اختر قطر الأنابيب للتدفئة: مخطط الحساب والخصائص اعتمادًا على مادة التصنيع

التصميم الصحيح لنظام التسخين هو مراعاة جميع عوامل التأثير المحتملة على كفاءته. بالإضافة إلى الاختيار الصحيح للمكونات الرئيسية ، المرجل ، المشعات ، مجموعات الأمان ، يجب حساب المقطع العرضي للأنابيب بشكل صحيح. للقيام بذلك ، تحتاج إلى معرفة القطر الأمثل لأنابيب التدفئة: كيف تختارها وتحسبها بنفسك؟

صعوبات في اختيار قطر أنابيب التسخين

يبدو - اختيار قطر الأنابيب لتدفئة منزل خاص ليست مهمة صعبة. يجب عليهم ضمان توصيل المبرد فقط من مصدر التدفئة إلى أجهزة الإمداد بالحرارة - المشعات والبطاريات.

ولكن من الناحية العملية ، يمكن أن يؤدي القطر المختار بشكل غير صحيح من مشعب التسخين أو أنبوب الإمداد إلى تدهور كبير في تشغيل النظام بأكمله. ويرجع ذلك إلى العمليات التي تحدث أثناء حركة المياه على طول الطرق السريعة. للقيام بذلك ، تحتاج إلى معرفة أساسيات الفيزياء والديناميكا المائية. من أجل عدم الدخول في غابة الحسابات الدقيقة ، يمكنك تحديد الخصائص الرئيسية للتدفئة ، والتي تعتمد بشكل مباشر على المقطع العرضي لخطوط الأنابيب:

• سرعة المبرد. لا يؤثر فقط على زيادة الضوضاء أثناء تشغيل إمدادات الحرارة ، ولكنه أيضًا ضروري للتوزيع الأمثل للحرارة بين أجهزة التدفئة. ببساطة ، لا ينبغي أن يكون لدى الماء الوقت ليبرد إلى الحد الأدنى عند الوصول إلى المبرد الأخير في النظام ؛
• حجم المبرد. لذلك ، يجب أن يكون قطر الأنابيب ذات الدوران الطبيعي للتدفئة كبيرًا لتقليل الفاقد بسبب احتكاك السائل على السطح الداخلي لخط الأنابيب. ومع ذلك ، إلى جانب ذلك ، يزداد حجم المبرد ، مما يؤدي إلى زيادة في تكلفة تسخينه ؛
• الخسائر الهيدروليكية. إذا كان النظام يستخدم أقطارًا مختلفة من الأنابيب البلاستيكية للتدفئة ، فسيكون هناك حتمًا فرق في الضغط عند تقاطعها ، مما سيؤدي إلى زيادة في الخسائر الهيدروليكية.

كيفية اختيار قطر الأنبوب للتدفئة ، بحيث لا تضطر عند إعادة التركيب إلى إعادة تشغيل نظام التسخين بالكامل بسبب الكفاءة المنخفضة للغاية؟ بادئ ذي بدء ، يجب عليك إجراء الحساب الصحيح للمقطع العرضي للطرق السريعة. للقيام بذلك ، يوصى باستخدام برامج خاصة ، وإذا رغبت ، تحقق يدويًا من النتيجة بنفسك.

عند التقاطع ، يتم تقليل أقطار أنابيب البولي بروبلين للتدفئة بسبب التراكب. يعتمد الانخفاض في المقطع العرضي على درجة التسخين أثناء اللحام والامتثال لتقنية التثبيت.

إجراء لحساب المقطع العرضي لخطوط الإمداد بالحرارة

قبل حساب قطر أنبوب التسخين ، من الضروري تحديد معلماتها الهندسية الأساسية. للقيام بذلك ، تحتاج إلى معرفة الخصائص الرئيسية للطرق السريعة. لا يشمل ذلك الأداء فحسب ، بل يشمل أيضًا الحجم.

يشير كل مصنع إلى قيمة مقطع الأنبوب - القطر. ولكن في الواقع ، يعتمد ذلك على سمك الجدار ومواد التصنيع. قبل الحصول على نموذج معين من خطوط الأنابيب ، تحتاج إلى معرفة الميزات التالية لتعيين الأبعاد الهندسية:

• يتم حساب قطر أنابيب البولي بروبلين للتدفئة مع مراعاة حقيقة أن الشركات المصنعة تشير إلى الأبعاد الكلية الخارجية. لحساب القسم المفيد ، من الضروري طرح سمكين للجدار ؛
• بالنسبة لأنابيب الصلب والنحاس ، يتم إعطاء الأبعاد الداخلية.

بمعرفة هذه الميزات ، يمكنك حساب قطر مشعب التسخين والأنابيب والمكونات الأخرى للتثبيت.

عند اختيار أنابيب تسخين البوليمر ، من الضروري توضيح وجود طبقة تقوية في التصميم. بدونه ، عند تعرضه للماء الساخن ، لن يكون للخط الصلابة اللازمة.

تحديد الطاقة الحرارية للنظام

كيفية اختيار قطر الأنابيب للتدفئة وهل يجب أن يتم ذلك بدون بيانات محسوبة؟ بالنسبة لنظام تسخين صغير ، يمكنك الاستغناء عن الحسابات المعقدة. من المهم فقط معرفة القواعد التالية:

• يجب أن يكون القطر الأمثل للأنابيب مع الدوران الطبيعي للتسخين من 30 إلى 40 مم ؛
• بالنسبة لنظام مغلق مع حركة قسرية للمبرد ، يجب استخدام أنابيب أصغر لخلق الضغط الأمثل ومعدل تدفق المياه.

للحساب الدقيق ، يوصى باستخدام البرنامج لحساب قطر أنابيب التسخين. إذا لم تكن كذلك ، يمكنك استخدام الحسابات التقريبية. تحتاج أولاً إلى العثور على الطاقة الحرارية للنظام. للقيام بذلك ، استخدم الصيغة التالية:

س = (V * Δt * K) 860

أين س - طاقة التسخين المحسوبة ، كيلوواط / ساعة ،الخامس - حجم الغرفة (منزل) ، متر مكعب ،.t - الفرق بين درجات الحرارة في الشارع والداخل ، ° C ،إلى - المعامل التقديري لفقدان الحرارة في المنزل ،860 - قيمة ترجمة القيم التي تم الحصول عليها إلى نسق مقبول kW / h.

الصعوبة الأكبر في الحساب الأولي لقطر الأنابيب البلاستيكية للتدفئة ناتجة عن عامل التصحيح K. وهو يعتمد على العزل الحراري للمنزل. من الأفضل أخذها من الجدول.

معامل ك	درجة العزل الحراري للمبنى
3-4	الحد الأدنى من العزل الحراري
2-2,9	الحد الأدنى من العزل للواجهة - بطانة من الطوب.
1-1,9	متوسط ​​العزل الحراري
0,6-0,9	يتم تثبيت العزل عالي الجودة للمنزل ، والنوافذ والأبواب الحديثة

كمثال على حساب أقطار أنابيب البولي بروبلين للتدفئة ، يمكنك حساب الناتج الحراري المطلوب للغرفة بحجم إجمالي يبلغ 47 متر مكعب. في هذه الحالة ، ستكون درجة الحرارة الخارجية -23 درجة مئوية ، وفي الداخل - + 20 درجة مئوية. تبعا لذلك ، سيكون الفرق Δt 43 درجة مئوية. عامل التصحيح هو 1.1. ثم ستكون الطاقة الحرارية المطلوبة.

س = (47 * 43 * 1.1) /860=2.585 كيلووات / ساعة

الخطوة التالية في اختيار قطر الأنبوب للتدفئة هي تحديد السرعة المثلى للمبرد.

لا تأخذ الحسابات المقدمة في الاعتبار تصحيح خشونة السطح الداخلي للخطوط.

سرعة المياه في الأنابيب

يعد ضغط نقل الحرارة الأمثل في التيار الكهربائي ضروريًا للتوزيع المتساوي للطاقة الحرارية على المشعات والبطاريات. من أجل الاختيار الصحيح لأقطار أنابيب التسخين ، يجب أخذ القيم المثلى لسرعة تقدم المياه في خطوط الأنابيب.

من الجدير بالذكر أنه إذا تم تجاوز شدة المبرد ، فقد تحدث ضوضاء غريبة في النظام. لذلك ، يجب أن تكون هذه القيمة تساوي من 0.36 إلى 0.7 م / ث. إذا كانت المعلمة أقل ، فستحدث حتمًا خسائر إضافية في الحرارة. إذا تم تجاوزه ، فسيظهر بناء الضوضاء في خطوط الأنابيب والمشعات.

للحساب النهائي لقطر أنبوب التسخين ، استخدم البيانات من الجدول أدناه.

باستبدال الصيغة لحساب قطر أنبوب التسخين في القيم التي تم الحصول عليها سابقًا ، يمكن تحديد أن قطر الأنبوب الأمثل لغرفة معينة سيكون 12 مم. هذا مجرد تقدير. في الممارسة العملية ، يوصي الخبراء بإضافة 10-15٪ إلى القيم التي تم الحصول عليها. وذلك لأن صيغة حساب قطر أنبوب التسخين قد تتغير بسبب إضافة مكونات جديدة إلى النظام.
لحساب دقيق ، ستحتاج إلى برنامج خاص لحساب قطر أنابيب التدفئة. يمكن تنزيل أنظمة برامج مماثلة في عرض توضيحي بقدرات حسابية محدودة.

حساب مشعب التدفئة وأكمام التركيب

يمكن تطبيق تقنية الحساب المذكورة أعلاه على جميع أنواع الإمداد بالحرارة - الأنبوب الفردي والأنبوب المزدوج والجامع. ومع ذلك ، بالنسبة للأخير ، من الضروري إجراء الحساب الصحيح لقطر مشعب التسخين.

عنصر التسخين هذا ضروري لتوزيع سائل التبريد في عدة دوائر. في هذه الحالة ، يرتبط حساب القطر الصحيح لمجمع التسخين ارتباطًا لا ينفصم مع حساب المقطع العرضي الأمثل لخط الأنابيب. هذه هي المرحلة التالية في تصميم نظام الإمداد بالحرارة.

لحساب قطر مشعب التسخين ، يجب أولاً حساب المقطع العرضي للأنابيب وفقًا للمخطط أعلاه. ثم يمكنك استخدام صيغة بسيطة إلى حد ما:

M0 = M1 + M2 + M3 + M4

أين م 0 - القطر المطلوب للمجمع ،م 1, م 2, م 3, م 4 - أقطار الأنابيب المتصلة.

عند تحديد الارتفاع والمسافة المثلى بين الفتحات ، يتم تطبيق مبدأ "ثلاثة أقطار". وفقا له ، يجب أن يكون بعد الأنابيب على الهيكل 6 أقطار. القطر الكلي لمجمع التسخين يساوي هذه القيمة أيضًا.

ولكن بالإضافة إلى هذا المكون من النظام ، غالبًا ما يكون من الضروري تطبيق مكونات إضافية. كيفية معرفة قطر الكم لأنابيب التدفئة؟ فقط عن طريق حساب أولي للمقطع العرضي للطرق السريعة. بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج إلى النظر في سمك الجدران ومواد تصنيعها. يعتمد تصميم الغلاف ، ودرجة عزله الحراري على ذلك.

تتأثر قيمة قطر غلاف أنابيب التسخين بمواد الجدار ، وكذلك الأنبوب. من المهم النظر في درجة التمدد المحتملة عند تسخين السطح. إذا كانت أقطار أنابيب التسخين البلاستيكية 20 مم ، فيجب أن تكون نفس المعلمة للجلبة 24 مم على الأقل.

يجب أن يتم تركيب الجلبة على ملاط ​​أسمنتي أو مادة مماثلة غير قابلة للاحتراق.

بيانات إضافية لحساب قطر أنابيب الإمداد بالحرارة

بعد اختيار قطر الأنابيب لتدفئة منزل خاص ، تحتاج إلى اختيار مواد التصنيع الخاصة بها بشكل صحيح ، وكذلك مراعاة ميزات نظام التدفئة. تتأثر هذه المعلمة بتخطيط الخطوط ، وكذلك عدد صمامات الإغلاق والتحكم.

بالإضافة إلى معرفة قطر الأنابيب في التدفئة مع الدوران الطبيعي ، من الضروري مراعاة ارتفاع الناهض المتسارع واختيار الحجم المناسب للمقطع العرضي. يجب أن يكون عند ارتفاع لا يقل عن 1.5 نسبة إلى عناصر الإمداد بالحرارة الأخرى. لزيادة سرعة سائل التبريد ، يجب أن يكون قطر أنابيب البولي بروبلين المستخدمة في تصميم الداعم أكبر من حجم الخط الرئيسي.

من المهم أيضًا مراعاة سمك جدار خطوط الأنابيب. يعتمد ذلك على مادة التصنيع ويمكن أن يختلف من 0.5 مم (فولاذ) إلى 5 مم (بلاستيك). يتأثر اختيار قطر الأنبوب لنظام التدفئة لمنزل خاص بمواد التصنيع. لذلك ، يوصى بتثبيت خطوط بلاستيكية للأنظمة ذات التدوير القسري. يمكن أن يتراوح قطرها الداخلي من 10 إلى 30 ملم. يمكن العثور على مزيد من المعلومات حول سمك جدار أنابيب البوليمر للتدفئة في الجدول.

بالنسبة للنماذج الفولاذية ، من الضروري مراعاة ليس فقط أبعادها الهندسية ، ولكن أيضًا الكتلة. يعتمد بشكل مباشر على سمك الجدار. في برامج حساب قطر أنابيب التسخين ، يجب أن تكون هناك بالضرورة وظيفة لحساب الثقل النوعي لمتر واحد. خط فولاذي.

بمعرفة هذه الخصائص الإضافية ، يمكنك إجراء الحساب الأكثر دقة لمعلمات نظام التدفئة ، بما في ذلك الاختيار الصحيح لأقطار أنابيب التسخين.

إذا كنت بحاجة إلى حساب المقطع العرضي للأنابيب الموصلة للحرارة فقط ، فيمكنك استخدام إصدارات تجريبية مجانية من البرامج المهنية.

مواد لتصنيع أنابيب التدفئة

بالإضافة إلى الاختيار الصحيح لأقطار الأنابيب للإمداد بالحرارة ، تحتاج إلى معرفة خصائص مواد التصنيع الخاصة بهم. سيؤثر ذلك على فقدان الحرارة للنظام ، بالإضافة إلى تعقيد التثبيت.

يجب أن نتذكر أن حساب أقطار أنابيب التسخين يتم فقط بعد اختيار مواد تصنيعها. يتم حاليًا استخدام عدة أنواع من خطوط الأنابيب لإكمال أنظمة الإمداد بالحرارة:

• بوليمر. وهي مصنوعة من البولي بروبلين أو البولي إيثيلين المتصالب. يكمن الاختلاف في المكونات الإضافية المضافة أثناء عملية التصنيع. بعد حساب قطر أنابيب البولي بروبلين للإمداد بالحرارة ، تحتاج إلى اختيار السماكة الصحيحة لجدارها. يتراوح من 1.8 إلى 3 مم ، اعتمادًا على معلمات الضغط الأقصى في الخطوط ؛
• صلب. حتى وقت قريب ، كان هذا هو ترتيب التدفئة الأكثر شيوعًا. على الرغم من خصائص القوة أكثر من جيدة ، إلا أن الأنابيب الفولاذية لها عدد من العوائق الكبيرة - التركيب المعقد ، والصدأ التدريجي للسطح وزيادة الخشونة. بدلاً من ذلك ، يمكن استخدام الأنابيب المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ. واحدة من قيمتهم هي ترتيب حجم أعلى من السود.
• نحاس. وفقًا للخصائص الفنية والتشغيلية ، تعتبر خطوط أنابيب النحاس الخيار الأفضل. تتميز بالتمدد الكافي ، أي إذا تجمد الماء فيها ، فسيتمدد الأنبوب لبعض الوقت دون فقدان الشد. العيب هو التكلفة العالية.

بالإضافة إلى أقطار الأنابيب المحددة والمحسوبة بشكل صحيح ، تحتاج إلى تحديد طريقة اتصالها. كما يعتمد على مواد التصنيع. بالنسبة للبوليمرات ، يتم استخدام وصلة الجلب عن طريق اللحام أو على أساس لاصق (نادرًا جدًا). يتم تركيب خطوط الأنابيب الفولاذية باستخدام اللحام القوسي (أفضل وصلات الجودة) أو طريقة ملولبة.

في مادة الفيديو ، يمكنك رؤية مثال لحساب قطر الأنابيب اعتمادًا على معدل التدفق الأمثل للمبرد: