Как да изчислим диаметъра на тръбата за отопление: прост

22-07-2017
Отопление

Как рассчитать диаметр трубы отопления, какой должна быть подводка к радиатору, а каким - розлив? Понятно, что гидравлические и теплотехнические расчеты исключительно сложны; однако, быть может, существует какой-то упрощенный алгоритм, пусть даже дающий приблизительный результат?

Нека да разберем.

Нашата задача е да намерим оптималното напречно сечение на тръбопровода.

Описание

Действительно, мы можем предложить читателю простейшую схему приблизительного расчета. Она сводится к использованию таблицы зависимости теплового потока при постоянной дельте температур от диаметра трубопровода и скорости теплоносителя (читайте также статью "Какие трубы для отопления лучше: анализ 4-х наиболее распространённых вариантов").

Като се има предвид факта, че стъпката на диаметъра на тръбопроводите, използвани в отоплителните системи, е достатъчно голяма, грешката ще има слаб ефект върху резултата.

Все пак трябва да разберем, че умишлено пренебрегваме редица фактори.

  • Материалът на тръбата влияе върху неговата хидравлична устойчивост. Стомана с неравностите ще спира потока по-силно от гладкото полипропилен.

Забележка: с течение на времето разликата в хидравличното съпротивление ще се увеличи. Повърхността на стоманата постепенно ще стане ръжда и варовик, а пластмасата ще остане гладка след 30 години работа.

  • Всеки завъртане или преход на диаметъра допълнително увеличава хидравличното съпротивление.
  • Същото действие върху него има спирателен вентил. Главата неизбежно ще падне върху всеки клапан и дросела.
Напреженията, фитингите и спирателните вентили причиняват спад в налягането.

Има добри новини. Тъй като стойността на топлинния поток е дадена за фиксирани стойности на скоростта на охлаждащата течност, тя ще остане непроменена при промени в конфигурацията на отоплителната система.

Нашата задача е само да осигурим съответните стойности на скоростта; За тази цел ще се позволи използването на многостепенна циркулационна помпа, чиято цена е малко по-висока от тази на едноскоростната помпа.

Първоначални настройки

Така че, как да изберем диаметъра на тръбите за отопление?

Първо трябва да определите граничните условия.

  • За изчисления използваме типична делта температура от 20 ° C за автономна радиаторна система. Как правило, температура подачи поддерживается на уровне примерно 75С, обратки - 55С. Тем самым мы обеспечиваем максимальный ресурс полимерных элементов трубопровода, высокую эффективность теплообмена и избегаем образования конденсата на теплообменнике в котле.

Ще изясним: разбира се, става дума за оборудване за твърдо гориво и за газово отопление. По очевидни причини, електрическият котел на образуването на кондензат върху топлообменника не се страхува.

В електрическия бойлер няма пламък и топлообменник, върху които продуктите от горенето могат да кондензират.
  • Скорость теплоносителя в норме должна составлять примерно 0,ш - 1 метр в секунду. При меньших значениях дельта температуры в контуре сколь-нибудь большой протяженности неизбежно превысит 20 градусов. При большей (1,5 м/с и более) - станет заметным гидравлический шум.

изчисление

Действителното изчисление на диаметъра на тръбата, необходимо за отоплението, се състои от две операции.

  1. Първо, изчисляваме нуждата от топлоенергия за къщата като цяло или за отделна стая.
  2. След това се сравняваме с таблицата, според която за необходимия топлинен поток и скорост на охлаждащата течност избираме диаметъра.

Топлинна мощност

Инструкциите за изчисляване на търсенето на топлинна енергия от частна къща са както следва:

  1. Базовата стойност е 60 вата на кубичен метър от вътрешния обем на помещението.

Забележка: при изчисляване на потреблението на топлинна енергия на апартамент тази стойност се намалява до 40 W / m3. Ограждащите конструкции на къщите се свързват с студената улица; Апартаментът е заобиколен от топла стаи.

  1. Каждое окно добавляет к потребности в тепле 100 ватт; дверь, ведущая на улицу - 200.
  2. Наконец, в теплом и холодном климате реальные теплопотери будут различаться. Для компенсации этого фактора вводится региональный коэффициент: 0,щ-0,я для южных регионов (Краснодарский край, Крым), 1,2 - 1,3 для центральных регионов (Московская и Ленинградская области), 1,5 для Дальнего Востока и 2,0 для Якутии и Чукотки.
В снимката - село Якут Оймякон. Средната температура през януари е -46.4С.

Да вземем пример за нуждите от топлина на един етаж на къща с размери 6 х 12 х 3.2 метра с четири прозореца и две врати.

Место дислокации - Крым.

  1. Обемът на помещението е 6 x 12 x 3.2 = 230.4 m3. Умножете по 60 W / m3: 230.4 x 60 = 13824 вата.
  2. Четири прозорчета и две врати на улицата ще увеличат нуждата от топлина до 13824 + (100x4) + (200x2) = 14624W.
  3. Крим с топлите зими ще направи свои собствени настройки: 14624 х 0.7 = 10236.8 W, или 10 kW.
Топлата зима значително намалява разходите за отопление.

диаметър

Теперь остался сущий пустяк - на основе потребности в тепле решить, какой диаметр трубы выбрать для отопления. Для этой цели нам потребуются справочные данные.

Вътрешен диаметър, mm Топлинен поток за делта температура от 20 ° С при скоростта на охлаждащата течност, m / s
0,ш 0,щ 0,8 0,я 1,0
12 5518 6438 7358 8277 9197
15 8622 10059 11496 12933 14370
20 15328 17883 20438 22992 25547
25 23950 27942 31934 35926 39917
32 39240 45780 52320 58860 65401
40 61313 71532 81751 91969 102188
50 95802 111768 127735 143702 159669

Очевидно, для наших целей достаточно прокладки розлива трубой с внутренним диаметром 15 миллиметров при скорости потока теплоносителя 0,щ м/с.

нюанси

  • Както е лесно да се види, самостоятелно изчисляване на окабеляването за отделни нагреватели с мощност от 1-3 kW с помощта на тази маса е невъзможно. Не е задължително: тръби с вътрешен диаметър по-малък от 12 мм просто не купувайте в магазина.
  • За полимерни и металопластични тръби продавачите обикновено не определят вътрешния, а външния диаметър. Не забравяйте да вземете предвид дебелината на стените им.
Външни и вътрешни диаметри за полипропиленови тръби.
  • Если розлив однотрубной системы должен иметь постоянный диаметр, то в случае двухтрубной схемы сечение может редуцироваться по мере удаления от котла. изчисление выполняется отдельно для каждого участка с учетом его потребности в тепле.

Заключение

Надяваме се, че горната схема на изчисления ще помогне на читателя да избегне ненужни проблеми и разходи при изграждането на отоплителна система в собствената си къща.

Както обикновено, видеоклипът в тази статия ще ви предостави допълнителна информация. Успех!