Bei der korrekten Auslegung des Heizungssystems sind alle möglichen Einflussfaktoren auf seinen Wirkungsgrad zu berücksichtigen. Neben der richtigen Auswahl der Hauptkomponenten, Kessel, Heizkörper, Sicherheitsgruppen sollte der Netzquerschnitt korrekt berechnet werden. Dazu müssen Sie den optimalen Durchmesser der Heizungsrohre kennen: Wie können Sie ihn selbst auswählen und berechnen?
Schwierigkeiten bei der Auswahl des Durchmessers der Heizungsrohre
Es scheint - die Wahl des Rohrdurchmessers für die Beheizung eines Privathauses ist keine schwierige Aufgabe. Sie sollten nur die Abgabe des Kühlmittels von der Heizquelle an die Wärmeversorgungsgeräte - Heizkörper, Batterien - sicherstellen.
In der Praxis kann jedoch ein falsch gewählter Durchmesser des Heizungsverteilers oder der Zuleitung zu einer erheblichen Verschlechterung des Betriebs des gesamten Systems führen. Dies ist auf die Prozesse zurückzuführen, die während der Bewegung von Wasser entlang von Autobahnen auftreten. Dazu müssen Sie die Grundlagen der Physik und Hydrodynamik kennen. Um nicht in den Dschungel genauer Berechnungen zu geraten, können Sie die Hauptmerkmale der Heizung bestimmen, die direkt vom Querschnitt der Rohrleitungen abhängen:
- Kühlmittelgeschwindigkeit. Dies wirkt sich nicht nur auf die Geräuschentwicklung während des Betriebs der Wärmeversorgung aus, sondern ist auch für die optimale Wärmeverteilung zwischen den Heizgeräten erforderlich. Das Wasser sollte einfach keine Zeit haben, sich auf das Mindestniveau abzukühlen, wenn es den letzten Kühler im System erreicht.
- Kühlmittelvolumen. Daher sollte der Durchmesser von Rohren mit natürlicher Wärmezirkulation groß sein, um Verluste aufgrund der Reibung der Flüssigkeit auf der Innenfläche der Rohrleitung zu verringern. Gleichzeitig nimmt jedoch das Volumen des Kühlmittels zu, was zu einer Erhöhung der Heizkosten führt.
- Hydraulikverluste. Wenn das System zum Heizen unterschiedliche Durchmesser von Kunststoffrohren verwendet, kommt es zwangsläufig zu einem Druckunterschied an der Verbindungsstelle, der zu einem Anstieg der Hydraulikverluste führt.
Wie wählt man den Durchmesser des Rohrs zum Heizen, damit bei der Installation nicht das gesamte Heizsystem wegen des extrem geringen Wirkungsgrades erneuert werden muss? Zunächst sollten Sie den Querschnitt der Autobahnen korrekt berechnen. Zu diesem Zweck wird empfohlen, spezielle Programme zu verwenden und das Ergebnis bei Bedarf manuell selbst zu überprüfen.
An der Verbindungsstelle werden die Durchmesser der Polypropylenrohre zum Erhitzen aufgrund der Überlagerung verringert. Die Verringerung des Querschnitts hängt vom Erwärmungsgrad beim Löten und der Einhaltung der Installationstechnologie ab.
Das Verfahren zur Berechnung des Querschnitts von Wärmeversorgungsleitungen
Vor der Berechnung des Durchmessers des Heizungsrohrs müssen deren geometrische Grundparameter ermittelt werden. Dazu müssen Sie die Hauptmerkmale der Autobahnen kennen. Dazu gehört nicht nur die Leistung, sondern auch die Größe.
Jeder Hersteller gibt den Wert des Rohrabschnitts an - Durchmesser. Tatsächlich hängt es jedoch von der Wandstärke und dem Herstellungsmaterial ab. Bevor Sie ein bestimmtes Rohrleitungsmodell erwerben, müssen Sie die folgenden Merkmale der Bezeichnung geometrischer Abmessungen kennen:
- Die Berechnung des Durchmessers von Polypropylenrohren zum Heizen erfolgt unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Hersteller die äußeren Gesamtabmessungen angeben. Um den nützlichen Abschnitt zu berechnen, müssen zwei Wandstärken abgezogen werden.
- Für Stahl- und Kupferrohre sind Innenabmessungen angegeben.
Wenn Sie diese Merkmale kennen, können Sie den Durchmesser des Heizungsverteilers, der Rohre und anderer Komponenten für die Installation berechnen.
Bei der Auswahl von Polymerheizrohren muss das Vorhandensein einer Verstärkungsschicht in der Konstruktion geklärt werden. Ohne sie hat die Leitung, wenn sie heißem Wasser ausgesetzt wird, nicht die erforderliche Steifigkeit.
Bestimmung der Wärmeleistung des Systems
Wie wählt man den Durchmesser der Rohre zum Heizen und sollte dies ohne berechnete Daten erfolgen? Bei einem kleinen Heizsystem können Sie auf komplexe Berechnungen verzichten. Es ist nur wichtig, die folgenden Regeln zu kennen:
- Der optimale Durchmesser von Rohren mit natürlicher Wärmezirkulation sollte zwischen 30 und 40 mm liegen.
- Bei einem geschlossenen System mit erzwungener Bewegung des Kühlmittels sollten kleinere Rohre verwendet werden, um einen optimalen Druck und Wasserdurchfluss zu erzielen.
Für eine genaue Berechnung wird empfohlen, das Programm zur Berechnung des Durchmessers der Heizungsrohre zu verwenden. Ist dies nicht der Fall, können Sie ungefähre Berechnungen verwenden. Zuerst müssen Sie die Wärmeleistung des Systems ermitteln. Verwenden Sie dazu die folgende Formel:
Q = (V · Δt · K) 860
Wo Q. - berechnete Heizleistung, kW / h,V. - Raumvolumen (Haus), m³,Δt - der Unterschied zwischen den Temperaturen auf der Straße und in Innenräumen, ° C,ZU - den geschätzten Wärmeverlustkoeffizienten zu Hause,860 - der Wert für die Übersetzung der erhaltenen Werte in ein akzeptables Format von kW / h.
Die größte Schwierigkeit bei der vorläufigen Berechnung des Durchmessers der Kunststoffrohre zum Heizen wird durch den Korrekturfaktor K verursacht. Er hängt von der Wärmedämmung des Hauses ab. Es wird am besten vom Tisch genommen.
| Koeffizient K. | Der Grad der Wärmedämmung des Gebäudes |
| 3-4 | Minimale Wärmedämmung |
| 2-2,9 | Minimale Isolierung der Fassade - Ziegelverkleidung. |
| 1-1,9 | Durchschnittliche Wärmedämmung |
| 0,6-0,9 | Hochwertige Dämmung des Hauses, moderne Fenster und Türen sind eingebaut |
Als Beispiel für die Berechnung der Durchmesser von Polypropylenrohren zum Heizen können Sie die erforderliche Wärmeleistung eines Raums mit einem Gesamtvolumen von 47 m³ berechnen. In diesem Fall beträgt die Außentemperatur -23 ° C und in Innenräumen - + 20 ° C. Dementsprechend beträgt die Differenz & Dgr; t 43 ° C. Der Korrekturfaktor wird mit 1,1 angenommen. Dann wird die erforderliche Wärmeleistung sein.
Q = (47 * 43 * 1,1) / 860 = 2,585 kW / h
Der nächste Schritt bei der Auswahl des Rohrdurchmessers zum Erhitzen besteht darin, die optimale Geschwindigkeit des Kühlmittels zu bestimmen.
Die vorgestellten Berechnungen berücksichtigen nicht die Korrektur der Rauheit der Innenfläche der Linien.
Wassergeschwindigkeit in Rohren
Der optimale Wärmeübertragungsdruck im Netz ist für eine gleichmäßige Verteilung der Wärmeenergie auf Heizkörper und Batterien erforderlich. Für die richtige Auswahl der Durchmesser der Heizungsrohre sollten die optimalen Werte für die Geschwindigkeit des Wasservorschubs in den Rohrleitungen herangezogen werden.
Es ist zu beachten, dass bei Überschreitung der Intensität des Kühlmittels Fremdgeräusche im System auftreten können. Daher sollte dieser Wert zwischen 0,36 und 0,7 m / s liegen. Wenn der Parameter kleiner ist, treten zwangsläufig zusätzliche Wärmeverluste auf. Wenn es überschritten wird, tritt in Rohrleitungen und Heizkörpern eine Geräuschentwicklung auf.
Verwenden Sie für die endgültige Berechnung des Durchmessers des Heizungsrohrs die Daten aus der folgenden Tabelle.
Durch Einsetzen der Formel zur Berechnung des Durchmessers des Heizrohrs in die zuvor erhaltenen Werte kann festgestellt werden, dass der optimale Rohrdurchmesser für einen bestimmten Raum 12 mm beträgt. Dies ist nur eine Schätzung. In der Praxis empfehlen Experten, 10-15% zu den erhaltenen Werten hinzuzufügen. Dies liegt daran, dass sich die Formel zur Berechnung des Durchmessers des Heizungsrohrs aufgrund des Hinzufügens neuer Komponenten zum System ändern kann.
Für eine genaue Berechnung benötigen Sie ein spezielles Programm zur Berechnung des Durchmessers der Heizungsrohre. Ähnliche Softwaresysteme können in einer Demo mit eingeschränkten Berechnungsmöglichkeiten heruntergeladen werden.
Berechnung des Heizungsverteilers und der Montagehülsen
Die obige Berechnungstechnologie kann auf alle Arten der Wärmeversorgung angewendet werden - Einzelrohr, Doppelrohr und Kollektor. Für letztere ist es jedoch erforderlich, den Durchmesser des Heizungsverteilers korrekt zu berechnen.
Dieses Heizelement ist für die Verteilung des Kühlmittels in mehreren Kreisläufen erforderlich. In diesem Fall ist die Berechnung des korrekten Durchmessers des Heizungsverteilers untrennbar mit der Berechnung des optimalen Querschnitts der Rohrleitung verbunden. Dies ist die nächste Stufe beim Entwurf eines Wärmeversorgungssystems.
Um den Durchmesser des Heizungsverteilers zu berechnen, müssen Sie zuerst den Querschnitt der Rohre gemäß dem obigen Schema berechnen. Dann können Sie eine ziemlich einfache Formel verwenden:
M0 = M1 + M2 + M3 + M4
Wo M0 - den gewünschten Durchmesser des Kollektors,M1, M2, M3, M4 - Durchmesser der angeschlossenen Rohrleitungen.
Bei der Bestimmung der Höhe und des optimalen Abstands zwischen den Düsen wird das Prinzip der "drei Durchmesser" angewendet. Ihm zufolge sollte die Entfernung der Rohre auf der Struktur jeweils 6 Radien betragen. Der Gesamtdurchmesser des Heizungsverteilers entspricht ebenfalls diesem Wert.
Neben dieser Komponente des Systems ist es jedoch häufig erforderlich, zusätzliche Komponenten anzuwenden. Wie kann man den Durchmesser der Hülse für Heizungsrohre herausfinden? Nur durch eine vorläufige Berechnung des Querschnitts von Autobahnen. Darüber hinaus müssen Sie die Dicke der Wände und das Material ihrer Herstellung berücksichtigen. Das Design der Hülse und der Grad ihrer Wärmedämmung hängen davon ab.
Der Wert des Durchmessers der Muffe für Heizungsrohre wird vom Material der Wand sowie des Rohrs beeinflusst. Es ist wichtig, den möglichen Ausdehnungsgrad beim Erhitzen der Oberfläche zu berücksichtigen. Wenn der Durchmesser der Kunststoffheizrohre 20 mm beträgt, sollte der gleiche Parameter für die Hülse mindestens 24 mm betragen.
Die Installation der Hülse muss auf einem Zementmörtel oder einem ähnlichen nicht brennbaren Material erfolgen.
Zusätzliche Daten zur Berechnung des Durchmessers der Wärmeversorgungsleitungen
Nachdem Sie den Durchmesser der Rohre zum Heizen eines Privathauses ausgewählt haben, müssen Sie das Herstellungsmaterial richtig auswählen und auch die Merkmale des Heizsystems berücksichtigen. Dieser Parameter wird durch die Anordnung der Leitungen sowie die Anzahl der Absperr- und Steuerventile beeinflusst.
Neben der Kenntnis des Rohrdurchmessers beim Heizen mit natürlicher Zirkulation ist es erforderlich, die Höhe des Beschleunigungssteigrohrs zu berücksichtigen und die richtige Größe für seinen Abschnitt zu wählen. Es sollte eine Mindesthöhe von 1,5 relativ zu anderen Wärmeversorgungselementen haben. Um die Geschwindigkeit des Kühlmittels zu erhöhen, muss der Durchmesser der Polypropylenrohre, die bei der Konstruktion des Boosters verwendet werden, eine Nummer größer sein als der der Hauptleitung.
Es ist auch wichtig, die Wandstärke von Rohrleitungen zu berücksichtigen. Dies hängt vom Herstellungsmaterial ab und kann zwischen 0,5 mm (Stahl) und 5 mm (Kunststoff) variieren. Die Wahl des Rohrdurchmessers für das Heizsystem eines Privathauses wird vom Herstellungsmaterial beeinflusst. Es wird daher empfohlen, Kunststoffleitungen für Systeme mit Zwangsumlauf zu installieren. Ihr Innendurchmesser kann zwischen 10 und 30 mm variieren. Weitere Informationen zur Wandstärke von Polymerrohren zum Heizen finden Sie in der Tabelle.
Bei Stahlmodellen müssen nicht nur deren geometrische Abmessungen, sondern auch die Masse berücksichtigt werden. Es kommt direkt auf die Wandstärke an. In Programmen zur Berechnung des Durchmessers von Heizungsrohren muss unbedingt eine Funktion zur Berechnung des spezifischen Gewichts von 1 m vorhanden sein. Stahlleitung.
Wenn Sie diese zusätzlichen Eigenschaften kennen, können Sie die Parameter des Heizungssystems genau berechnen, einschließlich der richtigen Auswahl der Durchmesser der Heizungsrohre.
Wenn Sie nur den Querschnitt des wärmeleitenden Netzes berechnen müssen, können Sie kostenlose Demoversionen professioneller Programme verwenden.
Material zur Herstellung von Heizungsrohren
Neben der richtigen Auswahl der Rohrdurchmesser für die Wärmeversorgung müssen Sie die Eigenschaften des Herstellungsmaterials kennen. Dies wirkt sich auf den Wärmeverlust des Systems sowie auf die Komplexität der Installation aus.
Es ist zu beachten, dass die Berechnung der Durchmesser der Heizungsrohre erst nach Auswahl des Herstellungsmaterials erfolgt. Derzeit werden verschiedene Arten von Pipelines verwendet, um die Wärmeversorgungssysteme zu vervollständigen:
- Polymer. Sie bestehen aus Polypropylen oder vernetztem Polyethylen. Der Unterschied liegt in den zusätzlichen Komponenten, die während des Herstellungsprozesses hinzugefügt werden. Nach der Berechnung des Durchmessers der Polypropylenrohre für die Wärmeversorgung müssen Sie die richtige Wandstärke auswählen. Sie variiert zwischen 1,8 und 3 mm, abhängig von den Parametern des maximalen Drucks in den Leitungen.
- Stahl. Bis vor kurzem war dies die häufigste Heizanordnung. Trotz ihrer mehr als guten Festigkeitseigenschaften weisen Stahlrohre eine Reihe erheblicher Nachteile auf - komplizierte Installation, allmähliches Rosten der Oberfläche und erhöhte Rauheit. Alternativ können Rohre aus Edelstahl verwendet werden. Einer ihrer Werte ist eine Größenordnung höher als die der „Schwarzen“;
- Kupfer. Aufgrund der technischen und betrieblichen Eigenschaften sind Kupferpipelines die beste Option. Sie sind durch eine ausreichende Dehnung gekennzeichnet, d.h. Wenn Wasser darin gefriert, dehnt sich das Rohr für einige Zeit ohne Verlust der Dichtheit aus. Der Nachteil sind die hohen Kosten.
Zusätzlich zu den korrekt ausgewählten und berechneten Rohrdurchmessern müssen Sie die Methode ihrer Verbindung bestimmen. Dies hängt auch vom Herstellungsmaterial ab. Bei Polymeren wird eine Muffenverbindung durch Schweißen oder auf Klebstoffbasis (sehr selten) verwendet. Stahlrohrleitungen werden durch Lichtbogenschweißen (Verbindungen bester Qualität) oder Gewindemethode montiert.
Im Videomaterial sehen Sie ein Beispiel für die Berechnung des Rohrdurchmessers in Abhängigkeit von der optimalen Durchflussmenge des Kühlmittels:
