Pri správnom návrhu vykurovacieho systému je potrebné zohľadniť všetky možné faktory ovplyvňujúce jeho efektívnosť účinnosti. Okrem správneho výberu hlavných komponentov, kotla, radiátorov, bezpečnostných skupín by sa mal správne vypočítať aj prierez vedení. Aby ste to dosiahli, musíte poznať optimálny priemer vykurovacích potrubí: ako zvoliť ten správny a vypočítať ho sami?
Ťažkosti s výberom priemeru vykurovacích potrubí
Zdalo by sa, že výber priemeru rúrok na vykurovanie súkromného domu nie je náročná úloha. Musia iba zabezpečiť dodávku chladiacej kvapaliny zo zdroja jej vykurovania do zariadení na zásobovanie teplom - radiátorov a batérií.
Ale v praxi môže nesprávne zvolený priemer vykurovacieho kolektora alebo prívodného potrubia viesť k výraznému zhoršeniu činnosti celého systému. Je to spôsobené procesmi, ktoré sa vyskytujú pri pohybe vody po diaľniciach. Aby ste to dosiahli, musíte poznať základy fyziky a hydrodynamiky. Aby ste nešli do džungle presných výpočtov, môžete určiť hlavné charakteristiky vykurovania, ktoré priamo závisia od prierezu potrubí:
- Rýchlosť pohybu chladiacej kvapaliny... Ovplyvňuje nielen zvýšenie hluku počas prevádzky dodávky tepla, ale je tiež potrebný na optimálne rozloženie tepla medzi vykurovacími zariadeniami. Voda by jednoducho nemala mať čas na ochladenie na minimálnu hladinu, keď dosiahne posledný radiátor v systéme;
- Objem chladiacej kvapaliny... Priemer potrubí s prirodzenou cirkuláciou vykurovania by mal byť veľký, aby sa znížili straty pri trení kvapaliny o vnútorný povrch potrubia. Spolu s tým sa však zvyšuje objem chladiacej kvapaliny, čo znamená zvýšenie nákladov na jej ohrev;
- Hydraulické straty... Ak systém používa na vykurovanie rôzne priemery plastových rúrok, nevyhnutne dôjde k rozdielu tlakov v ich spoji, čo povedie k zvýšeniu hydraulických strát.
Ako zvoliť priemer potrubia na vykurovanie, aby ste po inštalácii nemuseli kvôli extrémne nízkej účinnosti prerobiť celý vykurovací systém? Najskôr by ste mali vykonať správny výpočet prierezu diaľnic. Za týmto účelom sa odporúča použiť špeciálne programy a ak je to potrebné, ručne skontrolovať výsledok sami.
Na križovatke sa priemery polypropylénových rúrok na vykurovanie zmenšia z dôvodu prekrytia. Zníženie prierezu závisí od stupňa zahrievania pri spájkovaní a od dodržania inštalačnej technológie.
Postup výpočtu prierezu potrubí na dodávku tepla
Pred výpočtom priemeru vykurovacej rúry je potrebné určiť ich základné geometrické parametre. Aby ste to dosiahli, musíte poznať hlavné charakteristiky diaľnic. Patria sem nielen výkon, ale aj rozmery.
Každý výrobca označuje hodnotu úseku potrubia - priemer. Ale v skutočnosti to závisí od hrúbky steny a materiálu výroby. Pred zakúpením určitého modelu potrubí musíte poznať nasledujúce vlastnosti označenia geometrických rozmerov:
- Výpočet priemeru polypropylénových rúrok na vykurovanie sa vykonáva s prihliadnutím na skutočnosť, že výrobcovia označujú vonkajšie rozmery.Na výpočet užitočnej časti je potrebné odpočítať dve hrúbky steny;
- Vnútorné rozmery sú uvedené pre oceľové a medené rúry.
Ak poznáte tieto vlastnosti, môžete vypočítať priemer vykurovacieho kolektora, potrubí a ďalších komponentov na inštaláciu.
Pri výbere polymérnych vykurovacích rúrok je nevyhnutné objasniť prítomnosť výstužnej vrstvy v konštrukcii. Bez neho nebude mať vedenie, keď je vystavené horúcej vode, príslušnú tuhosť.
Stanovenie tepelného výkonu systému
Ako zvoliť správny priemer potrubia pre kúrenie a malo by sa to robiť bez vypočítaných údajov? Pre malý vykurovací systém nie je potrebné platiť od zložitých výpočtov. Je len dôležité poznať nasledujúce pravidlá:
- Optimálny priemer rúr s prirodzenou cirkuláciou vykurovania by mal byť od 30 do 40 mm;
- Pre uzavretý systém s núteným pohybom chladiacej kvapaliny by sa na vytvorenie optimálneho tlaku a prietoku vody mali používať menšie potrubia.
Pre presný výpočet sa odporúča použiť program na výpočet priemeru vykurovacích potrubí. Ak tam nie sú, môžete použiť približné výpočty. Najprv musíte zistiť tepelnú kapacitu systému. Ak to chcete urobiť, musíte použiť nasledujúci vzorec:
Q = (V * Δt * K) 860
Kde Q - vypočítaný tepelný výkon kúrenia, kW / h,V. - objem miestnosti (domu), m³,Δt - rozdiel medzi teplotami vonku a vo vnútri, ° С,TO - odhadovaný koeficient tepelných strát doma,860 - hodnota na prevod získaných hodnôt do prijateľného formátu kW / h.
Najväčšie ťažkosti pri predbežnom výpočte priemeru plastových rúrok na vykurovanie spôsobujú korekčný faktor K. Závisí to od tepelnej izolácie domu. Najlepšie sa to vezme z údajov v tabuľke.
| Koeficient K | Stupeň tepelnej izolácie budovy |
| 3-4 | Minimálna tepelná izolácia |
| 2-2,9 | Minimálna izolácia fasády je tehlový obklad. |
| 1-1,9 | Priemerná úroveň tepelnej izolácie |
| 0,6-0,9 | Kvalitná izolácia domu, sú osadené moderné okná a dvere |
Ako príklad výpočtu priemerov polypropylénových rúrok na vykurovanie môžete vypočítať požadovaný tepelný výkon miestnosti s celkovým objemom 47 m³. Zároveň bude teplota vonku -23 ° С a v interiéri - + 20 ° С. V súlade s tým bude rozdiel Δt 43 ° C. Berieme korekčný faktor rovný 1,1. Potom je požadovaný tepelný výkon.
Q = (47 * 43 * 1,1) / 860=2 585 kWh
Ďalším krokom pri výbere priemeru potrubia na vykurovanie je stanovenie optimálnej rýchlosti pohybu chladiacej kvapaliny.
Predložené výpočty nezohľadňujú korekciu drsnosti vnútorného povrchu diaľnic.
Rýchlosť vody v potrubiach
Optimálny tlak chladiacej kvapaliny v sieti je potrebný na rovnomerné rozloženie tepelnej energie po radiátoroch a batériách. Pre správny výber priemerov vykurovacích potrubí by sa mali brať optimálne hodnoty rýchlosti postupu vody v potrubiach.
Stojí za to pamätať, že pri prekročení intenzity pohybu chladiacej kvapaliny môže v systéme dôjsť k vonkajšiemu hluku. Preto by táto hodnota mala byť medzi 0,36 a 0,7 m / s. Ak je parameter menší, nevyhnutne dôjde k ďalším tepelným stratám. Ak dôjde k jeho prekročeniu, objavia sa stavebné zvuky v potrubiach a radiátoroch.
Pre konečný výpočet priemeru vykurovacej rúry použite údaje z tabuľky nižšie.
Dosadením do vzorca na výpočet priemeru vykurovacieho potrubia do predtým získaných hodnôt je možné určiť, že optimálny priemer potrubia pre konkrétnu miestnosť bude 12 mm. Toto je iba hrubý odhad. V praxi odborníci odporúčajú k získaným hodnotám pripočítať 10 - 15%. Je to tak preto, lebo vzorec na výpočet priemeru vykurovacej rúry sa môže zmeniť v dôsledku pridania nových komponentov do systému.
Pre presný výpočet budete potrebovať špeciálny program na výpočet priemeru vykurovacích potrubí.Takéto softvérové balíčky je možné stiahnuť v demo verzii s obmedzenými možnosťami výpočtu.
Výpočet rozdeľovača vykurovania a montážnych objímok
Vyššie uvedenú výpočtovú technológiu je možné aplikovať na všetky typy dodávok tepla - jednorúrkové, dvojrúrkové a kolektorové. Pre druhú z nich je však potrebné vykonať správny výpočet priemeru vykurovacieho kolektora.
Toto vykurovacie teleso je potrebné na distribúciu chladiacej kvapaliny do niekoľkých okruhov. V tomto prípade je výpočet správneho priemeru vykurovacieho kolektora neoddeliteľne spojený s výpočtom optimálneho prierezu potrubia. Toto je ďalšia etapa v návrhu systému zásobovania teplom.
Ak chcete vypočítať priemer vykurovacieho potrubia, musíte najskôr vypočítať prierez rúr podľa vyššie uvedenej schémy. Potom môžete použiť pomerne jednoduchý vzorec:
M0 = M1 + M2 + M3 + M4
Kde M0 - požadovaný priemer kolektora,M1, M2, M3, М4 - priemery pripojených potrubí.
Pri určovaní výšky a optimálnej vzdialenosti medzi dýzami sa uplatňuje princíp „troch priemerov“. Podľa jeho slov by vzdialenosť rúrok na konštrukcii mala byť po 6 polomeroch. Tejto hodnote sa rovná aj celkový priemer vykurovacieho potrubia.
Okrem tejto súčasti systému je ale často potrebné použiť aj ďalšie. Ako zistiť priemer objímky vykurovacej rúry? Až po vykonaní predbežného výpočtu prierezu diaľnic. Okrem toho musíte brať do úvahy hrúbku stien a materiál ich výroby. Od toho bude závisieť konštrukcia objímky a stupeň jej tepelnej izolácie.
Hodnota priemeru objímky pre vykurovacie potrubie je ovplyvnená materiálom výroby steny, ako aj potrubím. Je dôležité vziať do úvahy možnú rýchlosť rozpínania pri zahrievaní povrchu. Ak sú priemery plastových potrubí na dodávku tepla 20 mm, potom musí byť rovnaký parameter pre objímku najmenej 24 mm.
Inštalácia vložky musí byť vykonaná na cementovú maltu alebo podobný nehorľavý materiál.
Ďalšie údaje na výpočet priemeru vykurovacích potrubí
Po výbere priemeru rúrok na vykurovanie súkromného domu musíte zvoliť správny materiál na ich výrobu a tiež zohľadniť vlastnosti vykurovacieho systému. Tento parameter je ovplyvnený usporiadaním diaľnic, ako aj počtom uzatváracích a regulačných ventilov.
Okrem znalosti priemeru potrubí pri vykurovaní s prirodzenou cirkuláciou je potrebné vziať do úvahy výšku stúpačky a správne zvoliť veľkosť jej časti. Mala by byť v minimálnej výške 1,5 voči ostatným vykurovacím prvkom. Na zvýšenie rýchlosti pohybu chladiacej kvapaliny musí byť priemer polypropylénových rúrok použitých pri konštrukcii plniaceho potrubia o jednu veľkosť väčší ako priemer hlavného potrubia.
Je tiež dôležité vziať do úvahy hrúbku steny potrubia. Závisí to od materiálu výroby a môže sa pohybovať od 0,5 mm (oceľ) do 5 mm (plast). Voľba priemeru rúr pre vykurovací systém súkromného domu je ovplyvnená výrobným materiálom. Pre systémy s núteným obehom sa preto odporúča inštalovať plastové vedenia. Ich vnútorný priemer sa môže pohybovať od 10 do 30 mm. Viac informácií o hrúbke steny polymérových rúrok na vykurovanie nájdete v údajoch v tabuľke.
Pri oceľových modeloch je potrebné brať do úvahy nielen ich geometrické rozmery, ale aj hmotnosť. To priamo závisí od hrúbky steny. V programoch na výpočet priemeru vykurovacích potrubí musí byť funkcia na výpočet mernej hmotnosti 1 lm. oceľové vedenie.
Ak poznáte tieto ďalšie charakteristiky, môžete vykonať najpresnejší výpočet parametrov vykurovacieho systému vrátane správneho výberu priemerov vykurovacích potrubí.
Ak je potrebné vypočítať iba prierez vedení na prenos tepla, môžete použiť bezplatné ukážkové verzie profesionálnych programov.
Materiál vykurovacieho potrubia
Okrem správneho výberu priemerov potrubí pre dodávku tepla musíte poznať vlastnosti ich výrobného materiálu. To ovplyvní tepelné straty systému, ako aj prácnosť inštalácie.
Malo by sa pamätať na to, že výpočet priemerov vykurovacích potrubí sa vykonáva až po výbere materiálu na ich výrobu. V súčasnosti sa na dokončenie systémov zásobovania teplom používa niekoľko typov potrubí:
- Polymér... Sú vyrobené z PP alebo XLPE. Rozdiel spočíva v ďalších komponentoch pridaných počas výrobného procesu. Po výpočte priemeru polypropylénových rúrok na dodávku tepla musíte správne zvoliť hrúbku ich steny. Pohybuje sa od 1,8 do 3 mm, v závislosti od parametrov maximálneho tlaku v potrubiach;
- Oceľ... Až donedávna to bola najbežnejšia možnosť usporiadania kúrenia. Napriek viac ako dobrým pevnostným charakteristikám majú oceľové rúry rad významných nevýhod - zložitú inštaláciu, postupné hrdzavenie povrchu a zvýšenú drsnosť. Alternatívne je možné použiť rúry z nehrdzavejúcej ocele. Jednou z ich nákladov je rádovo vyššia hodnota ako v prípade „čiernych“;
- Meď... Z hľadiska technických a prevádzkových charakteristík sú medené potrubia najlepšou voľbou. Vyznačujú sa dostatočným predĺžením, t.j. ak v nich zamrzne voda, potrubie sa bude istý čas rozširovať bez straty tesnosti. Nevýhodou sú vysoké náklady.
Okrem správne zvoleného a vypočítaného priemeru potrubia musíte rozhodnúť o spôsobe ich spojenia. Závisí to aj od materiálu výroby. Pre polymér sa používa objímkové spojenie zváraním alebo na lepivom základe (veľmi zriedka). Oceľové potrubia sa inštalujú pomocou oblúkového zvárania (najkvalitnejšie spojenia) alebo závitovej metódy.
Vo videu môžete vidieť príklad výpočtu priemeru rúr v závislosti od optimálneho prietoku chladiacej kvapaliny:
