Потери давления контура: как считать
Потери давления в контуре — это то, что должен преодолеть циркуляционный насос. Их три вида: трение в трубах по Дарси — Вейсбаху h = λ·(L/d)·v²/2g с λ по Альтшулю (для стали — с шероховатостью не менее 0,2 мм по СП 60 п. 6.3.2), местные сопротивления арматуры, отводов и тройников через Σζ·v²/2g и сопротивление оборудования — теплообменника котла (5–25 кПа по паспорту), бойлера, коллектора, фильтра. Считают самое длинное (и обычно самое нагруженное) кольцо: подача и обратка, то есть удвоенная длина трассы. Теплоноситель горячий — вязкость воды при 70 °C в 2,5 раза ниже, чем при 10 °C, поэтому Re выше и λ немного меньше, чем в холодном водопроводе.
Пример серии: 1,05 м³/ч в магистрали Металлопластик 32×3 (26 мм) длиной 2 × 40 м при 0,55 м/с — Re ≈ 34 700, λ = 0,0239, потери по длине 1,14 м; узлы радиаторов, тройники, отводы и шаровые краны с Σζ = 25 — ещё 0,39 м; теплообменник котла 10 кПа — 1,04 м. Всего 2,57 м, или 25 кПа (0,25 бар): с запасом 10 % насосу нужно 2,83 м при 1,05 м³/ч — класс 25-40. Удельные потери в трубе — около 140 Па/м; проектная практика держит 100–200 Па/м для магистралей и не более 20 кПа на термостатический клапан, иначе он шумит.
Что меняет картину: труба на размер меньше (26×3, 0,93 м/с) утраивает потери по длине, термоклапаны с Kv 0,5–0,7 при полном расходе прибора дают 5–15 кПа каждый, настенные котлы с компактным теплообменником — 15–25 кПа, а грязный фильтр — до 10 кПа. Однотрубная система «ленинградка» считается по последовательным участкам с полным расходом, коллекторная — по самому дальнему контуру. Калькулятор считает потери контура для трубы, длины, Σζ и котла при температуре теплоносителя, переводит в м, кПа и бар и сразу подбирает класс насоса; таблица показывает потери для типовых труб и мощностей.
Потери кольца по мощности и трубе (2 × 40 м, Σζ 25, котёл 10 кПа)
Дарси — Вейсбах при 70 °C с λ по Альтшулю; сталь — с шероховатостью 0,2 мм по СП 60 п. 6.3.2.
Какой насос закроет эти потери
Напор на упрощённых кривых при 1,05 и 2 м³/ч; требуемый — потери плюс 10 %.
Скорость движения теплоносителя в трубопроводах систем внутреннего теплоснабжения и отопления следует принимать в зависимости от допустимого эквивалентного уровня звука в помещении по приложению И.— СП 60.13330.2020, п. 6.3.6
Как считать и что проверить
- Считайте самое длинное кольцо: длина подачи плюс обратки (2 × 40 м), теплоноситель при рабочей температуре, сталь — с Δ ≥ 0,2 мм.
- Три слагаемых: трубы 1,14 м + арматура 0,39 м + котёл 1,04 м = 2,57 м (25 кПа); оборудование часто весомее труб.
- Ориентир — 100–200 Па/м в магистралях и до 20 кПа на термоклапан; выше — шум и переход на трубу большего диаметра.
- К результату прибавьте 10 % и выбирайте насос по кривой: 2,83 м при 1,05 м³/ч → 25-40.
Остальные режимы — на страницах серии ниже и в полном гидравлическом калькуляторе отопления; мощность системы — в калькуляторе мощности котла и расчёте системы отопления дома, водопровод — в гидравлическом расчёте трубопровода.
- СП 60.13330.2020 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» — п. 6.3.2 (шероховатость стальных труб ≥ 0,2 мм), п. 6.3.6 и прил. И (допустимая скорость теплоносителя по уровню шума), п. 6.1.15 (параметры теплоносителя в полимерных трубах). Минстрой России. 2020.
- Альтшуль А. Д. «Гидравлические сопротивления» — коэффициент трения λ = 0,11·(Δ/d + 68/Re)^0,25. Недра. 1982.
- Идельчик И. Е. «Справочник по гидравлическим сопротивлениям» — коэффициенты ζ арматуры, отводов, тройников. Машиностроение. 1992.
- ГОСТ 32415-2013 «Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления» — классы эксплуатации, размеры труб PE-X, PP-R. Росстандарт. 2013.
