Какой расход воды в теплом полу
Перейти к содержимому

Какой расход воды в теплом полу

  • автор:

Практические советы по настройке систем напольного отопления

Монтаж системы напольного отопления, бесспорно, ответственная операция, однако, то, насколько будет комфортно пользоваться готовой системой отопления, зависит чаще всего от грамотной наладки. Наладка напольной системы отопления не так сложна, как может показаться на первый взгляд.

По большому счёту, наладка системы отопления состоит из трех этапов. Это балансировка петель напольного отопления, настройка насосно-смесительного узла и настройка контроллера при его наличии.

В этой статье будет рассказано о методах, которые используются для балансировки петель напольного отопления. Прежде всего, стоит отметить основные заблуждения, которые имеют место при подобной балансировке.

  • Иногда можно услышать то, что правильно сбалансировать систему можно только расчётным способом, т.е., посчитав сопротивление всех петель, вычислив настроечное положение регулирующих клапанов, установить его на коллекторе. Конечно же, проект с грамотным гидравлическим расчётом ускоряет процесс наладки и защищает от ошибок в монтаже. Но, тем не менее, систему напольного отопления можно настроить и без теоретических расчётов, хотя это и займет больше времени.
  • Так же заблуждением считается и то, что расходы воды во всех петлях должны быть одинаковы. На самом деле, расход в первую очередь зависит от тепловой мощности, которую передаёт в помещение каждая конкретная петля.
  • Нередко можно услышать, что систему напольного отопления вообще не надо балансировать, а расходы воды сами выровняются за счёт работы термостатов, контроллеров и прочих элементов автоматики. Это утверждение так же не верно. Дело в том, что рано или поздно наступит момент, когда все петли теплого пола откроются на максимум, и распределение теплоносителя должно быть таким, чтобы вся вода не уходила в одну петлю, а равномерно распределялась по всему отапливаемому контуру.

Итак, система отопления заполнена и испытана, котел запущен, в руках лежит шестигранный ключ, отдавая приятной тяжестью, переходящей в зуд нетерпения. С чего же начать?

В первую очередь стоит определиться с целями и задачами балансировки.

Задача балансировки заключается не в установке требуемого расхода по каждой петле, а в установке соотношения расходов по петлям или баланса расходов. Окончательно расходы устанавливаются во время настройки насосно-смесительного узла. При этом, изменяя общий расход через коллектор, соотношение расходов через петли сохраняется.

Так же балансировка отличается в зависимости от того, имеет ли коллекторный блок расходомеры. Коллекторные блоки VTc.596 (рис. 1), VTc.589 (рис. 2), VTc.586 (рис. 3) оснащены расходомерами, которые значительно ускоряют балансировку и позволяют её осуществить без включения котла, так как показывают в реальном времени расход воды по каждому направлению.

Распределение расходов необходимо выполнить таким образом, чтобы соотношение расходов по петлям и соотношение требуемых тепловых мощностей совпадали. Для этого желательно знать требуемые тепловые нагрузки на петли. Но даже, если требуемые нагрузки не известны, то можно выставлять расходы пропорционально длинам петель. Как правило, такой подход не даёт большой погрешности, так как петли с большими длинами имеют так же и большие мощности.

Балансировка начинается с того, что выбирается самая длинная петля (или петля с самой большой мощностью, если это известно). Регулирующий клапан на этой петле открывается в максимальное положение, и относительно него будут выставляться расходы всех остальных петель.

Для примера возьмем коллектор с четырьмя петлями. Допустим, что длины петель следующие: 100, 75, 75 и 50 м.

В этом случае настройка начинается с первой петли, имеющей длину 100 м. Она открывается на максимум. Предположим, что при полностью открытом клапане расход на этой петле установился на уровне 4 л/мин.

Расход воды на второй и третей петле должен быть: (75/100) · 4 = 3 л/мин.

Расход воды на четвертой петле должен быть: (50/100) · 4 = 2 л/мин (рис. 4).

Может получиться так, что при настройке третьей петли расход даже при полностью открытом клапане устанавливается на уровне 2,5 л/мин и не доходит до положенного уровня 3 л/мин. Это значит, что петля имеет большее гидравлическое сопротивление, чем вторая петля той же длины (большее количество отводов, калачей, подводящих участков). Балансировку в этом случае можно осуществить только с включенным котлом и хотя бы с минимальным теплосъёмом в помещении. Первая петля – на (100/75) · 2,5 = 3,3 л/мин, вторая петля – на 2,5 л/мин и четвертая петля на – (50/75) · 2,5 = 1,6 л/мин (рис. 5).

После того, как все расходы выставлены, балансировку петель можно считать оконченной и можно приступать к настройке насосно-смесительного узла.

