Välja diameter på rör för uppvärmning: beräkningsschema, egenskaper beroende på tillverkningsmaterial

Korrekt design av ett värmesystem är att ta hänsyn till alla möjliga faktorer som påverkar effektivitetseffektiviteten. Förutom korrekt val av huvudkomponenter, panna, radiatorer, säkerhetsgrupper, bör linjernas tvärsnitt beräknas korrekt. För att göra detta måste du veta den optimala diametern på värmerören: hur man väljer rätt och beräknar den själv?

Svårigheter att välja diameter på värmerör

Det verkar som att valet av diameter på rör för uppvärmning av ett privat hus inte är en svår uppgift. De får endast se till att kylvätskan levereras från uppvärmningskällan till värmeenheterna - värmare, batterier.

Men i praktiken kan en felaktigt vald diameter på värmekollektorn eller försörjningsröret leda till en avsevärd försämring av hela systemets funktion. Detta beror på de processer som sker under rörelsen av vatten längs motorvägarna. För att göra detta måste du känna till grunderna i fysik och hydrodynamik. För att inte gå in i djungeln av exakta beräkningar kan du bestämma de viktigaste egenskaperna för uppvärmning, som direkt beror på rörledningens tvärsnitt:

• Kylvätskerörelsens hastighet... Det påverkar inte bara ökningen av buller under drift av värmeförsörjningen, utan behövs också för optimal värmefördelning mellan värmeenheter. Vattnet bör helt enkelt inte ha tid att svalna till miniminivån när det når den sista radiatorn i systemet.
• Kylvätskevolym... Så, diametern på rör med naturlig uppvärmningscirkulation bör vara stor för att minska förluster under vätskans friktion mot ledningens inre yta. Tillsammans med detta ökar emellertid kylvätskans volym, vilket medför en ökning av kostnaden för uppvärmning;
• Hydrauliska förluster... Om olika diametrar av plaströr för uppvärmning används i systemet, kommer oundvikligen en tryckdifferens vid deras korsning att uppstå, vilket leder till en ökning av hydrauliska förluster.

Hur väljer man rörets diameter för uppvärmning så att man efter installationen inte behöver göra om hela värmesystemet på grund av extremt låg effektivitet? Först och främst bör du utföra en korrekt beräkning av motorvägarnas tvärsnitt. För att göra detta rekommenderas att du använder specialprogram och, om så önskas, kontrollerar du resultatet manuellt.

Vid korsningen minskar diametrarna för polypropenrör för uppvärmning på grund av överlappning. Att minska tvärsnittet beror på graden av uppvärmning vid lödning och efterlevnad av installationstekniken.

Förfarandet för beräkning av tvärsnittet av värmeledningar

Innan värmarörets diameter beräknas är det nödvändigt att bestämma deras grundläggande geometriska parametrar. För att göra detta måste du känna till huvudvägarna hos motorvägarna. Dessa inkluderar inte bara prestanda utan också dimensioner.

Varje tillverkare anger värdet på rörsektionen - diameter. Men faktiskt beror det på väggtjockleken och tillverkningsmaterialet. Innan du köper en viss modell av rörledningar måste du känna till följande funktioner för beteckningen av geometriska dimensioner:

• Beräkningen av diametern på polypropenrör för uppvärmning görs med hänsyn till det faktum att tillverkarna anger de yttre dimensionerna.För att beräkna det användbara avsnittet är det nödvändigt att subtrahera två väggtjocklekar;
• Inre mått anges för stål- och kopparrör.

Genom att känna till dessa funktioner kan du beräkna diametern på värmekollektorn, rören och andra komponenter för installation.

När du väljer polymervärmerör är det absolut nödvändigt att klargöra närvaron av ett förstärkande skikt i strukturen. Utan den kommer linjen inte att ha rätt styvhet när den utsätts för varmt vatten.

Bestämning av systemets värmeeffekt

Hur väljer man rätt rördiameter för uppvärmning och ska det göras utan beräknade data? För ett litet värmesystem kan komplexa beräkningar undvikas. Det är bara viktigt att känna till följande regler:

• Den optimala diametern på rör med naturlig värmecirkulation bör vara från 30 till 40 mm;
• För ett slutet system med tvångsrörelse av kylvätskan bör mindre rör användas för att skapa optimalt tryck och vattenflöde.

För en korrekt beräkning rekommenderas att man använder ett program för att beräkna diametern på värmerören. Om de inte finns där kan du använda ungefärliga beräkningar. Först måste du hitta systemets termiska kapacitet. För att göra detta måste du använda följande formel:

Q = (V * At * K) 860

Var F - beräknad värmeeffekt för uppvärmning, kW / h,V - rumets (husets) volym, m³,At - skillnaden mellan temperaturer ute och inomhus, ° С,TILL - den uppskattade värmeförlustkoefficienten hemma,860 - värdet för omvandling av erhållna värden till ett acceptabelt kW / h-format.

De största svårigheterna vid den preliminära beräkningen av diametern på plaströr för uppvärmning orsakas av korrigeringsfaktorn K. Det beror på husets värmeisolering. Det hämtas bäst från data i tabellen.

Som ett exempel på beräkning av diametrarna för polypropenrör för uppvärmning kan du beräkna den önskade värmeeffekten i ett rum med en total volym på 47 m³. Samtidigt kommer temperaturen ute att vara -23 ° С och inomhus - + 20 ° С. Följaktligen kommer skillnaden At att vara 43 ° C. Vi tar korrektionsfaktorn lika med 1.1. Då är den erforderliga termiska effekten.

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

Nästa steg för att välja diameter på röret för uppvärmning är att bestämma kylvätskans optimala rörelsehastighet.

De presenterade beräkningarna tar inte hänsyn till korrigeringen för grovheten på motorvägarnas inre yta.

Vattenhastighet i rör

Kylvätskans optimala tryck i elnätet är nödvändigt för en jämn fördelning av värmeenergi över radiatorerna och batterierna. För korrekt val av värmarörens diametrar bör de optimala värdena för vattenhastigheten i rörledningarna tas.

Det är värt att komma ihåg att när kylvätskans rörelseintensitet överskrids kan ovanligt ljud uppstå i systemet. Därför bör detta värde vara mellan 0,36 och 0,7 m / s. Om parametern är mindre kommer ytterligare värmeförluster oundvikligen att inträffa. Om den överskrids kommer konstruktionsljud att dyka upp i rörledningar och radiatorer.

För den slutliga beräkningen av värmerörets diameter, använd data från tabellen nedan.

Genom att ersätta värmepipens diameter i formeln för beräkning av de tidigare erhållna värdena är det möjligt att bestämma att den optimala rördiametern för ett visst rum är 12 mm. Detta är bara en grov uppskattning. I praktiken rekommenderar experter att lägga till 10-15% till de erhållna värdena. Detta beror på att formeln för beräkning av värmeledningens diameter kan förändras på grund av att nya komponenter läggs till systemet.
För en korrekt beräkning behöver du ett speciellt program för att beräkna diametern på värmerören.Sådana programvarupaket kan laddas ner i en demoversion med begränsade beräkningsfunktioner.

Beräkning av värmefördelaren och monteringshylsorna

Ovanstående beräkningsteknik kan tillämpas på alla typer av värmeförsörjning - ettrör, tvårör och kollektor. För det senare är det emellertid nödvändigt att göra en korrekt beräkning av värmekollektorns diameter.

Detta värmeelement är nödvändigt för att fördela kylvätskan över flera kretsar. I det här fallet är beräkningen av den korrekta diametern på värmekollektorn oupplösligt kopplad till beräkningen av det optimala tvärsnittet av rörledningen. Detta är nästa steg i utformningen av ett värmeförsörjningssystem.

För att beräkna diametern på värmefördelaren måste du först beräkna rörets tvärsnitt enligt ovanstående schema. Då kan du använda en ganska enkel formel:

M0 = M1 + M2 + M3 + M4

Var M0 - erforderlig uppsamlingsdiameter,M1, M2, M3, М4 - diametrar på anslutna rörledningar.

Vid bestämning av höjd och optimalt avstånd mellan munstyckena tillämpas principen om "tre diametrar". Enligt honom bör rörets avstånd på strukturen vara 6 radier vardera. Värmefördelarens totala diameter är också lika med detta värde.

Men förutom den här komponenten i systemet är det ofta nödvändigt att använda ytterligare sådana. Hur får man reda på diametern på värmarörshylsan? Först efter att ha utfört en preliminär beräkning av motorvägarnas tvärsnitt. Dessutom måste du ta hänsyn till väggarnas tjocklek och materialet för deras tillverkning. Hylsans utformning och graden av värmeisolering beror på detta.

Värdet på hylsans diameter för uppvärmningsrör påverkas av väggens tillverkningsmaterial såväl som röret. Det är viktigt att överväga den möjliga expansionsgraden när ytan värms upp. Om diametern på plastvärmeförsörjningsrören är 20 mm, måste samma parameter för hylsan vara minst 24 mm.

Installationen av fodret måste göras på cementmortel eller liknande icke-brännbart material.

Ytterligare data för beräkning av diameter på värmerör

Efter att ha valt diametern på rör för uppvärmning av ett privat hus måste du välja rätt material för deras tillverkning och också ta hänsyn till funktionerna i värmesystemet. Denna parameter påverkas av motorvägarnas utformning, liksom antalet avstängnings- och reglerventiler.

Förutom att känna till rördiametern vid uppvärmning med naturlig cirkulation är det nödvändigt att ta hänsyn till höjden på förstärkaren och välja storlek på dess sektion. Den ska ha en minsta höjd på 1,5 i förhållande till andra värmeelement. För att öka kylvätskans rörelsehastighet måste diametern på de polypropenrör som används vid konstruktionen av förstärkningsröret vara en storlek större än huvudledningen.

Det är också viktigt att ta hänsyn till rörledningarnas väggtjocklek. Det beror på tillverkningsmaterialet och kan variera från 0,5 mm (stål) till 5 mm (plast). Valet av rördiameter för ett privat huss uppvärmning påverkas av tillverkningsmaterialet. Så det rekommenderas att plastledningar installeras för system med tvångscirkulation. Deras innerdiameter kan variera från 10 till 30 mm. Mer information om väggtjockleken på polymerrör för uppvärmning finns i uppgifterna i tabellen.

För stålmodeller är det nödvändigt att inte bara ta hänsyn till deras geometriska dimensioner utan också deras massa. Det beror direkt på väggtjockleken. I program för beräkning av värmerörens diameter måste det finnas en funktion för att beräkna den specifika vikten på 1 lm. stållinje.

Att känna till dessa ytterligare egenskaper kan du göra den mest exakta beräkningen av värmesystemets parametrar, inklusive rätt val av värmerörsdiametrar.

Om det bara finns behov av att beräkna tvärsnittet av värmeledande linjer kan du använda gratis demoversioner av professionella program.

Värmerörsmaterial

Förutom rätt val av rördiametrar för värmetillförsel, måste du känna till egenskaperna hos deras tillverkningsmaterial. Detta kommer att påverka värmeförlusten i systemet, liksom installationens ansträngning.

Det bör komma ihåg att beräkningen av diametrarna på värmerör utförs först efter valet av material för tillverkning. För närvarande används flera typer av rörledningar för att komplettera värmeförsörjningssystem:

• Polymer... De är gjorda av PP eller XLPE. Skillnaden ligger i de ytterligare komponenter som läggs till under produktionsprocessen. Efter att ha beräknat diametern på polypropenrör för värmetillförsel måste du välja tjockleken på väggen korrekt. Det varierar från 1,8 till 3 mm, beroende på parametrarna för maximalt tryck i ledningarna;
• Stål... Fram till nyligen var detta det vanligaste alternativet för att ordna uppvärmning. Trots sina mer än bra hållfasthetsegenskaper har stålrör ett antal betydande nackdelar - komplex installation, gradvis rostning av ytan och ökad ojämnhet. Alternativt kan rör av rostfritt stål användas. En av deras kostnader är en storleksordning högre än "svarta";
• Koppar... När det gäller tekniska och operativa egenskaper är kopparrörledningar det bästa alternativet. De kännetecknas av tillräcklig förlängning, dvs. om vatten fryser i dem kommer röret att expandera under en längre tid utan att täta tappar. Nackdelen är den höga kostnaden.

Förutom den korrekt valda och beräknade rördiametern måste du bestämma metoden för deras anslutning. Det beror också på tillverkningsmaterialet. För polymer används en hylsanslutning genom svetsning eller på självhäftande basis (mycket sällan). Stålrörledningar installeras med bågsvetsning (anslutningar av bästa kvalitet) eller gängad metod.

I videon kan du se ett exempel på beräkning av rördiametern beroende på kylvätskans optimala flödeshastighet: