(495) 766-86-01603-971-803
Мы работаем по выходным - тел. 8-926-197-21-13
 

Как определить объем воды в системе отопления


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 радиатора Габариты*: высота×ширина, мм Объем, л
Алюминий 600×80 0,450
Биметалл 600×80 0,250
Современная чугунная батарея (плоский) 580×75 1,000
Чугунная батарея старого образца () 600×110 1,700

*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, мм Объем жидкости в 1 м погонного трубы, л Внутренний диаметр, мм Объем жидкости в 1 м погонного трубы, л
14 0,1539 30 0,7069
15 0,1767 32 0,8042
16 0,2011 34 0,9079
17 0,2270 36 1,0179
18 0,2545 38 1,1341
19 0,2835 40 1,2566
20 0,3142 42 1,3854
21 0,3464 44 1,5205
22 0,3801 46 1,6619
23 0,4155 48 1,8096
24 0,4524 50 1,9635
26 0,5309 52 2,1237
28 0,6158 54 2,2902

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.

Вода - удельный объем

Удельный объем - это величина, обратная плотности, или отношение объема к массе вещества:

v = V / m = 1 / ρ [1]

где

v = удельный объем, обычно единицы [см 3 / г] или [фут 3 / фунт]
V = объем, обычно единицы [см 3 ] или [фут 3 ]
м = масса, обычно единицы [г] или [фунт]
ρ = плотность, обычно единицы [г / см 3 ] или [фунт / фут 3 ]

Онлайн-калькулятор удельного объема воды

Калькулятор ниже может использоваться для расчета удельный объем жидкой воды при заданных температурах.
Удельный объем на выходе указан в см 3 / г, фут 3 / фунт, галлон (жидкий раствор США) / фунт и фут 3 / сл.

Температура должна быть в пределах 0-370 ° C, 32-700 ° F, 273-645 K и 492-1160 ° R

Удельный объем воды зависит от температуры, как показано ниже:

См. Вода и тяжелая Вода - термодинамические свойства.
См. Также Точки кипения воды при высоком давлении, Точки кипения при вакуумном давлении, Плотность, удельный вес и коэффициент теплового расширения, Динамическая и кинематическая вязкость, Энтальпия и энтропия, Теплота испарения, Константа ионизации, pK w , нормальная и тяжелая вода, точки плавления при высоком давлении, давление насыщения, удельный вес и удельная теплоемкость (теплоемкость) для онлайн-калькуляторов, а также аналогичные рисунки и таблицы, показанные ниже.


Удельный объем воды при температурах, указанных в градусах Цельсия:

Температура Удельный объем (0-100 ° C при 1 атм,> 100 ° C при давлении насыщения)
[° C] [см 3 / г] [футов 3 / фунт] [галлонов (лик США) / фунт ]
0.1 1.00015 0,016021 0,11981
1 1.00010 0,016020 0,11981
4 1.00003 0,016019 0,11982
103062 0,11982 103062 0,11979
15 1.00090 0,016033 0,11972
20 1.00180 0,016047 0,11961
25 1,00296 0,016066 0,11947
30 1,00437 0,016088 0,11931
600 0,11931
600 0,11931
600 0,11931
40 1,00785 0,016144 0,11889
45 1,00989 0.016177 0,11865
50 1,01210 0,016212 0,11839
55 1,01452 0,016251 0,11811
60 1,01709
0,059 60 1,01709 0,059 65 1.01984 0,016336 0,11750
70 1,02275 0,016383 0.11716
75 1,02581 0,016432 0,11681
80 1,02903 0,016483 0,11645
85 1,03241 0,016538 0.1160 0,016538 0.1160 0,016538 1,03594 0,016594 0,11567
95 1,03962 0,016653 0,11526
100 1.04346 0,016715 0,11484
110 1,05158 0,016845 0,11395
120 1,06032 0,016985 0,11301
1406262 0,11301
14062662 0,11301
14062662
160 1,10199 0,017652 0,10874
180 1,12740 0.018059 0,10629
200 1,15652 0,018526 0,10361
220 1,19016 0,019065 0,10068
240 1,22945
240 1,22945 0,059 260 1,27611 0,020441 0,09390
280 1,33284 0,021350 0.08990
300 1.40422 0,022493 0,08533
320 1,49905 0,024012 0,07994
340 1,63755 0,026231 1,63755 0,026231 0,026231 1,89541 0,030362 0,06322
373,946 3,10559 0,049747 0,03858

Удельный объем воды при температурах, указанных в градусах Фаренгейта:

0000

0

4 Удельный объем (0-212 ° F при 1 атм,> 212 ° F при давлении насыщения)
[° F] [фут 3 / фунт] [ галлонов (жидк. США) / фунт] [фут 3 / фунт] [см 3 / г]
32.2 0,01602 0,1198 0,5155 1.0002
34 0,01602 0,1198 0,5154 1.0001
39,2 0,01602 0,1158 0,01602 0,119862 40 0,01602 0,1198 0,5154 1,0000
50 0,01602 0.1199 0,5155 1.0003
60 0,01603 0,1199 0,5159 1.0010
70 0,01605 0,1201 0,5164 1.002062 0,07 0,1202 0,5171 1,0034
90 0,01610 0,1204 0,5180 1.0050
100 0,01613 0,1207 0,5190 1,0070
110 0,01617 0,1209 0,5201 1,0092
120 0,016202 0,50122 1,0116
130 0,01625 0,1215 0,5227 1,0143
140 0.01629 0,1219 0,5242 1,0171
150 0,01634 0,122 0,5258 1,0202
160 0,01639 0,1226 0,5274 0,1226 0,5274 0,01645 0,1230 0,5292 1,0269
180 0,01651 0,1235 0.5311 1,0305
190 0,01657 0,1239 0,5331 1,0343
200 0,01663 0,124 0,5351 1,0384
0,0162 1,0384
212 1,0384 212 0,5378 1,0435
220 0,01677 0,1255 0,5396 1,0471
240 0.01693 0,1266 0,5446 1,0567
260 0,01710 0,1279 0,5501 1,0675
280 0,01728 0,1292 0,5558 0,1292 0,5558 0,01748 0,1307 0,5623 1,0911
350 0,01799 0,1346 0.5789 1,1232
400 0,01861 0,1392 0,5987 1,1616
450 0,01943 0,1453 0,6251 1,2129
0,6251 1,2129
50062 1,2129
50062 0,6577 1,2761
550 0,02177 0,1629 0,7004 1,3591
600 0.02357 0,1763 0,7583 1,4713
625 0,02491 0,1864 0,8015 1,5552
650 0,02683 0.2007 0,863147 0.2007 0,863147 0,02964 0,2217 0,9535 1,8501
700 0,03380 0,2528 1.0875 2,1101

См. Также Свойства воды - английские единицы и вода - термодинамические свойства - единицы СИ

.

Вода - удельная теплоемкость

Удельная теплоемкость (C) - это количество тепла, необходимое для изменения температуры единицы массы вещества на один градус.

При расчете массового и объемного расхода в системах водяного отопления при более высокой температуре - удельную теплоемкость следует скорректировать в соответствии с рисунками и таблицами ниже.

Удельная теплоемкость дается при различных температурах (° C и ° F) и давлении водонасыщения (которое для практического использования дает тот же результат, что и атмосферное давление при температурах <100 ° C (212 ° F)).

  • I удельная теплоемкость сохорика (C v ) для воды в замкнутой системе постоянного объема , (= изометрической или изометрической )
  • Изобарическая теплоемкость (C p ) для воды в системе постоянного давления (ΔP = 0).

Онлайн-калькулятор удельной теплоемкости воды

Калькулятор, представленный ниже, можно использовать для расчета удельной теплоемкости жидкой воды при постоянном объеме или постоянном давлении и заданных температурах.
Выходная удельная теплоемкость выражается в кДж / (кмоль * K), кДж / (кг * K), кВтч / (кг * K), ккал / (кг K), британских тепловых единицах (IT) / (моль * ° R). и Btu (IT) / (фунт м * ° R)

Примечание! Температура должна быть в пределах 0–370 ° C, 32–700 ° F, 273–645 K и 492–1160 ° R, чтобы получить допустимые значения.

См. Вода и тяжелая вода - термодинамические свойства.
См. Также другие свойства Вода при меняющейся температуре и давлении : Точки кипения при высоком давлении, Точки кипения при давлении вакуума, Плотность и удельный вес, Динамическая и кинематическая вязкость, Энтальпия и энтропия, Теплота испарения, Константа ионизации , pK w , нормальной и тяжелой воды, температуры плавления при высоком давлении, число Прандтля, свойства в условиях равновесия газ-жидкость, давление насыщения, удельный вес, удельный объем, теплопроводность, температуропроводность и давление пара в газожидкостном состоянии. равновесие,
, а также Удельная теплоемкость воздуха - при постоянном давлении и переменной температуре, воздух - при постоянной температуре и переменном давлении, аммиак, бутан, диоксид углерода, монооксид углерода, этан, этанол, этилен, водород, метан, метанол , Азот, кислород и пропан.


Удельная теплоемкость для жидкой воды при температурах от 0 до 360 ° C:

Для полного стола с изобарической удельной теплоемкостью - поверните экран!

[Дж / (моль K)] 340
Температура Изохорная удельная теплоемкость (C v )
Изобарическая удельная теплоемкость (C p )
[° C] [кДж / (кг K)] [кВтч / (кг K)] [ккал / (кг K)]
[BTU ( IT) / фунт м ° F]
[Дж / (моль K)] [кДж / (кг K)] [кВтч / (кг K)] [ккал / (кг · К)]
[британские тепловые единицы (IT) / фунт м ° F]
0.01 75,981 4,2174 0,001172 1,0073 76,026 4,2199 0,001172 1,0079
10 75,505 4,1910 0,001164 1,0010 758 4,1910 0,001165 1,0021
20 74,893 4,1570 0,001155 0,9929 75.386 4,1844 0,001162 0,9994
25 74,548 4,1379 0,001149 0,9883 75,336 4,1816 0,001162 0,9988
74,11162 0,9988
74 0,001144 0,9834 75,309 4,1801 0,001161 0,9984
40 73.392 4,0737 0,001132 0,9730 75,300 4,1796 0,001161 0,9983
50 72,540 4,0264 0,001118 0,9617 75,31134 0,001118 0,9617 75,31134 0,9987
60 71,644 3,9767 0,001105 0,9498 75,399 4.1851 0,001163 0,9996
70 70,716 3,9252 0,001090 0,9375 75,491 4,1902 0,001164 1.0008
80 69,78
80 69 0,9250 75,611 4,1969 0,001166 1,0024
90 68.828 3,8204 0,001061 0,9125 75,763 4,2053 0,001168 1,0044
100 67,888 3,7682 0,001047 0,9000 75.91511 1.0069
110 66.960 3,7167 0,001032 0,8877 76,177 4.2283 0,001175 1,0099
120 66,050 3.6662 0,001018 0,8757 76,451 4,2435 0,001179 1,0135
140 0 0135
140 0,8525 77,155 4,2826 0,001190 1,0229
160 62.674 3,4788 0,000966 0,8309 78,107 4,3354 0,001204 1,0355
180 61,163 3,3949 0,000943 0,81060 7 0,81060 1.0521
200 59,775 3,3179 0,000922 0,7925 80,996 4.4958 0,001249 1,0738
220 58,514 3,2479 0,000902 0,7757 83,137 4,6146 0,001282 1,1022
240 57003 0,7607 85,971 4,7719 0,001326 1,1397
260 56.392 3,1301 0,000869 0,7476 89,821 4,9856 0,001385 1,1908
280 55,578 3,0849 0,000857 0,7368 95,2857 0,7368 1,2632
300 55,003 3,0530 0,000848 0,7292 103,60 5.7504 0,001597 1,3735
320 54,819 3,0428 0,000845 0,7268 117,78 6,5373 0,001816 1,5614
55814
340 0,7352 147,88 8,2080 0,002280 1,9604
360 59.402 3,2972 0,000916 0,7875 270,31 15,004 0,004168 3,5836


Удельная теплоемкость для жидкой воды при температурах от 32 до 675 ° F:

Для полной таблицы с изобарической температурой Тепло - поверните экран!

1,0
Температура Изохорная удельная теплоемкость (C v )
Изобарическая удельная теплоемкость (C p )
[° F]

04 [BTU (IT) / (моль ° R)]

[BTu (IT) / (фунт м ° F)]
[ккал / (кг · K)]
[кДж / ( кг K)] [BTU (IT) / кмоль ° R] [BTU (IT) / фунт м ° F]
[ккал / кг K]
[кДж / кг К]
32.2 40,0 1,007 4,217 40,032 1,008 4,220
40 39,9 1,005 4,208 39,916 1,005 4,208 1,005 4,208
1,001 4,191 39,801 1,002 4,196
60 39,6 0,996 4.169 39,739 1,001 4,189
80 39,2 0,986 4,128 39,660 0,999 4,181
100 38,7 0,975 4,082 39,682 900 0,998 4,179
120 38,3 0,963 4,033 39,662 0,999 4.181
140 37,7 0,950 3,977 39,702 1.000 4,185
160 37,2 0,937 3,923 39,761 1,001 39,761 1,001 180 36,7 0,923 3,865 39,835 1,003 4,199
200 36.1 0,909 3,805 39,927 1,005 4,209
212 35,7 0,900 3,768 39,993 1,007 4,216
22083 4,216
22083
3,745 40,042 1,008 4,221
240 35,0 0,880 3,686 40.186 1,012 4,236
260 34,4 0,867 3,629 40,364 1,016 4,255
280 33,9 0,854 3,574 40,580 4,278
300 33,4 0,841 3,522 40,838 1,028 4,305
350 32.3 0,813 3,404 41,685 1,050 4,394
400 31,3 0,789 3,302 42,902 1,080 4,522
450 30,4 3,209 44,009 1,108 4,639
500 29,7 0,748 3,130 47.296 1,191 4,986
550 28,8 0,725 3,035 51,318 1,292 5,410
600 28,3 0,713 2,987 59,6903 900 1,5 6,292
625 28,4 0,716 2,997 66,611 1,677 7,022
650 28.9 0,728 3,047 82,851 2,086 8,734
675 29,9 0,754 3,156 126,670 3,189 13,353
.

Расход в системах отопления

Объемный расход в системе отопления можно выразить как

q = h / (c p ρ dt) (1)

, где

q = объемный расход (м 3 / с )

ч = тепловой поток (кДж / с, кВт)

c p = удельная теплоемкость (кДж / кг o C )

ρ = плотность (кг / м 3 )

dt = разница температур ( o C)

Это общее уравнение может быть изменено для фактических единиц - СИ или британских единиц - и используемых жидкостей.

Объемный расход воды в имперских единицах

Для воды с температурой 60 o F расход можно выразить как

q = h (7,48 галлонов / фут 3 ) / ((1 Btu / фунт м o F) (62,34 фунта / фут 3 ) (60 мин / ч) dt)

= h / (500 dt) (2)

где

q = расход воды (гал / мин)

ч = расход тепла (БТЕ / час)

ρ = плотность ( фунт / фут 3 )

dt = разница температур ( o F)

Для более точных объемных расходов следует использовать свойства горячей воды.

Массовый расход воды в имперских единицах

Массовый расход воды можно выразить как:

м = h / ((1,2 БТЕ / фунт. o F) dt)

= ч / (1,2 дт) (3)

, где

м = массовый расход (фунт м / ч)

Объемный расход воды в единицах СИ

Объемный расход воды расход в системе отопления может быть выражен в единицах СИ как

q = h / ((4.2 кДж / кг o C) (1000 кг / м 3 ) dt)

= h / (4200 dt) (4)

где

q = вода расход (м 3 / с)

h = тепловой поток (кВт или кДж / с)

dt = разница температур ( o C)

Для более При точном объемном расходе следует использовать свойства горячей воды.

Массовый расход воды в единицах СИ

Массовый расход воды можно выразить как:

м = h / ((4,2 кДж / кг o C) dt)

= h / (4,2 dt) (5)

где

м = массовый расход (кг / с)

Пример - расход в системе отопления

A циркулирующая вода системы отопления выдает 230 кВт с перепадом температур 20 o C .

Объемный расход можно рассчитать как:

q = (230 кВт) / ((4,2 кДж / кг o C) (1000 кг / м 3 ) (20 o C) )

= 2,7 10 -3 м 3 / с

Массовый расход можно выразить как:

м = (230 кВт) / ((4,2 кДж / кг o C) (20 o C))

= 2.7 кг / с

Пример - Нагрев воды с помощью электричества

10 литров воды нагревается с 10 o C до 100 o C за 30 минут . Тепловой поток можно рассчитать как

h = (4,2 кДж / кг o C) (1000 кг / м 3 ) (10 литров) (1/1000 м 3 / литр) ( (100 o C) - (10 o C)) / ((30 мин) (60 с / мин))

= 2.1 кДж / с (кВт)

Электрический ток 24 В постоянного тока , необходимый для обогрева, можно рассчитать как

I = (2,1 кВт) (1000 Вт / кВт) / (24 В)

= 87,5 А

.

Веб-страница не найдена на InspectApedia.com

.

Что делать, если ссылка на веб-страницу на InspectApedia.com приводит к ошибке страницы 404

Это так же просто, как ... ну, выбирая из 1, 2 или 3

  1. Воспользуйтесь окном поиска InspectAPedia в правом верхнем углу нашей веб-страницы, найдите нужный текст или информацию, а затем просмотрите ссылки, которые возвращает наша пользовательская поисковая система Google
  2. Отправьте нам электронное письмо напрямую с просьбой помочь в поиске информации, которую вы искали - просто воспользуйтесь ссылкой СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ на любой из наших веб-страниц, включая эту, и мы ответим как можно скорее.
  3. Используйте кнопку НАЗАД вашего веб-браузера или стрелку (обычно в верхнем левом углу экрана браузера рядом с окном, показывающим URL-адрес страницы, на которой вы находитесь), чтобы вернуться к предыдущей статье, которую вы просматривали. Если вы хотите, вы также можете отправить нам электронное письмо с этим именем или URL-адресом веб-страницы и сообщить нам, что не сработало и какая информация вам нужна.

    Если вы действительно хотите нам помочь, используйте в браузере кнопку НАЗАД, затем скопируйте URL-адрес веб-страницы, которую вы пытались загрузить, и используйте нашу ссылку СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ (находится как вверху, так и внизу страницы), чтобы отправьте нам эту информацию по электронной почте, чтобы мы могли решить проблему.- Спасибо.

Приносим свои извинения за этот SNAFU и обещаем сделать все возможное, чтобы быстро ответить вам и исправить ошибку.

- Редактор, InspectApedia.com

Задайте вопрос или введите условия поиска в поле поиска InspectApedia чуть ниже.

Мы также предоставляем МАСТЕР-ИНДЕКС по этой теме, или вы можете попробовать верхнюю или нижнюю панель ПОИСКА как быстрый способ найти необходимую информацию.

Зеленые ссылки показывают, где вы находитесь. © Copyright 2017 InspectApedia.com, Все права защищены.

Издатель InspectApedia.com - Дэниел Фридман .

Смотрите также