Если настраивать коллекторные блоки без расходомеров, такие как VTc.588 (рис. 6) или VTc.594 (рис. 7), то о расходах в петлях можно судить только по косвенным признакам.

Балансировку в этом случае можно осуществить только с включенным котлом и хотя бы с минимальным теплосъёмом в помещении. Желательно, чтобы на улице была температура ниже +5 ºС. В помещениях не должно быть открытых окон и каких-либо значительных тепловыделений (работающего камина и пр.). Настройка, как и в предыдущем случае, начинается с того, что определяется самая длинная петля.

Затем систему необходимо оставить прогреваться на несколько часов, пока температура в петлях не стабилизируется, после чего необходимо выполнить оценку правильности выполненной настройки.

    Правильность настройки определяется одним из следующих способов:
  • по температуре воды в обратном трубопроводе;
  • по средней температуре пола.

Определение правильности настройки по температуре воды в обратном трубопроводе

Расход теплоносителя, мощность и разность температур между подающим и обратным трубопроводом взаимосвязаны. Если уменьшить расход теплоносителя в петле, то неизбежно вырастет разность температур. Именно по этой зависимости можно определить правильность настройки.

Если все петли будут иметь одинаковую разность температур между подающим и обратным трубопроводом, то это будет означать, что во всех петлях расход воды соответствует текущей мощности. А так как температура в подающем коллекторе для всех петель одинакова, то выравнивать температуры можно только перед обратным коллектором.

Оценку температуры удобнее всего делать при помощи специального термометра, такого как VT.4615 (рис. 8). Такой термометр вставляется между трубой и обратным коллектором через соединение «евроконус» (рис. 9).

Определяется эталонная температура на самой длинной петле, затем все остальные клапаны подстраиваются в зависимости от отклонений от этой температуры. Если температура на петле ниже, чем на эталонной, то это значит, что расход в этой петле тоже низкий, и клапан следует приоткрыть. Если расход, напротив, выше, то клапан следует закрыть. Затем через пол часа данную операцию следует повторить до тех пор, пока температуры воды перед обратным коллектором не будут равны у всех петель.

Определение правильности настройки по средней температуре пола

Предыдущий способ достаточно прост, но не учитывает финишное покрытие пола. Если в помещениях разное покрытие пола, то для того, чтобы температура поверхности пола в этих помещениях ощущалась как одинаковая, необходимо, чтобы расходы по петлям учитывали этот фактор.

Учесть финишное покрытие можно, замеряя температуру поверхности пола в разных помещениях и выравнивая расходы воды по разным направлениям так, чтобы средняя температура поверхности пола в разных помещениях была одинакова. Замерять температуру пола можно разными способами: и контактными термометрами, и пирометрами (рис. 10).

Настройка клапанов происходит так же, как и в предыдущем случае. Клапан, обслуживающий петлю, пол над которой имеет температуру выше, чем в остальных помещениях, прикрывается и наоборот – при низкой температуре пола клапан открывается.

Стоит отметить, что замерять температуру пола нужно, как минимум, в шести точках: над трубами, между ними, в начале петли, в середине и в конце петли, и взять среднее значение.

При достижении температуры поверхности пола во всех помещениях близких значений настройку можно считать оконченной.

Для того чтобы настройку клапанов защитить от несанкционированного вмешательства, на коллекторах VTc.594, VTc.588 имеется механизм фиксации настроенного положения. Для фиксации настройки необходимо закрутить фиксирующий винт до упора (рис. 11, 12). Винт находится внутри шестигранника. Этот винт ограничивает открытие клапана на текущем уровне и не позволяет ему открыться сильнее. Однако, он позволяет полностью закрыть клапан. Таким образом, после настройки можно закрутить все фиксирующие винты до упора, при этом в дальнейшей эксплуатации можно перекрывать отдельные петли этим же клапаном. Далее, для того чтобы вновь настроить эту петлю, следует просто открыть клапан до упора.

Как видно, настройка петель достаточно простая операция, особенно если использовать удобное оборудование для этого. Настройка насосно-смесительного узла (НСУ) у большинства монтажников также не вызывает вопросов. О некоторых особенностях настройки НСУ будет рассказано в отдельной статье.

Автор: Жигалов Д.В.

© Правообладатель ООО «Веста Регионы», 2010
Все авторские права защищены. При копировании статьи ссылка на правообладателя и/или на сайт www.valtec.ru обязательна.

Для улучшения работы сайта и его взаимодействия с пользователями мы используем файлы cookie. Продолжая работу с сайтом, Вы разрешаете использование cookie-файлов. Вы всегда можете отключить файлы cookie в настройках Вашего браузера. Подробнее о cookie-файлов.

МОСКВА
108851, Москва, г. Щербинка,
ул. Железнодорожная, д. 32, стр. 1
тел.: +7 (495) 228-30-30 САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
192019, Санкт-Петербург,
ул. Профессора Качалова, 11
тел.: +7 (812) 324-77-50 САМАРА
443031, г. Самара,
9 просека, 2-й проезд, д. 16 А
тел.: +7 (846) 269-64-54 РОСТОВ-НА-ДОНУ
344091, Ростов-на-Дону,
ул. Малиновского, д. 3
тел.: +7 (863) 261-84-08 КРАСНОДАР
350033, Краснодар,
ул. Ставропольская, д. 5 Б
тел.: +7 (861) 214-98-92 ЕКАТЕРИНБУРГ
620016, Екатеринбург,
ул. Академика Вонсовского, 1 А
тел.: +7 (343) 278-24-90

Какой расход воды в теплом полу

Здравствуйте, собрал смесительный узел с коллекторами валтек с расходомерами. на 3 ветки по 50 метров Ф16 (сш. полиэтилен.) насос 25\40 валтек, обр.клапан трехходовой валтек mr.01 . на всех скоростях тестировал каждую петлю — расход в 2-3 раза ниже проектируемого. В одной петле 50 м. при заглушенных остальных — расход всего 3.7 л/мин. на третьей скорости, 3 л/мин -на второй и 2 л/мин на 1 скоростях.

Андрей Серегин
17.8.2016, 15:39
На сколько петель по 50м. должно хватать насоса 24/40 кто нибудь знает ?
17.8.2016, 17:17
Цитата(Андрей Серегин @ 17.8.2016, 14:26)

Здравствуйте, собрал смесительный узел с коллекторами валтек с расходомерами. на 3 ветки по 50 метров Ф16 (сш. полиэтилен.) насос 25\40 валтек, обр.клапан трехходовой валтек mr.01 . на всех скоростях тестировал каждую петлю — расход в 2-3 раза ниже проектируемого. В одной петле 50 м. при заглушенных остальных — расход всего 3.7 л/мин. на третьей скорости, 3 л/мин -на второй и 2 л/мин на 1 скоростях.

В Аудиторе (Герц, Данфос, Валтек) СО есть файл с расчётом?
Какой Kv трехходового? Расход будет определяться гидросопротивлением петель ТП и Kv трехходового.
Подозреваю, что если расход недостаточен (кстати, а почему недостаточен?), то либо Kv трехходового маловат (странно, ну не меньше же чем 0,6 все равно?), либо гидросопротивление контуров (петель) ТП слишком велико (возможно подсчитано неверно для желаемого расхода).

17.8.2016, 17:23
а сколько проектируемый? (и от куда вы его взяли или определили)?
17.8.2016, 17:41

Вот пример ТП с четырьмя петлями. Этажный план и выдержка ТП из общей схемы. Таблица с расчетом режимов ТП ниже схемы. Насос Альфа2L 25-40 в режиме СР1. Длина двух контуров из четырех более 70 метров (каждого) трубой СП 16мм. Расход в этих контурах 1 и 0,84 кг/мин. Остывание 6 и 7 градусов.

17.8.2016, 18:23
да, да Inchin, вы правы. У меня то ж сомнения что человек понимает то что спрашивает.
17.8.2016, 18:32
Цитата(А.В. @ 17.8.2016, 18:23)
У меня то ж сомнения что человек понимает о том что спрашивает.

Просто показал пример, на котором показана взаимосвязь расхода, гидросопротивления контура, остывания в нем, мощности насоса и настройкой балансировочного клапана.

Никаких сомнений, в чьем-либо понимании или непонимании не высказывал.

Андрей Серегин
17.8.2016, 22:12

Блин, причем тут остывание. Я про гидравлику спрашиваю — на холодном теплоносителе ! Потеря давления большая или насос не соответствует характеристикам или еще чего.

17.8.2016, 22:53
Цитата(Андрей Серегин @ 17.8.2016, 14:26)
50 метров Ф16 (сш. полиэтилен.) насос 25\40 валтек

Внутренний диаметр — 11,6 мм?
Насос — VRS 25/4 ?

Цитата(Андрей Серегин @ 17.8.2016, 22:12)
Потеря давления большая или насос не соответствует характеристикам или еще чего.

Похоже на то, что расходомеры не врут. Для увеличения расхода в 2 раза необходимо или увеличить напор насоса в 4 раза, или уменьшить сопротивление петель.

18.8.2016, 12:46
Цитата(Андрей Серегин @ 17.8.2016, 22:12)

Блин, причем тут остывание. Я про гидравлику спрашиваю — на холодном теплоносителе ! Потеря давления большая или насос не соответствует характеристикам или еще чего.

Причем здесь блин? Вам про гидравлику и рассказываю, а не про кулинарию. И при эксплуатации будете подавать в ТП холодный теплоноситель? Тогда зачем вообще ТП? Как экранировка от демонов? Или все-таки у Вас ТП должны давать тепло?

Поэтому, расход проектируется исходя из желаемой величины остывания (и теплоотдачи) в конкретном контуре ТП. И из требований СНИПа к температуре поверхности ТП.

Поэтому и предположил, что раз Вам хотелось расход от 6 л/мин. в контурах, то какое же остывание Вы проектировали в контурах ТП? Порядка одного-двух градусов или меньше?

Разве есть смысл делать остывание в петле меньше 5 градусов? Например, остывание в 3 градуса, бывает необходимостью для возможности сбалансировать очень короткий (маленький) контур с другими контурами. Но разве является целесообразно использовать такое остывание в контурах длиной по 50 метров?

И странно, что вроде просите помощи, а на вопросы форумчан не отвечаете.

Расчет и схемы разводки теплого пола

Известны два типа теплого пола – электрический и водяной. Первый тип исключает возможность затопления нижних помещений дома, в этом его основное преимущество. Однако контур электрического пола, в теории, подвержен короткому замыканию. Теплый пол с жидким теплоносителем электробезопасен, но его трубы могут быть пробиты с затоплением нижних помещений.

Общее достоинство отопительного контура класса «теплый пол» — обеспечение максимального теплового комфорта для домочадцев. Выделяемое им тепло расходится по помещению равномерно, с плавным снижением температуры по мере высоты комнаты. Рассмотрим этот эффект подробнее.

По оценке ученых, идеальный режим распределения температур в жилом помещении должен быть таким – ногам чуть теплее (примерно 22-25 о С), чем голове (достаточно 19-20 о С). Если комната обогревается теплым полом, то, при средней температуре воздуха +20 о С, разница температур на уровнях пол-потолок составляет не выше 2 о С.

При отоплении радиаторными приборами температурный перепад воздушных слоев у пола и потолка оказывается 6-8 о С. И где будет холоднее, вы знаете по своему опыту – на уровне пола. Причина в мощной воздушной конвекции и постоянным подсосом холодного воздуха с улицы, вызванным работой горячих радиаторов отопления. Поэтому в жилых комнатах, обогреваемых отопительными батареями, в холодный сезон собирается большой объем пыли на стенах и мебели.

Расчет рабочих параметров контура теплого пола

Для определения оптимального диаметра металлопластиковых труб и шага их установки, потребуется график (приводится ниже), значения плотности теплового потока и средней температуры воды в отопительном контуре.

Плотность теплового потока, приходящаяся на один квадрат теплого пола, вычисляется по формуле:

q = Q : F, в которой

q – плотность теплового потока, измеряемая в Вт/м 2 ;

Q – общие теплопотери отапливаемого помещения, измеряемые в ваттах;

F – активная площадь поверхности пола в м 2 .

Параметр Q – тепловые потери комнаты через фасадные (сообщающиеся с улицей) стены, оконные конструкции и приточную вентиляцию, которые необходимо компенсировать системе отопления. Их общее значение определяется теплотехническим расчетом конкретного помещения. Можно взять среднее значение теплопотерь для квадрата площади пола – 100 Вт.

Отметим, что если контур теплого пола будет работать в качестве дополнения к радиаторному отоплению, то тепловые потери допустимо принять по соотношению 40% на 60%. Меньшая часть тепла будет компенсирована отопительными радиаторами, а большая – напольным контуром.

Параметр F – это площадь, занимаемая контуром теплого пола. Она меньше фактической площади комнаты из-за потребности выдерживание отступов (150-200 мм) от крайних труб теплого пола до стен. Также, если в помещении имеется встроенная и обычная корпусная мебель (т.е. меблировка спланирована перед ремонтом), то площадь ее основания исключается из активной площади. Отапливать мебель незачем. В упрощенном формате замера активной квадратуры допустимо приравнять ее к 70% от фактической площади комнаты.

Следом требуется вычислить значение средней температуры в контуре теплого пола:

∆t = (tпод + tобр) : 2, в которой

tпод – температура теплоносителя на подаче в контур теплого пола;

tобр – температура на обратке, т.е. на выходе из теплового контура.

Оптимальный диапазон температур теплоносителя между подачей и обраткой – 55 и 45, 50 и 40, 45 и 35, 40 и 30 о С. Учтите, что температура подачи не может быть выше 55 о С по технологии использования теплого пола. При этом теплоноситель на обратке должен остывать не более чем на 10 о С (лучше, если на 5 о С).

Получив данные по плотности теплового потока и средней температуре теплоносителя, находим их позиции на графике выбора параметров для контура теплого пола. Проводим линии до их пересечения – это точка позволит выбрать параметры трубы (16 мм, если линия диагонали сплошная и 20 мм, если диагональ прерывистая). Цвет совпавшей диагонали (название дано условно, для понимания направления данных линий) указывает на оптимальный шаг закладки труб. При несовпадении точки пересечения отмеренных линий с какой-либо диагональю, то выбирается ближайшая верхняя.

Заметим, что представленный график актуален для пола с определенными характеристиками – 70 мм бетонная стяжка, облицовка керамической плиткой. При иной толщине стяжки и типе напольной отделки потребуется коррекция данных. К примеру, покрытие пола ковролином потребует наращивания средней температуры теплоносителя на 5 о С. В тоже время каждые дополнительные 10 мм стяжки сократят плотность теплового потока примерно на 6-8%.

Всё же формулы и график позволяют упрощенно рассчитать теплый пол даже при несоответствии характеристики стяжки и материала отделки. Последующую корректировку температуры воды в контуре получится выполнить после сборки отопительного контура, путем настройки смесителей (трех и четырехходовых) по показаниям термостатов.

Для полноценного расчета теплого пола, учитывающего конкретные особенности помещения (тепловые параметры ограждающих конструкций, характеристики труб и пр.), следует обращаться к теплотехникам.

Расчет конструкции теплого пола

Чтобы найти длину труб, образующих отопительный контур, необходимо разделить активную площадь пола на определенный по графику шаг укладки. Затем к полученному значению плюсуются метры, требуемые для загиба труб. Также прибавляется дистанция до коллекторов, к которым будет подключен теплый пол.

Определив диаметр (по графику) и метраж труб, считаем объем необходимый теплоносителя. Скорость прохода воды по трубам теплого пола должна быть 0,15-1 м/с. Зная теплопотери помещения (Q), можно установить расход теплоносителя: 1 кВт = 1 л/с. вычислив объем воды, вмещаемый трубами контура, рассчитываем скорость течения теплоносителя. Если ее значение находится в диапазоне 0,15-1 м/с, то диаметр труб достаточен. Если нет – нужны трубы большего диаметра.

Мощность насоса для отопительного контура устанавливается по найденному расходу теплоносителя, с повышением значения на 20% для компенсации гидравлического сопротивления труб. Для нескольких теплых полов, подключенных к общей коллекторной системе, насос выбирается по суммированному расходу теплоносителя.

Учтите, что описанная методика расчета параметров теплого пола подойдет только для комбинированных систем отопления, сочетающих контур в стяжке и обычные отопительные радиаторы. Чтобы построить отопление в просторном помещении исключительно на системе теплого пола, требуется привлечь специалистов-теплотехников. Упрощенный расчет не позволит безошибочно определить параметры теплового контура. А бесконечно увеличивать температуру воды, чтобы компенсировать просчеты теплого пола, нельзя – поверхность под ногами сильно нагреется, но эффективного обогрева комнаты не будет.

Схемы укладки труб теплого пола

Такие контуры отопления выполняются из металлопластиковых или медных труб, соединенных неразъемными фитингами. Чаще используются трубы первого типа – они дешевле и свободно гнутся. К тому же металлопластиковые трубы не коррозируют и их внутренние поверхности имеют низкий коэффициент шероховатости, а значит, не будет зарастания сечения и потерь напора теплоносителя.

Разводку труб теплого пола при монтаже обычно производят следующими схемами – спиральной, петлями (змейка), двойной спиралью.

Спиральная укладка. Разворот труб на 90 о упрощает процессы монтажа, он наиболее прост и используется в помещениях небольшой площади. Рекомендуется для разводки труб с шагом 225 и 300 мм.

Укладка петлями. Схема «змейка» применима, если дистанция между трубами допускает выполнение изгиба на 180 о . Хотя при небольшом шаге между рядами отопительного контура применима укладка петель в форме груши – она предотвратит сплющивание труб.

Двойная спираль. Такую схему укладки применяют для просторных помещений, а также для зонального отопления секторов с наибольшими теплопотерями (к примеру, на входе в дом, подле крупных оконных проемов). Поскольку допустимая потеря давления в контуре теплого пола не должна превышать 0,2 атмосфер, общая протяженность его труб не может быть более 100 м. Поэтому один контур рассчитан на обогрев менее 20 м 2 пола. Чтобы обогреть помещения значительной площади, по соседству в полу размещаются несколько контуров, подключенных к различным отводам коллекторов.

Схемы подключения контура теплого пола в домах и квартирах

В отапливаемых централизованно многоквартирных домах создание теплого пола в квартирах требуется согласовывать с управляющей компанией. При достижении согласия ЖЭКа есть два варианта подключение контуров – коммерческое подключение и реконструкция отопительной системы.

При коммерческом подключении выполняется ввод контура теплого пола в отопительную систему без демонтажа радиаторов, но при этом необходимо устанавливать теплосчетчики. Если мощности центрального отопления окажется недостаточно для встраивания дополнительного контура, то в монтаже теплого пола управляющая компания откажет. Однако теплые полы на первых этажах допустимо подключать к обратке вертикального отопления независимо от мощностных характеристик отопительной системы многоэтажки – для других квартир ущерба от недостатка теплоты не будет.

При реконструкции часть радиаторов отопления демонтируются, взамен них подключается контур теплого пола с расходом теплоносителя, идентичным расходу в удаленных отопительных батареях.

Теплые полы в квартирах подключаются к стоякам отопления напрямую или при посредничестве теплообменника. При выборе прямого подключения требуется оснастить ввод в коллектор фильтрами-грязевиками. Но, учитывая крайнюю изношенность и загрязненность центральных теплопроводов отопления, ни фильтры, ни их своевременная чистка не гарантируют, что контур теплого пола вскоре не откажется полностью забитым шламом и грязью.

Использование теплообменника обеспечит защищенность напольного контура от загрязнения, хотя потребует монтажа дополнительного оборудования: теплообменника; расширительного бачка; узла подпитки с фильтром-грязевиком и группы безопасности.

В частных домах теплые полы, как правило, подключаются к тому же котлу, что питает контур горячего водоснабжения. Котельная коттеджа обеспечивает наибольший температурный режим, позволяющий готовить горячую воду для бытовых нужд и отопления одновременно. Поскольку теплые полы не рассчитаны на работу с сильно нагретым теплоносителем, необходимы узлы снижения температуры воды на подаче в контур.

Для понижения температуры в отопительный контур встраиваются двухходовые термостаты, четырех и трехходовые смесители ставятся на подачу или краны трехходовые – на обратку. Смесительный узел вводится в обвязку котла, либо врезается в разводку радиаторного отопления перед коллекторами, питающими контуры теплых полов.

К примеру, в узле со смесителями трех и четырехходовыми ведется подмес воды из обратки с теплоносителем на подаче, откуда он поступает к коллекторам и, далее, в теплые полы. На питающих коллекторах допустима установка расходомеров (при потребности). При этом коллекторы обратки оснащаются вентилями балансировки или отопительными кольцами одинаковой длины.

Безопасная работа смесительного узла обеспечивается байпасом, в котором имеется перепускной клапан. При внеплановом росте давления в смесительном узле произойдет срабатывание клапана и давление будет сброшено в обратку. В оборудованных трех и четырехходовыми смесителями узлах смешивания байпас желателен, а в узлах с двухходовыми кранами – обязательно необходим.

Также в узел с двухходовым вентилем требуется ввод балансировочного вентиля, настроенного на работу в данной отопительной системе. Этот вентиль отвечает за регулировку поступления через байпас охлажденного теплоносителя. Именно с объемом воды, прошедшей через байпас, связан процент ее подмешивания в трехходовом смесителе, установленном на подаче горячей воды. Объем поступающего и выходящего из тройника теплоносителя должен быть одинаков. В нашем случае в него поступает вода, прошедшая двухходовый вентиль и байпас, смешанная в тройнике и прокачиваемая насосом в коллектор теплого пола.

Отметим, что на изображениях показана лишь часть схем смесительных узлов, их вариаций намного больше. К примеру, можно не смешивать воды подачи и обратки до коллектора, а установить на каждой коллекторной группе расходомер, термостат и клапан балансировки. Такое решение удобно, если коллекторы используются на маломощных котлах. Оснащение коллекторной группы узлом регулировки позволит подключать к ней несколько разнотемпературных контуров одновременно.

Какой расход воды в теплом полу

Распределение расхода и тепла по трубам

В данной статье мы рассмотрим способы, как считать расходы в трубопроводе для того, чтобы вычислить необходимое поступление теплоносителя по трубопроводу.

Рассмотрим с начало последовательное соединение, а потом рассмотрим схемы, при котором идет разветвление (разделение потоков) трубопроводов и как в таком случае рассчитать расход.

Задачи с цифрами и формулами будут ниже.

Если схема имеет одну ветку, один трубопровод по кольцу. Смотри изображение.

В таких схемах все сопротивления складываются, и в зависимости от сопротивления находится расход в трубопроводе.

Решим задачку по нахождению сопротивления в одной ветке.

В данной схеме радиатор и теплый пол соединены — последовательно. В данном случае сопротивление теплого пола складываются с сопротивлением радиатора. То есть общее сопротивление равно всей сумме всех сопротивлений на всем кольце.

Для параллельной схемы расчет немного другой. Об этом ниже.

Трубы везде металлопластиковые диаметром 16мм по наружке.

Труба металлопластиковая 16мм, внутренний диаметр 12мм.
Длина трубы теплого пола 40 м.
Длина остального трубопровода 2м.
Плавных поворотов в теплом поле 90 градусов соответствует: 28 шт.
Резких поворотов 90 градусов составляет: 5 шт.
Вход в радиатор — резкое расширение: 1шт.
Выход из радиатора — резкое сужение: 1шт.
Теплоноситель: Вода, температурой 60 градусов. На выходе нужно получить минимум 40 градусов.
Теплый пол должен потреблять 500 Вт на 40 метров трубы.
Радиатор должен потреблять 1000 Вт.
Теплоноситель: Вода.

Чтобы решать задачи по гидравлике я разработал специальный калькулятор расчетов по нахождению гидравлического сопротивления, более детально о том, как находить гидравлическое сопротивление с помощью калькулятора объясняется здесь:

Для решения воспользуемся специальным калькулятором, который поможет найти гидравлическое сопротивление по всей длине трубопровода.

Внутренний диаметр 0, 012м

Длина трубы 40+2=42метра

При расходе в 2 литра в минуту сопротивление равно 0, 66 метров.

Далее необходимо посчитать, какой расход нужен для данной схемы

Для решения расходов в трубопроводе использована эта статья:

Предположим, что в теплый пол необходимо поступление теплоносителя температурой 50 градусов, тогда в радиаторе должно теряться 10 градусов.

О том, как точнее посчитать теплопотери радиатора описано в этой статье:

Если в радиатор поступает теплоноситель с температурой 60 градусов, а выходит из радиатора с температурой 50 градусов и потребляет данный радиатор 1000 Вт, то согласно расчету:

Ответ: Расход в радиаторе достаточно создать 1, 4 литра в минуту.

Теперь посчитаем расход в теплом поле.

Поэтому выбираем для всей ветки самый максимальный расход в 1, 4 л/мин.

Т3 — это разница между температурой подачи и обратки.

Если принять теряемую температуру в теплом поле равной 5 градусам.

Не трудно догадаться, что при указанных тепловых потерях (1500Вт) и расходе в 1, 4 л/м, температура на выходе из теплого пола будет равна 45 градусам, если на вход в радиатор будет поступать температура в 60 градусов. То есть в радиаторе будет теряться 10 градусов, а в теплом поле 5 градусов.

В теплый период как обычно теплопотери минимальны, то и температура теплоносителя будет куда меньше теряться.

Теперь давайте посчитаем, какое будет сопротивление при расходе в 1, 4 литр/минута.

Ответ при расходе 1, 4 л/м, сопротивление в трубопроводе равно 0, 35 метров.

О том, как подобрать насос для системы отопления, описано в этой статье:

Во второй задачи мы рассмотрим схему с разделением потоков. Смотри изображение.

Сопротивление на тройниках пока рассматривать не будем, так как расчет в тройниках очень непредсказуемый и влияет от распределения расходов и поворотов потока.

Давайте рассмотрим данную схему как бы конкретнее по блокам.

К блоку (сопротивление 1) относится короткий трубопровод 1 метр и три отвода 90 градусов.

К блоку (сопротивление 2) относится радиатор, труба 2метра, и его расширение и сужение на входе.

К блоку (сопротивление 3) относится теплый пол длиной 40 метров и 30 плавных поворотов 90 градусов.

Соответственно расходы для каждого отдельного сопротивления будут разными, если конечно (сопротивление 2) не равно (сопротивлению 3).

(Расход 1)=(Расход 2)+(Расход 3)

Рассмотрим (расход 2) и (расход 3)

Если (сопротивление 2) будет меньше (сопротивление 3), то (расход 2) будет больше (расхода 3)

То есть (сопротивление 2) (расход 3)

Для расчета необходимо задать (расход 1), он будет равен 6 л/м.

Необходимо примерно задать расход2, применим 5 л/м.

Применить расход 5 л/м на ветку с наименьшим (сопротивлением 2).

Согласно калькулятору расчета, составило: 0, 16 м.

Далее необходимо найти (расход 3) подставляя расход такой, чтобы (сопротивление 3) было равным: 0, 16 м. Грубо говоря необходимо сделать (сопротивление2) и (сопротивление3) равными.

(Сопротивление2) = (Сопротивление3)

(Расход 1)=(Расход 2)+(Расход 3)

Я подставил расход: 0, 96 л/м.

Согласно калькулятору расчета, составило: 0, 1613 м = 0, 16м.

Расчет показал:

Расход 3 = 0, 96 л/м

Расход 1 = Расход 2 + Расход 3

Расход 1 = 5 + 0, 96 = 5, 96 л/м

Расход 1 должен быть равен 6 л/м. Другими словами нужно подобрать такое сопротивление, чтобы сумма всех расходов была равна 6 литрам в минуту.

(Сопротивление 2) и (сопротивление 3) можно принять одним (сопротивлением 4) упростив схему по блокам. Смотри изображение.

(Сопротивление 4) = (Сопротивление 2) = (сопротивление 3)

(Общее сопротивление) = (Сопротивление 1) + (сопротивление 4)

Для того чтобы увеличить расход в теплом поле достаточно на вход радиатора присоединить термостатический клапан, который создаст более ощутимое местное сопротивление.

Решим более сложную задачу с коллекторным распределением на три контура.

Сам коллектор позволяет или предназначен равномерно распределять потоки по контурам. То есть коллектор не создает внутри себя местное сопротивление на определенный контур. Все контура в коллекторе имеют одинаковое сопротивление. В обычных тройниках возникает ускоренные потоки, которые влияют на контур. Коллектор же имеет более повышенный диаметр и из-за этого скорость в коллекторе резко уменьшается и увеличивается благоприятное распределение потока.

Приведем данную схему в блочный вид:

(Сопротивление 1) Угол 2шт. Расширение на коллекторе 1шт, сужение на коллекторе 1шт.
(Сопротивление 2) Труба 40 метров, плавные повороты 28шт, сужение и расширение с коллектора на трубу.
(Сопротивление 3) Труба 20 метров, плавные повороты 17шт, сужение и расширение с коллектора на трубу.
(Сопротивление 4) Труба 10 метров, плавные повороты 9шт, сужение и расширение с коллектора на трубу.
Температура теплоносителя 40 градусов.
Вид теплоносителя: Вода.

Трубы из металлопластиковой трубы с внутренним диаметром 12мм.

Как обычно, задаем необходимый расход. Он будет равен 10 литрам в минуту.

Данный расход немного уменьшим (сделаем равным 7л/м) и применим для короткого контура теплого пола (сопротивление4). То есть, вводим расход 7 л/м. А длину трубы 10 метров. Плавных поворотов 9шт.

Считаем сопротивление с помощью калькулятора

Расчет показал: 1, 43 метров.

Далее это сопротивление должно быть на двух других контурах. То есть нужно найти расход для двух других ветках, при установленных сопротивлениях (1, 43м.).

(Сопротивление2) = (Сопротивление3) = (Сопротивление4)

(Расход 1)=(Расход 2)+(Расход 3)+(Расход 4)

Расчет показал:

Расход 2 = 3, 32 л/м

Расход 3 = 4, 78 л/м

Расход 1 = Расход 2 + Расход 3 + Расход 4

Расход 1 = 7 + 3, 32+4, 78 = 15, 1

Расход 1 должен быть равен 10 л/м. Другими словами нужно подобрать такое сопротивление, чтобы сумма всех расходов была равна 10 литрам в минуту.

Расход 4 сделаем равным 5л/м

Расчет показал: 0, 78 метров.

Расход 2 = 2, 36 л/м

Расход 3 = 3, 46 л/м

Расход 1 = Расход 2 + Расход 3 + Расход 4

Расход 1 = 5 + 2, 36 +3, 46 = 10, 82 л/м

Сделаем чуть поточнее.

Расход 4 сделаем равным 4, 5 л/м

Расчет показал: 0, 65 метров.

Расход 2 = 2, 13 л/м

Расход 3 = 3, 12 л/м

Расход 1 = Расход 2 + Расход 3 + Расход 4

Расход 1 = 4, 5 + 2, 13 +3, 12 = 9, 75 л/м

Ответ: При расходе 10 л/м сопротивление на трех контурах составляет 0, 65м.

Расход 2 = 2, 13 л/м

Расход 3 = 3, 12 л/м

Расход 4 = 4, 5 л/м

Данные параллельные контура можно привести к одному сопротивлению.

(Сопротивление5)=(Сопротивление2)=(Сопротивление3)=(Сопротивление4)

(Общее сопротивление) = (Сопротивление 1) + (сопротивление 5)

На этом статья закончена, пишите вопросы, обязательно отвечу!

По данному алгоритму можно виртуально рассчитать гидравлическое сопротивление на всю систему отопления, а потом подобрать циркуляционный насос.

Это статья является частью системы: Конструктор водяного отопления.

Подписаться на рассылку

Оставьте свой E-mail и мы на него отправим новые интересные статьи и видео о расчетах водоснабжения и отопления

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *