Proiectarea corectă a sistemului de încălzire este de a ține cont de toți factorii posibili de influență asupra eficienței sale. Pe lângă selecția corectă a principalelor componente, cazan, radiatoare, grupuri de siguranță, secțiunea transversală a rețelei trebuie calculată corect. Pentru a face acest lucru, trebuie să cunoașteți diametrul optim al conductelor de încălzire: cum să îl alegeți și să îl calculați singur?
Dificultăți în alegerea diametrului conductelor de încălzire
S-ar părea - alegerea diametrului conductelor pentru încălzirea unei case private nu este o sarcină dificilă. Acestea ar trebui să asigure numai livrarea lichidului de răcire de la sursa de încălzire la dispozitivele de alimentare cu căldură - radiatoare, baterii.
Dar, în practică, un diametru corect selectat al colectorului de încălzire sau a conductei de alimentare poate duce la o deteriorare semnificativă a funcționării întregului sistem. Acest lucru se datorează proceselor care apar în timpul deplasării apei pe autostrăzi. Pentru aceasta trebuie să cunoașteți elementele de bază ale fizicii și hidrodinamicii. Pentru a nu intra în jungla calculelor precise, puteți determina principalele caracteristici ale încălzirii, care depind direct de secțiunea transversală a conductelor:
- Viteza de răcire. Afectează nu numai creșterea zgomotului în timpul funcționării sursei de căldură, dar este necesară și pentru distribuția optimă a căldurii între dispozitivele de încălzire. Pur și simplu, apa nu ar trebui să aibă timp să se răcească la nivelul minim la atingerea ultimului calorifer din sistem;
- Volumul lichidului de răcire. Deci, diametrul conductelor cu circulație naturală a încălzirii ar trebui să fie mare pentru a reduce pierderile datorate frecării lichidului pe suprafața interioară a conductei. Cu toate acestea, odată cu aceasta, volumul lichidului de răcire crește, ceea ce implică o creștere a costului încălzirii acestuia;
- Pierderi hidraulice. Dacă sistemul folosește diametre diferite de conducte de plastic pentru încălzire, atunci inevitabil va exista o diferență de presiune la joncțiunea lor, ceea ce va duce la o creștere a pierderilor hidraulice.
Cum să alegeți diametrul conductei pentru încălzire, astfel încât, la instalare, să nu refaceți întregul sistem de încălzire din cauza eficienței extrem de scăzute? În primul rând, ar trebui să efectuați calculul corect al secțiunii transversale a autostrăzilor. Pentru a face acest lucru, este recomandat să utilizați programe speciale și, dacă doriți, să verificați singur rezultatul manual.
La joncțiune, diametrele țevilor de polipropilenă pentru încălzire sunt reduse datorită suprapunerii. Reducerea secțiunii transversale depinde de gradul de încălzire în timpul lipirii și de respectarea tehnologiei de instalare.
Procedura de calcul a secțiunii transversale a liniilor de alimentare cu căldură
Înainte de a calcula diametrul conductei de încălzire, este necesar să se determine parametrii geometrici de bază ai acestora. Pentru a face acest lucru, trebuie să cunoașteți principalele caracteristici ale autostrăzilor. Acestea includ nu numai performanța, ci și dimensiunea.
Fiecare producător indică valoarea secțiunii conductei - diametrul. Dar, de fapt, depinde de grosimea peretelui și de materialul de fabricație. Înainte de a achiziționa un anumit model de conducte, trebuie să cunoașteți următoarele caracteristici ale desemnării dimensiunilor geometrice:
- Calculul diametrului conductelor de polipropilenă pentru încălzire se face ținând cont de faptul că producătorii indică dimensiunile generale exterioare. Pentru a calcula secțiunea utilă, este necesar să scădem două grosimi de perete;
- Pentru conductele din oțel și cupru, se dau dimensiuni interne.
Cunoscând aceste caracteristici, puteți calcula diametrul colectorului de încălzire, conductele și alte componente pentru instalare.
Atunci când alegeți conductele de încălzire din polimeri, este necesar să clarificați prezența unui strat de armare în proiectare. Fără aceasta, atunci când este expusă la apă caldă, linia nu va avea rigiditatea necesară.
Determinarea puterii termice a sistemului
Cum se alege diametrul conductelor pentru încălzire și trebuie făcut fără date calculate? Pentru un sistem de încălzire mic, puteți face fără calcule complexe. Este important să cunoașteți următoarele reguli:
- Diametrul optim al țevilor cu circulație naturală a încălzirii trebuie să fie de la 30 la 40 mm;
- Pentru un sistem închis cu mișcare forțată a lichidului de răcire, trebuie utilizate tuburi mai mici pentru a crea presiune optimă și debitul de apă.
Pentru un calcul precis, se recomandă utilizarea programului pentru calcularea diametrului conductelor de încălzire. În caz contrar, puteți utiliza calcule aproximative. În primul rând, trebuie să găsiți puterea termică a sistemului. Pentru a face acest lucru, utilizați următoarea formulă:
Q = (V * Δt * K) 860
Unde Q - puterea de încălzire calculată, kW / h,V - volumul camerei (casa), m³,At - diferența dintre temperaturile din stradă și din interior, ° C,LA - coeficientul estimat de pierdere de căldură la domiciliu;860 - valoarea pentru traducerea valorilor obținute într-un format acceptabil de kW / h.
Cea mai mare dificultate în calculul preliminar al diametrului conductelor de plastic pentru încălzire este cauzată de factorul de corecție K. Depinde de izolarea termică a casei. Cel mai bine este luat de pe masă.
| Coeficientul K | Gradul de izolare termică a clădirii |
| 3-4 | Izolare termică minimă |
| 2-2,9 | Izolația minimă a fațadei - căptușeală din cărămidă. |
| 1-1,9 | Izolare termică medie |
| 0,6-0,9 | Este instalată o izolație de înaltă calitate a casei, ferestre și uși moderne |
Ca un exemplu de calcul al diametrelor conductelor de polipropilenă pentru încălzire, puteți calcula puterea de căldură necesară a unei încăperi cu un volum total de 47 m³. În acest caz, temperatura exterioară va fi de -23 ° C, iar în interior - + 20 ° C. În consecință, diferența Δt va fi de 43 ° C. Factorul de corecție este 1.1. Atunci puterea termică necesară va fi.
Q = (47 * 43 * 1.1) / 860=2.585 kW / h
Următorul pas în alegerea diametrului conductei pentru încălzire este determinarea vitezei optime a lichidului de răcire.
Calculele prezentate nu iau în considerare corecția pentru rugozitatea suprafeței interioare a liniilor.
Viteza apei în conducte
Presiunea optimă de transfer de căldură în rețea este necesară pentru o distribuție uniformă a energiei termice peste radiatoare și baterii. Pentru selectarea corectă a diametrelor conductelor de încălzire, trebuie luate valorile optime ale vitezei de avansare a apei în conducte.
Merită să ne amintim că dacă intensitatea lichidului de răcire este depășită, în sistem poate apărea zgomot străin. Prin urmare, această valoare ar trebui să fie egală cu 0,36 până la 0,7 m / s. Dacă parametrul este mai mic, se vor produce inevitabil pierderi de căldură suplimentare. Dacă este depășit, va apărea zgomot în conducte și calorifere.
Pentru calculul final al diametrului conductei de încălzire, utilizați datele din tabelul de mai jos.
Înlocuind formula pentru calculul diametrului conductei de încălzire în valorile obținute anterior, se poate determina că diametrul optim al conductei pentru o anumită încăpere va fi de 12 mm. Aceasta este doar o estimare. În practică, experții recomandă adăugarea a 10-15% la valorile obținute. Acest lucru se datorează faptului că formula de calcul a diametrului conductei de încălzire se poate modifica din cauza adăugării de componente noi în sistem.
Pentru un calcul precis, veți avea nevoie de un program special pentru calcularea diametrului conductelor de încălzire. Sisteme software similare pot fi descărcate într-o demo cu capacități de calcul limitate.
Calcularea colectorului de încălzire și a manșonelor de montare
Tehnologia de calcul de mai sus poate fi aplicată la toate tipurile de alimentare cu căldură - conductă unică, dublă țeavă și colector. Totuși, pentru acestea din urmă, este necesar să se calculeze corect diametrul galeriei de încălzire.
Acest element de încălzire este necesar pentru distribuirea lichidului de răcire în mai multe circuite. În acest caz, calculul diametrului corect al colectorului de încălzire este indisolubil legat de calculul secțiunii optime a conductei. Aceasta este următoarea etapă în proiectarea unui sistem de alimentare cu căldură.
Pentru a calcula diametrul colectorului de încălzire, trebuie mai întâi să calculați secțiunea transversală a conductelor conform schemei de mai sus. Apoi puteți utiliza o formulă destul de simplă:
M0 = M1 + M2 + M3 + M4
Unde M0 - diametrul dorit al colectorului;M1, M2, M3, M4 - diametrele conductelor conectate.
La determinarea înălțimii și distanței optime între duze, se aplică principiul „trei diametre”. Potrivit acestuia, distanța conductelor de pe structură ar trebui să fie de 6 raze fiecare. Diametrul total al colectorului de încălzire este, de asemenea, egal cu această valoare.
Dar, pe lângă această componentă a sistemului, este adesea necesar să se aplice și altele. Cum să aflați diametrul manșonului pentru conductele de încălzire? Numai prin efectuarea unui calcul preliminar al secțiunii transversale a autostrăzilor. În plus, trebuie să luați în considerare grosimea pereților și materialul de fabricație al acestora. Designul manșonului, gradul de izolare termică a acestuia va depinde de acest lucru.
Valoarea diametrului manșonului pentru conductele de încălzire este afectată de materialul peretelui, precum și de țeavă. Este important să se ia în considerare gradul posibil de expansiune la încălzirea suprafeței. Dacă diametrele conductelor de încălzire din plastic sunt de 20 mm, atunci același parametru pentru mânecă trebuie să fie de cel puțin 24 mm.
Instalarea manșonului trebuie să se facă pe un mortar de ciment sau pe un material similar incombustibil.
Date suplimentare pentru calcularea diametrului conductelor de alimentare cu căldură
După ce ați ales diametrul conductelor pentru încălzirea unei case private, trebuie să alegeți corect materialul lor de fabricație și să țineți cont și de caracteristicile sistemului de încălzire. Acest parametru este afectat de aspectul liniilor, precum și de numărul de robinete de închidere și de control.
Pe lângă cunoașterea diametrului conductelor de încălzire cu circulație naturală, este necesar să se țină seama de înălțimea ascensorului accelerat și să se aleagă dimensiunea potrivită pentru secțiunea sa. Ar trebui să fie la o înălțime minimă de 1,5 în raport cu alte elemente de alimentare cu căldură. Pentru a crește viteza lichidului de răcire, diametrul conductelor de polipropilenă utilizate în proiectarea rapelului trebuie să fie cu o dimensiune mai mare decât cea a liniei principale.
De asemenea, este important să se ia în considerare grosimea pereților conductelor. Depinde de materialul de fabricație și poate varia de la 0,5 mm (oțel) la 5 mm (plastic). Alegerea diametrului conductei pentru sistemul de încălzire al unei case private este influențată de materialul de fabricație. Așadar, se recomandă instalarea unor linii de plastic pentru sisteme cu circulație forțată. Diametrul lor interior poate varia de la 10 la 30 mm. Mai multe informații despre grosimea pereților conductelor de polimer pentru încălzire pot fi găsite în tabel.
Pentru modelele din oțel, este necesar să se țină seama nu numai de dimensiunile geometrice ale acestora, ci și de masa. Depinde direct de grosimea peretelui. În programele de calcul al diametrului conductelor de încălzire, trebuie să existe în mod necesar o funcție pentru calcularea gravitației specifice de 1 m. linie de oțel.
Cunoscând aceste caracteristici suplimentare, puteți face cel mai precis calcul al parametrilor sistemului de încălzire, inclusiv selectarea corectă a diametrelor conductelor de încălzire.
Dacă doriți să calculați doar secțiunea transversală a rețelelor termice, puteți utiliza versiuni demo gratuite ale programelor profesionale.
Material pentru fabricarea conductelor de încălzire
Pe lângă alegerea corectă a diametrelor conductelor pentru alimentarea cu căldură, trebuie să cunoașteți caracteristicile materialului lor de fabricație. Acest lucru va afecta pierderea de căldură a sistemului, precum și complexitatea instalării.
Trebuie amintit că calculul diametrelor conductelor de încălzire se efectuează numai după selectarea materialului de fabricație a acestora. În prezent, mai multe tipuri de conducte sunt utilizate pentru a completa sistemele de alimentare cu căldură:
- Polimer. Sunt confecționate din polipropilenă sau polietilenă reticulată. Diferența constă în componentele suplimentare adăugate în timpul procesului de fabricație. După calcularea diametrului conductelor de polipropilenă pentru alimentarea cu căldură, trebuie să alegeți grosimea corectă a peretelui lor. Aceasta variază de la 1,8 la 3 mm, în funcție de parametrii presiunii maxime din linii;
- Oţel. Până de curând, acesta era cel mai obișnuit aranjament de încălzire. În ciuda caracteristicilor sale mai mult decât bune de rezistență, conductele de oțel au o serie de dezavantaje semnificative - instalarea complicată, ruginirea treptată a suprafeței și rugozitatea crescută. În mod alternativ, se pot folosi țevi din oțel inoxidabil. Una dintre valorile lor este un ordin de mărime mai mare decât „negrii”;
- Cupru. În funcție de caracteristicile tehnice și operaționale, conductele de cupru sunt cea mai bună opțiune. Se caracterizează printr-o întindere suficientă, adică. dacă apa îngheață în ele, conducta se va extinde pentru o perioadă de timp, fără pierdere de etanșeitate. Dezavantajul este costul ridicat.
Pe lângă diametrele conductelor selectate și calculate corect, trebuie să determinați metoda de conectare a acestora. Depinde și de materialul de fabricație. Pentru polimeri, o conexiune cu mânecă este utilizată prin sudare sau pe o bază adezivă (foarte rar). Conductele din oțel sunt montate folosind sudură cu arc (îmbinări de cea mai bună calitate) sau metodă filetată.
În materialul video, puteți vedea un exemplu de calcul al diametrului conductelor în funcție de debitul optim al lichidului de răcire:
