Ispravan dizajn sustava grijanja je uzeti u obzir sve moguće čimbenike utjecaja na njegovu učinkovitost. Pored ispravnog odabira glavnih komponenti, kotla, radijatora, sigurnosnih skupina, treba pravilno izračunati presjek mreže. Da biste to učinili, morate znati optimalni promjer cijevi za grijanje: kako odabrati i izračunati sami?
Poteškoće u odabiru promjera cijevi za grijanje
Činilo bi se - izbor promjera cijevi za grijanje privatne kuće nije težak zadatak. Oni trebaju osigurati samo isporuku rashladne tekućine iz izvora njezinog grijanja do uređaja za opskrbu toplinom - radijatora, akumulatora.
Ali u praksi, pogrešno odabrani promjer razvodnog grijača ili cijevi za dovod može dovesti do značajnog pogoršanja u radu cijelog sustava. To je zbog procesa koji se događaju tijekom kretanja vode duž autocesta. Da biste to učinili, morate znati osnove fizike i hidrodinamike. Da ne biste ušli u džunglu točnih izračuna, možete odrediti glavne karakteristike grijanja, koje izravno ovise o presjeku cjevovoda:
- Brzina rashladne tekućine, To utječe ne samo na povećanje buke tijekom rada opskrbe toplinom, već je potrebno i za optimalnu raspodjelu topline između grijaćih uređaja. Jednostavno, voda ne bi trebala imati vremena da se ohladi na minimalnu razinu kada dosegne posljednji radijator u sustavu;
- Volumen rashladne tekućine, Dakle, promjer cijevi s prirodnom cirkulacijom grijanja trebao bi biti velik kako bi se smanjili gubici zbog trenja tekućine o unutarnjoj površini cjevovoda. Međutim, zajedno s tim, povećava se volumen rashladne tekućine, što povlači za sobom povećanje troškova zagrijavanja;
- Hidraulički gubici, Ako sustav koristi različite promjere plastičnih cijevi za grijanje, tada će se neizbježno pojaviti razlika tlaka na njihovom spoju, što će dovesti do povećanja hidrauličkih gubitaka.
Kako odabrati promjer cijevi za grijanje, tako da nakon instalacije ne morate ponovno obraditi cijeli sustav grijanja zbog izuzetno male učinkovitosti? Prije svega, trebali biste ispravno izračunati presjek autocesta. Da biste to učinili, preporučuje se korištenje posebnih programa i, ako želite, ručno provjerite rezultat.
Na spoju se promjeri polipropilenskih cijevi za grijanje smanjuju zbog prekrivanja. Smanjenje presjeka ovisi o stupnju zagrijavanja tijekom lemljenja i usklađenosti s tehnologijom ugradnje.
Postupak izračuna poprečnog presjeka vodovoda
Prije izračunavanja promjera cijevi za grijanje potrebno je utvrditi njihove osnovne geometrijske parametre. Da biste to učinili, morate znati glavne karakteristike autocesta. Oni uključuju ne samo performanse, već i veličinu.
Svaki proizvođač označava vrijednost dijela cijevi - promjer. Ali u stvari, to ovisi o debljini stijenke i materijalu izrade. Prije nabave određenog modela cjevovoda, morate znati sljedeće značajke oznake geometrijskih dimenzija:
- Izračun promjera polipropilenskih cijevi za grijanje vrši se uzimajući u obzir činjenicu da proizvođači navode vanjske ukupne dimenzije. Za izračunavanje korisnog presjeka potrebno je oduzeti dvije debljine stijenke;
- Za čelične i bakrene cjevovode date su unutarnje dimenzije.
Znajući ove značajke, možete izračunati promjer razdjelnika grijanja, cijevi i drugih komponenata za ugradnju.
Prilikom odabira polimernih cijevi za grijanje potrebno je razjasniti prisutnost armaturnog sloja u dizajnu. Bez njega, kada je izložen vrućoj vodi, linija neće imati potrebnu krutost.
Određivanje toplinske snage sustava
Kako odabrati promjer cijevi za grijanje i treba li to učiniti bez izračunatih podataka? Za mali sustav grijanja, možete to učiniti bez složenih izračuna. Važno je znati samo sljedeća pravila:
- Optimalni promjer cijevi s prirodnom cirkulacijom grijanja trebao bi biti od 30 do 40 mm;
- Za zatvoreni sustav s prisilnim kretanjem rashladne tekućine treba koristiti cijevi manjeg presjeka za stvaranje optimalnog tlaka i protoka vode.
