Избор на диаметър на тръбите за отопление: схема за изчисление, характеристики в зависимост от материала на производство

Правилният дизайн на отоплителната система е да се вземат предвид всички възможни фактори, влияещи върху ефективността на ефективността. В допълнение към правилния избор на основните компоненти, котел, радиатори, групи за безопасност, напречното сечение на линиите трябва да бъде правилно изчислено. За да направите това, трябва да знаете оптималния диаметър на отоплителните тръби: как да изберете правилния и да го изчислите сами?

Трудности при избора на диаметъра на отоплителните тръби

Изглежда, че изборът на диаметър на тръбите за отопление на частна къща не е трудна задача. Те трябва само да осигурят доставката на охлаждащата течност от източника на нейното отопление до отоплителните устройства - радиатори и батерии.

Но на практика неправилно избран диаметър на отоплителния колектор или захранващата тръба може да доведе до значително влошаване на работата на цялата система. Това се дължи на процесите, които се случват по време на движението на водата по магистралите. За да направите това, трябва да знаете основите на физиката и хидродинамиката. За да не навлизате в джунглата от точни изчисления, можете да определите основните характеристики на отоплението, които пряко зависят от напречното сечение на тръбопроводите:

• Скорост на движение на охлаждащата течност... Това засяга не само увеличаването на шума по време на работа на топлоснабдяването, но е необходимо и за оптимално разпределение на топлината между отоплителните устройства. Просто водата не трябва да има време да се охлади до минималното ниво, когато достигне последния радиатор в системата;
• Обем на охлаждащата течност... Така че, диаметърът на тръбите с естествена циркулация на отопление трябва да бъде голям, за да се намалят загубите по време на триенето на течността срещу вътрешната повърхност на линията. Заедно с това обаче се увеличава и обемът на охлаждащата течност, което води до увеличаване на разходите за нагряването му;
• Хидравлични загуби... Ако в системата се използват различни диаметри на пластмасови тръби за отопление, тогава неизбежно ще възникне разлика в налягането в тяхното кръстовище, което ще доведе до увеличаване на хидравличните загуби.

Как да изберем диаметъра на тръбата за отопление, така че след монтажа да не се налага да преправяте цялата отоплителна система поради изключително ниска ефективност? На първо място, трябва да извършите правилното изчисляване на напречното сечение на магистралите. За да направите това, препоръчително е да използвате специални програми и, ако желаете, проверете резултата сами ръчно.

На кръстовището диаметрите на полипропиленовите тръби за отопление се намаляват поради припокриване. Намаляването на напречното сечение зависи от степента на нагряване по време на запояване и спазването на инсталационната технология.

Процедурата за изчисляване на напречното сечение на линиите за подаване на топлина

Преди да се изчисли диаметърът на отоплителната тръба е необходимо да се определят основните им геометрични параметри. За да направите това, трябва да знаете основните характеристики на магистралите. Те включват не само производителност, но и размери.

Всеки производител посочва стойността на сечението на тръбата - диаметър. Но всъщност това зависи от дебелината на стената и материала на производството. Преди да закупите определен модел тръбопроводи, трябва да знаете следните характеристики на обозначаването на геометрични размери:

• Изчисляването на диаметъра на полипропиленовите тръби за отопление се извършва, като се вземе предвид факта, че производителите посочват външните размери.За да се изчисли полезният участък, е необходимо да се извадят две дебелини на стените;
• Вътрешните размери са дадени за стоманени и медни тръби.

Познавайки тези характеристики, можете да изчислите диаметъра на отоплителния колектор, тръби и други компоненти за монтаж.

При избора на полимерни отоплителни тръби е наложително да се изясни наличието на подсилващ слой в конструкцията. Без него, когато е изложен на гореща вода, линията няма да има подходящата твърдост.

Определяне на топлинната мощност на системата

Как да изберем правилния диаметър на тръбата за отопление и трябва ли да се прави без изчислени данни? За малка отоплителна система могат да се откажат от сложни изчисления. Важно е само да знаете следните правила:

• Оптималният диаметър на тръбите с естествена циркулация на отоплението трябва да бъде от 30 до 40 mm;
• За затворена система с принудително движение на охлаждащата течност трябва да се използват по-малки тръби, за да се създаде оптимално налягане и дебит на водата.

За точно изчисление се препоръчва използването на програма за изчисляване на диаметъра на отоплителните тръби. Ако те не са там, можете да използвате приблизителни изчисления. Първо трябва да намерите топлинния капацитет на системата. За да направите това, трябва да използвате следната формула:

Q = (V * Δt * K) 860

Където Въпрос: - изчислена топлинна мощност на отопление, kW / h,V - обемът на стаята (къщата), m³,Δt - разликата между температурите навън и на закрито, ° С,ДА СЕ - прогнозният коефициент на топлинни загуби у дома,860 - стойност за преобразуване на получените стойности в приемлив формат kW / h.

Най-големите трудности при предварителното изчисляване на диаметъра на пластмасовите тръби за отопление са причинени от корекционния коефициент К. Това зависи от топлоизолацията на къщата. Най-добре е да се вземе от данните в таблицата.

Като пример за изчисляване на диаметрите на полипропиленовите тръби за отопление, можете да изчислите необходимата топлинна мощност на помещение с общ обем 47 m³. В същото време температурата навън ще бъде -23 ° С, а на закрито - + 20 ° С. Съответно, разликата Δt ще бъде 43 ° C. Взимаме корекционния коефициент, равен на 1.1. Тогава необходимата топлинна мощност е.

Q = (47 * 43 * 1,1) /860=2,585 kWh

Следващата стъпка при избора на диаметъра на тръбата за отопление е да се определи оптималната скорост на движение на охлаждащата течност.

Представените изчисления не отчитат корекцията за грапавостта на вътрешната повърхност на магистралите.

Скорост на водата в тръбите

Оптималното налягане на охлаждащата течност в мрежата е необходимо за равномерното разпределение на топлинната енергия върху радиаторите и батериите. За правилния избор на диаметрите на отоплителните тръби трябва да се вземат оптималните стойности на скоростта на водата напред в тръбопроводите.

Струва си да се помни, че когато интензивността на движение на охлаждащата течност е превишена, в системата може да възникне страничен шум. Следователно тази стойност трябва да бъде между 0,36 и 0,7 m / s. Ако параметърът е по-малък, неизбежно ще възникнат допълнителни топлинни загуби. Ако се надвиши, в тръбопроводите и радиаторите ще се появят строителни шумове.

За окончателното изчисляване на диаметъра на отоплителната тръба използвайте данните от таблицата по-долу.

Замествайки във формулата за изчисляване на диаметъра на отоплителната тръба в получените по-рано стойности, е възможно да се определи, че оптималният диаметър на тръбата за определено помещение ще бъде 12 mm. Това е само груба оценка. На практика експертите препоръчват да се добавят 10-15% към получените стойности. Това е така, защото формулата за изчисляване на диаметъра на отоплителната тръба може да се промени поради добавянето на нови компоненти към системата.
За точно изчисление ще ви е необходима специална програма за изчисляване на диаметъра на отоплителните тръби.Такива софтуерни пакети могат да бъдат изтеглени в демо версия с ограничени възможности за изчисление.

Изчисляване на отоплителния колектор и монтажните втулки

Горната технология за изчисление може да се приложи към всички видове топлоснабдяване - еднотръбна, двутръбна и колекторна. За последното обаче е необходимо да се направи правилното изчисляване на диаметъра на отоплителния колектор.

Този нагревателен елемент е необходим за разпределяне на охлаждащата течност в няколко кръга. В този случай изчисляването на правилния диаметър на отоплителния колектор е неразривно свързано с изчисляването на оптималното напречно сечение на тръбопровода. Това е следващият етап от проектирането на система за топлоснабдяване.

За да изчислите диаметъра на отоплителния колектор, първо трябва да изчислите напречното сечение на тръбите съгласно горната схема. След това можете да използвате доста проста формула:

М0 = М1 + М2 + М3 + М4

Където М0 - необходимия диаметър на колектора,М1, М2, М3, М4 - диаметри на свързани тръбопроводи.

При определяне на височината и оптималното разстояние между дюзите се прилага принципът на "три диаметъра". Според него разстоянието на тръбите върху конструкцията трябва да бъде 6 радиуса всяка. Общият диаметър на отоплителния колектор също е равен на тази стойност.

Но в допълнение към този компонент на системата, често е необходимо да се използват и допълнителни. Как да разберете диаметъра на втулката на отоплителната тръба? Само след извършване на предварително изчисление на напречното сечение на магистралите. Освен това трябва да вземете предвид дебелината на стените и материала на тяхното производство. Дизайнът на ръкава и степента на неговата топлоизолация ще зависят от това.

Стойността на диаметъра на втулката за отоплителни тръби се влияе от материала на производство на стената, както и от тръбата. Важно е да се вземе предвид възможната степен на разширение, когато повърхността се нагрява. Ако диаметрите на пластмасовите тръби за подаване на топлина са 20 mm, тогава същият параметър за втулката трябва да бъде най-малко 24 mm.

Монтажът на облицовката трябва да се извърши върху циментова замазка или подобен негорим материал.

Допълнителни данни за изчисляване на диаметъра на отоплителните тръби

След като изберете диаметъра на тръбите за отопление на частна къща, трябва да изберете правилния материал за тяхното производство, а също така да вземете предвид характеристиките на отоплителната система. Този параметър се влияе от разположението на магистралите, както и от броя на спирателните и контролните клапани.

В допълнение към познаването на диаметъра на тръбите при отопление с естествена циркулация е необходимо да се вземе предвид височината на бустерния щранг и правилно да се избере размерът на неговата секция. Тя трябва да бъде на минимална височина от 1,5 спрямо другите нагревателни елементи. За да се увеличи скоростта на движение на охлаждащата течност, диаметърът на полипропиленовите тръби, използвани в конструкцията на усилващия колектор, трябва да бъде с един размер по-голям от този на основната линия.

Също така е важно да се вземе предвид дебелината на стената на тръбопроводите. Това зависи от материала на производство и може да варира от 0,5 mm (стомана) до 5 mm (пластмаса). Изборът на диаметъра на тръбите за отоплителната система на частна къща се влияе от материала на производството. Така че се препоръчва да се инсталират пластмасови линии за системи с принудителна циркулация. Вътрешният им диаметър може да варира от 10 до 30 мм. Повече информация за дебелината на стената на полимерните тръби за отопление можете да намерите в данните в таблицата.

За стоманените модели е необходимо да се вземат предвид не само геометричните им размери, но и тяхната маса. Това директно зависи от дебелината на стената. В програмите за изчисляване на диаметъра на отоплителните тръби трябва да има функция за изчисляване на специфичното тегло от 1 lm. стоманена линия.

Познавайки тези допълнителни характеристики, можете да направите най-точното изчисляване на параметрите на отоплителната система, включително правилния избор на диаметри на отоплителните тръби.

Ако има нужда да се изчисли само напречното сечение на топлопроводимите линии, можете да използвате безплатни демо версии на професионални програми.

Материал за отоплителни тръби

В допълнение към правилния избор на диаметри на тръбите за подаване на топлина, трябва да знаете характеристиките на техния материал за производство. Това ще повлияе на топлинните загуби на системата, както и трудоемкостта на инсталацията.

Трябва да се помни, че изчисляването на диаметрите на отоплителните тръби се извършва само след избора на материала за тяхното производство. В момента няколко вида тръбопроводи се използват за завършване на системи за топлоснабдяване:

• Полимер... Изработени са от PP или XLPE. Разликата се крие в допълнителните компоненти, добавени по време на производствения процес. След изчисляване на диаметъра на полипропиленовите тръби за подаване на топлина, трябва правилно да изберете дебелината на стената им. Тя варира от 1,8 до 3 mm, в зависимост от параметрите на максималното налягане в тръбопроводите;
• Стомана... Доскоро това беше най-често срещаният вариант за подреждане на отоплението. Въпреки своите повече от добри якостни характеристики, стоманените тръби имат редица съществени недостатъци - сложен монтаж, постепенно ръждясване на повърхността и повишена грапавост. Като алтернатива могат да се използват тръби от неръждаема стомана. Една от цената им е с порядък по-висока от "черните";
• Мед... По отношение на техническите и експлоатационните характеристики медните тръбопроводи са най-добрият вариант. Те се характеризират с достатъчно удължение, т.е. ако водата замръзне в тях, тръбата ще се разшири за известно време без загуба на херметичност. Недостатъкът е високата цена.

В допълнение към правилно избрания и изчислен диаметър на тръбата, трябва да вземете решение за начина на тяхното свързване. Това също зависи от материала на производство. За полимера се използва втулка чрез заваряване или на адхезивна основа (много рядко). Стоманените тръбопроводи се сглобяват чрез дъгова заварка (връзки с най-добро качество) или метод с резба.

Във видеото можете да видите пример за изчисляване на диаметъра на тръбите в зависимост от оптималния дебит на охлаждащата течност: