Při správném návrhu topného systému je třeba vzít v úvahu všechny možné faktory ovlivňující jeho účinnost účinnosti. Kromě správného výběru hlavních komponent, kotle, radiátorů, bezpečnostních skupin by měl být správně vypočítán také průřez vedení. K tomu potřebujete znát optimální průměr topných trubek: jak vybrat ten správný a vypočítat ho sami?
Potíže s výběrem průměru topných trubek
Zdá se, že volba průměru potrubí pro vytápění soukromého domu není obtížný úkol. Musí zajistit pouze dodávku chladicí kapaliny ze zdroje jejího vytápění do topných zařízení - radiátorů, baterií.
V praxi však může nesprávně zvolený průměr topného kolektoru nebo přívodního potrubí vést k významnému zhoršení provozu celého systému. To je způsobeno procesy, ke kterým dochází při pohybu vody po dálnicích. K tomu musíte znát základy fyziky a hydrodynamiky. Abyste se nedostali do džungle přesných výpočtů, můžete určit hlavní charakteristiky vytápění, které přímo závisí na průřezu potrubí:
- Rychlost pohybu chladicí kapaliny... Ovlivňuje nejen zvýšení hluku během provozu dodávky tepla, ale je také nezbytné pro optimální distribuci tepla mezi topnými zařízeními. Jednoduše by voda neměla mít čas se ochladit na minimální hladinu, když dosáhne posledního radiátoru v systému;
- Objem chladicí kapaliny... Průměr trubek s přirozenou cirkulací vytápění by tedy měl být velký, aby se snížily ztráty během tření kapaliny o vnitřní povrch potrubí. Spolu s tím se však zvyšuje objem chladicí kapaliny, což znamená zvýšení nákladů na její ohřev;
- Hydraulické ztráty... Pokud se v systému používají různé průměry plastových trubek pro vytápění, nevyhnutelně vznikne tlakový rozdíl v jejich spoji, což povede ke zvýšení hydraulických ztrát.
Jak zvolit průměr potrubí pro vytápění tak, abyste po instalaci nemuseli kvůli extrémně nízké účinnosti předělat celý topný systém? Nejprve byste měli provést správný výpočet průřezu dálnic. K tomu se doporučuje použít speciální programy a v případě potřeby ručně zkontrolovat výsledek sami.
Na křižovatce jsou průměry polypropylenových trubek pro vytápění sníženy kvůli překrytí. Zmenšení průřezu závisí na stupni zahřátí během pájení a dodržení instalační technologie.
Postup pro výpočet průřezu vedení dodávajících teplo
Před výpočtem průměru topné trubky je nutné určit jejich základní geometrické parametry. K tomu musíte znát hlavní charakteristiky dálnic. Patří sem nejen výkon, ale také rozměry.
Každý výrobce udává hodnotu průřezu trubky - průměr. Ve skutečnosti to však závisí na tloušťce stěny a materiálu výroby. Před zakoupením určitého modelu potrubí potřebujete znát následující vlastnosti označení geometrických rozměrů:
- Výpočet průměru polypropylenových trubek pro vytápění se provádí s ohledem na skutečnost, že výrobci označují vnější rozměry.Pro výpočet užitečné sekce je nutné odečíst dvě tloušťky stěny;
- Vnitřní rozměry jsou uvedeny pro ocelové a měděné trubky.
Znáte-li tyto vlastnosti, můžete vypočítat průměr topného kolektoru, potrubí a dalších komponent pro instalaci.
Při výběru polymerních topných trubek je bezpodmínečně nutné objasnit přítomnost výztužné vrstvy ve struktuře. Bez něj nebude mít vedení při vystavení horké vodě patřičnou tuhost.
Stanovení tepelného výkonu systému
Jak zvolit správný průměr potrubí pro vytápění a mělo by to být provedeno bez vypočítaných údajů? U malého topného systému lze od složitých výpočtů upustit. Je důležité znát pouze následující pravidla:
- Optimální průměr trubek s přirozenou cirkulací vytápění by měl být od 30 do 40 mm;
- U uzavřeného systému s nuceným pohybem chladicí kapaliny by se k vytvoření optimálního tlaku a průtoku vody měla používat menší potrubí.
Pro přesný výpočet se doporučuje použít program pro výpočet průměru topných trubek. Pokud tam nejsou, můžete použít přibližné výpočty. Nejprve musíte najít tepelnou kapacitu systému. Chcete-li to provést, musíte použít následující vzorec:
Q = (V * Δt * K) 860
Kde Q - vypočítaný tepelný výkon vytápění, kW / h,PROTI - objem místnosti (domu), m³,Δt - rozdíl mezi teplotami venku a uvnitř, ° С,NA - odhadovaný koeficient tepelné ztráty doma,860 - hodnota pro převod získaných hodnot do přijatelného formátu kW / h.
Největší potíže při předběžném výpočtu průměru plastových trubek pro vytápění jsou způsobeny korekčním faktorem K. Závisí to na tepelné izolaci domu. Nejlépe je to převzato z údajů v tabulce.
| Koeficient K | Stupeň tepelné izolace budovy |
| 3-4 | Minimální tepelná izolace |
| 2-2,9 | Minimální izolace fasády je cihlový obklad. |
| 1-1,9 | Průměrná úroveň tepelné izolace |
| 0,6-0,9 | Vysoce kvalitní izolace domu, jsou instalována moderní okna a dveře |
Jako příklad výpočtu průměrů polypropylenových trubek pro vytápění můžete vypočítat požadovaný tepelný výkon místnosti s celkovým objemem 47 m³. Současně bude teplota venku -23 ° С a uvnitř - + 20 ° С. Rozdíl Δt bude tedy 43 ° C. Bereme korekční faktor rovný 1,1. Pak je požadovaný tepelný výkon.
Q = (47 * 43 * 1,1) / 860=2 585 kWh
Dalším krokem při výběru průměru trubky pro ohřev je určení optimální rychlosti pohybu chladicí kapaliny.
V předložených výpočtech není zohledněna korekce drsnosti vnitřního povrchu sítě.
Rychlost vody v potrubí
Optimální tlak chladicí kapaliny v síti je nezbytný pro rovnoměrné rozložení tepelné energie po radiátorech a bateriích. Pro správný výběr průměrů topných trubek je třeba brát optimální hodnoty rychlosti postupu vody v potrubí.
Je třeba si uvědomit, že při překročení intenzity pohybu chladicí kapaliny může v systému vzniknout cizí hluk. Tato hodnota by proto měla být mezi 0,36 a 0,7 m / s. Pokud je parametr menší, nevyhnutelně dojde k dalším tepelným ztrátám. Pokud je překročeno, objeví se stavební potrubí a potrubí a radiátory.
Pro konečný výpočet průměru topné trubky použijte data z níže uvedené tabulky.
Dosazením do vzorce pro výpočet průměru topného potrubí do dříve získaných hodnot můžete určit, že optimální průměr potrubí pro konkrétní místnost bude 12 mm. Toto je jen hrubý odhad. V praxi odborníci doporučují k získaným hodnotám přidat 10–15%. Je to proto, že vzorec pro výpočet průměru topného potrubí se může změnit v důsledku přidání nových komponent do systému.
Pro přesný výpočet budete potřebovat speciální program pro výpočet průměru topných trubek.Takové softwarové balíčky lze stáhnout v demo verzi s omezenými možnostmi výpočtu.
Výpočet topného potrubí a montážních objímek
Výše uvedenou výpočetní technologii lze aplikovat na všechny typy dodávek tepla - jednopotrubní, dvoutrubkové a kolektorové. U druhého je však nutné provést správný výpočet průměru topného kolektoru.
Toto topné těleso je nezbytné k distribuci chladicí kapaliny do několika okruhů. V tomto případě je výpočet správného průměru topného kolektoru neoddělitelně spjat s výpočtem optimálního průřezu potrubí. Toto je další fáze návrhu systému zásobování teplem.
Chcete-li vypočítat průměr topného potrubí, musíte nejprve vypočítat průřez trubek podle výše uvedeného schématu. Pak můžete použít poměrně jednoduchý vzorec:
M0 = M1 + M2 + M3 + M4
Kde M0 - požadovaný průměr kolektoru,M1, M2, M3, М4 - průměry připojených potrubí.
Při určování výšky a optimální vzdálenosti mezi tryskami se uplatňuje princip „tří průměrů“. Podle něj by vzdálenost trubek na konstrukci měla být 6 poloměrů. Této hodnotě se rovněž rovná celkový průměr topného potrubí.
Kromě této součásti systému je ale často nutné použít i další. Jak zjistit průměr objímky topné trubky? Pouze po provedení předběžného výpočtu průřezu dálnic. Kromě toho musíte vzít v úvahu tloušťku stěn a materiál jejich výroby. Na tom bude záviset konstrukce pouzdra a stupeň jeho tepelné izolace.
Hodnota průměru pouzdra pro topné trubky je ovlivněna výrobním materiálem stěny i trubkou. Je důležité vzít v úvahu možný stupeň roztažnosti při zahřátí povrchu. Pokud jsou průměry plastových trubek pro dodávku tepla 20 mm, pak musí být stejný parametr pro objímku alespoň 24 mm.
Instalace vložky musí být provedena na cementovou maltu nebo podobný nehořlavý materiál.
Další údaje pro výpočet průměru topných trubek
Po výběru průměru trubek pro vytápění soukromého domu musíte zvolit správný materiál pro jejich výrobu a také vzít v úvahu vlastnosti topného systému. Tento parametr je ovlivněn rozložením dálnic a počtem uzavíracích a regulačních ventilů.
Kromě znalosti průměru potrubí v topení s přirozenou cirkulací je třeba vzít v úvahu výšku pomocného stoupače a správně zvolit velikost jeho sekce. Měla by být v minimální výšce 1,5 vzhledem k ostatním topným prvkům. Pro zvýšení rychlosti pohybu chladicí kapaliny musí být průměr polypropylenových trubek použitých při konstrukci rozdělovacího potrubí o jednu velikost větší než průměr hlavního potrubí.
Je také důležité vzít v úvahu tloušťku stěny potrubí. Závisí to na materiálu výroby a může se pohybovat od 0,5 mm (ocel) do 5 mm (plast). Volba průměru trubek pro topný systém soukromého domu je ovlivněna výrobním materiálem. U systémů s nuceným oběhem se proto doporučuje instalovat plastové vedení. Jejich vnitřní průměr se může pohybovat od 10 do 30 mm. Více informací o tloušťce stěny polymerních trubek pro vytápění najdete v datech v tabulce.
U ocelových modelů je nutné vzít v úvahu nejen jejich geometrické rozměry, ale také jejich hmotnost. To přímo závisí na tloušťce stěny. V programech pro výpočet průměru topných trubek musí existovat funkce pro výpočet měrné hmotnosti 1 lm. ocelová linka.
Pokud znáte tyto další charakteristiky, můžete provést nejpřesnější výpočet parametrů topného systému, včetně správného výběru průměrů topných trubek.
Pokud potřebujete vypočítat pouze průřez tepelně vodivých vedení, můžete použít bezplatné demo verze profesionálních programů.
Materiál topné trubky
Kromě správné volby průměrů potrubí pro zásobování teplem potřebujete znát vlastnosti jejich materiálu výroby. To ovlivní tepelné ztráty systému i pracnost instalace.
Je třeba si uvědomit, že výpočet průměrů topných trubek se provádí až po výběru materiálu pro jejich výrobu. V současné době se k dokončení systémů zásobování teplem používá několik typů potrubí:
- Polymer... Jsou vyrobeny z PP nebo XLPE. Rozdíl spočívá v dalších komponentách přidaných během výrobního procesu. Po výpočtu průměru polypropylenových trubek pro zásobování teplem musíte správně vybrat tloušťku jejich stěny. Pohybuje se od 1,8 do 3 mm, v závislosti na parametrech maximálního tlaku v potrubí;
- Ocel... Až donedávna to byla nejběžnější možnost uspořádání vytápění. Navzdory svým více než dobrým pevnostním charakteristikám mají ocelové trubky řadu významných nevýhod - složitou instalaci, postupné zrezivění povrchu a zvýšenou drsnost. Alternativně lze použít trubky z nerezové oceli. Jednou z jejich nákladů je řádově vyšší než u „černých“;
- Měď... Z hlediska technických a provozních charakteristik jsou nejlepší volbou měděné potrubí. Vyznačují se dostatečným prodloužením, tj. pokud v nich zamrzne voda, potrubí se po určitou dobu roztáhne bez ztráty těsnosti. Nevýhodou jsou vysoké náklady.
Kromě správně zvoleného a vypočítaného průměru potrubí musíte rozhodnout o způsobu jejich připojení. Závisí to také na materiálu výroby. U polymerů se pouzdro spojuje svařováním nebo lepením (velmi zřídka). Ocelová potrubí se instalují obloukovým svařováním (nejkvalitnější spoje) nebo závitovou metodou.
Ve videu můžete vidět příklad výpočtu průměru potrubí v závislosti na optimálním průtoku chladicí kapaliny:
