Vamzdžių skersmens pasirinkimas šildymui: skaičiavimo schema, charakteristikos, priklausomai nuo gamybos medžiagos

Teisingai suprojektuojus šildymo sistemą reikia atsižvelgti į visus galimus veiksnius, darančius įtaką jos efektyvumui. Be teisingo pagrindinių komponentų, katilo, radiatorių, saugos grupių pasirinkimo, turėtų būti teisingai apskaičiuotas linijų skerspjūvis. Norėdami tai padaryti, turite žinoti optimalų šildymo vamzdžių skersmenį: kaip pasirinkti tinkamą ir pats jį apskaičiuoti?

Šildymo vamzdžių skersmens pasirinkimo sunkumai

Atrodytų, kad vamzdžių skersmens pasirinkimas privačiam namui šildyti nėra sunki užduotis. Jie turi užtikrinti tik aušinimo skysčio tiekimą iš jo šildymo šaltinio į šildymo prietaisus - radiatorius, baterijas.

Bet praktikoje neteisingai parinktas šildymo kolektoriaus ar tiekimo vamzdžio skersmuo gali labai pabloginti visos sistemos veikimą. Taip yra dėl procesų, vykstančių judant vandeniui greitkeliais. Norėdami tai padaryti, turite žinoti fizikos ir hidrodinamikos pagrindus. Kad nepatektumėte į tikslių skaičiavimų džiungles, galite nustatyti pagrindines šildymo charakteristikas, kurios tiesiogiai priklauso nuo vamzdynų skerspjūvio:

• Aušinimo skysčio judėjimo greitis... Tai turi įtakos ne tik triukšmo padidėjimui veikiant šilumos tiekimą, bet ir reikalinga optimaliam šilumos paskirstymui tarp šildymo prietaisų. Paprasčiausiai, pasiekus paskutinį sistemos radiatorių, vanduo neturėtų laiko atvėsti iki minimalaus lygio;
• Aušinimo skysčio tūris... Taigi vamzdžių, turinčių natūralią šildymo cirkuliaciją, skersmuo turėtų būti didelis, kad sumažėtų nuostoliai trintant skysčiui nuo vidinio linijos paviršiaus. Tačiau kartu su tuo padidėja aušinimo skysčio tūris, dėl kurio padidėja jo šildymo išlaidos;
• Hidrauliniai nuostoliai... Jei sistemoje naudojami skirtingi plastikinių vamzdžių, skirtų šildymui, skersmenys, neišvengiamai atsiras slėgio skirtumas jų sandūroje, dėl kurio padidės hidrauliniai nuostoliai.

Kaip pasirinkti vamzdžio skersmenį šildymui, kad sumontavus nereikėtų perdaryti visos šildymo sistemos dėl itin mažo efektyvumo? Visų pirma turėtumėte teisingai apskaičiuoti greitkelių skerspjūvį. Norėdami tai padaryti, rekomenduojama naudoti specialias programas ir, jei norite, rankiniu būdu patikrinti rezultatą patys.

Sankryžoje dėl persidengimo sumažėja šildymui skirtų polipropileno vamzdžių skersmenys. Skerspjūvio sumažinimas priklauso nuo kaitinimo laipsnio litavimo metu ir montavimo technologijos laikymosi.

Šilumos tiekimo linijų skerspjūvio apskaičiavimo procedūra

Prieš apskaičiuojant šildymo vamzdžio skersmenį, būtina nustatyti jų pagrindinius geometrinius parametrus. Tam reikia žinoti pagrindines greitkelių savybes. Tai apima ne tik našumą, bet ir matmenis.

Kiekvienas gamintojas nurodo vamzdžio sekcijos vertę - skersmenį. Bet iš tikrųjų tai priklauso nuo sienos storio ir gamybos medžiagos. Prieš įsigydami tam tikrą vamzdynų modelį, turite žinoti šias geometrinių matmenų žymėjimo ypatybes:

• Skaičiuojant šildymo polipropileno vamzdžių skersmenį, atsižvelgiama į tai, kad gamintojai nurodo išorinius matmenis.Norint apskaičiuoti naudingą sekciją, reikia atimti du sienelių storius;
• Vidiniai plieninių ir varinių vamzdžių matmenys pateikti.

Žinodami šias savybes, galite apskaičiuoti šildymo kolektoriaus, vamzdžių ir kitų montuojamų komponentų skersmenį.

Renkantis polimerinius šildymo vamzdžius, būtina išaiškinti armatūrinio sluoksnio buvimą konstrukcijoje. Be jo, veikiant karštam vandeniui, linija nebus tinkamai standi.

Sistemos šilumos galios nustatymas

Kaip pasirinkti tinkamą vamzdžio skersmenį šildymui ir ar tai turėtų būti daroma be apskaičiuotų duomenų? Mažai šildymo sistemai galima atsisakyti sudėtingų skaičiavimų. Svarbu žinoti tik šias taisykles:

• Optimalus natūralios šildymo cirkuliacijos vamzdžių skersmuo turėtų būti nuo 30 iki 40 mm;
• Uždaroje sistemoje su priverstiniu aušinimo skysčio judėjimu, norint sukurti optimalų slėgį ir vandens srautą, reikia naudoti mažesnius vamzdžius.

Norint tiksliai apskaičiuoti, rekomenduojama naudoti šildymo vamzdžių skersmens apskaičiavimo programą. Jei jų nėra, galite naudoti apytikslius skaičiavimus. Pirmiausia turite rasti sistemos šiluminę galią. Norėdami tai padaryti, turite naudoti šią formulę:

Q = (V * Δt * K) 860

Kur Klausimas - apskaičiuota šiluminė šildymo galia, kW / h,V - kambario (namo) tūris, m³,Δt - temperatūros skirtumas lauke ir viduje, ° С,Į - numatomas šilumos nuostolių namuose koeficientas,860 - vertė, skirta gautoms vertėms konvertuoti į priimtiną kW / h formatą.

Didžiausius sunkumus preliminariai apskaičiuojant šildymui skirtų plastikinių vamzdžių skersmenį sukelia korekcijos koeficientas K. Tai priklauso nuo namo šilumos izoliacijos. Geriausia tai paimti iš lentelėje pateiktų duomenų.

Kaip apskaičiavimo polipropileno vamzdžių skersmenų skaičiavimo pavyzdį, galite apskaičiuoti reikiamą kambario, kurio bendras tūris 47 m³, šilumos galingumą. Tuo pačiu metu lauke bus –23 ° С, o patalpose - + 20 ° С. Atitinkamai skirtumas Δt bus 43 ° C. Mes imame taisymo koeficientą, lygų 1,1. Tada reikalinga šilumos galia bus.

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

Kitas žingsnis renkantis vamzdžio skersmenį šildymui yra optimalaus aušinimo skysčio judėjimo greičio nustatymas.

Pateikti skaičiavimai neatsižvelgia į greitkelių vidinio paviršiaus šiurkštumo korekciją.

Vandens greitis vamzdžiuose

Norint tolygiai paskirstyti šilumos energiją per radiatorius ir baterijas, būtinas optimalus aušinimo skysčio slėgis tinkle. Norint teisingai pasirinkti šildymo vamzdžių skersmenis, reikia atsižvelgti į optimalias vandens judėjimo vamzdynuose greičio vertes.

Verta prisiminti, kad viršijus aušinimo skysčio judėjimo intensyvumą, sistemoje gali atsirasti pašalinis triukšmas. Todėl ši vertė turėtų būti nuo 0,36 iki 0,7 m / s. Jei parametras yra mažesnis, neišvengiamai atsiras papildomų šilumos nuostolių. Jei jis bus viršytas, vamzdynuose ir radiatoriuose pasirodys statybiniai triukšmai.

Norėdami galutinai apskaičiuoti šildymo vamzdžio skersmenį, naudokite toliau pateiktos lentelės duomenis.

Į kaitinimo vamzdžio skersmens apskaičiavimo formulę pakeisdami anksčiau gautas vertes, galite nustatyti, kad optimalus vamzdžio skersmuo konkrečiam kambariui bus 12 mm. Tai tik apytikris įvertinimas. Praktiškai ekspertai rekomenduoja prie gautų verčių pridėti 10–15 proc. Taip yra todėl, kad šildymo vamzdžio skersmens apskaičiavimo formulė gali pasikeisti dėl to, kad į sistemą įdėta naujų komponentų.
Norėdami tiksliai apskaičiuoti, jums reikės specialios programos, skirtos apskaičiuoti šildymo vamzdžių skersmenį.Tokius programinės įrangos paketus galima atsisiųsti kaip demonstracinę versiją su ribotomis skaičiavimo galimybėmis.

Šildymo kolektoriaus ir tvirtinimo įvorių skaičiavimas

Minėta skaičiavimo technologija gali būti taikoma visų rūšių šilumos tiekimui - vieno vamzdžio, dviejų vamzdžių ir kolektorių. Tačiau pastarajam būtina teisingai apskaičiuoti šildymo kolektoriaus skersmenį.

Šis kaitinimo elementas yra būtinas aušinimo skysčiui paskirstyti per kelias grandines. Šiuo atveju teisingo šildymo kolektoriaus skersmens apskaičiavimas yra neatskiriamai susijęs su optimalaus dujotiekio skerspjūvio apskaičiavimu. Tai yra kitas šilumos tiekimo sistemos projektavimo etapas.

Norėdami apskaičiuoti šildymo kolektoriaus skersmenį, pirmiausia turite apskaičiuoti vamzdžių skerspjūvį pagal pirmiau pateiktą schemą. Tada galite naudoti gana paprastą formulę:

M0 = M1 + M2 + M3 + M4

Kur M0 - reikalingas kolektoriaus skersmuo,M1, M2, M3, М4 - prijungtų vamzdynų skersmenys.

Nustatant aukštį ir optimalų atstumą tarp purkštukų, taikomas „trijų skersmenų“ principas. Pasak jo, vamzdžių atstumas nuo konstrukcijos turėtų būti 6 spinduliai. Šiai vertei lygus ir bendras šildymo kolektoriaus skersmuo.

Tačiau be šio sistemos komponento dažnai reikia naudoti papildomus. Kaip sužinoti šildymo vamzdžio įvorės skersmenį? Tik atlikus išankstinį greitkelių skerspjūvio skaičiavimą. Be to, turite atsižvelgti į sienų storį ir jų gamybos medžiagą. Nuo to priklausys rankovės dizainas ir šilumos izoliacijos laipsnis.

Vamzdžių šildymo įvorės skersmens vertę įtakoja sienos gamybos medžiaga, taip pat vamzdis. Šildant paviršių svarbu atsižvelgti į galimą išsiplėtimo laipsnį. Jei plastikinių šilumos tiekimo vamzdžių skersmuo yra 20 mm, tada tas pats įvorės parametras turi būti ne mažesnis kaip 24 mm.

Pamušalas turi būti montuojamas ant cemento skiedinio ar panašios nedegios medžiagos.

Papildomi duomenys apskaičiuojant šildymo vamzdžių skersmenį

Pasirinkę vamzdžių skersmenį privačiam namui šildyti, turite pasirinkti tinkamą medžiagą jų gamybai, taip pat atsižvelgti į šildymo sistemos ypatybes. Šį parametrą įtakoja greitkelių išdėstymas, taip pat uždarymo ir valdymo vožtuvų skaičius.

Be to, kad reikia žinoti vamzdžių skersmenį šildant natūralia cirkuliacija, būtina atsižvelgti į stiprintuvo stove aukštį ir teisingai pasirinkti jo sekcijos dydį. Jis turėtų būti mažiausiai 1,5 aukščio, palyginti su kitais kaitinimo elementais. Norint padidinti aušinimo skysčio judėjimo greitį, stiprintuvo kolektoriaus konstrukcijoje naudojamų polipropileno vamzdžių skersmuo turi būti vienu dydžiu didesnis nei pagrindinės linijos.

Taip pat svarbu atsižvelgti į vamzdynų sienelių storį. Tai priklauso nuo gamybos medžiagos ir gali svyruoti nuo 0,5 mm (plienas) iki 5 mm (plastikas). Privačiojo namo šildymo sistemos vamzdžių skersmens pasirinkimą įtakoja gamybos medžiaga. Taigi sistemoms su priverstine cirkuliacija rekomenduojama montuoti plastikines linijas. Jų vidinis skersmuo gali svyruoti nuo 10 iki 30 mm. Daugiau informacijos apie šildymui skirtų polimerinių vamzdžių sienelių storį galite rasti lentelės duomenyse.

Plieniniams modeliams būtina atsižvelgti ne tik į jų geometrinius matmenis, bet ir į jų masę. Tai tiesiogiai priklauso nuo sienos storio. Šildymo vamzdžių skersmens skaičiavimo programose turi būti 1 lm savitojo svorio apskaičiavimo funkcija. plieno linija.

Žinodami šias papildomas charakteristikas, galite tiksliausiai apskaičiuoti šildymo sistemos parametrus, įskaitant teisingą šildymo vamzdžių skersmenų pasirinkimą.

Jei reikia apskaičiuoti tik šilumą laidžių linijų skerspjūvį, galite naudoti nemokamas profesionalių programų demonstracines versijas.

Šildymo vamzdžių medžiaga

Be teisingo šilumos tiekimo vamzdžių skersmenų pasirinkimo, turite žinoti jų gamybos medžiagos savybes. Tai turės įtakos sistemos šilumos nuostoliams, taip pat įrenginio darbingumui.

Reikėtų prisiminti, kad šildymo vamzdžių skersmenų skaičiavimas atliekamas tik pasirinkus medžiagą jų gamybai. Šiuo metu šilumos tiekimo sistemoms užbaigti naudojami kelių tipų vamzdynai:

• Polimeras... Jie gaminami iš PP arba XLPE. Skirtumas slypi papildomuose komponentuose, įdėtuose gamybos proceso metu. Apskaičiavus šilumos tiekimo polipropileno vamzdžių skersmenį, turite teisingai pasirinkti jų sienos storį. Jis svyruoja nuo 1,8 iki 3 mm, priklausomai nuo maksimalaus slėgio linijose parametrų;
• Plienas... Dar neseniai tai buvo labiausiai paplitęs šildymo organizavimo variantas. Nepaisant daugiau nei gerų stiprumo charakteristikų, plieniniai vamzdžiai turi daug reikšmingų trūkumų - sudėtingas montavimas, laipsniškas paviršiaus rūdijimas ir padidėjęs šiurkštumas. Arba galima naudoti vamzdžius iš nerūdijančio plieno. Viena jų kaina yra didesne tvarka didesnė nei „juodosios“;
• Varis... Kalbant apie technines ir eksploatacines charakteristikas, vario vamzdynai yra geriausias pasirinkimas. Joms būdingas pakankamas pailgėjimas, t.y. jei juose užšals vanduo, vamzdis kurį laiką išsiplės neprarasdamas sandarumo. Trūkumas yra didelė kaina.

Be teisingai parinkto ir apskaičiuoto vamzdžio skersmens, turite nuspręsti dėl jų prijungimo būdo. Tai taip pat priklauso nuo gamybos medžiagos. Polimerui movos jungtis naudojama suvirinant arba klijų pagrindu (labai retai). Plieniniai vamzdynai montuojami lankiniu suvirinimu (geriausios kokybės jungtys) arba sriegiu.

Vaizdo įraše galite pamatyti vamzdžių skersmens apskaičiavimo pavyzdį, atsižvelgiant į optimalų aušinimo skysčio srautą: