Het juiste ontwerp van het verwarmingssysteem moet rekening houden met alle mogelijke factoren die van invloed zijn op het rendement. Naast de juiste selectie van de hoofdcomponenten, ketel, radiatoren, veiligheidsgroepen, moet de doorsnede van het net correct worden berekend. Om dit te doen, moet u de optimale diameter van de verwarmingsbuizen kennen: hoe kunt u deze zelf kiezen en berekenen?
Moeilijkheden bij het kiezen van de diameter van de verwarmingsbuizen
Het lijkt erop dat de keuze van de diameter van de buizen voor het verwarmen van een privéwoning geen moeilijke taak is. Ze mogen alleen zorgen voor de toevoer van het koelmiddel van de bron van de verwarming naar warmtetoevoerapparaten - radiatoren, batterijen.
Maar in de praktijk kan een verkeerd gekozen diameter van het verwarmingsverdeelstuk of de toevoerleiding leiden tot een aanzienlijke verslechtering van de werking van het gehele systeem. Dit komt door de processen die plaatsvinden tijdens het verplaatsen van water langs snelwegen. Om dit te doen, moet je de basis van fysica en hydrodynamica kennen. Om niet de jungle van nauwkeurige berekeningen in te gaan, kunt u de belangrijkste kenmerken van verwarming bepalen, die rechtstreeks afhangen van de doorsnede van de pijpleidingen:
- Snelheid koelvloeistof. Het heeft niet alleen invloed op de toename van het geluid tijdens de werking van de warmtetoevoer, maar is ook noodzakelijk voor een optimale warmteverdeling over de verwarmingsapparaten. Het water mag simpelweg geen tijd hebben om af te koelen tot het minimumniveau wanneer het de laatste radiator in het systeem bereikt;
- Volume koelvloeistof. De diameter van buizen met natuurlijke circulatie van verwarming moet dus groot zijn om verliezen als gevolg van wrijving van de vloeistof op het binnenoppervlak van de pijpleiding te verminderen. Tegelijkertijd neemt het volume van de koelvloeistof toe, wat leidt tot een verhoging van de verwarmingskosten;
- Hydraulische verliezen. Als het systeem verschillende diameters van plastic buizen gebruikt voor verwarming, zal er onvermijdelijk een drukverschil op hun kruising zijn, wat zal leiden tot een toename van hydraulische verliezen.
Hoe kies je de diameter van de buis voor verwarming, zodat je bij installatie niet het hele verwarmingssysteem opnieuw hoeft te doen vanwege het extreem lage rendement? Allereerst moet u de juiste berekening van de doorsnede van de snelwegen uitvoeren. Om dit te doen is het aan te raden speciale programma's te gebruiken en desgewenst zelf handmatig het resultaat te controleren.
Op de kruising worden de diameters van de te verwarmen polypropyleen buizen verkleind door de overlay. De vermindering van de doorsnede is afhankelijk van de mate van verwarming tijdens het solderen en de naleving van de installatietechnologie.
De procedure voor het berekenen van de doorsnede van warmtetoevoerleidingen
Voordat u de diameter van de verwarmingspijp berekent, moeten hun geometrische basisparameters worden bepaald. Om dit te doen, moet u de belangrijkste kenmerken van de snelwegen kennen. Deze omvatten niet alleen prestaties, maar ook grootte.
Elke fabrikant geeft de waarde van de buissectie - diameter aan. Maar in feite hangt het af van de wanddikte en het fabricagemateriaal. Voordat u een bepaald model pijpleidingen aanschaft, moet u de volgende kenmerken van de aanduiding van geometrische afmetingen kennen:
- De berekening van de diameter van polypropyleen buizen voor verwarming wordt gedaan rekening houdend met het feit dat fabrikanten de buitenste totale afmetingen aangeven. Om de nuttige sectie te berekenen, moeten twee wanddiktes worden afgetrokken;
- Voor stalen en koperen leidingen worden interne afmetingen gegeven.
Als u deze kenmerken kent, kunt u de diameter van het verwarmingsverdeelstuk, de leidingen en andere componenten voor installatie berekenen.
Bij het kiezen van polymeer verwarmingsbuizen moet de aanwezigheid van een versterkende laag in het ontwerp worden verduidelijkt. Zonder dit zal de lijn bij blootstelling aan warm water niet de nodige stijfheid hebben.
Bepaling van het thermische vermogen van het systeem
Hoe de diameter van buizen voor verwarming kiezen en moet dit worden gedaan zonder berekende gegevens? Voor een klein verwarmingssysteem kunt u het zonder ingewikkelde berekeningen doen. Het is alleen belangrijk om de volgende regels te kennen:
- De optimale diameter van buizen met natuurlijke circulatie van verwarming moet 30 tot 40 mm zijn;
- Voor een gesloten systeem met geforceerde beweging van het koelmiddel, moeten kleinere pijpen worden gebruikt om een optimale druk en waterstroom te creëren.
Voor een nauwkeurige berekening wordt aanbevolen om het programma te gebruiken om de diameter van de verwarmingsbuizen te berekenen. Als dat niet het geval is, kunt u berekeningen bij benadering gebruiken. Eerst moet je het thermische vermogen van het systeem vinden. Gebruik hiervoor de volgende formule:
Q = (V * Δt * K) 860
Waar Q - berekend verwarmingsvermogen, kW / h,V - volume van de kamer (huis), m³,Δt - het verschil tussen de temperaturen op straat en binnenshuis, ° C,NAAR - de geschatte warmteverliescoëfficiënt thuis,860 - de waarde voor het vertalen van de verkregen waarden naar een acceptabel formaat van kW / h.
De grootste moeilijkheid bij de voorlopige berekening van de diameter van de plastic buizen voor verwarming wordt veroorzaakt door de correctiefactor K. Het hangt af van de thermische isolatie van het huis. Het kan het beste van de tafel worden genomen.
| Coëfficiënt K | De mate van thermische isolatie van het gebouw |
| 3-4 | Minimale thermische isolatie |
| 2-2,9 | Minimale isolatie van de gevel - bakstenen bekleding. |
| 1-1,9 | Gemiddelde thermische isolatie |
| 0,6-0,9 | Hoogwaardige isolatie van het huis, moderne ramen en deuren zijn geïnstalleerd |
Als voorbeeld voor het berekenen van de diameters van polypropyleen buizen voor verwarming, kunt u de benodigde warmteafgifte van een kamer met een totaal volume van 47 m³ berekenen. In dit geval is de buitentemperatuur -23 ° C en binnen - + 20 ° C. Dienovereenkomstig zal het verschil Δt 43 ° C zijn. De correctiefactor is 1,1. Dan is het benodigde thermische vermogen.
Q = (47 * 43 * 1.1) /860=2.585 kW / h
De volgende stap bij het kiezen van de diameter van de verwarmingsbuis is het bepalen van de optimale snelheid van het koelmiddel.
De gepresenteerde berekeningen houden geen rekening met de correctie voor de ruwheid van het binnenoppervlak van de lijnen.
Watersnelheid in leidingen
De optimale warmteoverdrachtsdruk in het net is nodig voor een gelijkmatige verdeling van thermische energie over radiatoren en batterijen. Voor de juiste selectie van de diameters van de verwarmingsbuizen, moeten de optimale waarden van de snelheid van wateropvoer in de pijpleidingen worden genomen.
Het is de moeite waard eraan te denken dat als de intensiteit van de koelvloeistof wordt overschreden, er vreemde geluiden in het systeem kunnen optreden. Deze waarde moet daarom gelijk zijn aan 0,36 tot 0,7 m / s. Als de parameter kleiner is, zullen onvermijdelijk extra warmteverliezen optreden. Als dit wordt overschreden, zal er lawaai ontstaan in pijpleidingen en radiatoren.
Gebruik de gegevens uit onderstaande tabel voor de uiteindelijke berekening van de diameter van de verwarmingsbuis.
Vervanging in de formule voor het berekenen van de diameter van de verwarmingsbuis in de eerder verkregen waarden, kan worden bepaald dat de optimale buisdiameter voor een bepaalde kamer 12 mm zal zijn. Dit is slechts een schatting. In de praktijk raden experts aan om 10-15% toe te voegen aan de verkregen waarden. Dit komt omdat de formule voor het berekenen van de diameter van de verwarmingsbuis kan veranderen als gevolg van de toevoeging van nieuwe componenten aan het systeem.
Voor een nauwkeurige berekening heeft u een speciaal programma nodig om de diameter van de verwarmingsbuizen te berekenen. Vergelijkbare softwaresystemen kunnen worden gedownload in een demo met beperkte rekenmogelijkheden.
Berekening van het verwarmingsverdeelstuk en montagehulzen
De bovenstaande berekeningstechnologie kan worden toegepast op alle soorten warmtetoevoer - enkele buis, dubbele buis en collector. Voor dit laatste is het echter noodzakelijk om de juiste berekening van de diameter van het verwarmingsverdeelstuk te maken.
Dit verwarmingselement is nodig voor de verdeling van het koelmiddel in meerdere circuits. In dit geval is de berekening van de juiste diameter van het verwarmingsverdeelstuk onlosmakelijk verbonden met de berekening van de optimale doorsnede van de pijpleiding. Dit is de volgende fase in het ontwerp van een warmtetoevoersysteem.
Om de diameter van het verwarmingsverdeelstuk te berekenen, moet u eerst de doorsnede van de buizen berekenen volgens het bovenstaande schema. Dan kun je een vrij simpele formule gebruiken:
M0 = M1 + M2 + M3 + M4
Waar M0 - de gewenste diameter van de opvangbak,M1, M2, M3, M4 - diameters van de aangesloten pijpleidingen.
Bij het bepalen van de hoogte en de optimale afstand tussen de nozzles wordt het principe van "drie diameters" toegepast. Volgens hem zou de afstand van de buizen op de constructie elk 6 radii moeten zijn. De totale diameter van het verwarmingsverdeelstuk is ook gelijk aan deze waarde.
Maar naast dit onderdeel van het systeem is het vaak nodig om er extra toe te passen. Hoe de diameter van de huls voor verwarmingsbuizen achterhalen? Alleen door een voorlopige berekening van de doorsnede van snelwegen uit te voeren. Bovendien moet u rekening houden met de dikte van de muren en het materiaal van hun fabricage. Het ontwerp van de huls, de mate van thermische isolatie hangt hiervan af.
De waarde van de diameter van de huls voor verwarmingsbuizen wordt beïnvloed door het materiaal van de muur, evenals de buis. Het is belangrijk om bij het verwarmen van het oppervlak rekening te houden met de mogelijke mate van uitzetting. Als de diameters van de kunststof verwarmingsbuizen 20 mm zijn, dan moet dezelfde parameter voor de huls minimaal 24 mm zijn.
De huls moet worden geïnstalleerd op een cementmortel of soortgelijk onbrandbaar materiaal.
Aanvullende gegevens voor het berekenen van de diameter van de warmtetoevoerleidingen
Na het kiezen van de diameter van de buizen voor het verwarmen van een privéwoning, moet u hun fabricagemateriaal correct kiezen en ook rekening houden met de kenmerken van het verwarmingssysteem. Deze parameter wordt beïnvloed door de lay-out van de lijnen, evenals het aantal afsluit- en regelkleppen.
Naast het kennen van de diameter van buizen bij verwarming met natuurlijke circulatie, is het noodzakelijk om rekening te houden met de hoogte van de versnellende stijgleiding en de juiste maat voor zijn sectie te kiezen. Het moet op een minimumhoogte van 1,5 zijn ten opzichte van andere warmtetoevoerelementen. Om de snelheid van het koelmiddel te verhogen, moet de diameter van de polypropyleen buizen die bij het ontwerp van de booster worden gebruikt één maat groter zijn dan die van de hoofdleiding.
Het is ook belangrijk om rekening te houden met de wanddikte van pijpleidingen. Het hangt af van het fabricagemateriaal en kan variëren van 0,5 mm (staal) tot 5 mm (kunststof). De keuze van de buisdiameter voor het verwarmingssysteem van een privéwoning wordt beïnvloed door het fabricagemateriaal. Het wordt daarom aanbevolen om plastic lijnen te installeren voor systemen met geforceerde circulatie. Hun binnendiameter kan variëren van 10 tot 30 mm. Meer informatie over de wanddikte van polymeerbuizen voor verwarming vindt u in de tabel.
Bij stalen modellen moet niet alleen rekening worden gehouden met hun geometrische afmetingen, maar ook met de massa. Het hangt direct af van de wanddikte. In programma's voor het berekenen van de diameter van verwarmingsbuizen moet er noodzakelijkerwijs een functie zijn voor het berekenen van het soortelijk gewicht van 1 m. stalen lijn.
Als u deze aanvullende kenmerken kent, kunt u de meest nauwkeurige berekening van de parameters van het verwarmingssysteem maken, inclusief de juiste selectie van de diameters van de verwarmingsbuizen.
Als u alleen de doorsnede van warmtegeleidende leidingen hoeft te berekenen, kunt u gratis demoversies van professionele programma's gebruiken.
Materiaal voor het vervaardigen van verwarmingsbuizen
Naast de juiste keuze van buisdiameters voor warmtetoevoer, moet u de kenmerken van hun productiemateriaal kennen. Dit heeft invloed op het warmteverlies van het systeem en de complexiteit van de installatie.
Er moet aan worden herinnerd dat de berekening van de diameters van de verwarmingsbuizen alleen wordt uitgevoerd nadat het materiaal van hun fabricage is geselecteerd. Momenteel worden verschillende soorten pijpleidingen gebruikt om de warmtetoevoersystemen te voltooien:
- Polymeer. Ze zijn gemaakt van polypropyleen of verknoopt polyethyleen. Het verschil zit in de extra componenten die tijdens het productieproces worden toegevoegd. Na het berekenen van de diameter van de polypropyleen buizen voor warmtetoevoer, moet u de juiste dikte van hun muur kiezen. Het varieert van 1,8 tot 3 mm, afhankelijk van de parameters van de maximale druk in de lijnen;
- Staal. Tot voor kort was dit de meest voorkomende verwarmingsopstelling. Ondanks zijn meer dan goede sterkte-eigenschappen, hebben stalen buizen een aantal belangrijke nadelen - gecompliceerde installatie, geleidelijke oppervlakteroesting en verhoogde ruwheid. Als alternatief kunnen buizen van roestvrij staal worden gebruikt. Een van hun waarde is een orde van grootte hoger dan de 'zwarten';
- Koper. Volgens technische en operationele kenmerken zijn koperen pijpleidingen de beste optie. Ze worden gekenmerkt door voldoende rek, d.w.z. als er water in bevriest, zal de buis enige tijd uitzetten zonder verlies van dichtheid. Nadeel zijn de hoge kosten.
Naast correct geselecteerde en berekende buisdiameters, moet u de methode van hun verbinding bepalen. Het hangt ook af van het fabricagemateriaal. Voor polymeren wordt een mofverbinding gebruikt door lassen of op kleefbasis (zeer zelden). Stalen pijpleidingen worden gemonteerd met booglassen (beste kwaliteit verbindingen) of met schroefdraad.
In het videomateriaal ziet u een voorbeeld van het berekenen van de diameter van de buizen afhankelijk van het optimale debiet van het koelmiddel:
