Про оптимальної швидкості руху води в трубопроводах тепломереж

Журнал «Новини теплопостачання» № 1, 2005 р www.ntsn.ru

К.т.н. О.Д. Самарін, доцент, Московський державний будівельний університет

Існуючі в даний час пропозиції щодо оптимальної швидкості руху води в трубопроводах систем теплопостачання (до 3 м / с) і допустимих питомих втратах тиску R (до 80 Па / м) засновані головним чином на техніко-економічних розрахунках. Вони враховують, що з ростом швидкості зменшуються перетину трубопроводів і знижується обсяг теплоізоляції, тобто скорочуються капіталовкладення в пристрій мережі, але одночасно збільшуються експлуатаційні витрати на перекачування води з-за зростання гідравлічного опору, і навпаки. Тоді оптимальна швидкість відповідає мінімуму приведених витрат за розрахунковий термін амортизації системи.

Однак в умовах ринкової економіки обов'язково слід брати до уваги дисконтування експлуатаційних витрат Е (руб. / Рік) і капітальних витрат К (руб.). У цьому випадку формула для обчислення сукупних дисконтованих витрат (СДЗ), при використанні позикових коштів, набуває такого вигляду:

В даному випадку - коефіцієнти дисконтування капітальних і експлуатаційних витрат, що обчислюються в залежності від розрахункового терміну амортизації Т (років), і норми дисконту р. Остання враховує рівень інфляції і ризиків капіталовкладень, тобто, в кінцевому рахунку, ступінь нестабільності економіки і характер зміни поточних тарифів, і визначається зазвичай методом експертних оцінок. У першому наближенні величина р відповідає річному відсотку за банківський кредит. На практиці її можна приймати в розмірі ставки рефінансування ЦБ РФ. Починаючи з 15 січня 2004 року, вона дорівнює 14% річних.

Причому заздалегідь невідомо, що мінімум СДЗ з урахуванням дисконтування буде відповідати такому ж рівню швидкості води і питомих втрат, які рекомендуються в літературі. Тому доцільно провести нові розрахунки з використанням сучасного діапазону цін на трубопроводи, теплоізоляцію і електроенергію. В цьому випадку, якщо вважати, що трубопроводи функціонують в умовах квадратичного режиму опору, і обчислювати питомі втрати тиску за формулами, наведеними в літературі, для оптимальної швидкості руху води можна отримати наступну формулу:

Тут До ти - коефіцієнт подорожчання трубопроводів за рахунок наявності теплоізоляції. При застосуванні вітчизняних матеріалів типу мінераловатних матів можна прийняти К ти = 1,3. Параметр С D являє собою питому вартість одного метра трубопроводу (руб. / М 2), віднесену до внутрішнього діаметру D (м). Оскільки в прайс-листах зазвичай вказується ціна в рублях за тонну металу З м, перерахунок необхідно проводити по очевидному співвідношенню, де - товщина стінки трубопроводу (мм), = 7,8 т / м 3 - щільність матеріалу трубопроводів. Величина С ел відповідає тарифу на електроенергію. За даними ВАТ «Мосенерго» на першу половину 2004 року для комунальних споживачів З ел = 1,1723 руб. / КВтг.

Формула (2) отримана з умови d (СДЗ) / dv = 0. Визначення експлуатаційних витрат проводилося з урахуванням того, що еквівалентна шорсткість стінок трубопроводів дорівнює 0,5 мм, а ККД мережних насосів становить близько 0,8. Щільність води p w вважалася рівною 920 кг / м 3 для характерного діапазону температур в тепловій мережі. Крім того, передбачалося, що циркуляція в мережі здійснюється цілий рік, що цілком виправдано, виходячи з потреб гарячого водопостачання.

Аналіз формули (1) показує, що для великих термінів амортизації Т (10 років і вище), характерних для теплових мереж, ставлення коефіцієнтів дисконтування практично дорівнює свого граничного мінімального значення р / 100. В цьому випадку вираз (2) дає найменшу економічно доцільну швидкість води, що відповідає умові, коли річний відсоток за кредит, взятий на будівництво, дорівнює річному прибутку від зниження експлуатаційних витрат, тобто при нескінченному терміні окупності. При кінцевому терміні оптимальна швидкість буде вище. Але в будь-якому випадку ця швидкість буде перевищувати обчислену без урахування дисконтування, оскільки тоді, як легко переконатися,, а в сучасних умовах поки виходить 1 / Т< р/100.

Значення оптимальної швидкості води і відповідні їм доцільні питомі втрати тиску, обчислені за виразом (2) при середньому рівні C D і граничному співвідношенні, наведені на рис.1. Слід мати на увазі, що в формулу (2) входить величина D, яка заздалегідь невідома, тому спочатку доцільно задатися середнім значенням швидкості (близько 1,5 м / с), визначити діаметр по заданому витраті води G (кг / год), а потім обчислити фактичну швидкість і оптимальну швидкість по (2)   і перевірити, чи буде v ф більше, ніж v опт. В іншому випадку слід діаметр зменшити і повторити розрахунок. Можна також отримати співвідношення безпосередньо між G і D. Для середнього рівня C D воно приведено на рис. 2.

Таким чином, економічно оптимальна швидкість води в теплових мережах, обчислена для умов сучасної ринкової економіки, в принципі не виходить за межі, рекомендовані в літературі. Однак, ця швидкість менше залежить від діаметра, ніж при дотриманні умови по допустимим питомим втратам, і при малих і середніх діаметрах виявляються доцільними підвищені значення R аж до 300 - 400 Па / м. Отже, краще додатково знижувати капітальні вкладення (в

даному випадку - зменшувати перетину і збільшувати швидкість), і тим більшою мірою, чим вище норма дисконту. Тому наявне в ряді випадків на практиці прагнення до скорочення одноразових витрат при влаштуванні інженерних систем отримує теоретичне обгрунтування.

література

1. А.А Йонин і ін. Теплопостачання. Підручник для вузів. - М .: Стройиздат, 1982, 336 с.

2. В.Г.Гагарін. Критерій окупності витрат на підвищення теплозахисту огороджувальних конструкцій будівель в різних країнах. Зб. доп. конф. НИИСФ, 2001, с. 43 - 63.

Якщо ви починаєте монтувати систему опалення, то повинні зробити всі необхідні обчислення перед початком робіт. Особливу увагу варто приділити розрахунку діаметра опалювального трубопроводу. Якщо він зроблений неправильно, то в першу чергу постраждає гідродинаміка опалювальної системи. А також ми отримаємо низьку продуктивність системи при великих енергетичних витратах. У тому числі неправильний вибір діаметра труби може спричинити за собою більш суттєві проблеми, такі як збої системи, прориви або текти. Для того, щоб цього не сталося потрібно грамотно підійти до питання монтажу опалювального трубопроводу.

Як правило, основні характеристики труб для опалення включають в себе внутрішній і зовнішній діаметри, а також умовний діаметр- округлене загальне значення діаметра, яке визначається в дюймах або в частках дюйма.

Різниця між зовнішнім і внутрішнім діаметром труби відрізняється на величину товщини труби. Залежно від матеріалу, з якого виготовлена ​​труба, ця величина відрізняється.

Зовнішній діаметр труби обов'язково враховується при монтажі, оскільки вимагає приєднання всіляких кріплень. Внутрішній діаметр це основний критерій вибору труби   для опалювальної системи. Завдяки йому визначається пропускна здатність системи. А це, в свою чергу, суттєво впливає на можливість протяжності трубопроводу і на те, яка кількість радіаторів буде можливо підключити до опалювальної системи.

Додатково, беручи до уваги діаметр труби, можна буде прогнозувати тепловтрати системи обігріву.

В першу чергу потрібно враховувати, що правила вибору труб для різних опалювальних схем істотно відрізняються.

Якщо підключення системи обігріву буде проводитися до центральної опалювальної магістралі, то діаметр труби розраховується   аналогічно квартирним опалювальних систем.

Якщо ж планується автономне опалення, то діаметр тут може бути відмінний в залежності від того чи буде система працювати за допомогою циркуляційного насоса   , Або ж шляхом природної циркуляції.

У тому числі на вибір впливають:

• матеріалвиготовлення труби
• Типтеплоносія
• специфіка розводки   опалювальної системи
• передбачуване тиск води
• швидкість течіїводи в системі

Проводячи розрахунки діаметра трубопроводу, слід спочатку врахувати з якого типу труб буде проводитися монтаж. Це необхідно, оскільки система вимірювання та маркування труб різниться виходячи з матеріалу, з якого вона виготовлена. Як правило, труби зі сталі і чавуну маркуються з розрахунку внутрішнього діаметра, а пластикові і мідні труби по зовнішньому перетину. Це є особливо важливим фактором, якщо планується монтаж трубопроводу в комбінації декількох матеріалів.

В ідеалі варто довірити процедуру розрахунку фахівця, проте, якщо у вас немає такої можливості або просто є бажання, то можна цілком впоратися самостійно.

Розрахунок діаметра труб системи опалення

Цей розрахунок проводиться на підставі ряду параметрів. Спочатку необхідно визначити теплову потужність системи обігріву, Потім розрахувати з якою швидкістю теплоносій - гаряча вода або інший вид теплоносія - буде рухатися по трубах. Це допоможе максимально точно провести розрахунки і уникнути неточностей.

Розрахунок потужності опалювальної системи

Обчислення здійснюються за формулою. Щоб вирахувати потужність системи обігріву потрібно обсяг приміщення, що обігрівається помножити на коефіцієнт тепловтрати і на різницю між зимовою температурою всередині приміщення і за його межами і потім розділити отримане значення на 860.

Визначити коефіцієнт тепловтрати можна виходячи з матеріалу споруди, а також наявності способів утеплення і його видів.

Якщо споруда має стандартні параметри, То проводити розрахунок можна в усередненому порядку.

Для визначення результуючої температури необхідно середню зовнішню температуру в зимову пору року і внутрішню не менш ніж це регламентовано санітарними вимогами.

Швидкість теплоносія в системі

За нормативами швидкість руху теплоносія по трубах опалення повинна перевищувати показник 0,2 метра в секунду. Ця вимога обумовлена ​​тим, що при більш низькій швидкості руху з рідини виділяється повітря, що призводить до повітряних пробок, які можуть порушити роботу всієї системи обігріву.

Верхній рівень швидкості не повинен перевищувати 1,5 метра в секунду, оскільки це може привести до шуму в системі.

В цілому бажано дотримуватися середній бар'єр швидкості, щоб збільшити циркуляцію і тим самим підвищити продуктивність системи. Найчастіше, щоб домогтися цього застосовуються спеціальні насоси.

Розрахунок діаметра труби системи обігріву

Правильне визначення діаметра труби дуже важливий момент, оскільки він відповідає за якісну роботу всієї системи і якщо зробити неправильний розрахунок і змонтувати за нього систему, то потім буде неможливо виправити щось частково. необхідна буде заміна всієї системи трубопроводу.   А це суттєві витрати. Для того, щоб не допустити цього потрібно підійти до розрахунку з усією відповідальністю.

Розрахунок діаметра труби проводиться за допомогою   спеціальної формули.Вона містить в собі:

• шуканий діаметр
• теплову потужність системи
• швидкість руху теплоносія
• різницю між температурою в подачі і обратке опалювальної системи.

Цю різницю температур необхідно вибрати виходячи з нормативів на вхід(Не менш ніж 95 градусів) і на обратку (як правило, це 65-70 градусів). Виходячи з цього, різниця температур зазвичай приймається як 20 градусів.

Гідравлічний розрахунок труб

Складність роботи залежить від розрахунку діаметра труб, товщини їх стінок і інших параметрів.

Від протяжності і типу опалювальної мережі залежить діаметр труб. Теплоносій під час проходження по різних ділянках трубопроводу, втрачає частину енергії. Зменшення діаметра труби сприяє збільшення швидкості проходження теплоносія   і тим самим підвищенню тепловіддачі.

Крім цього коефіцієнт опору потоку теплоносія визначається шорсткістю внутрішньої поверхні трубопроводу. У зв'язку з цим може істотно відрізнятися тискна різних ділянках системи опалення.

Застосування гідравлічних розрахунків необхідно, щоб точно визначити параметри тиску. В іншому випадку це може привести до зниження ефективності опалювальної системи в зв'язку з тим, що тиск, що приводить в рух теплоносій, не перевищувало сумарних втрат.

Також необхідно врахувати той факт, що товщина труби має значення не менше ніж її діаметр.

Якщо діаметр труби вибраний невірно, це загрожує серйозними ускладненнями в період експлуатації системи опалення або навіть передчасним виходом її з ладу:

1. Занадто великий диметр труби системи обігріву. Це призведе до недостатнього тиску в опалювальній системі і тим самим порушення циркуляції. Через це порушиться температурний режим в приміщенні, простіше кажучи, воно буде недостатньо обігріто.
2. Занадто маленький діаметр труби системи обігріву. Через збільшення тиску всередині труби малого діаметру система опалення буде занадто шумно працювати.

Під час проектування та монтажу системи опалення необхідно ретельне дотримання всіх параметрів і правил. Помилки, допущені на стадії проектування системи найчастіше просто неможливо виправити вибірково, і необхідний повний демонтаж трубопроводу системи обігріву і нова його закладка. Це призводить до відчутних фінансових витрат і як наслідок невдоволенням роботою системи. Щоб цього не сталося досить уважно поставитися до всіх етапів процесу, в тому числі до розрахунків діаметра труби опалювальної системи.

Індивідуальні системи гідравлічного опалення

Щоб правильно провести гідравлічний розрахунок системи опалення, необхідно взяти до уваги деякі експлуатаційні параметри самої системи. Сюди входять швидкість теплоносія, його витрата, гідравлічне опір запірної арматури і трубопроводу, інертність і так далі.

Може здатися, що ці параметри ніяк один з одним не пов'язані. Але це помилка. Зв'язок між ними пряма, тому потрібно при аналізі спиратися саме на них.

Наведемо приклад цього взаємозв'язку. Якщо збільшити швидкість теплоносія, то відразу ж зросте опір трубопроводу. Якщо збільшити витрату, то збільшується швидкість гарячої води в системі, а, відповідно, і опір. Якщо збільшити діаметр труб, то знижується швидкість руху теплоносія, а значить, знижується опір трубопроводу.

Система опалення включає в себе 4 основних компоненти:

1. Опалювальний котел.
2. Труби.
3. Прилади опалення.
4. Запірна і регулююча арматура.

Кожен з цих компонентів має свої параметри опору. Провідні виробники обов'язково їх вказують, тому що гідравлічні характеристики можуть змінюватися. Вони багато в чому залежать від форми, конструкції і навіть від матеріалу, з якого виготовлені складові опалювальної системи. І саме ці характеристики є найважливішими при проведенні гідравлічного аналізу опалення.

Що ж таке гідравлічні характеристики? Це питомі втрати тиску. Тобто, в кожному виді опалювального елементу, будь то труба, вентиль, котел або радіатор, завжди присутній опір з боку конструкції приладу або з боку стінок. Тому, проходячи по ним, теплоносій втрачає свій тиск, а, відповідно, і швидкість.

витрата теплоносія

витрата теплоносія

Щоб показати, як проводиться гідравлічний розрахунок опалення, візьмемо для прикладу просту опалювальну схему, в яку входять опалювальний котел і радіатори опалення з кіловатним споживанням тепла. І таких радіаторів в системі 10 штук.

Тут важливо правильно розбити всю схему на ділянки, і при цьому точно дотримуватися одного правила - на кожній ділянці діаметр труб не повинен змінюватися.

Отже, перша ділянка - це трубопровід від котла до першого опалювального приладу. Друга ділянка - це трубопровід між першим і другим радіатором. І так далі.

Як відбувається тепловіддача, і яким чином знижується температура теплоносія? Потрапляючи в перший радіатор, теплоносій віддає частину тепла, яке знижується на 1 кіловат. Саме на першій ділянці гідравлічний розрахунок проводиться під 10 кіловат. А ось на другій ділянці вже під 9. І так далі зі зниженням.

Зверніть увагу, що для прямої лiнiї для обратки даний аналіз виконується окремо.

Існує формула, за якою можна розрахувати витрати теплоносія:

G = (3,6 х Qуч) / (с х (tr-to))

Qуч - це розрахункова теплове навантаження ділянки. У нашому прикладі для першої ділянки вона дорівнює 10 кВт, для другого 9.

с - питома теплоємність води, показник постійний і рівний 4,2 кДж / кг х С;

tr - температура теплоносія при вході на ділянку;

to - температура теплоносія при виході з дільниці.

швидкість теплоносія

схематичний розрахунок

Існує мінімальна швидкість гарячої води всередині опалювальної системи, при якій саме опалення працює в оптимальному режимі. Це 0,2-0,25 м / с. Якщо вона зменшується, то з води починає виділятися повітря, що веде до утворення повітряних пробок. Наслідки - опалення не буде працювати, і котел закипить.

Це нижній поріг, а що стосується верхнього рівня, то він не повинен перевищувати 1,5 м / с. Перевищення загрожує появою шумів всередині трубопроводу. Найбільш прийнятний показник - 0,3-0,7 м / с.

Якщо необхідно провести точний підрахунок швидкості руху води, то доведеться взяти до уваги параметри матеріалу, з якого виготовлені труби. Особливо в цьому випадку враховується шорсткість внутрішніх поверхонь труб. Наприклад, по сталевих трубах гаряча вода рухається зі швидкістю 0,25-0.5 м / с, по мідним 0,25-0,7 м / с, з пластикових 0,3-0,7 м / с.

Вибір основного контуру

Гідравлічна стрілка відділяє котлові і опалювальні контуру

Тут необхідно розглядати окремо дві схеми - однотрубну і двотрубну. У першому випадку розрахунок потрібно вести через самий навантажений стояк, де встановлена ​​велика кількість опалювальних приладів і запірної арматури.

У другому випадку вибирається найбільш завантажений контур. Саме на його основі і потрібно робити підрахунок. Всі інші контури матиме гідравлічний опір набагато нижче.

У тому випадку, якщо розглядається горизонтальна розв'язка труб, то вибирається саме завантажене кільце нижнього поверху. Під завантаженістю розуміють теплове навантаження.

висновок

Опалення в будинку

Отже, підіб'ємо підсумок. Як бачите, щоб зробити гідравлічний аналіз опалювальної системи будинку, необхідно врахувати багато. Приклад спеціально був простим, оскільки розібратися, скажімо, з двухтрубной системою опалення будинку в три або більше поверхів дуже складно. Для проведення такого аналізу доведеться звернутися в спеціалізоване бюро, де професіонали розберуть весь «по кісточках».

Необхідно буде врахувати не тільки вищеописані показники. Сюди доведеться включити втрату тиску, зниження температури, потужність циркуляційного насоса, режим роботи системи і так далі. Показників багато, але всі вони присутні в ГОСТах, і фахівець швидко розбереться, що до чого.

Єдине, що необхідно надати для розрахунку - це потужність опалювального котла, діаметр труб, наявність і кількість запірної арматури і потужність насоса.

Гідравлічний розрахунок системи опалення з урахуванням трубопроводів.

При проведенні подальших розрахунків ми будемо використовувати всі основні гідравлічні параметри, в тому числі витрата теплоносія, гідравлічний опір арматури і трубопроводів, швидкість теплоносія і т.д. Між даними параметрами є повна взаємозв'язок, на що і потрібно спиратися при розрахунках.

Наприклад, якщо підвищити швидкість теплоносія, одночасно буде підвищуватися гідравлічний опір у трубопроводу. Якщо підвищити витрата теплоносія, з урахуванням трубопроводу заданого діаметра, одночасно зросте швидкість теплоносія, а також гідравлічний опір. І чим більше буде діаметр трубопроводу, тим менше буде швидкість теплоносія і гідравлічний опір. На основі аналізу даних взаємозв'язків, можна перетворити гідравлічний (програма розрахунку є в мережі) в аналіз параметрів ефективності і надійності роботи всієї системи, що, в свою чергу, допоможе знизити витрати на використовуються матеріали.

Опалення включає в себе чотири базові компоненти: теплогенератор, опалювальні прилади, трубопровід, запірна і регулююча арматура. Дані елементи мають індивідуальні параметри гідравлічного опору, які потрібно врахувати при проведенні розрахунку. Нагадаємо, що гідравлічні характеристики не відрізняються сталістю. Провідні виробники матеріалів і опалювального обладнання в обов'язковому порядку вказують інформацію за питомими втратами тиску (гідравлічні характеристики) на вироблене обладнання або матеріали.

Наприклад, розрахунок для поліпропіленових трубопроводів компанії FIRAT істотно полегшується за рахунок наведеної номограми, в якій зазначаються питомі втрати тиску або напору в трубопроводі для 1 метра погонного труби. Аналіз номограми дозволяє чітко простежити зазначені вище взаємозв'язку між окремими характеристиками. В цьому і полягає основна суть гідравлічних розрахунків.

Гідравлічний розрахунок систем водяного опалення: витрата теплоносія

Думаємо, ви вже провели аналогію між терміном «витрата теплоносія» і терміном «кількість теплоносія». Так ось, витрата теплоносія буде прямо залежати від того, яка теплове навантаження припадає на теплоносій в процесі переміщення їм тепла до опалювального приладу від теплогенератора.

Гідравлічний розрахунок передбачає визначення рівня витрат теплоносія, щодо заданої ділянки. Розрахунковий ділянка являє собою ділянку зі стабільним витратою теплоносія і з постійним діаметром.

Гідравлічний розрахунок систем опалення: приклад

Якщо гілка включає в себе десять кіловатних радіаторів, а витрата теплоносія розраховувався на перенесення енергії тепла на рівні 10 кіловат, то розрахунковий ділянку буде являти собою відрізом від теплогенератора до радіатора, який в гілці є першим. Але тільки за умови, що дана ділянка характеризується постійним діаметром. Друга ділянка розташовується між першим радіатором і другим радіатором. При цьому, якщо в першому випадку вираховувався витрата перенесення 10-кіловатної теплової енергії, то на другій ділянці розрахункова кількість енергії становитиме вже 9 кіловат, з поступовим зменшенням в міру проведення розрахунків. Гідравлічний опір має розраховуватися одночасно виходу та повернення трубопроводу.

Гідравлічний розрахунок однотрубної системи опалення має на увазі обчислення витрат теплоносія

для розрахункового ділянки за такою формулою:

Gуч = (3,6 * Qуч) / (с * (tг-tо))

Qуч теплова навантаження розрахункової ділянки у ВАТ. Наприклад, для нашого прикладу навантаження тепла на першу ділянку становитиме 10000 ват або 10 кіловат.

з (питома теплоємність для води) - постійна, рівна 4,2 кДж / (кг ° С)

tг-температура гарячого теплоносія в опалювальній системі.

tо-температура холодного теплоносія в опалювальній системі.

Гідравлічний розрахунок системи опалення: швидкість потоку теплоносія

Мінімальна швидкість теплоносія повинна приймати граничне значення 0,2 - 0,25 м / с. Якщо швидкість буде менше, з теплоносія буде виділятися надлишкове повітря. Це призведе до появи в системі повітряних пробок, що, в свою чергу, може служити причиною часткової чи повної відмови опалювальної системи. Що стосується верхнього порогу, то швидкість теплоносія повинна досягати 0,6 - 1,5 м / с. Якщо швидкість не буде підніматися вище даного показника, то в трубопроводі ні утворюватися гідравлічні шуми. Практика показує, що оптимальний швидкісний діапазон для опалювальних систем становить 0,3 - 0,7 м / с.

Якщо є необхідність розрахувати діапазон швидкості теплоносія більш точно, то доведеться брати в розрахунок параметри матеріалу трубопроводів в опалювальній системі. Точніше, вам знадобиться коефіцієнт шорсткості для внутрішньої трубопровідної поверхні. Наприклад, якщо мова йде про трубопроводах зі сталі, то оптимальною вважається швидкість теплоносія на рівні 0,25 - 0,5 м / с. Якщо трубопровід полімерних або мідний, то швидкість можна збільшити до 0,25 - 0,7 м / с. Якщо хочете перестрахуватися, уважно почитайте, яка швидкість рекомендується виробниками обладнання для систем опалення. Більш точний діапазон рекомендованої швидкості теплоносія залежить від матеріалу трубопроводів застосовуються в системі опалення а точніше від коефіцієнта шорсткості внутрішньої поверхні трубопроводів. Наприклад для сталевих трубопроводів краще дотримуватися швидкості теплоносія від 0,25 до 0,5 м / с для мідних і полімерних (поліпропіленові, поліетиленові, металопластикові трубопроводи) від 0,25 до 0,7 м / с або скористатися рекомендаціями виробника при їх наявності.

Розрахунок гідравлічного опору системи опалення: втрата тиску

Втрата тиску на певній ділянці системи, яку також називають терміном «гідравлічний опір», являє собою суму всіх втрат на гідравлічне тертя і в локальних опорах. Даний показник, вимірюваний в Па, вираховується за формулою:

ΔPуч = R * l + ((ρ * ν2) / 2) * Σζ

де
  ν - швидкість використовуваного теплоносія, яка вимірюється в м / с.

ρ - щільність теплоносія, яка вимірюється в кг / м3.

R-втрати тиску в трубопроводі, вимірювані в Па / м.

l - розрахункова довжина трубопроводу на ділянці, яка вимірюється в м.

Σζ - сума коефіцієнтів локальних опорів на ділянці обладнання та запірно-регулюючої арматури.

Що стосується загального гідравлічного опору, то воно являє собою суму всіх гідравлічних опорів розрахункових ділянок.

Гідравлічний розрахунок двотрубної системи опалення: вибір основної гілки системи

Якщо система характеризується попутним рухом теплоносія, то для двотрубної системи вибирається кільце найзавантаженішого стояка через нижній прилад опалення. Для однотрубної системи - кільце через самий завантажений стояк.

Якщо система характеризується тупиковим рухом теплоносія, то для двотрубної системи вибирається кільце нижнього приладу опалення для найзавантаженішого з найбільш віддалених стояків. Відповідно, для однотрубної опалювальної системи вибирається кільце через найбільш завантажений з віддалених стояків.

Якщо мова йде про горизонтальну опалювальній системі, то вибирається кільце через найбільш завантажену гілку, що відноситься до нижнього поверху. Говорячи про завантаження, ми маємо на увазі показник «теплове навантаження», який був описаний вище.

Для того, щоб система водяного опалення правильно фунцікліровала необхідно забезпечити потрібну швидкість теплоносія в системі. Якщо швидкість буде маленька, обігрів приміщення буде дуже повільний і далекі радіатори будуть значно холодніше ближніх. Навпаки, якщо ж швидкість теплоносія буде занадто великий, то сам теплоносій не встигатиме нагріватися в котлі, температура всієї системи опалення буде нижче. Додасться і рівень шуму. Як бачимо швидкість теплоносія в системі опалення - дуже важливий параметр. Розберемося ж докладніше - яка повинна бути найоптимальніша швидкість.

Системи опалення де відбувається природна циркуляція, як правило, мають порівняно низьку швидкість теплоносія. Перепад тиску в трубах досягається правильним розташуванням котла, розширювального бачка і самих труб - прямих і обратки. Тільки правильний розрахунок перед монтажем, дозволяє домогтися правильного, рівномірного руху теплоносія. Але все одно інерційність опалювальних систем з природною циркуляцією рідини дуже велика. Результат - повільний прогрів приміщень, низький ККД. Головний плюс такої системи - це максимальна незалежність від електроенергії, немає електричних насосів.

Найчастіше в будинках використовується система опалення з примусовою циркуляцією теплоносія. Основним елементом такої системи є циркуляційний насос   . Саме він прискорює рух теплоносія, від його характеристик залежить швидкість рідини в системі опалення.

Що впливає на швидкість теплоносія в системі опалення:

- схема системи опалення;
  - вид теплоносія;
  - потужність, продуктивність циркуляційного насоса;
  - з яких матеріалів виготовлені труби і їх діаметр;
  - відсутність повітряних пробок і засмічень в трубах і радіаторах.

Для приватного будинку найбільш оптимальним буде швидкість теплоносія в межах 0,5 - 1,5 м / с.
  Для адміністративно-побутових будинках - не більше 2 м / с.
  Для виробничих приміщень - не більше 3 м / с.
  Верхня межа швидкості теплоносія вибирається, в основному, через рівень шуму в трубах.

Багато циркуляційні насоси мають регулятор швидкості потоку рідини, так що можливо підібрати найбільш оптимальну саме для вашої системи. Правильно потрібно вибирати і сам насос. Не треба брати з великим запасом потужності, так як буде більше споживання електроенергії. При великої протяжності системи опалення, великій кількості контурів, поверховості і так далі краще встановлювати кілька насосів меншої продуктивності. Наприклад, окремо поставити насос на теплу підлогу, на другий поверх.