Za točan izračun preporučuje se korištenje programa za izračun promjera cijevi za grijanje. Ako nisu, možete upotrijebiti približne proračune. Prvo morate pronaći toplinsku snagu sustava. Da biste to učinili, koristite sljedeću formulu:
Q = (V * Δt * K) 860
Gdje P - proračunska snaga grijanja, kW / h,V - zapremina prostorije (kuće), m³,Dt - razlika između temperatura na ulici i u zatvorenom, ° C,DO - procijenjeni koeficijent gubitka topline kod kuće,860 - vrijednost za prevođenje dobivenih vrijednosti u prihvatljivi format kW / h.
Najveće poteškoće u preliminarnom proračunu promjera plastičnih cijevi za grijanje uzrokuju korekcijski faktor K. Ovisi o toplinskoj izolaciji kuće. Najbolje je uzeti sa stola.
| Koeficijent K | Stupanj toplinske izolacije zgrade |
| 3-4 | Minimalna toplinska izolacija |
| 2-2,9 | Minimalna izolacija fasade - obloga od opeke. |
| 1-1,9 | Prosječna toplinska izolacija |
| 0,6-0,9 | Ugrađena je visokokvalitetna izolacija kuće, moderni prozori i vrata |
Kao primjer izračuna promjera polipropilenskih cijevi za grijanje, možete izračunati potrebnu toplinsku snagu prostora ukupne zapremine 47 m³. U ovom će slučaju vanjska temperatura biti -23 ° C, a u zatvorenom - + 20 ° C. Prema tome, razlika Δt bit će 43 ° C. Faktor korekcije uzima se kao 1,1. Tada će biti potrebna toplinska snaga.
Q = (47 * 43 * 1,1) /860=2.585 kW / h
Sljedeći korak u odabiru promjera cijevi za grijanje je određivanje optimalne brzine rashladne tekućine.
Prikazani izračuni ne uzimaju u obzir korekciju hrapavosti unutarnje površine vodova.
Brzina vode u cijevima
Optimalan tlak nosača topline u mreži potreban je za ravnomjernu raspodjelu toplinske energije preko radijatora i akumulatora. Za ispravan odabir promjera cijevi za grijanje potrebno je uzeti optimalne vrijednosti brzine napredovanja vode u cjevovodima.
Vrijedno je zapamtiti da ako se prekorači intenzitet rashladne tekućine, u sustavu može doći do vanjske buke. Stoga bi ta vrijednost trebala biti jednaka od 0,36 do 0,7 m / s. Ako je parametar manji, neizbježno će se pojaviti dodatni gubici topline. Ako se prekorači, pojavit će se pojava buke u cjevovodima i radijatorima.
Za konačni izračun promjera cijevi za grijanje koristite podatke iz tablice u nastavku.
Zamijenivši formulu za izračun promjera cijevi za grijanje u prethodno dobivenim vrijednostima, može se utvrditi da će optimalni promjer cijevi za određenu sobu biti 12 mm. Ovo je samo procjena. U praksi stručnjaci preporučuju dodavanje 10-15% dobivenim vrijednostima. To je zato što se formula za izračunavanje promjera cijevi za grijanje može mijenjati zbog dodavanja novih komponenti u sustav.
Za točan izračun trebat će vam poseban program za izračun promjera cijevi za grijanje. Slični softverski sustavi mogu se preuzeti u demonstracijskim uvjetima s ograničenim mogućnostima izračunavanja.
Proračun razdjelnika grijanja i ugradbenih čahura
Gornja tehnologija izračunavanja može se primijeniti na sve vrste opskrbe toplinom - jednocijevne, dvocijevne i kolektorske. Međutim, za potonje je potrebno ispravno izračunati promjer razdjelnika grijanja.
Ovaj grijaći element potreban je za distribuciju rashladne tekućine u nekoliko krugova. U ovom slučaju, proračun ispravnog promjera razdjelnika grijanja neraskidivo je povezan s proračunom optimalnog presjeka cjevovoda. Ovo je sljedeća faza u dizajnu sustava za opskrbu toplinom.
Da biste izračunali promjer razdjelnika grijanja, prvo morate izračunati presjek cijevi prema gornjoj shemi. Tada možete koristiti prilično jednostavnu formulu:
M0 = M1 + M2 + M3 + M4
Gdje M0 - željeni promjer sakupljača,M1, M2, M3, M4 - promjeri spojenih cjevovoda.
Pri određivanju visine i optimalne udaljenosti između mlaznica primjenjuje se princip "tri promjera". Prema njegovim riječima, udaljenost cijevi na konstrukciji trebala bi biti 6 radijusa. Ukupni promjer razdjelnika grijanja također je jednak ovoj vrijednosti.
No pored ove komponente sustava često je potrebno primijeniti i dodatne. Kako saznati promjer čahure za cijevi za grijanje? Samo obavljanjem preliminarnog izračuna presjeka autocesta. Osim toga, morate uzeti u obzir debljinu zidova i materijal njihove izrade. Dizajn čahure, stupanj njegove toplinske izolacije ovisit će o tome.
Na vrijednost promjera čahure za cijevi za grijanje utječe materijal zida, kao i cijev. Važno je uzeti u obzir mogući stupanj širenja prilikom zagrijavanja površine. Ako su promjeri plastičnih cijevi za grijanje 20 mm, tada bi isti parametar za čahuru trebao biti najmanje 24 mm.
Ugradnja čahure mora biti izvedena na cementnoj žbuci ili sličnom nezapaljivom materijalu.
Dodatni podaci za izračunavanje promjera cijevi za dovod topline
Nakon odabira promjera cijevi za grijanje privatne kuće, morate pravilno odabrati njihov proizvodni materijal, a također uzeti u obzir značajke sustava grijanja. Na ovaj parametar utječe raspored vodova, kao i broj odvodnih i upravljačkih ventila.
Uz poznavanje promjera cijevi u grijanju s prirodnom cirkulacijom, potrebno je uzeti u obzir visinu ubrzavajućeg uspona i odabrati pravu veličinu za njegov presjek. Treba biti na minimalnoj visini od 1,5 u odnosu na ostale elemente opskrbe toplinom. Da bi se povećala brzina rashladne tekućine, promjer polipropilenskih cijevi koji se koriste u dizajnu uređaja za povišenje tlaka mora biti za jednu veličinu veći od glavnog vodovoda.
Također je važno uzeti u obzir debljinu stijenki cjevovoda. Ovisi o materijalu izrade i može varirati od 0,5 mm (čelik) do 5 mm (plastika). Na izbor promjera cijevi za sustav grijanja privatne kuće utječe materijal izrade. Dakle, preporučuje se ugradnja plastičnih vodova za sustave s prisilnom cirkulacijom. Njihov unutarnji promjer može varirati od 10 do 30 mm. Više informacija o debljini stijenke polimernih cijevi za grijanje možete naći u tablici.
Za čelične modele potrebno je uzeti u obzir ne samo njihove geometrijske dimenzije, već i masu. To izravno ovisi o debljini zida. U programima za proračun promjera cijevi za grijanje nužno mora postojati funkcija za izračunavanje specifične težine od 1 m. čelična linija.
Znajući ove dodatne karakteristike, možete napraviti najtočniji izračun parametara sustava grijanja, uključujući ispravan odabir promjera cijevi za grijanje.
Ako trebate izračunati samo presjek mreže toplinskih vodova, možete koristiti besplatne demo verzije profesionalnih programa.
Materijal za proizvodnju cijevi za grijanje
Pored ispravnog izbora promjera cijevi za opskrbu toplinom, morate znati karakteristike njihovog proizvodnog materijala. To će utjecati na gubitak topline sustava, kao i na složenost instalacije.
Treba imati na umu da se proračun promjera cijevi za grijanje provodi tek nakon odabira materijala za njihovu izradu. Trenutno se za dovršavanje sustava opskrbe toplinom koristi nekoliko vrsta cjevovoda:
- Polimer, Izrađeni su od polipropilena ili umreženog polietilena. Razlika je u dodatnim komponentama koje se dodaju tokom procesa proizvodnje. Nakon izračuna promjera polipropilenskih cijevi za opskrbu toplinom, morate odabrati ispravnu debljinu njihovog zida. Ona varira od 1,8 do 3 mm, ovisno o parametrima maksimalnog tlaka u vodovima;
- Željezo, Donedavno je to bio najčešći raspored grijanja. Unatoč svojim više nego dobrim karakteristikama čvrstoće, čelične cijevi imaju niz značajnih nedostataka - komplicirana ugradnja, postupno površinsko hrđanje i povećana hrapavost. Alternativno se mogu koristiti cijevi izrađene od nehrđajućeg čelika. Jedna od njihovih vrijednosti je redoslijed veličine veći od „crnaca“;
- Bakar, Prema tehničkim i operativnim karakteristikama, bakreni cjevovodi su najbolja opcija. Karakterizira ih dovoljno istezanje, tj. ako se voda smrzne u njima, cijev će se neko vrijeme proširiti bez gubitka nepropusnosti. Nedostatak su visoki troškovi.
Pored ispravno odabranih i izračunatih promjera cijevi, morate odrediti način njihove veze. To također ovisi o materijalu izrade. Za polimere upotrebljava se spojnica za zavarivanje zavarivanjem ili na ljepljivoj osnovi (vrlo rijetko). Čelični cjevovodi montirani su lučnim zavarivanjem (najkvalitetniji spojevi) ili navojnom metodom.
U video materijalu možete vidjeti primjer izračuna promjera cijevi ovisno o optimalnom protoku rashladne tekućine:
