Alegerea diametrului țevilor pentru încălzire: schemă de calcul, caracteristici în funcție de materialul de fabricație

Proiectarea corectă a unui sistem de încălzire trebuie să ia în considerare toți factorii posibili care influențează eficiența eficienței acestuia. În plus față de selecția corectă a componentelor principale, cazanului, radiatoarelor, grupurilor de siguranță, secțiunea transversală a liniilor ar trebui calculată corect. Pentru a face acest lucru, trebuie să cunoașteți diametrul optim al conductelor de încălzire: cum să îl alegeți pe cel potrivit și să îl calculați singur?

Dificultăți în alegerea diametrului conductelor de încălzire

S-ar părea că alegerea diametrului țevilor pentru încălzirea unei case private nu este o sarcină dificilă. Trebuie doar să asigure livrarea lichidului de răcire de la sursa de încălzire a acestuia către dispozitivele de încălzire - radiatoare și baterii.

Dar, în practică, un diametru incorect selectat al colectorului de încălzire sau al conductei de alimentare poate duce la o deteriorare semnificativă a funcționării întregului sistem. Acest lucru se datorează proceselor care au loc în timpul mișcării apei de-a lungul autostrăzilor. Pentru a face acest lucru, trebuie să cunoașteți elementele de bază ale fizicii și hidrodinamicii. Pentru a nu intra în jungla calculelor exacte, puteți determina principalele caracteristici ale încălzirii, care depind în mod direct de secțiunea transversală a conductelor:

• Viteza mișcării lichidului de răcire... Afectează nu numai creșterea zgomotului în timpul funcționării alimentării cu căldură, ci este necesară și pentru o distribuție optimă a căldurii între dispozitivele de încălzire. Pur și simplu, apa nu trebuie să aibă timp să se răcească la nivelul minim când ajunge la ultimul radiator din sistem;
• Volumul lichidului de răcire... Deci, diametrul conductelor cu circulație naturală a încălzirii ar trebui să fie mare pentru a reduce pierderile în timpul fricțiunii lichidului pe suprafața interioară a liniei. Totuși, odată cu aceasta, volumul lichidului de răcire crește, ceea ce implică o creștere a costului încălzirii acestuia;
• Pierderi hidraulice... Dacă în sistem sunt utilizate diferite diametre ale țevilor din plastic pentru încălzire, atunci va apărea inevitabil o diferență de presiune la joncțiunea lor, ceea ce va duce la o creștere a pierderilor hidraulice.

Cum să alegeți diametrul conductei pentru încălzire, astfel încât după instalare să nu mai trebui să refaceți întregul sistem de încălzire datorită eficienței extrem de scăzute? În primul rând, ar trebui să efectuați calculul corect al secțiunii transversale a autostrăzilor. Pentru a face acest lucru, este recomandat să utilizați programe speciale și, dacă doriți, verificați manual rezultatul.

La joncțiune, diametrele țevilor din polipropilenă pentru încălzire sunt reduse datorită suprapunerii. Reducerea secțiunii transversale depinde de gradul de încălzire în timpul lipirii și de respectarea tehnologiei de instalare.

Procedura pentru calcularea secțiunii transversale a liniilor de alimentare cu căldură

Înainte de a calcula diametrul conductei de încălzire, este necesar să se determine parametrii geometrici de bază ai acestora. Pentru a face acest lucru, trebuie să cunoașteți principalele caracteristici ale autostrăzilor. Acestea includ nu numai performanța, ci și dimensiunile.

Fiecare producător indică valoarea secțiunii țevii - diametrul. Dar, de fapt, depinde de grosimea peretelui și de materialul de fabricație. Înainte de a achiziționa un anumit model de conducte, trebuie să cunoașteți următoarele caracteristici ale desemnării dimensiunilor geometrice:

• Calculul diametrului țevilor din polipropilenă pentru încălzire se face ținând cont de faptul că producătorii indică dimensiunile exterioare.Pentru a calcula secțiunea utilă, este necesar să se scadă două grosimi ale peretelui;
• Dimensiunile interne sunt date pentru țevile de oțel și cupru.

Cunoscând aceste caracteristici, puteți calcula diametrul colectorului de încălzire, al țevilor și al altor componente pentru instalare.

Atunci când alegeți țevi de încălzire din polimer, este imperativ să clarificați prezența unui strat de armare în structură. Fără aceasta, atunci când este expusă la apă fierbinte, linia nu va avea rigiditatea corespunzătoare.

Determinarea puterii de căldură a sistemului

Cum se alege diametrul corect al conductei pentru încălzire și ar trebui să se facă fără date calculate? Pentru un sistem de încălzire mic, se pot renunța la calcule complexe. Este important doar să cunoașteți următoarele reguli:

• Diametrul optim al țevilor cu circulație naturală a încălzirii ar trebui să fie de la 30 la 40 mm;
• Pentru un sistem închis cu mișcare forțată a lichidului de răcire, ar trebui utilizate conducte mai mici pentru a crea o presiune optimă și un debit de apă.

Pentru un calcul precis, se recomandă utilizarea unui program pentru calcularea diametrului conductelor de încălzire. Dacă nu sunt acolo, puteți utiliza calcule aproximative. Mai întâi trebuie să găsiți capacitatea termică a sistemului. Pentru a face acest lucru, trebuie să utilizați următoarea formulă:

Q = (V * Δt * K) 860

Unde Î - puterea termică calculată de încălzire, kW / h,V - volumul camerei (casa), m³,Δt - diferența dintre temperaturile exterioare și interioare, ° С,LA - coeficientul estimat de pierdere de căldură la domiciliu;860 - o valoare pentru conversia valorilor obținute într-un format acceptabil de kW / h.

Cele mai mari dificultăți în calculul preliminar al diametrului țevilor din plastic pentru încălzire sunt cauzate de factorul de corecție K. Depinde de izolația termică a casei. Cel mai bine este preluat din datele din tabel.

Ca exemplu de calcul al diametrelor țevilor din polipropilenă pentru încălzire, puteți calcula puterea de căldură necesară a unei încăperi cu un volum total de 47 m³. În același timp, temperatura din exterior va fi de -23 ° С, iar în interior - + 20 ° С. În consecință, diferența Δt va fi de 43 ° C. Luăm factorul de corecție egal cu 1,1. Atunci puterea termică necesară este.

Q = (47 * 43 * 1.1) /860 = 2,585 kWh

Următorul pas în alegerea diametrului conductei pentru încălzire este determinarea vitezei optime de mișcare a lichidului de răcire.

Calculele prezentate nu țin cont de corectarea rugozității suprafeței interioare a autostrăzilor.

Viteza apei în conducte

Presiunea optimă a lichidului de răcire din rețea este necesară pentru distribuția uniformă a energiei termice peste radiatoare și baterii. Pentru selectarea corectă a diametrelor conductelor de încălzire, trebuie luate valorile optime ale vitezei de avans a apei în conducte.

Merită să ne amintim că, atunci când intensitatea mișcării lichidului de răcire este depășită, pot apărea zgomote străine în sistem. Prin urmare, această valoare ar trebui să fie între 0,36 și 0,7 m / s. Dacă parametrul este mai mic, vor apărea inevitabil pierderi de căldură suplimentare. Dacă este depășit, vor apărea zgomote de construcție în conducte și radiatoare.

Pentru calculul final al diametrului conductei de încălzire, utilizați datele din tabelul de mai jos.

Înlocuind în formula pentru calcularea diametrului conductei de încălzire în valorile obținute anterior, este posibil să se determine că diametrul optim al conductei pentru o anumită cameră va fi de 12 mm. Aceasta este doar o estimare aproximativă. În practică, experții recomandă adăugarea a 10-15% la valorile obținute. Acest lucru se datorează faptului că formula pentru calcularea diametrului conductei de încălzire se poate modifica datorită adăugării de noi componente la sistem.
Pentru un calcul precis, veți avea nevoie de un program special pentru a calcula diametrul conductelor de încălzire.Astfel de pachete software pot fi descărcate într-o versiune demo cu capacități limitate de calcul.

Calculul colectorului de încălzire și al manșoanelor de montare

Tehnologia de calcul de mai sus poate fi aplicată tuturor tipurilor de alimentare cu căldură - o țeavă, două țevi și colector. Cu toate acestea, pentru acesta din urmă, este necesar să se facă calculul corect al diametrului colectorului de încălzire.

Acest element de încălzire este necesar pentru a distribui lichidul de răcire pe mai multe circuite. În acest caz, calculul diametrului corect al colectorului de încălzire este indisolubil legat de calculul secțiunii transversale optime a conductei. Aceasta este următoarea etapă în proiectarea unui sistem de alimentare cu căldură.

Pentru a calcula diametrul colectorului de încălzire, trebuie mai întâi să calculați secțiunea transversală a conductelor conform schemei de mai sus. Apoi, puteți utiliza o formulă destul de simplă:

M0 = M1 + M2 + M3 + M4

Unde M0 - diametrul necesar al colectorului,M1, M2, M3, М4 - diametrele conductelor conectate.

La determinarea înălțimii și distanței optime între duze, se aplică principiul „celor trei diametre”. Potrivit acestuia, distanța țevilor pe structură ar trebui să fie de 6 raze fiecare. Diametrul total al colectorului de încălzire este, de asemenea, egal cu această valoare.

Dar, în plus față de această componentă a sistemului, este adesea necesar să folosiți altele suplimentare. Cum se află diametrul manșonului conductei de încălzire? Numai după efectuarea unui calcul preliminar al secțiunii transversale a autostrăzilor. În plus, trebuie să țineți cont de grosimea pereților și de materialul de fabricație al acestora. De aceasta va depinde designul manșonului și gradul de izolare termică a acestuia.

Valoarea diametrului manșonului pentru țevile de încălzire este influențată de materialul de fabricație al peretelui, precum și de țeavă. Este important să se ia în considerare gradul posibil de expansiune atunci când suprafața este încălzită. Dacă diametrul conductelor de alimentare cu căldură din plastic este de 20 mm, atunci același parametru pentru manșon trebuie să fie de cel puțin 24 mm.

Instalarea căptușelii trebuie făcută pe mortar de ciment sau pe un material similar necombustibil.

Date suplimentare pentru calcularea diametrului conductelor de încălzire

După alegerea diametrului țevilor pentru încălzirea unei case private, trebuie să alegeți materialul potrivit pentru fabricarea lor și, de asemenea, să țineți cont de caracteristicile sistemului de încălzire. Acest parametru este influențat de aspectul autostrăzilor, precum și de numărul de supape de închidere și de control.

Pe lângă cunoașterea diametrului țevilor în încălzire cu circulație naturală, este necesar să se țină seama de înălțimea ridicatorului de rapel și să se selecteze corect dimensiunea secțiunii sale. Ar trebui să fie la o înălțime minimă de 1,5 față de alte elemente de încălzire. Pentru a crește viteza de mișcare a lichidului de răcire, diametrul țevilor din polipropilenă utilizate la construcția galeriei de impuls trebuie să fie cu o dimensiune mai mare decât cea a liniei principale.

De asemenea, este important să se ia în considerare grosimea peretelui conductelor. Depinde de materialul de fabricație și poate varia de la 0,5 mm (oțel) la 5 mm (plastic). Alegerea diametrului țevilor pentru sistemul de încălzire al unei case private este influențată de materialul de fabricație. Deci, se recomandă instalarea liniilor din plastic pentru sistemele cu circulație forțată. Diametrul lor interior poate varia de la 10 la 30 mm. Mai multe informații despre grosimea peretelui conductelor din polimer pentru încălzire pot fi găsite în datele din tabel.

Pentru modelele de oțel, este necesar să se ia în considerare nu numai dimensiunile geometrice ale acestora, ci și masa acestora. Depinde direct de grosimea peretelui. În programele pentru calcularea diametrului conductelor de încălzire, trebuie să existe o funcție pentru calcularea greutății specifice de 1 lm. linia de oțel.

Cunoscând aceste caracteristici suplimentare, puteți face calculul cel mai precis al parametrilor sistemului de încălzire, inclusiv selectarea corectă a diametrelor conductelor de încălzire.

Dacă este necesar să se calculeze doar secțiunea transversală a liniilor conductoare de căldură, puteți utiliza versiuni demo gratuite ale programelor profesionale.

Materialul conductei de încălzire

În plus față de alegerea corectă a diametrelor conductelor pentru alimentarea cu căldură, trebuie să cunoașteți caracteristicile materialului lor de fabricație. Acest lucru va afecta pierderea de căldură a sistemului, precum și laboriositatea instalației.

Trebuie amintit că calculul diametrelor conductelor de încălzire se efectuează numai după alegerea materialului pentru fabricarea lor. În prezent, mai multe tipuri de conducte sunt utilizate pentru completarea sistemelor de alimentare cu căldură:

• Polimer... Sunt fabricate din PP sau XLPE. Diferența constă în componentele suplimentare adăugate în timpul procesului de producție. După calcularea diametrului țevilor din polipropilenă pentru alimentarea cu căldură, trebuie să selectați corect grosimea peretelui lor. Acesta variază de la 1,8 la 3 mm, în funcție de parametrii presiunii maxime în linii;
• Oţel... Până de curând, aceasta era cea mai comună opțiune pentru amenajarea încălzirii. În ciuda caracteristicilor de rezistență mai mult decât bune, țevile de oțel au o serie de dezavantaje semnificative - instalare complexă, ruginire treptată a suprafeței și rugozitate crescută. Alternativ, pot fi utilizate țevi din oțel inoxidabil. Unul dintre costurile lor este un ordin de mărime mai mare decât cele „negre”;
• Cupru... În ceea ce privește caracteristicile tehnice și operaționale, conductele de cupru sunt cea mai bună opțiune. Ele sunt caracterizate de o alungire suficientă, adică dacă apa îngheață în ele, conducta se va extinde pentru o perioadă de timp fără a pierde etanșeitatea. Dezavantajul este costul ridicat.

În plus față de diametrul țevii corect selectat și calculat, trebuie să decideți asupra metodei de conectare a acestora. Depinde și de materialul de fabricație. Pentru polimer, o conexiune de manșon este utilizată prin sudare sau pe bază de adeziv (foarte rar). Conductele de oțel sunt asamblate utilizând sudarea cu arc (conexiuni de cea mai bună calitate) sau metoda filetată.

În videoclip, puteți vedea un exemplu de calcul al diametrului țevilor în funcție de debitul optim al lichidului de răcire: