Ako vybrať priemer potrubia pre vykurovanie: technológia výpočtu
LodičkyPri konštrukcii vykurovacieho systému je veľmi dôležité nielen vybrať materiál na výrobu potrubia (oceľ, meď, plast, polypropylén atď.), Ale aj vypočítať priemer vykurovacieho potrubia. Tento parameter určuje kapacitu potrubia, ukazuje, koľko tepelného nosiča sa dá prepravovať v priebehu času. A to na druhej strane ovplyvňuje "rozvetvenie" a dĺžku potrubia, ako aj počet radiátorov, ktoré môžu byť pripojené k systému. Okrem toho, vediac priemer potrubia, je možné predpovedať tepelné straty v systéme.
Priemery potrubí pre vykurovacie systémy sa líšia v závislosti od kapacity systému a vykurovanej plochy
Priemer potrubí a jeho vplyv na účinnosť vykurovacieho systému
Vykurovací systém pracuje efektívne len vtedy, keď je návrh potrubia správne vykonaný. Vo fáze plánovania je dôležité vypočítať pravdepodobné tepelné straty a snažiť sa čo najviac minimalizovať. Inak, napriek pôsobivým nákladom na energiu, vykurovací systém nebude môcť plne plniť svoje úlohy.
Prierez potrubí ovplyvňuje hydrodynamiku potrubia, takže voľba priemeru potrubí na vykurovanie sa nedá urobiť bezmyšlienkovo.
Mnoho ľudí si myslí, že s rastúcim priemerom vykurovacích potrubí rastie efektívnosť samotného systému. Toto tvrdenie je však chybné. S neoprávnene veľkým priemerom sa tlak vo vykurovacom systéme znižuje a dosahuje minimum, čo vedie k nedostatku vykurovania v dome ako takom.
Ako si vybrať priemer potrubia, ak plánujete inštalovať potrubie v súkromnej chate? Najprv sa riadi spôsobom, akým sa chladiaca kvapalina zavedie do vášho vykurovacieho systému. Ak ste pripojení k centralizovanému hlavnému prívodu, vykoná sa výpočet rovnakým spôsobom ako pri vykonávaní tepla v byte.
Tabuľka prietoku chladiacej kvapaliny, jej rýchlosť a strata tlaku oceľových a PE potrubí rôznych priemerov
Ak je však váš dom vybavený samostatným vykurovacím systémom, potom priemer závisí od materiálu pri výrobe potrubia a od vykurovacieho okruhu. Napríklad pre sieť s prirodzeným obehom chladiaceho média budú potrebné potrubia rovnakého priemeru a pri pridávaní čerpadla do systému bude potrebná ďalšia.
Nuance pri výbere priemeru rúrok vykurovacieho systému
Popis priemerov rúr
Pri výbere priemeru vykurovacích rúrok je zvyčajné zamerať sa na nasledujúce charakteristiky:
- vnútorný priemer - hlavný parameter, ktorý určuje veľkosť výrobkov;
- priemer pružiny - v závislosti od tohto indexu sú rúry klasifikované:
- malý priemer - od 5 do 102 mm;
- priemer - od 102 do 406 mm;
- veľké - viac ako 406 mm.
- Menovitý priemer je hodnota priemeru zaokrúhlená na celé čísla a vyjadrená v palcoch (napríklad 1 ", 2" atď.), Niekedy vo frakciách palca (napr. 3/4 ").
Zväčšený alebo malý priemer
Ak máte záujem vypočítať priemer vykurovacieho potrubia, dávajte pozor na naše odporúčania. Vonkajší a vnútorný prierez potrubia sa bude líšiť o množstvo rovnajúce sa hrúbke steny tejto rúry. A hrúbka závisí od materiálu výroby výrobkov.
Graf tepelného toku versus vonkajší priemer vykurovacieho potrubia
Odborníci sa domnievajú, že pri inštalácii systému núteného vykurovania by mal byť priemer potrubí čo najmenší. A to nie je bez rozumu:
- čím menší je priemer plastových rúrok pre vykurovací systém, tým menšie množstvo tepelného nosiča je potrebné vykurovať (šetrí čas na vykurovanie a peniaze pre nosiče energie);
- s poklesom prierezu potrubí sa rýchlosť pohybu vody v systéme spomalí;
- rúrky s malým priemerom sa ľahšie montujú;
- potrubia rúr s malým priemerom sú ekonomicky výhodnejšie.
To však neznamená, že na rozdiel od konštrukcie vykurovacieho systému je potrebné zakúpiť potrubie s priemerom menším ako je priemer získaný pri výpočte. Ak sú potrubia príliš malé, systém bude fungovať hlučne a neefektívne.
Výpočet priemeru vykurovacích potrubí
Aby ste pochopili, ako pracovať s tabuľkou priemerov a ako zvoliť priemer rúr pri realizácii vykurovacieho potrubia, zvážte typický výpočet miestnosti s rozmermi 20 m 2:
- Po prvé, zisťujeme, koľko tepla je potrebné na vykurovanie jednej alebo druhej miestnosti v dome. Na každých 10 m 2 plochy (za predpokladu, že steny sú izolované a výška stropu nie je väčšia ako 3 m), je potrebné 1 kW tepla.
- V našom prípade je to 20 m 2, teda 2 kW.
- Pridáme 20% zásoby, máme nakoniec 2,4 kW. Aby ste vytvorili komfortné teplotné podmienky v tejto miestnosti, potrebujete vykurovací výkon 2,4 kW. Vykonané výpočty môžete vykonať pomocou online kalkulátora.
Tabuľka priemerov vykurovacích potrubí, podľa ktorých je možné určiť optimálny priemer potrubí pri dvojotlakovom vykurovaní
- Ak sú v miestnosti okná, kupujeme radiátory na vykurovanie. Počet radiátorov by sa mal rovnať počtu okien. To znamená, že ak sú okná dve, dostaneme dve batérie s výkonom 1,2 kW. Umiestňujeme ich pod parapety alebo na akomkoľvek inom mieste, ktoré je uvedené v dizajne.
- Z tabuľky vnútorných priemerov rúrok nájsť hodnotu 2,4 kW (2400 W), potom sa pozrite na hornej hodnotou tepelného toku. V zóne izolované modrou farbou je znázornené optimálnu rýchlosť kvapaliny vo vykurovacom systéme, ktoré bolo uvedené vyššie v tomto článku. Je potrebné poznamenať, že v tejto tabuľke sú uvádzané hodnoty všetkých parametrov pre vykurovací systém dvojrúrkové, s ohľadom na teplotný rozdiel medzi vstupom tekutiny a výstupné potrubie.
Takže budeme zhŕňať prácu so stolom. Na ohrev miestnosti 20 m 2 je vhodná rúra s prierezom 8 mm. Rýchlosť chladiacej kvapaliny bude 0,6 m / s, jej prietok je 105 kg / h a tepelný výkon je 2453 W. Použitie rúr 10 mm je prípustné, potom bude rýchlosť 0,4 m / s, prietok je 110 kg / h a tepelný tok je 2555 W.
Ako vypočítať veľkosť rozmerov potrubia lepšie a vhodnejšie použiť na vykurovanie súkromného domu
Konštrukcia vykurovacieho systému pre súkromný dom by mala začať dôkladnou štúdiou projektu. Projekt by mal brať do úvahy všetky parametre, ktoré môžu ovplyvniť energetickú účinnosť budúceho tepelného systému.
Patrí sem výber vhodného kotla, batérie, usporiadanie, výber materiálu potrubia a spojovacích prvkov. Rovnako dôležitým parametrom je správny výpočet priemeru potrubí.
Problémy pri výbere potrubí na vykurovanie
Niektorí z nich zistia, že určenie požadovaného priemeru potrubí pre tepelný systém nie je v žiadnom prípade náročná úloha. Zdá sa, aké požiadavky možno predložiť potrubiu, ktorého jediným úlohou je dodanie chladiva do radiátorov.
Nesprávne zvolený priemer potrubia (alebo kolektor) môže negatívne ovplyvniť prevádzku celého vykurovacieho systému. Priechod tekutiny potrubím je sprevádzaný množstvom zložitých procesov, pre ktoré je tu špeciálna časť fyziky - hydrodynamiky.
Bez toho, aby sme sa dostali do vedeckej džungle, možno určiť rad základných charakteristík, ktoré priamo závisia od priemeru potrubia:
- Rýchlosť tekutiny. Ovplyvňuje optimálne rozloženie tepla cez radiátory, čo neumožňuje chladenie chladiacej kvapaliny pod minimálnu teplotu. Okrem toho hladina hluku prevádzkového tepelného systému bude priamo závisieť od rýchlosti šírenia.
- Objem chladiacej kvapaliny. Na jednej strane zvyšovanie priemeru potrubia pomôže znížiť straty z trenia kvapaliny na vnútornom povrchu potrubia. Na druhej strane, s rastúcou časťou potrubia sa zvýši celkový objem chladiacej kvapaliny v systéme a jeho vykurovanie bude vyžadovať viac energie.
- Hydraulické straty. Vyskytujú sa na spojoch potrubí rôzneho priemeru. Čím viac prechodov bude v tepelnom systéme, tým viac strát tohto druhu bude mať za následok koniec.
Ako vypočítať prierez potrubí na dodávku tepla
Než začnete určovať priemer potrubia, stojí za to podrobne preskúmať samotný pojem "priemer". V prípade vykurovacích potrubí je obvyklé hovoriť o niekoľkých interpretáciách tohto pojmu:
- Vonkajší priemer. Parameter potrebný pri navrhovaní systému. Je tvorený vnútorným priemerom a hrúbkou steny.
- Vnútorný priemer. Určuje priepustnosť potrubia.
- Nominálna hodnota otvoru potrubia. Indikátor používaný pri označovaní plastových výrobkov.
To je dôležité! Označenie oceľových a liatinových potrubí je zabezpečené vnútornou sekciou, na vonkajšej strane sú inštalované rúry z medi a kovového plastu.
Často je priemer potrubí uvedený v palcoch. Preveďte ich do známych milimetrov - jeden palec obsahuje 25,4 mm.
Výpočet tepelnej kapacity systému
Pre malé štandardné vykurovacie systémy je celkom možné robiť bez zložitých výpočtov. Tu bude postačujúce dodržiavať niekoľko jednoduchých pravidiel:
- Pre okruhy s prirodzenou cirkuláciou bude optimálny priemer rúrky 30-40 mm.
- Pri systémoch s cirkuláciou núteného chladiaceho média sú preferované rúry s menším priemerom. To zabezpečí optimálne hodnoty rýchlosti a tlaku toku tekutiny.
Ak sa vyžadujú presné výpočty, môžete zavolať na pomoc s pripravenými špeciálnymi programami alebo vypočítať pomocou vzorcov. Najskôr sa stanoví tepelný výkon systému: Q = (V * Δt * K) * 860.
- Q - tepelný výkon, kW / h,
- V - objem vykurovanej miestnosti, m3,
- Δt - priemerný index teplotného rozdielu v miestnosti a na ulici, ⁰С,
- K je koeficient tepelných strát,
- 860 - konštantný korekčný faktor pre prenos vypočítaných indikátorov na formát kW / h.
Všetky multiplikátory možno ľahko vypočítať s primeranou mierou istoty. Niektoré otázky možno nazvať len koeficientom K.
Jeho hodnota závisí od úrovne tepelnej izolácie domu alebo priestorov, pre ktoré sú vykonané výpočty.
Čísla môžu byť:
- K = 3-4. Budova s minimálnou úrovňou tepelnej izolácie.
- K = 2-2,9. Tvárou v tvár fasády s tehly.
- K = 1-1,9. Priemerná úroveň tepelnej izolácie.
- K = 0,6-0,9. Vysoko kvalitná izolácia s modernými materiálmi.
Po určení vykurovacej kapacity vykurovacieho systému budete musieť použiť špeciálnu tabuľku na určenie priemeru potrubia.
Tabuľky sa môžu líšiť v závislosti od typu potrubia (polypropylén, oceľ, liatina, meď atď.) A dokonca aj výrobcu. Je správnejšie brať tieto tabuľky priamo z webových stránok výrobných spoločností. Najčastejšie sa v tabuľke uvádza tepelná energia a očakávaná delta teplota. Pri priesečníku týchto parametrov sa zobrazí požadovaný priemer rúry.
V prípade, že nemôžete nájsť tabuľku pre konkrétny typ potrubia, môžete použiť tabuľku korešpondencie rôznych typov potrubí.
Tu sa pre každý priemer rúrky (s ohľadom na vnútorný priemer) nalepia vhodné modely iných materiálov. Samozrejme, dôjde k nejakej chybe, ale pre malé vykurovacie systémy je to úplne prípustné.
Rýchlosť tekutiny v systéme
Rýchlosť nosiča tepla prostredníctvom vykurovacieho systému závisí od rovnomerného rozloženia tepelnej energie na všetkých batériách alebo radiátoroch.
Priemer rúrky, zatiaľ, má priamy vplyv na rýchlosť posuvu kvapaliny - menšiu plochu priečneho prierezu potrubia, tým väčšia je rýchlosť (za inak rovnakých podmienok) sa bude pohybovať pozdĺž chladiacej kvapaliny v nej.
Pri určovaní priemeru potrubí je potrebné vybrať hodnotu rýchlosti tak, aby sa zmestili do rozsahu:
- Na jednej strane by prietok vody nemal byť príliš vysoký. To samozrejme zvýši efektívnosť systému, ale bude vždy sprevádzané ďalším hlukom.
- Na druhej strane pri rýchlosti pod 0,3 m / s dochádza k veľkým tepelným stratám. Navyše malá hlava bude zbytočné airtrays a žeriavy Maevskogo, pretože vzduchové preťaženie jednoducho nedosiahne tieto prvky.
- Optimálna hodnota rýchlosti sa považuje za ukazovateľ z rozsahu 0,36-0,7 m / s.
Výpočtové funkcie pre zásobovanie teplem kolektorom
Výpočtová technológia opísaná vyššie môže byť použitá s rovnakým úspechom ako pre jedno-, tak aj pre potrubné vykurovacie systémy. Ak má systém tepla použitie kolektorov a potom vypočíta správny priemer tohto prvku, budú potrebné aj niektoré výpočty:
kde M je prierez zberača,
M1, M2, Mn - priemery potrubí pripojených k kolektoru.
Z tohto vzorca možno vidieť, že priemer kolektora môže byť správne vypočítaný iba po výpočte prierezu potrubí a určení počtu línií, ktoré sú vhodné pre kolektor.
Venujte pozornosť! Pri určovaní optimálnej vzdialenosti medzi rozdeľovacími dýzami je zvyčajne dodržiavať pravidlo "troch priemerov". Susedné vrstvy by mali byť od seba vzdialené vo vzdialenosti rovnajúcej sa ich trojnásobnému priemeru.
Z akého materiálu by mali byť potrubia na vykurovanie v súkromnom dome
Najdôležitejším parametrom, ktorý priamo ovplyvňuje spôsob inštalácie, náklady na projekt a tepelné straty fungujúceho systému, sa považuje materiál určený na výrobu potrubia. Je dôležité pochopiť, že akékoľvek výpočty parametrov vykurovacieho systému je možné vykonať až po presnom určení typu potrubia.
Dnes sa rovnako úspešne uplatňuje niekoľko možností, z ktorých každá má silné a slabé stránky:
- Oceľové rúrky. Dlho zostal jediným dostupným materiálom pre výstavbu vykurovacích systémov. Je charakterizovaná pevnými indikátormi pevnosti, ale ťažko sa inštaluje, náchylná na koróziu a je charakterizovaná pomerne vysokou drsnosťou vnútorných stien. Posledné dve nevýhody sú kompenzované použitím analógov z nehrdzavejúcej ocele, avšak takéto výrobky budú rádovo vyššie.
- Medené rúrky. Má výborné prevádzkové vlastnosti, nezosilňuje, dokáže odolávať nepatrnej expanzii pri zamrznutí chladiaceho média. Nevýhodou je vysoká cena a zložitosť inštalácie.
- Polymérová trubica. Je vyrobený z polyetylénu alebo polypropylénu. Polymérové výrobky sa vyznačujú nízkou cenou, jednoduchou inštaláciou, dlhou životnosťou. Okrem toho je priemer vlastnej rúrky, je dôležité zvoliť správnu hrúbku steny výrobku, ktorý sa môže pohybovať v rozmedzí od 1,8 do 3 mm, a musí byť priamo závislé na úrovni tlaku vo vykurovacom systéme.
Ktorý priemer polypropylénových rúr na vykurovanie si vyberiete
Pri projektovaní a inštalácii vykurovacieho systému vždy vzniká otázka - ktorý priemer potrubia si vyberiete. Výber priemeru a tým aj kapacity rúr je dôležitý, pretože musíte zabezpečiť rýchlosť chladiacej kvapaliny v rozmedzí 0,4 - 0,6 metra za sekundu, čo odporúčajú odborníci. Súčasne sa do radiátorov musí dodávať požadované množstvo energie (množstvo chladiacej kvapaliny).
Je známe, že ak je rýchlosť nižšia ako 0,2 m / s, potom dôjde k stagnácii preťaženia vzduchu. Rýchlosťou vyššou ako 0,7 m / s, nie je nutné vykonať z úsporného dôvodov, pretože jazdný odpor sa stáva významnou tekutiny (ktorá je priamo úmerná druhej mocnine rýchlosti), okrem toho, že je spodná hranica výskytu hluku v potrubí malých priemerov.
Ktorý typ potrubia by som si mal vybrať?
Stále viac sa rozhodli pre ohrev trubiek polypropylénu, ktoré síce majú nevýhody, ako je komplexnosť zabezpečenie kvality spojov a vysokej tepelnej rozťažnosti, ale sú veľmi lacné a ľahko sa inštaluje, ktorý je často rozhodujúcim faktorom.
Ktoré potrubia sa používajú pre vykurovací systém?
Polypropylénové rúry sú rozdelené do niekoľkých typov, ktoré majú svoje vlastné technické vlastnosti a sú určené pre rôzne podmienky. Pre vykurovanie je vhodná značka PN25 (PN30), ktorá môže vydržať prevádzkový tlak 2,5 Atm pri teplote kvapaliny až do 120 °. S.
Údaje o hrúbke steny sú uvedené v tabuľkách.
Mnoho odborníkov uprednostňuje rúry a vnútorné zosilnenie sklenených vlákien. Takéto potrubie sa nedávno stalo najpoužívanejším v súkromných vykurovacích systémoch.
Otázky výberu priemeru vykurovacieho potrubia
Rúry sú vyrábané v štandardných priemeroch, z ktorých je potrebné robiť voľby. Vyvinuli sme štandardné riešenie pre výber priemerov potrubí pre vykurovanie domu, ktoré v 99% prípadoch umožňujú optimálny výber správneho priemeru bez vykonania hydraulického výpočtu.
Štandardné vonkajšie priemery polypropylénových rúr sú 16, 20, 25, 32, 40 mm. V súlade s týmito hodnotami je vnútorný priemer potrubí triedy PN25 10,6, 13,2, 16,6, 21,2, resp. 26,6 mm.
Podrobnejšie informácie o vonkajších priemeroch, vnútorných priemeroch a hrúbke steny polypropylénových rúrok sú uvedené v tabuľke.
Aké priemery sa majú pripojiť?
Musíme zabezpečiť dodávku potrebného tepelného výkonu, ktorý bude priamo závisieť od množstva dodaného tepelného média, ale rýchlosť kvapaliny musí zostať v predpísaných hraniciach 0,3 až 0,7 m / s
Potom existuje taká zhoda spojov (pri polypropylénových rúrach je uvedený vonkajší priemer):
- 16 mm - pre pripojenie jedného alebo dvoch radiátorov;
- 20 mm - pre pripojenie jedného radiátora alebo malej skupiny radiátorov (radiátory s "bežným" výkonom do 1 - 2 kW, maximálny pripojený výkon - až 7 kW, počet radiátorov do 5 ks);
- 25 mm - pre pripojenie skupiny radiátorov (zvyčajne do 8 kusov, výkon do 11 kW) jedného krídla (rameno odpojeného schémy);
- 32 mm - pre pripojenie jednej podlahy alebo celého domu v závislosti od tepelného výkonu (zvyčajne až 12 radiátorov, respektíve tepelný výkon až 19 kW);
- 40 mm - pre kmeň jedného domu, ak je jeden (20 radiátorov - do 30 kW).
Zvážte výber priemeru potrubia podrobnejšie, spoliehajúc sa na predtým vypočítanú tabuľku zhodnosti energie, rýchlosti a priemeru.
Pomer priemeru potrubia, rýchlosti kvapaliny a tepelného výkonu
Obráťme sa na stôl korespondencie rýchlosti s množstvom tepelnej energie.
V tabuľke sú uvedené hodnoty tepelného výkonu v W a pod nimi je uvedené množstvo chladiacej kvapaliny kg / min pri dodávaní pri teplote 80 ° C je teplota spiatočky 60 ° C a teplota miestnosti je 20 ° C.
Výber potrubia pre kapacitu
Z tabuľky je zrejmé, že pri rýchlosti 0,4 m / s bude dodávané približne nasledujúce množstvo tepla, pozdĺž polypropylénových rúrok s nasledujúcim vonkajším priemerom:
- 4.1 kW - vnútorný priemer približne 13,2 mm (vonkajší priemer 20 mm);
- 6,3 kW - 16,6 mm (25 mm);
- 11,5 kW - 21,2 mm (32 mm);
- 17 kW - 26,6 mm (40 mm);
Pri rýchlosti 0,7 m / s budú hodnoty dodávaného výkonu asi o 70% viac, čo sa z tabuľky ťažko učíme.
A koľko tepla potrebujeme?
Koľko tepla má zásobovať potrubie
Pozrime sa podrobnejšie na príklad, koľko tepla sa zvyčajne dodáva prostredníctvom potrubí a vyberieme optimálne priemery potrubí.
K dispozícii je dom s rozlohou 250 m2, ktorý je dobre izolovaný (podľa požiadavky SNiP), preto v zimnom období stráca teplo o 1 kW s 10 m2 Na vykurovanie celého domu je potrebné dodať 25 kW (maximálny výkon). V prvom poschodí - 15 kW. V druhom poschodí - 10 kW.
Naša schéma vykurovania je dvojprúdová. Jedno potrubie je dodávané s horúcou chladiacou kvapalinou, na druhej strane je chladič prenesený do kotla. Medzi rúrkami v paralelne pripojených radiátoroch.
Na každom poschodí sa potrubia delia na dve krídla s rovnakým tepelným výkonom, pre prvé poschodie - pre 7,5 kW, pre druhé poschodie - pre 5 kW.
Takže z kotla na medzipodlažný rozvod je 25 kW. Preto budeme potrebovať kmeňové potrubia s vnútorným priemerom najmenej - 26,6 mm, takže rýchlosť nepresiahne 0,6 m / s. Je vhodná polypropylénová rúrka o veľkosti 40 mm.
Z medzipodlažného rozvetvenia - v prvom poschodí až po rozvetvenie na krídlach - je 15 kW. Podľa tabuľky je pre rýchlosť menšiu ako 0,6 m / s vhodný priemer 21,2 mm, preto používame rúrku s vonkajším priemerom 32 mm.
Na krídle prvého poschodia je 7,5 kW - vnútorný priemer je 16,6 mm, - polypropylén s vonkajším 25 mm.
Každý radiátor, ktorého výkon nie je väčší ako 2 kW môžu byť vyrobené s výstupným potrubím a vonkajším priemerom 16 mm, ale pretože to nie je prakticky možné montáž, rúrky nie sú populárne, často namontovaný 20 mm trubice, ktorá má vnútorný priemer 13,2 mm.
Preto v druhom poschodí pred rozvetvovaním sa vezmeme 32 mm potrubie, na krídle - 25 mm potrubie a radiátory na druhom poschodí sú tiež spojené 20 mm potrubím.
Ako vidíte, to všetko sa zrúti na jednoduchú voľbu medzi štandardnými priemermi komerčne dostupných rúrok. V malých domácich systémoch až do dvanástich radiátorov, v mŕtvych distribučných schémach sa polypropylénové rúry 25 mm používajú hlavne - na krídle, 20 mm - na zariadení. a 32 mm "na hlavnej línii z kotla."
Vlastnosti výberu iného zariadenia
Pri podmienkach hydraulického odporu pre atypicky dlhú dĺžku potrubia možno vybrať aj priemery rúr, pri ktorých je možné prekročiť technické charakteristiky čerpadiel. Ale to môže byť pre výrobné obchody, a v súkromnej stavebníctve sa prakticky nenašiel.
. Puzdro 150 metrov štvorcových, za podmienok stanovených v hydraulickom systéme radiátorov kotla odpor vždy vhodný typ čerpadla 25-40 (tlak 0,4 MPa), môže tiež prísť do 250m a q v niektorých prípadoch aj pre domácnosti do 300 metrov štvorcových, - 25 - 60 (hlava až 0,6 atm).
Potrubie sa vypočítava na maximálnu kapacitu. Ale systém, ak a kedy bude pracovať v tomto režime, to nie je dlhá doba. Pri navrhovaní vykurovacieho potrubia je možné prijať také parametre, pri ktorých pri maximálnom zaťažení je rýchlosť chladiacej kvapaliny 0,7 m / s.
V praxi je rýchlosť vody v ohrievacích rúrach nastavená čerpadlom, ktoré má 3 otáčky rotora. Okrem toho je dodávaný výkon regulovaný teplotou nosiča tepla a trvaním prevádzky systému a v každej miestnosti možno regulovať vypnutím vykurovacieho telesa zo systému pomocou tepelnej hlavy s tlakovým ventilom. Takže s priemerom potrubia zabezpečujeme, že rýchlosť je v maximálnej šírke 0,7 m, ale systém pracuje hlavne s nižšou rýchlosťou tekutiny.
Ako vybrať priemer rúr na vykurovanie
V tomto článku považujeme systémy s núteným obehom. V nich je pohyb tepelného nosiča zabezpečený nepretržite pracujúcim obehovým čerpadlom. Pri výbere priemer trubky pre vykurovanie na základe skutočnosti, že ich hlavnou úlohou - zabezpečiť dodanie požadovaného množstva tepla do vykurovacích zariadení - radiátory alebo registrov. Pre výpočet budú potrebné tieto údaje:
- Celková tepelná strata domu alebo bytu.
- Kapacita radiátorov (radiátorov) v každej miestnosti.
- Dĺžka potrubia.
- Spôsob zapojenia systému (jednorúrkový, dvojrúrkový, s nútenou alebo prirodzenou cirkuláciou).
To znamená, že predtým, ako začnete počítať priemery rúr, najprv zoberiete do úvahy celkové tepelné straty, určite výstup kotla a vypočítajte výkon radiátorov pre každú miestnosť. Bude tiež potrebné určiť spôsob zapojenia. Na týchto údajoch zostavte schému a potom začnite výpočet.
Na určenie priemeru vykurovacích potrubí potrebujete obvod s nastavenými hodnotami tepelného zaťaženia na každom prvku
O čom ešte potrebujete venovať pozornosť. Skutočnosť, že vonkajší priemer je označený pri polypropylénových a medených rúrach a vypočíta sa vnútorný priemer (odoberie sa hrúbka steny). Pri oceli a kovalloпластиkovых pri značkách je vložená vnútorná veľkosť. Takže nezabudnite na túto "maličkosť".
Ako zvoliť priemer vykurovacieho potrubia
Nie je možné presne vypočítať, aký úsek potrubia potrebujete. Je potrebné vybrať si z niekoľkých možností. A to všetko, pretože môžete dosiahnuť rovnaký účinok rôznymi spôsobmi.
Vysvetlíme to. Pre nás je dôležité dodať správne množstvo tepla radiátorom a dosiahnuť rovnomerné zahrievanie radiátorov. V systémoch s núteným obehom to robíme s potrubím, chladiacou kvapalinou a čerpadlom. V zásade všetko, čo potrebujeme, je na určité časové obdobie "vyhnúť" určitému množstvu chladiacej kvapaliny. Existujú dve možnosti: dávať potrubia menšieho priemeru a dodávať chladiacu kvapalinu vyššiu rýchlosť, alebo robiť systém s väčším prierezom, ale s nižšou intenzitou pohybu. Zvyčajne vyberte prvú možnosť. A tu je dôvod, prečo:
- náklady na produkty menšieho priemeru sú nižšie;
- práca s nimi je jednoduchšia;
- pri otvorenom pokladaní nepriťahujú pozornosť a pri pokladaní v podlahe alebo stenách sú potrebné menšie kryty;
- s malým priemerom v systéme je menej tepelného nosiča, čo znižuje jeho zotrvačnosť a vedie k úspornosti paliva.
Výpočet priemeru potrubí na vykurovanie medi podľa výkonu vykurovacích telies
Keďže existuje určitá sada priemerov a určité množstvo tepla, ktoré je potrebné dodať pre ne, je vždy nerozumné, aby sme vždy prijímali to isté. Preto boli vyvinuté špeciálne tabuľky, podľa ktorých sa v závislosti od požadovaného množstva tepla, rýchlosti chladiacej kvapaliny a teplotného výkonu systému stanovuje možná veľkosť. To znamená, ak chcete určiť prierez potrubia v systéme vykurovania, nájsť požadovanú tabuľku a vybrať príslušnú časť.
Výpočet priemeru rúr na vykurovanie bol vytvorený týmto vzorcom (ak chcete, môžete vypočítať). Vypočítané hodnoty boli potom zapísané do tabuľky.
Vzorec na výpočet priemeru vykurovacieho potrubia
D - požadovaný priemer potrubia, mm
Δt ° - delta teplota (rozdiel v prietoku a vratnosti), ° С
Q - zaťaženie pre túto časť systému, kW - množstvo tepla, ktoré sme určili, potrebné na vykurovanie miestnosti
V - rýchlosť chladiacej kvapaliny, m / s - vybraná z určitého rozsahu.
V jednotlivých vykurovacích systémoch môže byť rýchlosť chladiacej kvapaliny od 0,2 m / s do 1,5 m / s. Podľa prevádzkových skúseností je známe, že optimálna rýchlosť je v rozmedzí 0,3 m / s - 0,7 m / s. Ak sa chladiaca kvapalina pohybuje pomalšie, dochádza k preťaženiu vzduchu, ak je rýchlejší, hladina hluku sa značne zvyšuje. Optimálny rozsah rýchlosti je uvedený v tabuľke. Tabuľky sú vyvinuté pre rôzne typy rúrok: kov, polypropylén, kov-plast, meď. Hodnoty pre štandardné prevádzkové režimy sa vypočítavajú: pri vysokých a stredných teplotách. Aby sme proces výberu pochopili, budeme analyzovať konkrétne príklady.
Výpočet pre dvojrubkový systém
K dispozícii je dvojpodlažný dom s dvojvrstvovým vykurovacím systémom s dvoma krídlami na každom poschodí. Použijú sa polypropylénové výrobky, prevádzkový režim 80/60 s deltami teploty 20 ° C. Tepelná strata domu je 38 kW tepelnej energie. Prvé poschodie je 20 kW, druhé 18 kW. Diagram je uvedený nižšie.
Dvojplášťový systém na vykurovanie dvojpodlažného domu. Pravé krídlo (kliknite pre zväčšenie)
Dvojplášťový systém na vykurovanie dvojpodlažného domu. Ľavé krídlo (kliknite pre zväčšenie)
Na pravej strane je stôl, na ktorom je určený priemer. Ružová oblasť je oblasťou optimálnej rýchlosti pohybu chladiacej kvapaliny.
Tabuľka pre výpočet priemeru vykurovacích potrubí z polypropylénu. Prevádzkový režim 80/60 s teplotnou delta 20 ° C (klikni pre zväčšenie)
- Určte, ktoré potrubie by sa malo používať v oblasti od kotla k prvej vetve. Týmto oddielom prechádza celá chladiaca kvapalina, takže celkový objem tepla prechádza cez 38 kW. V tabuľke nájdeme zodpovedajúcu čiaru, na ktorej sme dosiahli tónovanú ružovú farbu zóny a stúpali nahor. Vidíme, že dva priemery sú vhodné: 40 mm, 50 mm. Zo zrejmých dôvodov si vyberieme menšiu - 40 mm.
- Obráťme sa znovu na schému. Keď je tok rozdelený, 20 kW ide do 1. poschodia, 18 kW sa posiela do 2. poschodia. V tabuľke nájdeme zodpovedajúce riadky, určujeme prierez rúr. Ukázalo sa, že obe vetvy sú chované s priemerom 32 mm.
- Každý z obvodov je rozdelený na dve vetvy s rovnakým zaťažením. V prvom poschodí je 10 kW (20 kW / 2 = 10 kW) vpravo a vľavo, 9 kW (18 kW / 2) = 9 kW na druhom. Podľa tabuľky nájdeme zodpovedajúce hodnoty pre tieto úseky: 25 mm. Táto veľkosť sa používa až do okamihu, kedy tepelné zaťaženie klesne na 5 kW (ako je vidieť z tabuľky). Potom už je prierez 20 mm. V prvom poschodí o 20 mm prechádzame po druhom radiátore (pozri zaťažením), na druhom po treťom. V tomto bode existuje jedna korekcia, ktorú prináša nahromadená skúsenosť - je lepšie prepnúť na 20 mm s nákladom 3 kW.
To je všetko. Vypočítajú sa priemery polypropylénových rúrok pre dvojrúrkový systém. Pri návrate nie je vypočítaný prierez a vedenie je vyrobené rovnakými potrubiami ako krmivo. Metodológia, dúfame, je pochopiteľná. Podobný výpočet, ak sú k dispozícii všetky pôvodné údaje, nebude ťažké. Ak sa rozhodnete použiť iné potrubia - budete potrebovať ďalšie tabuľky vypočítané pre materiál, ktorý potrebujete. Na tomto systéme môžete pracovať, ale už pre režim priemernej teploty 75/60 a delta 15 ° C (tabuľka je umiestnená nižšie).
Tabuľka pre výpočet priemeru vykurovacích potrubí z polypropylénu. Prevádzkový režim 75/60 a 15 ° C (klikni pre zväčšenie)
Určenie priemeru potrubia pre jednokanálový systém s núteným obehom
Zásada zostáva rovnaká, metodika sa mení. Použite ďalšiu tabuľku na určenie priemeru rúr s iným princípom zadávania údajov. V ňom je optimálna rýchlostná zóna chladiacej kvapaliny modrej farby, hodnoty výkonu nie sú v stĺpci na strane, ale sú zadávané v poli. Pretože samotný proces je mierne odlišný.
Tabuľka pre výpočet priemeru vykurovacích potrubí
Pre túto tabuľku vypočítajte vnútorný priemer rúr na jednoduchý jednopriechodový systém vykurovania na podlahu a šesť radiátorov zapojených do série. Začneme výpočet:
- Vstup systému z kotla je 15 kW. V oblasti optimálnych rýchlostí (modrá) nachádzame v pásme blízke 15 kW. Existujú dva z nich: v čiare s rozmermi 25 mm a 20 mm. Zo zrejmých dôvodov vyberte 20 mm.
- Na prvom chladiči je tepelné zaťaženie znížené na 12 kW. Túto hodnotu nájdeme v tabuľke. Ukazuje sa, že presahuje rovnakú veľkosť - 20 mm.
- Na treťom chladiči je zaťaženie už 10,5 kW. Určte prierez - to isté 20 mm.
- Na štvrtom radiátore, podľa tabuľky, už existuje 15 mm: 10,5 kW-2 kW = 8,5 kW.
- Na piatej strane je ďalších 15 mm, a potom je možné dať 12 mm.
Schéma jedného potrubia pre šesť radiátorov
Opäť platí, že v tabuľke vyššie sú určené vnútorné priemery. Na nich môžete nájsť označenie potrubí z požadovaného materiálu.
Zdá sa, že nie sú žiadne problémy s výpočtom priemeru vykurovacieho potrubia. Všetko je úplne jasné. Ale to platí pre výrobky z polypropylénu a kovových plastov - majú nízku tepelnú vodivosť a straty cez steny sú zanedbateľné, takže sa pri výpočte nezohľadňujú. Ďalšia vec - kovy - oceľ, nehrdzavejúca oceľ a hliník. Ak je dĺžka potrubia značná, straty na povrchu budú významné.
Zvláštnosti výpočtu prierezu
Pri veľkých vykurovacích systémoch s kovovými rúrami sa musia brať do úvahy tepelné straty cez steny. Strata nie je taká veľká, ale s veľkou dĺžkou môže viesť k tomu, že posledná teplota radiátorov bude veľmi nízka kvôli nesprávnemu výberu priemeru.
Vypočítajte strata oceľovej rúry 40 mm s hrúbkou steny 1,4 mm. Straty sa vypočítajú podľa vzorca:
q = k * 3,14 * (tv-tp)
q je tepelná strata metra potrubia,
k - lineárny koeficient prenosu tepla (pre túto rúrku je 0,272 W * m / s);
tv - teplota vody v potrubí - 80 ° С;
tp - teplota vzduchu v miestnosti - 22 ° С.
Nahradením hodnôt získaných:
q = 0,272 * 3,15 * (80-22) = 49 W / s
Ukázalo sa, že na každom metre sa stratilo takmer 50 wattov tepla. Ak je rozsah významný, môže sa stať kritickým. Je zrejmé, že čím väčší je prierez, tým väčšie sú straty. Ak sa majú zohľadniť tieto straty, pri výpočte strát na zníženie tepelného zaťaženia chladiča sa do potrubia pridajú straty a potom sa podľa celkovej hodnoty zistí požadovaný priemer.
Určenie priemeru rúr v vykurovacom systéme nie je ľahká úloha
Ale pre jednotlivé systémy vykurovania sú tieto hodnoty zvyčajne nekritické. Okrem toho pri výpočte tepelných strát a výkonu zariadenia sa najčastejšie zaokrúhľujú vypočítané hodnoty smerom nahor. To dáva určitú rezervu, ktorá vám umožňuje nevykonávať takéto zložité výpočty.
Dôležitá otázka: kde vziať stoly? Takmer na všetkých miestach výrobcov sú takéto tabuľky. Môžete čítať priamo z webu a môžete si ho stiahnuť sami. Ale čo keď ste nenašli potrebné tabuľky na výpočet? Môžete použiť systém priemerov popísaných nižšie, ale môžete to urobiť inak.
Napriek tomu, že pri označovaní rôznych potrubí sú označené rôzne hodnoty (vnútorné alebo vonkajšie), môžu sa prirovnať k určitej chybe. Na nižšie uvedenej tabuľke nájdete typ a označenie pre známy vnútorný priemer. Tu nájdete aj príslušnú veľkosť potrubia z iného materiálu. Napríklad je potrebné vypočítať priemer kovových plastových vykurovacích rúrok. Nenašiel ste tabuľku pre poslanca. Ale je tu pre polypropylén. Vyberte rozmery pre PPR a potom v tejto tabuľke nájdite analógové hodnoty v MP. Chyba je prirodzená, ale pre systémy s núteným obehom je prípustná.
Tabuľka zhody pre rôzne typy rúr (kliknite pre zväčšenie)
Pomocou tejto tabuľky môžete ľahko určiť vnútorné priemery potrubia vykurovacieho systému a ich označenie.
Výber priemeru rúry pre vykurovanie
Táto metóda nie je založená na výpočtoch, ale na pravidelnostiach, ktoré možno sledovať pri analýze dostatočne veľkého počtu vykurovacích systémov. Toto pravidlo odvodzujú inštalatéri a používajú ich na malých systémoch pre súkromné domy a byty.
Priemer potrubí možno jednoducho vybrať podľa určitého pravidla (kliknutím zväčšíte veľkosť)
Z väčšiny vykurovacích kotlov sa dodávka a spiatočka nachádzajú v dvoch rozmeroch: ¾ a ½ palca. Tu sa takéto potrubie a vedenie uskutočňujú pred prvou vetvou a potom pri každej vetve sa veľkosť znižuje o jeden stupeň. Týmto spôsobom môžete určiť priemer vykurovacích potrubí v byte. Systémy sú zvyčajne malé - od troch do ôsmich radiátorov v systéme, maximálne dve alebo tri vetvy, jeden alebo dva radiátory na každom z nich. Pre takýto systém je navrhovaná metóda vynikajúcou voľbou. Takmer to isté platí pre malé súkromné domy. Ak však už existujú dve poschodia a viac rozvetvený systém, potom už musíme počítať a pracovať s tabuľkami.
výsledok
Pri veľmi zložitom a rozvetvenom systéme môže byť priemer potrubia vykurovacieho systému vypočítaný samostatne. Aby ste to dosiahli, musíte mať údaje o tepelnej strate miestnosti a výkonoch každého radiátora. Potom pomocou tabuľky je možné určiť prierez potrubia, ktoré sa vyrovná s dodávkou požadovaného množstva tepla. Rozptýlenie komplexných viacprvkových schém je lepšie zverené odborníkovi. V extrémnych prípadoch vypočítajte sami seba, ale snažte sa aspoň získať konzultáciu.
Ktorý priemer rúr je najlepšie použitý na vykurovanie súkromného domu a prečo?
Ako viete, energetická účinnosť vykurovacieho systému závisí nielen od kapacity kotla a počtu radiátorov. Je to pomerne zložitý parameter, zviazaný s klimatickými podmienkami regiónu, materiálmi, z ktorých bol dom postavený, kvalitou a množstvom vykurovacích zariadení a príslušenstva. A vykurovacie potrubia zohrávajú úlohu jednej z "prvých húb" v tepelnom systéme.
Ktorý priemer rúrok sa najlepšie používa na vykurovanie súkromného domu, aby cirkulácia chladiacej kvapaliny v okruhu bola čo najefektívnejšia? Spravidla sa pre tento účel špeciálne programy však existujú alternatívne koncepty, ktoré umožňujú vykonať túto operáciu na vlastnú päsť. My odhaliť "závoj tajomstvo" a vysvetliť, ako jednoducho o zložitých systémoch výpočtov s cieľom optimalizovať kúrenia doma, takže tam bol v teple a pohodlí a nebudú sa musieť hádzať peniaze fuč.
Vplyv typu a veľkosti rúr na prevádzku systému
Je priemer potrubia skutočne dôležitý? Ako ukazuje prax, extrémne! Závisí to od mnohých faktorov, ktoré zabezpečujú vysokú účinnosť celého obvodu:
- Priechodnosť a koeficient prenosu tepla. tj celkový objem chladiacej kvapaliny umiestnenej v hlavnej línii v určitej dobe a podliehajúceho vykurovaniu.
- Tlak chladiacej kvapaliny v okruhu, teplota a rýchlosť jeho pohybu.
- Hydraulické straty, ktoré sa vyskytujú v oblastiach spájania rúrok a prvkov rôznych častí. Čím viac takýchto prechodov, tým väčšia je strata.
- Hladina hluku v tepelnom systéme.
Existuje niekoľko typov priemeru:
- Externé. Zohľadňuje prierez vnútornej dutiny a hrúbku steny rúr. Používa sa pri návrhu vykurovacieho systému.
- Vnútorné. Odráža hodnotu prierezu vnútornej dutiny rúry. Určuje priepustnosť potrubia.
- Nominálna (podmienená). Ide o priemernú hodnotu vnútorných priemerov získaných ako výsledok výpočtov.
Aby mohol správne fungovať systém tepla, okrem prierezu potrubia by sa malo brať do úvahy množstvo ďalších faktorov:
- Vlastnosti chladiacej kvapaliny, ktorou je voda, nemrznúca zmes alebo pary.
- Materiál, z ktorého sú rúry vyrobené.
- Rýchlosť chladiacej kvapaliny.
- Typ vykurovacieho systému: jedno alebo dvojitá.
- Typ obehu: prirodzený alebo nútený.
Materiál potrubia
Pred určením, ktorý priemer potrubia je najvhodnejší na vykurovanie súkromného domu, je potrebné rozhodnúť, aký materiál bude z potrubia vyrobený. To nám umožňuje určiť spôsob inštalácie, náklady na projekt a predvídať vopred možné tepelné straty. Po prvé, potrubia sú rozdelené na kovové a polymérové rúry.
kov
- Oceľ (čierna, nerezová, pozinkovaná).
Vyznačuje sa vynikajúcou pevnosťou a odolnosťou voči mechanickému poškodeniu. Životnosť - nie menej ako 15 rokov (s antikoróznou úpravou až do 50 rokov).
Prevádzková teplota je 130 ° C. Maximálny tlak v potrubí je až 30 atmosfér. Nehorľavý. Avšak sú ťažké, ťažko sa inštalujú (vyžadujú špeciálne vybavenie a výrazné časové náklady), sú náchylné na koróziu. Vysoký koeficient prenosu tepla zvyšuje tepelné straty aj v štádiu prepravy chladiacej kvapaliny do radiátorov. Poinštalačné lakovanie je potrebné. Vnútorný povrch je drsný, čo vyvoláva nahromadenie usadenín v systéme.
Nerezová oceľ nemusí byť natretá a nie je vystavená koróznym procesom, čo výrazne predlžuje životnosť rúr a vykurovacieho okruhu ako celku.
Maximálna teplota pracovného média je 250 ° C. Pracovný tlak je 30 a viac atmosfér. Operačný zdroj - viac ako 100 rokov. Vysoká odolnosť voči zmrznutiu nosiča a korózii.
Táto smernica ukladá obmedzenie zdieľania medi s inými materiálmi (hliník, oceľ, nehrdzavejúca oceľ); meď je kompatibilná len s mosadzou. Hladkosť vnútorných stien zabraňuje tvorbe plátov a nepoškodzuje prietok potrubia, čo znižuje hydraulický odpor a umožňuje použitie rúrok menšieho priemeru. Technológia plasticity, nízka hmotnosť a jednoduchá spojovacia technika (spájkovanie, tvarovky). Malá hrúbka steny a tvarovky znižuje hydraulické straty.
Najvýznamnejšou nevýhodou sú mimoriadne vysoké náklady, cena za medené rúry prekračuje cenu za analógové plasty 5-7 krát. Navyše mäkkosť materiálu spôsobuje, že je ohrozená mechanickými časticami (nečistotami) vo vykurovacom systéme, ktoré v dôsledku brúsneho trenia vedú k opotrebovaniu rúrok zvnútra. Na predĺženie životnosti medených rúrok sa odporúča systém vybaviť špeciálnymi filtrami.
Vysoká tepelná vodivosť medi, aby sa zabránilo tepelným stratám, si vyžaduje inštaláciu izolačných objímok, ale robí z neho nepostrádateľný materiál aj pre systémy "teplých podláh".
polymér
Môže byť polyetylén, polypropylén, kovový plast. Každá modifikácia má svoje vlastné technické charakteristiky v závislosti od technológie výroby, použitých prísad a špecifických vlastností konštrukcie.
Životnosť je 30 rokov. Teplota nosiča je 95 ° C (krátko - 130 ° C); nadmerné zahrievanie vedie k deformácii potrubia, čo znižuje životnosť. Vyznačuje sa nedostatočnou odolnosťou voči zmrazovaniu chladiacej kvapaliny, v dôsledku čoho dochádza k prasknutiu. Hladkosť vnútorného povlaku zabraňuje tvorbe plakov, čím sa zlepšujú hydrodynamické parametre potrubia.
Tažnosť materiálu umožňuje, aby boli rúrky položené bez rezu, čím sa zníži počet spojovacích plôch. Plast nereaguje s betónom a nezosilňuje, čo umožňuje skryť tepelnú rúrku v podlahe a vybaviť "teplo". Zvláštna výhoda plastových rúrok sa považuje za dobré zvukové izolačné vlastnosti.
Polyetylénové rúrky pod vplyvom vysokých teplôt sú náchylné na značnú lineárnu expanziu, ktorá si vyžaduje zostavenie dodatočných kompenzačných slučiek a upevňovacích bodov.
Analógy polypropylénu by mali v štruktúre obsahovať "antidifúznu vrstvu", ktorá zabraňuje kontúre obrysu.
úroveň tlaku v okruhu určuje nielen priemer plastové rúrky, ale hrúbku steny, ktorá sa mení v rozmedzí od 1,8 do 3 mm. Kovania umožňujú jednoduchú inštaláciu obvodu, ale zvyšujú hydraulické straty.
Pri rozhodovaní o tom, ktorý priemer si treba vybrať, treba brať do úvahy špecifický charakter označenia rôznych rúrok:
- Plast a meď sú označené vonkajšou časťou;
- Oceľ a kov-plast - z vnútornej strany;
- často prierez je označený v palcoch, pre výpočet je potrebné premeniť na milimetre. 1 palec = 25,4 mm.
Na určenie vnútorného priemeru potrubia, berúc do úvahy rozmery vonkajšej časti a hrúbku steny, vyplýva z vonkajšieho priemeru, že dvojitá hodnota hrúbky steny je vyhladená.
Optimálna veľkosť, teplota a tlak
Pri usporiadaní malého vykurovacieho okruhu štandardného typu vám niektoré odporúčania špecialistov umožnia bez komplikovaných výpočtov:
- Pre potrubia s prirodzenou cirkuláciou nosiča sa odporúčajú rúry s vnútorným prierezom 30-40 mm. Zvýšenie parametrov ohrozuje neoprávnené prúdenie chladiacej kvapaliny, pokles rýchlosti jeho pohybu a pokles tlaku vo vnútri obvodu.
- Príliš malý priemer potrubia spôsobí preťaženie vnútri potrubia, čo môže spôsobiť jeho prenikanie na miestach spojovacích prvkov.
- Aby sa zabezpečila potrebná rýchlosť chladiacej kvapaliny a potrebný tlak vo vnútri okruhu s núteným obehom, uprednostňujú sa rúry s prierezom nie väčším ako 30 mm. Čím väčší je prierez potrubia a čím dlhší je hlavný riadok, tým silnejšie je obehové čerpadlo.
Dôležité! Konštrukcia efektívneho tepelného systému predpokladá použitie potrubí s rôznym prierezom na rôznych úsekoch hlavnej trate.
Prevádzkový tlak okruhu nesmie prekročiť limit stability:
- zabudovaný v kotlovom výmenníku (max. 3 atm alebo 0,3 MPa);
- alebo 0,6 MPa (s okruhom chladiča).
Optimálna pre tepelné systémy s kruhovým čerpadlom je považovaná za indikátor v rozmedzí od 1,5 do 2,5 atm. V podmienkach prirodzeného obehu - od 0,7 do 1,5 atm. Prekročenie štandardnej úrovne nevyhnutne spôsobí nehodu. Na reguláciu úrovne tlaku v vykurovacích systémoch sú usporiadané expanzné nádoby a manometre.
Autonómne vykurovanie umožňuje nezávisle nastaviť teplotu chladiva v závislosti od sezóny a individuálnych potrieb nájomcov domu. Optimálna teplota je v rozmedzí od 70 do 80 ° C, v parných vykurovacích systémoch - 120-130 ° C. Najlepším riešením bude použitie plynových alebo elektrických kotlov na reguláciu a reguláciu vykurovania okruhu, čo sa nedá povedať o zariadeniach na tuhé palivá.
Konštrukčné vlastnosti vykurovacích systémov tiež predurčujú vlastnosti teplotného režimu:
- maximálny ohrev nosiča v jednostennom vedení je 105 ° C, pri obvode s obvodmi - 95 ° C.
- V plastových potrubiach je teplota nosiča obmedzená na 95 ° C, v oceľových rúrach je obmedzená na 130 ° C.
Teplotný rozdiel medzi vstupom a vstupem je 20 ° C.
Výkon kotla a okruhu
Účinnosť kotla, ktorá vykonáva jednu z kľúčových úloh v tepelnom systéme, je ovplyvnená nielen priemerom potrubia, ale aj:
- druh použitého paliva;
- umiestnenie kotla (odstránenie kotolne mimo domu vyžaduje zvýšený výkon, väčší priečny prierez a otepľovanie hlavnej línie v priestore mimo budovy);
- úroveň tepelnej izolácie vonkajších stien domu;
- Použitie vykurovacieho okruhu pre zásobovanie teplou vodou.
Pri výbere kotla je potrebné brať do úvahy vyššie uvedené faktory a vytvoriť výkonovú rezervu 1,5-2 krát.
Metódy výpočtu
Ako vypočítať priemer vykurovacích potrubí? Existuje niekoľko spôsobov:
- Špeciálne tabuľky. Avšak ich použitie stále predpokladá predbežné výpočty: výkon tepelného systému, rýchlosť chladiacej kvapaliny a tepelné straty pozdĺž hlavnej trate.
- Na tepelnú energiu.
- Koeficientom odporu.
Čo potrebujete vedieť na výpočet
Pri výpočte budú potrebné tieto údaje:
- Potreba tepla (tepelnej energie) celého domu a každej miestnosti samostatne;
- Celková kapacita použitých vykurovacích zariadení (kotol a radiátory).
- Tepelné zaťaženie jednotlivých častí okruhu.
- Celkové tepelné straty v domácnosti a každej izbe samostatne v najchladnejšom zimnom období.
- Hodnota odporu. Určuje sa schéma zapojenia, dĺžka kmeňa, počet a tvar ohybov, kĺbov a oblúkov.
- Celkový objem chladiacej kvapaliny, ktorý je vložený do vykurovacieho zariadenia.
- Rýchlosť toku.
- Kapacita obehového čerpadla (na vykurovanie núteného typu).
- Hlavný tlak.
Výpočet prierezu rúr pre tepelné systémy s núteným obehom vzduchu:
Postup výpočtu
- Výpočet požadovaného výkonu tepla.
- Určenie cirkulačnej rýchlosti nosiča v tepelnom systéme.
- Výpočet odporu vykurovacieho okruhu.
- Výpočet požadovanej časti potrubia.
- Výpočet optimálneho priemeru vykurovacieho potrubia (ak je to potrebné).
Výpočet tepelného výkonu systému
Metóda 1. Najjednoduchší spôsob výpočtu tepelného výkonu je založený na stanovenej norme 100 wattov na 1 m2 miestnosti. tj s rozlohou domu 180 m², kapacita vykurovacieho okruhu bude 18 000 wattov alebo 18 kW (180 × 100 = 18 000).
Metóda 2. Nižšie je uvedený vzorec, ktorý umožňuje opraviť údaje pri zohľadnení rezervy elektrickej energie v prípade silných mrazov:
Tieto metódy sa však vyznačujú viacerými chybami; nezohľadňuje spektrum faktorov, ktoré ovplyvňujú tepelné straty:
- výška stropu, ktorá sa môže pohybovať v rozmedzí od 2 do 4 a viac metrov, čo znamená, že objem vykurovaných miestností, dokonca ani v tej istej oblasti, nebude trvalý.
- kvalita fasádnej izolácie domu a percento tepelných strát cez vonkajšie steny, dvere a okná, podlahu a strechu;
- tepelná vodivosť dvojitých okien a materiálov, z ktorých je dom postavený.
- Klimatické podmienky regiónov.
Metóda 3. Nasledujúca metóda zohľadňuje všetky potrebné faktory.
- Objem domu ako celku alebo každej miestnosti sa vypočíta podľa vzorca:
- V - objem vyhrievaného priestoru.
- h - Výška stropu.
- S - Plocha vyhrievaného priestoru.
- Celkový výkon obvodu sa vypočíta:
Nasledujúci vzorec sa často používa:
Súčasne sa regionálny korekčný faktor prevezme z nasledujúcej tabuľky:
Korekčný faktor tepelných strát (K) priamo závisí od tepelnej izolácie budovy. Prijímajú sa tieto priemerné hodnoty:
- Pri minimálnej tepelnej izolácii (typická drevná alebo kovová konštrukcia z tenkého plechu) sa berie do úvahy koeficient v rozmedzí od 3 do 4;
- Jednoduché murivo - 2 - 2,9;
- Priemerná úroveň izolácie (dvojité murivo) - 1-1,9;
- Vysokokvalitná tepelná izolácia fasády - 0,6-0,9.
Rýchlosť vody v potrubí
Jednotnosť rozloženia tepelnej energie pozdĺž prvkov obrysu závisí od rýchlosti, ktorou sa tekutina pohybuje a čím menší je priemer potrubia, tým rýchlejšie je jeho pohyb. Existujú obmedzenia ukazovateľov rýchlosti:
- nie menej ako 0,25 m / s, inak vzduchové bubliny v okruhu zabraňujú pohybu chladiacej kvapaliny a spôsobujú tepelné straty. Pri nedostatočnej hlave nedochádza k zaneseniu vzduchu do inštalovaných žeriavov Majewski a vetracích otvorov, a preto budú zbytočné;
- nie viac ako 1,5 m / s, inak je cirkulácia nosiča sprevádzaná hlukom.
Referenčná hodnota rýchlosti toku je od 0,36 do 0,7 m / s.
Toto by sa malo riadiť výberom vhodného prierezu potrubí. Inštaláciou obehového čerpadla je možné regulovať cirkuláciu chladiacej kvapaliny v okruhu bez zvyšovania priemeru potrubia.
Výpočet odporu vykurovacieho okruhu
Pri výpočte prierezu rúr podľa koeficientu odporu je najprv potrebné určiť tlak v potrubí:
Potom sa nahradí hodnotami priemerov rúr, pričom sa vyberie minimálna hodnota tepelných strát. V súlade s tým bude priemer, ktorý spĺňa prijateľné podmienky odolnosti a bude sa usilovať.
Výpočet vykurovacieho kolektora
Ak tepelný systém zabezpečuje usporiadanie rozdeľovacieho potrubia, určenie jeho priemeru je založené na výpočte prierezov potrubí, ktoré sú k nemu pripojené:
Vzdialenosť medzi dýzami kolektora by mala byť rovná ich trojnásobnému priemeru.
príklady
Pochopte príklady.
Výpočet dvojvodičového obvodu
- Dvojposchodový dom o rozlohe 340 m².
- Stavebným materiálom je kameň Inkerman (prírodný vápenec), vyznačujúci sa nízkou tepelnou vodivosťou. → Koeficient izolácie domu = 1.
- Hrúbka stien je 40 cm.
- Okná - plastové, jednokomorové.
- Tepelná strata na 1 poschodí - 20 kW; druhá - 18 kW.
- Dvojrubí okruh so samostatným krídlom na každom poschodí.
- Rúrkový materiál je polypropylén.
- Prietoková teplota je 80 ° C.
- Výstupná teplota je 60 ° C.
- Teplota Delta je 20 ° C.
- Výška stropu - 3 m.
- Región - Krym (juh).
- Priemerná teplota piatich najchladnejších dní zimy je (-12 ° C).
- 340 × 3 = 1020 (m³) - objem miestnosti;
- 20 - (-12) = 32 (⁰C) - rozdiel (delta) teplôt medzi miestnosťou a ulicou;
- 1020 × 1 × 32/860 ≈38 (kW) - výkon vykurovacieho okruhu;
- Určenie časti potrubia v prvom úseku od kotla po odbočku. Podľa nižšie uvedenej tabuľky sú rúry s úsekom 50, 63 alebo 75 mm vhodné na prenos tepelného výkonu 38 kW. Prvá možnosť je vhodnejšia, pretože poskytuje najvyššiu rýchlosť nosiča.
- Na distribúciu nosného prúdu do prvého a druhého podlažia sú v adresároch predpísané rúry s priemerom 32 mm a 40 mm pre kapacity 18 a 20 kW.
- Na každom poschodí je obrys rozdelený na dve siete s ekvivalentným zaťažením 10 a 9 kW resp. 25 mm.
- Keď sa zaťaženie znižuje kvôli ochladzovaniu chladiacej kvapaliny, priemer potrubí by sa mal znížiť na 20 mm (v prvom poschodí - po druhom radiátore, v druhom po treťom).
- Spätné zapojenie sa vykonáva v rovnakom poradí.
Pre výpočet pomocou vzorca D = √354х (0.86хQ / Δt) / V, berieme rýchlosť nosníka vo výške 0,6 m / s. Dostávame nasledujúce údaje: √ 354 × (0,86 × 38/20) / 0,6 ≈ 31 mm. Ide o nominálny priemer potrubia. V praxi je potrebné vybrať rôzne priemery potrubia v rôznych častiach potrubia, ktoré sa v priemere redukujú na vypočítané údaje podľa algoritmu opísaného v bodoch 4-7.
Určenie priemeru potrubia pre jednokanálový systém s núteným obehom
Rovnako ako v predchádzajúcom prípade sa výpočet uskutočňuje podľa uvedenej schémy. Jedinou výnimkou je prevádzka čerpacieho zariadenia, čo zvyšuje rýchlosť nosiča a zaisťuje rovnomernosť jeho teploty v okruhu.
- Významné zníženie výkonu (až na 8,5 kW) sa vyskytuje iba na štvrtom chladiči, kde dochádza k zmene na priemer 15 mm.
- Po piatom radiátore prebieha prechod na prierez 12 mm.
Dôležité! Použitie potrubia z iných materiálov vykoná ich vlastné úpravy výpočtu, pretože každý materiál má inú úroveň tepelnej vodivosti. Je obzvlášť dôležité zohľadniť tepelné straty kovového potrubia.
Zvláštnosti výpočtu prierezu
Tepelné systémy vyrobené z kovových rúrok musia brať do úvahy koeficient straty tepla cez steny. To je dôležité najmä pri značnej dĺžke potrubia, keď tepelné straty na každom bežiacom merači môžu mať katastrofické následky pre konečné radiátory.