การเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเพื่อให้ความร้อน: รูปแบบการคำนวณ, ลักษณะขึ้นอยู่กับวัสดุในการผลิต

การออกแบบระบบทำความร้อนที่ถูกต้องต้องคำนึงถึงปัจจัยที่เป็นไปได้ทั้งหมดที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบ นอกจากการเลือกที่ถูกต้องของส่วนประกอบหลัก, หม้อน้ำ, หม้อน้ำ, กลุ่มความปลอดภัย, ส่วนตัดขวางของเส้นควรคำนวณอย่างถูกต้อง ในการทำเช่นนี้คุณจำเป็นต้องรู้ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางที่เหมาะสมที่สุดของท่อความร้อน: จะเลือกขนาดที่เหมาะสมและคำนวณด้วยตัวเองได้อย่างไร?

ความยากลำบากในการเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อความร้อน

ดูเหมือนว่าการเลือกขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของท่อเพื่อให้ความร้อนในบ้านส่วนตัวไม่ใช่เรื่องยาก พวกเขาต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าส่งน้ำหล่อเย็นจากแหล่งความร้อนไปยังอุปกรณ์ทำความร้อน - หม้อน้ำและแบตเตอรี่เท่านั้น

แต่ในทางปฏิบัติ เส้นผ่านศูนย์กลางที่เลือกไม่ถูกต้องของตัวสะสมความร้อนหรือท่อจ่ายอาจทำให้การทำงานของระบบทั้งหมดแย่ลง ทั้งนี้เกิดจากกระบวนการที่เกิดขึ้นระหว่างการเคลื่อนตัวของน้ำตามทางหลวง ในการทำเช่นนี้ คุณต้องรู้พื้นฐานของฟิสิกส์และอุทกพลศาสตร์ เพื่อไม่ให้เข้าสู่ป่าของการคำนวณที่แม่นยำคุณสามารถกำหนดคุณสมบัติหลักของการให้ความร้อนซึ่งขึ้นอยู่กับส่วนตัดขวางของท่อโดยตรง:

• ความเร็วในการเคลื่อนที่ของน้ำหล่อเย็น... มันส่งผลกระทบไม่เพียง แต่เสียงที่เพิ่มขึ้นระหว่างการทำงานของการจ่ายความร้อน แต่ยังจำเป็นสำหรับการกระจายความร้อนที่เหมาะสมระหว่างอุปกรณ์ทำความร้อน พูดง่ายๆ คือ น้ำไม่ควรมีเวลาเย็นลงจนถึงระดับต่ำสุดเมื่อถึงหม้อน้ำตัวสุดท้ายในระบบ
• ปริมาณน้ำหล่อเย็น... ดังนั้นเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อที่มีการหมุนเวียนความร้อนตามธรรมชาติควรมีขนาดใหญ่เพื่อลดการสูญเสียระหว่างการเสียดสีของของเหลวกับพื้นผิวด้านในของเส้น อย่างไรก็ตามปริมาณของสารหล่อเย็นเพิ่มขึ้นซึ่งทำให้ต้นทุนการทำความร้อนเพิ่มขึ้น
• การสูญเสียไฮดรอลิก... หากใช้ท่อพลาสติกขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางที่แตกต่างกันเพื่อให้ความร้อนในระบบ ความแตกต่างของแรงดันที่จุดเชื่อมต่อจะเกิดขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ซึ่งจะนำไปสู่การสูญเสียไฮดรอลิกเพิ่มขึ้น

วิธีการเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเพื่อให้ความร้อนเพื่อให้หลังจากการติดตั้งคุณไม่จำเป็นต้องทำซ้ำระบบทำความร้อนทั้งหมดเนื่องจากประสิทธิภาพที่ต่ำมาก? ก่อนอื่นคุณควรทำการคำนวณส่วนตัดขวางของทางหลวงอย่างถูกต้อง ในการทำเช่นนี้ขอแนะนำให้ใช้โปรแกรมพิเศษและหากต้องการให้ตรวจสอบผลลัพธ์ด้วยตนเอง

ที่ทางแยก เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อโพลีโพรพิลีนเพื่อให้ความร้อนลดลงเนื่องจากการทับซ้อนกัน การลดหน้าตัดขึ้นอยู่กับระดับความร้อนระหว่างการบัดกรีและการปฏิบัติตามเทคโนโลยีการติดตั้ง

ขั้นตอนการคำนวณหน้าตัดของสายจ่ายความร้อน

ก่อนคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อความร้อน จำเป็นต้องกำหนดพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตพื้นฐานก่อน ในการทำเช่นนี้ คุณต้องทราบลักษณะสำคัญของทางหลวง ซึ่งรวมถึงประสิทธิภาพไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงมิติข้อมูลด้วย

ผู้ผลิตแต่ละรายระบุค่าของส่วนท่อ - เส้นผ่านศูนย์กลาง แต่ความจริงแล้วขึ้นอยู่กับความหนาของผนังและวัสดุในการผลิต ก่อนที่จะซื้อไปป์ไลน์บางรุ่นคุณจำเป็นต้องทราบคุณสมบัติต่อไปนี้ของการกำหนดมิติทางเรขาคณิต:

• การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อโพลีโพรพีลีนเพื่อให้ความร้อนนั้นพิจารณาจากข้อเท็จจริงที่ว่าผู้ผลิตระบุขนาดภายนอกในการคำนวณส่วนที่มีประโยชน์จำเป็นต้องลบความหนาของผนังสองส่วน
• ขนาดภายในกำหนดไว้สำหรับท่อเหล็กและทองแดง

เมื่อทราบคุณสมบัติเหล่านี้แล้ว คุณสามารถคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวสะสมความร้อน ท่อ และส่วนประกอบอื่นๆ สำหรับการติดตั้งได้

เมื่อเลือกท่อความร้อนโพลีเมอร์ จำเป็นต้องชี้แจงการมีอยู่ของชั้นเสริมแรงในโครงสร้าง หากไม่มีสายนี้เมื่อโดนน้ำร้อนเส้นก็จะไม่มีความแข็งแกร่งที่เหมาะสม

การหาปริมาณความร้อนออกของระบบ

วิธีการเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่เหมาะสมเพื่อให้ความร้อนและควรทำโดยไม่มีข้อมูลที่คำนวณได้อย่างไร สำหรับระบบทำความร้อนขนาดเล็ก สามารถใช้การคำนวณที่ซับซ้อนได้ สิ่งสำคัญคือต้องรู้กฎต่อไปนี้เท่านั้น:

• เส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสมของท่อที่มีการหมุนเวียนความร้อนตามธรรมชาติควรอยู่ระหว่าง 30 ถึง 40 มม.
• สำหรับระบบปิดที่มีการบังคับเคลื่อนตัวของสารหล่อเย็น ควรใช้ท่อขนาดเล็กเพื่อสร้างแรงดันและอัตราการไหลของน้ำที่เหมาะสม

สำหรับการคำนวณที่แม่นยำ ขอแนะนำให้ใช้โปรแกรมสำหรับคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อความร้อน หากไม่มี คุณสามารถใช้การคำนวณโดยประมาณได้ ก่อนอื่นคุณต้องหาความจุความร้อนของระบบ ในการทำเช่นนี้คุณต้องใช้สูตรต่อไปนี้:

Q = (V * Δt * K) 860

ที่ไหน คิว - คำนวณพลังงานความร้อนของความร้อน kW / hวี - ปริมาตรของห้อง (บ้าน), m³,Δt - ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิภายนอกและภายในอาคาร ° Cถึง - ค่าสัมประสิทธิ์การสูญเสียความร้อนโดยประมาณที่บ้าน860 - ค่าสำหรับการแปลงค่าที่ได้รับให้อยู่ในรูปแบบ kW / h ที่ยอมรับได้

ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดในการคำนวณเบื้องต้นของเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อพลาสติกเพื่อให้ความร้อนเกิดจากปัจจัยการแก้ไข K ขึ้นอยู่กับฉนวนกันความร้อนของบ้าน เป็นการดีที่สุดที่นำมาจากข้อมูลในตาราง

ตัวอย่างการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อโพลีโพรพิลีนเพื่อให้ความร้อน คุณสามารถคำนวณปริมาณความร้อนที่ต้องการของห้องที่มีปริมาตรรวม 47 ลบ.ม. ในเวลาเดียวกันอุณหภูมิภายนอกจะอยู่ที่ -23 ° C และในอาคาร - +20 ° C ดังนั้นความแตกต่าง Δt จะเท่ากับ 43 ° C เราใช้ตัวประกอบการแก้ไขเท่ากับ 1.1 จากนั้นพลังงานความร้อนที่ต้องการคือ

Q = (47 * 43 * 1.1) /860=2.585 kWh

ขั้นตอนต่อไปในการเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเพื่อให้ความร้อนคือการกำหนดความเร็วที่เหมาะสมที่สุดของการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็น

การคำนวณที่นำเสนอไม่ได้คำนึงถึงการแก้ไขความขรุขระของพื้นผิวด้านในของทางหลวง

ความเร็วน้ำในท่อ

แรงดันที่เหมาะสมของสารหล่อเย็นในแหล่งจ่ายไฟหลักจำเป็นสำหรับการกระจายพลังงานความร้อนที่สม่ำเสมอทั่วหม้อน้ำและแบตเตอรี่ สำหรับการเลือกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อความร้อนที่ถูกต้องควรใช้ค่าที่เหมาะสมที่สุดของความเร็วของน้ำในท่อ

เป็นที่น่าจดจำว่าเมื่อเกินความเข้มข้นของการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็น เสียงรบกวนจากภายนอกอาจเกิดขึ้นในระบบ ดังนั้น ค่านี้ควรอยู่ระหว่าง 0.36 ถึง 0.7 m / s หากพารามิเตอร์น้อยกว่า การสูญเสียความร้อนเพิ่มเติมจะเกิดขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ หากเกินเสียงการก่อสร้างจะปรากฏในท่อและหม้อน้ำ

สำหรับการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อความร้อนขั้นสุดท้าย ให้ใช้ข้อมูลจากตารางด้านล่าง

แทนที่ในสูตรการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อความร้อนเป็นค่าที่ได้รับก่อนหน้านี้ เป็นไปได้ที่จะกำหนดว่าเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่เหมาะสมที่สุดสำหรับห้องใดห้องหนึ่งจะเป็น 12 มม. นี่เป็นเพียงการประมาณคร่าวๆ ในทางปฏิบัติ ผู้เชี่ยวชาญแนะนำให้เพิ่ม 10-15% ให้กับค่าที่ได้รับ เนื่องจากสูตรการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อความร้อนอาจเปลี่ยนแปลงได้เนื่องจากมีการเพิ่มส่วนประกอบใหม่เข้าสู่ระบบ
สำหรับการคำนวณที่แม่นยำ คุณจะต้องใช้โปรแกรมพิเศษในการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อความร้อนแพ็คเกจซอฟต์แวร์ดังกล่าวสามารถดาวน์โหลดได้ในเวอร์ชันสาธิตพร้อมความสามารถในการคำนวณที่จำกัด

การคำนวณท่อร่วมความร้อนและปลอกยึด

เทคโนโลยีการคำนวณข้างต้นสามารถนำไปใช้กับการจ่ายความร้อนทุกประเภท - หนึ่งท่อ สองท่อ และตัวสะสม อย่างไรก็ตามในช่วงหลังจำเป็นต้องทำการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวสะสมความร้อนอย่างถูกต้อง

องค์ประกอบความร้อนนี้จำเป็นสำหรับการจ่ายน้ำหล่อเย็นในหลายวงจร ในกรณีนี้ การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางที่ถูกต้องของตัวสะสมความร้อนจะเชื่อมโยงอย่างแยกไม่ออกกับการคำนวณส่วนตัดขวางที่เหมาะสมที่สุดของไปป์ไลน์ นี่คือขั้นตอนต่อไปในการออกแบบระบบจ่ายความร้อน

ในการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อร่วมความร้อน ก่อนอื่นคุณต้องคำนวณส่วนตัดขวางของท่อตามรูปแบบด้านบน จากนั้นคุณสามารถใช้สูตรที่ค่อนข้างง่าย:

M0 = M1 + M2 + M3 + M4

ที่ไหน M0 - เส้นผ่านศูนย์กลางของตัวสะสมที่ต้องการM1, M2, M3, เอ็ม4 - เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อที่เชื่อมต่อ

เมื่อกำหนดความสูงและระยะห่างที่เหมาะสมระหว่างหัวฉีด จะใช้หลักการ "สามเส้นผ่านศูนย์กลาง" ตามเขาระยะทางของท่อบนโครงสร้างควรเป็น 6 รัศมีแต่ละอัน เส้นผ่านศูนย์กลางรวมของท่อร่วมความร้อนก็เท่ากับค่านี้เช่นกัน

แต่นอกเหนือจากส่วนประกอบของระบบนี้แล้วมักจำเป็นต้องใช้ส่วนประกอบเพิ่มเติม จะหาเส้นผ่านศูนย์กลางของปลอกท่อความร้อนได้อย่างไร? หลังจากทำการคำนวณเบื้องต้นของส่วนตัดขวางของทางหลวงแล้วเท่านั้น นอกจากนี้คุณต้องคำนึงถึงความหนาของผนังและวัสดุในการผลิตด้วย การออกแบบปลอกหุ้มและระดับของฉนวนกันความร้อนจะขึ้นอยู่กับสิ่งนี้

ค่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของปลอกสำหรับท่อความร้อนนั้นได้รับอิทธิพลจากวัสดุในการผลิตผนังเช่นเดียวกับท่อ สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาระดับการขยายตัวที่เป็นไปได้เมื่อพื้นผิวถูกทำให้ร้อน หากเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อจ่ายความร้อนพลาสติกคือ 20 มม. พารามิเตอร์เดียวกันสำหรับปลอกหุ้มต้องมีอย่างน้อย 24 มม.

การติดตั้งซับต้องทำบนปูนซีเมนต์หรือวัสดุที่ไม่ติดไฟที่คล้ายกัน

ข้อมูลเพิ่มเติมสำหรับการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อความร้อน

หลังจากเลือกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเพื่อให้ความร้อนในบ้านส่วนตัวแล้ว คุณจำเป็นต้องเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับการผลิต และคำนึงถึงคุณสมบัติของระบบทำความร้อนด้วย พารามิเตอร์นี้ได้รับอิทธิพลจากเค้าโครงของทางหลวง ตลอดจนจำนวนวาล์วปิดและวาล์วควบคุม

นอกเหนือจากการรู้ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อในการให้ความร้อนด้วยการไหลเวียนตามธรรมชาติแล้ว ยังจำเป็นต้องคำนึงถึงความสูงของตัวยกบูสเตอร์และเลือกขนาดของส่วนอย่างถูกต้องด้วย ควรมีความสูงอย่างน้อย 1.5 เมื่อเทียบกับองค์ประกอบความร้อนอื่นๆ เพื่อเพิ่มความเร็วของการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็น เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อโพลีโพรพิลีนที่ใช้ในการสร้างท่อร่วมบูสต์จะต้องมีขนาดใหญ่กว่าขนาดท่อหลักหนึ่งขนาด

การพิจารณาความหนาของผนังท่อก็เป็นสิ่งสำคัญเช่นกัน ขึ้นอยู่กับวัสดุในการผลิตและสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่ 0.5 มม. (เหล็ก) ถึง 5 มม. (พลาสติก) การเลือกขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของท่อสำหรับระบบทำความร้อนของบ้านส่วนตัวนั้นได้รับอิทธิพลจากวัสดุในการผลิต ดังนั้นจึงแนะนำให้ติดตั้งสายพลาสติกสำหรับระบบที่มีการหมุนเวียนแบบบังคับ เส้นผ่านศูนย์กลางภายในอาจแตกต่างกันตั้งแต่ 10 ถึง 30 มม. ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับความหนาของผนังของท่อโพลีเมอร์เพื่อให้ความร้อนมีอยู่ในข้อมูลในตาราง

สำหรับรุ่นเหล็ก ไม่เพียงแต่ต้องคำนึงถึงมิติทางเรขาคณิตเท่านั้น แต่ยังต้องคำนึงถึงมวลด้วย ขึ้นอยู่กับความหนาของผนังโดยตรง ในโปรแกรมคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อความร้อน จะต้องมีฟังก์ชันสำหรับคำนวณความถ่วงจำเพาะ 1 lm สายเหล็ก

เมื่อทราบคุณลักษณะเพิ่มเติมเหล่านี้ คุณจะสามารถคำนวณพารามิเตอร์ของระบบทำความร้อนได้แม่นยำที่สุด รวมถึงการเลือกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อความร้อนที่ถูกต้อง

หากจำเป็นต้องคำนวณเฉพาะส่วนตัดขวางของสายนำความร้อน คุณสามารถใช้โปรแกรมมืออาชีพรุ่นสาธิตฟรีได้

วัสดุท่อความร้อน

นอกจากการเลือกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่ถูกต้องสำหรับการจ่ายความร้อนแล้ว คุณจำเป็นต้องทราบคุณสมบัติของวัสดุในการผลิตด้วย ซึ่งจะส่งผลต่อการสูญเสียความร้อนของระบบตลอดจนความลำบากในการติดตั้ง

ควรจำไว้ว่าการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อความร้อนจะดำเนินการหลังจากเลือกวัสดุสำหรับการผลิตเท่านั้น ปัจจุบันมีการใช้ท่อหลายประเภทเพื่อให้ระบบจ่ายความร้อนสมบูรณ์:

• พอลิเมอร์... พวกเขาทำจาก PP หรือ XLPE ความแตกต่างอยู่ในส่วนประกอบเพิ่มเติมที่เพิ่มเข้ามาในระหว่างกระบวนการผลิต หลังจากคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อโพลีโพรพีลีนสำหรับการจ่ายความร้อนแล้ว คุณต้องเลือกความหนาของผนังอย่างถูกต้อง มันแตกต่างกันไปจาก 1.8 ถึง 3 มม. ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของแรงดันสูงสุดในเส้น
• เหล็ก... เมื่อไม่นานมานี้ นี่เป็นตัวเลือกที่ใช้กันทั่วไปในการจัดระบบทำความร้อน ท่อเหล็กยังมีข้อเสียที่สำคัญหลายประการ เช่น การติดตั้งที่ซับซ้อน การเกิดสนิมที่พื้นผิวทีละน้อย และความหยาบที่เพิ่มขึ้น หรือใช้ท่อสแตนเลสก็ได้ หนึ่งในค่าใช้จ่ายของพวกเขาคือลำดับความสำคัญที่สูงกว่า "สีดำ"
• ทองแดง... ในแง่ของลักษณะทางเทคนิคและการปฏิบัติงาน ท่อทองแดงเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด มีลักษณะเฉพาะด้วยการยืดตัวที่เพียงพอเช่น หากน้ำค้างอยู่ในนั้นท่อจะขยายตัวเป็นระยะเวลาหนึ่งโดยไม่สูญเสียความรัดกุม ข้อเสียคือค่าใช้จ่ายสูง

นอกจากเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่เลือกและคำนวณอย่างถูกต้องแล้ว คุณต้องตัดสินใจเกี่ยวกับวิธีการเชื่อมต่อ นอกจากนี้ยังขึ้นอยู่กับวัสดุในการผลิต สำหรับพอลิเมอร์ การเชื่อมแบบปลอกหุ้มจะใช้โดยการเชื่อมหรือโดยใช้กาว ท่อเหล็กประกอบโดยใช้การเชื่อมอาร์ค (การเชื่อมต่อที่มีคุณภาพดีที่สุด) หรือวิธีการเกลียว

ในวิดีโอ คุณสามารถดูตัวอย่างการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อโดยขึ้นอยู่กับอัตราการไหลที่เหมาะสมของสารหล่อเย็น: