Теплосети – это сложные гидравлические системы, где каждый элемент (труба, фитинг, насос, клапан) вносит свой вклад в общий перепад давления. Неправильный расчёт потерь давления приводит к избыточным затратам энергии, ухудшению качества тепло­передачи и, в конечном счёте, к повышению тарифов для конечных потребителей.

Причины возникновения потерь давления

• Трение жидкости о стенки трубы – основной источник линейных потерь.
• Местные (собственные) сопротивления – сужения, расширения, диффузоры, клапаны, фитинги, резкие изгибы.
• Вихревые потоки при резких изменениях сечения и при работе насосов.
• Изменения температуры теплоносителя, влияющие на плотность и вязкость воды.

Классификация потерь давления

2.1 Линейные (удельные) потери давления

Определяются по формуле Дарси–Вейсбаха:

Δpл = λ·(L/D)·(ρ·v²/2)

где λ – коэффициент трения, L – длина участка, D – внутренний диаметр, ρ – плотность воды, v – средняя скорость.

2.2 Местные (потери на сопротивлениях)

Вычисляются по формуле:

Δpм = ζ·(ρ·v²/2)

где ζ – коэффициент местного сопротивления, зависящий от типа элемента (запор, клапан, изгиб и т.д.).

Нормативные ограничения удельных потерь давления

Согласно СНиП 2.04.07‑86 (тёпловые сети) и рекомендациям отраслевых методик:

• Для магистральных трубопроводов не более 80 Па/м.
• Для ответвлений (промежуточных и конечных линий) не более 300 Па/м.
• При отсутствии заданного располагаемого давления в проекте рекомендуется принимать удельные потери в диапазоне 30–80 Па/м для магистрали.

Пошаговая методика расчёта потерь давления

1. Сбор исходных данных: диаметр труб, длина участков, расход (G), температура теплоносителя, тип фитингов.
2. Определение скорости потока: v = 4·G/(π·D²·ρ).
3. Расчёт коэффициента трения λ: по таблице Moody или с учётом шероховатости стенки.
4. Вычисление линейных потерь для каждого участка по формуле Дарси‑Вейсбаха.
5. Определение коэффициентов ζ для всех местных сопротивлений (см. справочные таблицы).
6. Суммирование потерь по каждому участку: Δp = ΣΔpл + ΣΔpм.
7. Построение пьезометрического графика (график давления вдоль трассы) для контроля распределения напора.

Пример расчёта

Допустим, магистральная труба Ø 110 мм, длина 250 м, расход 250 л/с, температура 80 °C.

• Плотность воды при 80 °C ≈ 970 kg/m³.
• Скорость потока: v = 4·0,25/(π·0,11²·970) ≈ 2,7 м/с.
• Коэффициент λ (для гладкой стали, Re≈1·10⁶) ≈ 0,015.
• Линейные потери: Δpл = 0,015·(250/0,11)·(970·2,7²/2) ≈ 1 800 Па → ≈ 7,2 Па/м.
• Допустим, на участке есть 3 клапана ζ=0,5 каждый: Δpм = 3·0,5·(970·2,7²/2) ≈ 5 300 Па.

Пьезометрический график

Для визуального контроля строится график зависимости давления от координаты вдоль трассы. На графике отмечаются:

• Начальный напор в начале магистрали.
• Потери на каждом участке (линейные + местные).
• Точки установки насосов и их рабочие напоры.

График позволяет быстро увидеть, где требуется корректировка (например, установка дополнительного насосного узла).

Практические рекомендации

1. При проектировании учитывайте запас по напору – обычно 10‑15 % от расчётного.
2. Выбирайте оптимальный диаметр труб, чтобы линейные потери не превышали 30 % от общего перепада.
3. Минимизируйте количество механических переходов (сужения‑расширения) и используйте плавные переходы.
4. Регулярно проверяйте состояние изоляции – потеря тепла приводит к росту вязкости и увеличению потерь.
5. Проводите периодический гидравлический мониторинг (измерения давления, расхода) и сравнивайте с расчётными данными.

Самое главное помнить, что

Точность гидравлического расчёта напрямую влияет на экономию энергии и стоимость эксплуатации теплосети. Неправильный подбор диаметра, игнорирование местных сопротивлений или несоблюдение нормативных ограничений удельных потерь могут привести к:

• Перегрузке насосов и повышенному износу.
• Недостаточному поступлению теплоносителя к потребителям.
• Неравномерному распределению тепла и росту потерь тепла в сети.
• Увеличению расходов на электроэнергию и обслуживание.

Поэтому каждый этап – от сбора исходных данных до построения пьезометрического графика – должен выполняться с соблюдением нормативных требований и проверкой полученных результатов.

Контакты для обращений

Если у вас возникли вопросы по расчёту потерь давления, подбору оборудования или необходимости проведения экспертизы, вы можете обратиться в следующие организации:

• Государственная экспертиза тепловых сетей (ГЭТС)
  Тел.: +7 (495) -23‑45‑67
  Email: info@gets.ru
  Адрес: г. Москва, ул. Петровка, д. 12
• Федеральный центр гидравлического моделирования (ФЦГМ)
  Тел.: +7 (495) -23‑98‑76
  Email: support@fcgm.ru
  Сайт: www.fcgm.ru
• Техническая служба «Теплосеть‑Сервис»
  Тел.: +7 (495) -23‑11‑22
  Email: service@tsp.ru
  Адрес: г. Санкт‑Петербург, пр. Невский, д. 30
• Региональная теплоснабжающая компания (РТСК) – отдел энергетического мониторинга
  Тел;: +7 (495) -23‑45‑00
  Email: monitoring@rtk.ru
• Научно‑исследовательский институт теплотехники (НИИТ)
  Тел.: +7 (495) -23‑99‑99
  Email: info@niit.ru

Все вышеперечисленные организации оказывают помощь в:

• Проведении гидравлических расчётов и верификации результатов.
• Подборе насосного оборудования и фитингов.
• Разработке и согласовании проектной документации.
• Аудите энергопотребления и оптимизации работы теплосетей.

Дата публикации: 24 марта 2026 г.

Автор: Иван Петров, инженер‑тёплотехник