний диаметр, ммОбъем жидкости в 1 м погонного трубы, л
140,1539300,7069
150,1767320,8042
160,2011340,9079
170,2270361,0179
180,2545381,1341
190,2835401,2566
200,3142421,3854
210,3464441,5205
220,3801461,6619
230,4155481,8096
240,4524501,9635
260,5309522,1237
280,6158542,2902

Расчет расширительного бака

Основные правила:

  1. Объем расширительного бака должен быть не менее 10% от объема системы отопления. Данного объема будет достаточно для расширения теплоносителя при нагреве в пределах 45…80 °С.
  2. Для больших протяженных систем, с высокой температурой теплоносителя, запас по объему должен быть не менее 80% от объема системы отопления. Это актуально для котлов с максимальной температурой теплоносителя выше 80…90 °С, паровых систем отопления от печей.
  3. Объем расширительного бака с предохранительным клапаном может составлять 3-5% от объема системы отопления. Но при этом важно контролировать его работу: при срабатывании клапана необходимо пополнять систему водой.
  4. При расчете необходимо учитывать давление в системе. В большинстве случаев для одно и двухэтажных коттеджей оно составляет 1,5…2 атмосферы. Масса готовых баков рассчитаны на данные показатели с запасом. При проектировании системы отопления большого объема, с повышенными характеристиками давления в коммуникациях (для высотных зданий), необходимо учитывать данный параметр.
  5. Учитывать вид теплоносителя при выборе – обязательно. Чем легче жидкость в системе – тем больший расширительный бак ей требуется.

Сравнение: Какой котел выбрать для отопления дома? Достоинства и недостатки.

Виды теплоносителей

  1. Вода. Самый простой и доступный ресурс. Может использоваться в любых системах отопления. В сочетании с полипропиленовыми трубами – практически вечный теплоноситель.
  2. Антифриз. Используется для наполнения систем нерегулярно отапливаемых зданий.
  3. Спиртосодержащие жидкости. Дорогой вариант заполнения системы отопления. Качественные препараты содержат не менее 60% спирта, порядка 30% воды, часть объема занимают другие добавки. Смеси воды с этиловым спиртом с различным процентным содержанием. Незамерзающая жидкость (до -30°С при содержании спирта не менее 45%), но опасна: может гореть, сам этил является ядом для человека.
  4. Масло. Как теплоноситель сегодня используется в отдельных приборах отопления, но в системах отопления от него отказываются: дорого и тяжело эксплуатировать систему, опасно технологически (необходим долгий разогрев теплоносителя до температуры 120°С и выше). Преимущество – действительно долго остывает, поддерживая температуру в помещении, но основной недостаток – дороговизна теплоносителя.

About Author


alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *