Efectuați diametrul conductei de încălzire a casei de sat. Gros și subțire: cum se calculează diametrul unei țevi pentru încălzire. Totul despre sistemele de încălzire cu două conducte

Construcția unui sistem de încălzire pentru o casă privată ar trebui să înceapă cu un studiu amănunțit al proiectului. Proiectul trebuie să țină cont de toți parametrii care pot afecta eficiența energetică a viitorului sistem de încălzire.

Aceasta include selectarea unui cazan adecvat, baterii, aspect, selecția materialului de țeavă și a elementelor de conectare. Un parametru la fel de important este calculul corect al diametrului conductelor.

Unii vor crede că definiția diametrul necesarțevile pentru un sistem de încălzire nu este deloc o sarcină dificilă. S-ar părea că ce cerințe pot fi prezentate conductei, singura sarcină a cărei sarcină este să livreze lichidul de răcire la radiatoare.

Între timp, un diametru incorect selectat al țevii (sau colectorului) poate afecta negativ funcționarea întregului sistem de încălzire. Mișcarea fluidului printr-o conductă este însoțită de numeroase procese complexe, pentru a căror descriere există o ramură specială a fizicii - hidrodinamica.

Fără a pătrunde în jungla științifică, este posibil, totuși, să se determine o serie de caracteristici fundamentale care depind direct de diametrul conductei:

Viteza de răspândire a lichidului. Afectează distribuția optimă a căldurii peste caloriferele de încălzire, împiedicând răcirea lichidului de răcire sub valoarea minimă a temperaturii. În plus, nivelul de zgomot al sistemului de încălzire în funcțiune va depinde direct de viteza de propagare.
Volumul purtătorului de căldură. Pe de o parte, o creștere a diametrului conductelor va ajuta la reducerea pierderilor de la frecarea fluidului pe suprafața interioară a conductei. Pe de altă parte, odată cu creșterea secțiunii transversale a țevii, volumul total al lichidului de răcire din sistem va crește și va fi necesară mai multă energie pentru a-l încălzi.
pierderi hidraulice. Apar la îmbinările țevilor de diferite diametre. Cu cât sunt mai multe tranziții în sistemul de încălzire, cu atât mai multe pierderi de acest fel vor rezulta în final.

Existența confortabilă a locuitorilor modernului casa la tara oferă o rețea puternică de diverse comunicații de inginerie, printre care unul dintre locurile principale este ocupat de sistemul responsabil de căldură. Când plănuiește să-l monteze singur, aproape fiecare proprietar se întreabă ce diametru de țeavă să aleagă pentru încălzirea unei case private. Pentru mulți, aceasta devine o problemă reală, deoarece atât costul final, cât și eficiența sistemului de încălzire depind de acesta.

Factori care afectează alegerea conductelor

Alegerea diametrului conductelor pentru încălzirea unei case private joacă un rol foarte important, deoarece debitul sistemului de încălzire, precum și pierderile sale termice și hidraulice, vor depinde de acest parametru. În plus, este imperativ să se țină cont de amploarea sistemului care se instalează, și anume de numărul de calorifere și încăperi care necesită încălzire. Mulți oameni cred că, cu cât diametrul conductei pentru încălzirea unei case private este mai mare, cu atât debitul acesteia este mai mare, ceea ce înseamnă că numărul de calorifere poate fi mărit.

Cu toate acestea, este puțin probabil că va fi posibilă creșterea eficienței în acest mod. Nu numai că achiziționarea de țevi cu o secțiune transversală nerezonabil de mare va implica costuri suplimentare, dar va exista și riscul de scădere a presiunii în sistem la o valoare critică și, ca urmare, o scădere a eficienței.

Calcul de inginerie termică

Calculul diametrului conductelor de alimentare cu căldură se realizează ținând cont de materialul din care sunt realizate, lungimea circuitului, schema de conexiuni și principiul circulației lichidului de răcire. Este destul de dificil să efectuați corect calculul independent, mai ales dacă nu există experiență în astfel de chestiuni. Cel mai bine este să contactați un specialist care poate dezvolta un proiect competent de încălzire pentru o casă privată pentru a rezolva această problemă.

La compilarea acestuia, trebuie luați în considerare următorii parametri ai viitorului sistem de încălzire:

schema electrică, pe baza căreia se calculează lungimea totală a conductelor;
coeficientul de rezistență al unei conducte pentru un sistem de încălzire la fluxul de fluid (acest indicator este afectat de dimensiunea, materialul și netezimea suprafeței interioare a produsului);
secțiuni ale țevilor de evacuare și de admisie ale cazanului (de obicei sunt identice);
diametrul interior al conductei pentru încălzirea unei case private (secțiunea interioară este indicată în milimetri sau inci; 1 inch = 25,4 mm);
nivelul de răcire a lichidului de răcire;
viteza maximă de mișcare a lichidului de răcire;
cantitatea de căldură care va trebui transferată de la cazanul de încălzire la toate caloriferele.

Principiul de calcul

Atunci când întocmește un proiect de încălzire pentru o casă privată, specialistul se concentrează pe indicatorii optimi care trebuie atinși la crearea unui nou sistem. De exemplu:

Viteza de mișcare a apei în sistem nu trebuie să depășească 1,5 m/s. Cea mai bună opțiune este de la 0,3 la 0,7 m / s.
Gradul de răcire a lichidului de răcire cu apă (diferența de temperatură a apei care intră în cazan și iese din acesta) ar trebui să fie în intervalul 15-20 de grade.
Cantitatea de căldură necesară sistemului trebuie să fie egală cu puterea totală a tuturor caloriferelor (indicatorul maxim este luat din pașaport). Pentru încălzire 10 mp. metri de suprafață ai încăperii izolate necesită 1 kW plus o marjă de 15-20%.

Sisteme de circulație naturală

Diametrul maxim al conductei pentru încălzirea unei case private dotată cu un sistem de încălzire cu circulație naturală sau combinată trebuie să corespundă dimensiunilor conductelor de intrare și de evacuare ale cazanului (cel mai adesea sunt aceleași). Conductele din această secțiune vor fi necesare pentru a finaliza secțiunile inițiale și finale ale circuitului.

Dacă vorbim despre ce conductă pentru încălzirea unei case private este mai bună, atunci trebuie să luăm în considerare tipul de cazan. Deci, pentru cazanele cu combustibil solid, se recomandă utilizarea produselor metalice. Dacă intenționați să utilizați țevi de polimer, atunci o țeavă metalică ar trebui să fie folosită pentru a instala primii câțiva metri.

Diametrul de pornire este cel mai mare. Se păstrează până la prima ramificare. În plus, cablarea se realizează cu o scădere treptată a diametrului conductelor după fiecare ramificație. În ultimul punct, diametrul ar trebui să corespundă cu ½ inch (12,7 mm) sau ¾ inch (19 mm). La instalarea „returului” se aplică același principiu.

Sisteme de circulație forțată

Astfel de sisteme funcționează de obicei pe gaz sau cazane electrice. Diametrul conductelor pentru ele trebuie ales cât mai mic posibil, deoarece circulația forțată este asigurată de pompă. Utilitatea țevilor cu diametru mic este explicată de următorii factori:

o secțiune mai mică (cel mai adesea acestea sunt țevi din polimer sau metal-plastic) permite reducerea la minimum a volumului de apă din sistem și, prin urmare, accelerarea încălzirii acestuia (inerția sistemului scade);
instalarea țevilor subțiri este mult mai ușoară, mai ales dacă acestea trebuie ascunse în pereți (realizarea strobozilor în podea sau pereți necesită mai puțină muncă);
ţevi de diametre mici şi fitinguri de conectare sunt mai ieftine, prin urmare, costul total al instalării sistemului de încălzire este redus.

Cu toate acestea, dimensiunea conductelor ar trebui să corespundă în mod optim indicatorilor prevăzuți de calculele tehnologice. Dacă aceste recomandări nu sunt respectate, eficiența sistemului de încălzire va scădea și nivelul de zgomot al acestuia va crește.

Conectarea radiatoarelor

Cu o schemă de cablare a colectorului, cazanul și colectoarele sunt conectate prin conducte cu o secțiune transversală mai mare (de la 19 la 25 mm). Distribuția din colectoare se realizează folosind țevi subțiri, al căror diametru interior este de 12,7 mm (1/2 in.).

caloriferele de asemenea echipament optional, în special, o unitate de siguranță, un rezervor de stocare pompat etc., sunt de asemenea conectate cu țevi de jumătate de inch.

Tipuri de calorifere

În ceea ce privește ce fel de încălzire este mai bună pentru o casă privată, recenziile proprietarilor sunt destul de diverse, dar în ceea ce privește caloriferele, mulți preferă modelele din aluminiu. Faptul este că puterea de încălzire a bateriilor depinde de material. Sunt bimetalice, fontă și aluminiu.

O secțiune radiator bimetal are o putere standard de 100-180 W, fontă - 120-160 W și aluminiu - 180-205 W.

Când cumpărați calorifere, trebuie să aflați exact din ce material sunt fabricate, deoarece acesta este indicatorul necesar pentru calcularea corectă a puterii.

pentru incalzire

Apa încălzită este transportată de la boiler la calorifere prin conducte, astfel încât calitatea lor afectează direct nivelul pierderilor de căldură. La magazin materiale de construcțiiÎn prezent, există trei tipuri de țevi:

metal;
cupru;
metal-plastic.

Fiecare specie are propriile sale caracteristici, care vor fi discutate mai jos.

tevi metalice

Această opțiune a fost utilizată anterior pe scară largă în sistemele de încălzire ale caselor cu mai multe etaje și private. Țevile metalice devin treptat un lucru din trecut, deoarece nu sunt caracterizate din partea cea mai bună. Dezavantajele lor includ:

greutate mare;
instalare problematică (obligatorie echipament profesional);
capacitatea de a acumula electricitate statică;
durata de viață limitată din cauza incapacității de a rezista la rugină.

Tevi de cupru

Astfel de produse au o serie de avantaje, de exemplu:

capacitatea de a rezista la temperaturi ridicate (în limita a 200 de grade);
rezistență ridicată (presiune maximă - 200 atmosfere);
durabilitate (nu este supus coroziunii).

Cu toate acestea, țevile de cupru nu sunt populare, iar motivele pentru aceasta sunt următoarele:

complexitatea instalării (necesită echipament profesional și abilități speciale);
pentru instalarea țevilor de cupru sunt necesare console speciale;
preț ridicat (cuprul este un material scump);
costul ridicat al muncii datorită intensității muncii lor.

Conducte metal-plastic

Acest tip de țeavă este cel mai popular în rândul consumatorilor. Astfel de produse sunt disponibile într-o gamă largă de dimensiuni și sunt ideale pentru instalarea sistemelor de încălzire. Au următoarele avantaje:

rezistență și durabilitate crescute (baza din aluminiu sau fibră de sticlă acoperită cu plastic creează, în general, o structură de înaltă rezistență, care nu se prăbușește în timp și este rezistentă la deteriorarea mecanică);
rezistență la procesele de coroziune (acoperirea exterioară etanșă nu permite trecerea aerului);
rezistență hidraulică minimă (astfel de conducte sunt ideale pentru sistemele de încălzire cu circulație naturală și forțată a apei);
au proprietăți antistatice;
simplitate și viteză mare de instalare (instalarea nu necesită cunoștințe profesionale, este suficient să vă familiarizați cu tehnica de instalare pe Internet și să cumpărați un fier de lipit special);
cost scăzut al țevilor de orice diametre și accesorii pentru acestea.

Conexiunea fiabilă a elementelor este asigurată de elemente speciale - fitinguri. Dacă țevile metal-plastic trebuie conectate la supape metalice sau de închidere, se folosesc flanșe sau adaptoare pentru o racordare filetată.

La instalarea unui sistem de încălzire din țevi și fitinguri armate cu fibră de sticlă nu este necesară operația de decapare a acestor elemente, ceea ce accelerează și simplifică foarte mult munca.

Astfel, conductele de plastic sunt cea mai bună opțiune pentru auto-asamblare sistem de incalzire. Principalul lucru este să alegeți numărul și diametrul potrivite de țevi și accesorii (fittings).

Sistemul de încălzire dintr-o casă privată poate fi cu circulație forțată sau naturală. În funcție de tipul de sistem, metoda de calcul a diametrului conductei și de selectare a altor parametri de încălzire este diferită.

Articole similare:

Calculul diametrului conductelor de încălzire este relevant în procesul de construcție individuală sau privată. Pentru a determina corect dimensiunile sistemului, ar trebui să știți: din ce constau liniile (polimer, fontă, cupru, oțel), caracteristicile lichidului de răcire, metoda acestuia de deplasare prin țevi. Introducerea unei pompe de presiune în proiectarea de încălzire îmbunătățește foarte mult calitatea transferului de căldură și economisește combustibil. Circulatia naturala a lichidului de racire in sistem este o metoda clasica folosita in majoritatea caselor private cu incalzire cu abur (cazan). În ambele cazuri, în timpul reconstrucției sau construcției noi, este important să alegeți diametrul țevii potrivit pentru a preveni momentele neplăcute în exploatarea ulterioară.

Diametrul conductei este cel mai important indicator care limitează transferul general de căldură al sistemului, determină complexitatea și lungimea conductei, numărul de radiatoare. Cunoscând valoarea numerică a acestui parametru, se pot calcula cu ușurință eventualele pierderi de energie.

Dependența eficienței de încălzire de diametrul conductelor

Funcționarea completă a sistemului energetic depinde de criteriile:

Proprietățile fluidului mobil (lichid de răcire).
Materialul conductei.
Debitul.
Secțiune transversală sau diametrul țevii.
Prezența unei pompe în circuit.

Afirmația incorectă este că, cu cât secțiunea conductei este mai mare, cu atât va lăsa să treacă mai mult lichid. În acest caz, o creștere a jocului liniei va contribui la o scădere a presiunii și, ca urmare, la debitul lichidului de răcire. Acest lucru poate duce la oprirea completă a circulației fluidului în sistem și la zero eficiență. Dacă în circuit este inclusă o pompă, la diametru mare conductelor și lungimea crescută a rețelei, puterea acesteia poate să nu fie suficientă pentru a asigura presiunea dorită. În cazul întreruperilor de curent, utilizarea unei pompe în sistem este pur și simplu inutilă - încălzirea va fi complet absentă, indiferent cât de mult ați încălzi centrala.

Pentru clădirile individuale cu încălzire centrală, diametrul conductelor este același ca și pentru apartamentele din oraș. În casele cu încălzire cu abur, diametrul cazanului trebuie calculat cu atenție. Se ia în considerare lungimea rețelei, vechimea și materialul conductelor, numărul de corpuri sanitare și radiatoare incluse în schema de alimentare cu apă, schema de încălzire (cu o, două conducte). Tabelul 1 prezintă pierderile aproximative ale lichidului de răcire în funcție de material și de durata de viață a conductelor.

Tabel 1. Pierderi de lichid de răcire

țeavă	Consum m3/h	Viteza m/s	Pierdere de cap m/100m
Otel nou 133x5	60	1,4	3,6
Otel nou 133x5	60	1,4	6,84
PE 100 110x6,6 (SDR 17)	60	2,26	4,1
PE 80 110x8,1 (SDR 13,6)	60	2,41	4,8
Oțel nou 245х6	400	2,6	4,3
Oțel vechi 245х6	400	2,6	7,0
PE 100 225x13,4 (SDR 17)	400	3,6	4,0
PE 80 110x16,6 (SDR 13,6)	400	3,85	4,8
Oțel nou 630х10	3000	2,85	1,33
Otel vechi 630x10	3000	2,85	1,98
PE 100 560x33,2 (SDR 17)	3000	4,35	1,96
PE 80 560x41,2 (SDR 13,6)	3000	4,65	2,3
Oțel nou 820х12	4000	2,23	0,6
Otel vechi 820x10	4000	2,23	0,87
PE 100 800x47,4 (SDR 17)	4000	2,85	0,59
PE 80 800-58,8 (DST 13,6)	4000	3,0	0,69

Un diametru prea mic al conductei va duce inevitabil la formarea unei presiuni ridicate, care va provoca o sarcină crescută asupra elementelor de legătură ale liniei. În plus, sistemul de încălzire va fi zgomotos.

Schema electrică a sistemului de încălzire

Pentru calcularea corectă a rezistenței conductei și, în consecință, a diametrului acesteia, trebuie luată în considerare schema de conexiuni a sistemului de încălzire. Opțiuni:

verticală cu două conducte;
orizontală cu două conducte;
cu o singură conductă.

Un sistem cu două conducte cu o coloană verticală poate fi amplasat în partea de sus și de jos a autostrăzilor. Un sistem cu o singură conductă, datorită utilizării economice a lungimii liniilor, este potrivit pentru încălzire cu circulație naturală, un sistem cu două conducte, datorită unui set dublu de conducte, va necesita includerea unei pompe în circuit. .

Cablajul orizontal oferă 3 tipuri:

capat de drum;
cu trecerea (paralela) a apei;
colector (sau fascicul).

În schema de cablare cu o singură conductă, este posibilă furnizarea unei conducte de ocolire, care va fi o linie de rezervă pentru circulația lichidului atunci când mai multe sau toate radiatoarele sunt oprite. Pe fiecare radiator sunt instalate supape de închidere, permițându-vă să opriți alimentarea cu apă atunci când este necesar.

Cunoscând schema sistemului de încălzire, se poate calcula cu ușurință lungimea totală, posibilele întârzieri ale curgerii lichidului de răcire în principal (la coturi, viraje, la îmbinări) și, ca urmare, se poate obține o valoare numerică a rezistenței sistemului. . În funcție de valoarea calculată a pierderilor, este posibil să se selecteze diametrul rețelei de încălzire folosind metoda discutată mai jos.

Alegerea conductelor pentru un sistem de circulație forțată

Sistemul de încălzire cu circulație forțată se deosebește de cel natural prin prezența unei pompe de presiune, care este montată pe conducta de evacuare în apropierea cazanului. Aparatul funcționează de la rețea 220 V. Se pornește automat (prin intermediul unui senzor) când presiunea din sistem crește (adică când lichidul este încălzit). Pompa dispersează rapid apa fierbinte prin sistem, care stochează energie și o transferă activ prin radiatoare în fiecare cameră a casei.

Încălzire cu circulație forțată - argumente pro și contra

Principalul avantaj al încălzirii cu circulație forțată este transferul eficient de căldură al sistemului, care se realizează cu un cost redus de timp și bani. Această metodă nu necesită utilizarea țevilor cu diametru mare.

Pe de altă parte, este important ca pompa din sistemul de încălzire să asigure o alimentare neîntreruptă. În caz contrar, încălzirea pur și simplu nu va funcționa cu o suprafață mare a casei.

Cum se determină diametrul unei țevi pentru încălzire cu circulație forțată conform tabelului

Calculul începe prin determinarea suprafeței totale a încăperii care trebuie încălzită. timp de iarna, adică aceasta este întreaga parte rezidențială a casei. Standardul pentru transferul de căldură al sistemului de încălzire este de 1 kW pentru fiecare 10 metri pătrați. m. (cu pereți cu izolație și o înălțime a tavanului de până la 3 m). Adică pentru o cameră de 35 mp. norma va fi de 3,5 kW. Pentru a asigura furnizarea de energie termică, adăugăm 20%, ceea ce rezultă în 4,2 kW. Conform tabelului 2, determinăm o valoare apropiată de 4200 - acestea sunt conducte cu diametrul de 10 mm (indicator de căldură 4471 W), 8 mm (indice 4496 W), 12 mm (4598 W). Aceste numere sunt caracterizate de următoarele valori ale debitului lichidului de răcire (în acest caz, apă): 0,7; 0,5; 1,1 m/s. Indicatori practici ai funcționării normale a sistemului de încălzire - viteza apa fierbinte de la 0,4 la 0,7 m/s. Tinand cont de aceasta conditie, lasam la alegerea tevilor cu diametrul de 10 si 12 mm. Avand in vedere consumul de apa, ar fi mai economic sa folosesti o teava cu diametrul de 10 mm. Acest produs va fi inclus în proiect.

Este important să se facă distincția între diametrele după care se face alegerea: extern, intern, trecere condiționată. De regulă, țevile de oțel sunt selectate în funcție de diametrul interior, țevile de polipropilenă - în funcție de diametrul exterior. Un începător poate întâmpina problema determinării diametrului marcat în inci - această nuanță este relevantă pentru produsele din oțel. Translația dimensiunii inci în metrică se realizează și prin tabele.

Calculul diametrului conductei pentru încălzire cu o pompă

La calculul conductelor de încălzire cele mai importante caracteristici sunt:

Cantitatea (volumul) de apă încărcată în sistemul de încălzire.
Lungimea autostrăzilor este totală.
Viteza curgerii in sistem (ideal 0,4-0,7 m/s).
Transferul de căldură al sistemului în kW.
Puterea pompei.
Presiune în sistem când pompa este oprită (circulație naturală).
Rezistența sistemului.

H = λ(L/D)(V2/2g),

unde H este înălțimea care determină presiunea zero (lipsa de presiune) a coloanei de apă în alte condiții, m;

λ este coeficientul de rezistență al conductelor;

L este lungimea (lungimea) sistemului;

D este diametrul interior (valoarea dorită în acest caz), m;

V este viteza curgerii, m/s;

g - constantă, fără accelerație. cădere, g=9,81 m/s2.

Calculul se efectuează pentru pierderea minimă de putere termică, adică se verifică mai multe valori ale diametrului conductei pentru rezistența minimă. Complexitatea se obține cu coeficientul de rezistență hidraulică - pentru a-l determina, sunt necesare tabele sau un calcul lung folosind formulele lui Blasius și Altshul, Konakov și Nikuradze. Valoarea finală a pierderilor poate fi considerată un număr mai mic de aproximativ 20% din presiunea creată de pompa de presiune.

La calcularea diametrului conductelor pentru încălzire, L se ia egal cu lungimea liniei de la cazan la calorifere și în sens invers, fără a lua în considerare secțiunile duplicat așezate în paralel.

Întregul calcul se rezumă în cele din urmă la compararea valorii de rezistență calculată cu presiunea pompată de pompă. În acest caz, poate fi necesar să calculați formula de mai multe ori folosind diferite valori ale diametrului interior. Începeți cu o țeavă de 1".

Calcul simplificat al diametrului conductei de încălzire

Pentru un sistem cu circulație forțată, o altă formulă este relevantă:

D = √354 (0,86 Q/∆dt)/V,

unde D este diametrul interior dorit, m;

V este viteza curgerii, m/s;

∆dt - diferența de temperatură între apa de intrare și cea de ieșire;

Q este energia emisă de sistem, kW.

Pentru calcul, se folosește o diferență de temperatură de aproximativ 20 de grade. Adică, la intrarea în sistem din cazan, temperatura lichidului este de aproximativ 90 de grade, în timp ce se deplasează prin sistem, pierderea de căldură este de 20-25 de grade. iar pe linia de retur apa va fi deja mai rece (65-70 de grade).

Calculul parametrilor unui sistem de încălzire cu circulație naturală

Calculul diametrului conductei pentru un sistem fără pompă se bazează pe diferența de temperatură și presiune a lichidului de răcire la intrarea din cazan și în conducta de retur. Este important de luat în considerare că lichidul se deplasează prin conducte prin intermediul forței naturale a gravitației, sporită de presiunea apei încălzite. În acest caz, centrala este plasată dedesubt, iar caloriferele sunt mult mai sus decât nivelul încălzitorului. Mișcarea lichidului de răcire respectă legile fizicii: mai dens apă rece coboară, făcând loc cald. Așa se realizează circulația naturală în sistemul de încălzire.

Cum să alegeți diametrul conductei pentru încălzire cu circulație naturală

Spre deosebire de sistemele cu circulație forțată, circulația naturală a apei va necesita o secțiune transversală totală a conductei. Cu cât volumul de lichid va circula prin conducte mai mare, cu atât mai multă energie termică va pătrunde în incintă pe unitatea de timp datorită creșterii vitezei și presiunii lichidului de răcire. Pe de altă parte, un volum crescut de apă în sistem va necesita mai mult combustibil pentru a se încălzi.

Prin urmare, în casele private cu circulație naturală, prima sarcină este de a dezvolta o schemă optimă de încălzire, în care să fie selectată lungimea minimă a circuitului și distanța de la cazan la calorifere. Din acest motiv, in casele cu suprafata mare de locuit se recomanda instalarea unei pompe.
Iulia Petrichenko, expert

Pentru un sistem cu mișcare naturală a lichidului de răcire, valoarea optimă a vitezei de curgere este de 0,4-0,6 m/s. Această sursă corespunde valorilor minime de rezistență ale fitingurilor, curbelor conductei.

Calculul presiunii într-un sistem de circulație naturală

Diferența de presiune dintre punctul de intrare și retur pentru un sistem de circulație naturală este determinată de formula:

Δpt= h g (ρot – ρpt),

unde h este înălțimea ridicării apei din cazan, m;

g – accelerația de cădere, g=9,81 m/s2;

ρot este densitatea apei în retur;

ρpt este densitatea lichidului din conducta de alimentare.

Din moment ce principalul forta motriceîntr-un sistem de încălzire cu circulație naturală este forța gravitațională creată de diferența dintre nivelurile de alimentare cu apă la și de la calorifer, este evident că centrala va fi amplasată mult mai jos (de exemplu, la subsolul unei case) .

Este imperativ să se încline de la punctul de intrare la cazan până la capătul rândului de calorifere. Pantă - nu mai puțin de 0,5 ppm (sau 1 cm pe metru liniar de autostradă).

Calculul diametrului conductei într-un sistem de circulație naturală

Calculul diametrului conductei într-un sistem de încălzire cu circulație naturală se efectuează după aceeași formulă ca și pentru încălzirea cu pompă. Diametrul este selectat pe baza valorilor minime de pierdere obținute. Adică, o valoare a secțiunii transversale este mai întâi înlocuită în formula originală și este verificată rezistența sistemului. Apoi a doua, a treia și alte valori. Deci pana in momentul in care diametrul calculat nu satisface conditiile.

Și cum alegi tronsonul de autostradă? Ce metoda de calcul folositi? Vă rugăm să împărtășiți în comentarii.

Expertiza - Estimator

Întrebați un expert

Diametrul conductei de încălzire cu circulație forțată, cu circulație naturală: ce diametru să alegeți, formula de calcul este versiune tipărită

D - DN (diametrul exterior); d1 - alezaj nominal (diametru interior)

Întrebarea care ar trebui să fie diametrul conductelor pentru încălzire într-o casă privată și într-un apartament nu încetează să apară pentru cei care intenționează să asambleze independent circuitul. În acest articol veți găsi calculul diametrului conductei pentru încălzire. Nu ne vom opri asupra principiului de funcționare a ambelor tipuri de contur, acesta este material pentru un alt articol. Aici pur și simplu comparăm avantajele și dezavantajele fiecăruia dintre ele. Pe baza rezultatelor, unele mituri vor fi dezmințite, iar pe baza faptelor, vei putea trage propriile concluzii.

Circuit cu două conducte într-un apartament înalt

Pentru a face încălzirea corectă într-un apartament al unei clădiri cu mai multe etaje, trebuie să planificați totul de la bun început. Unul dintre punctele cheie în planificare este calculul diametrului conductei pentru încălzire. Partea tehnică a cazului se numește calcul hidraulic. În același timp, următorii factori influențează alegerea diametrului țevilor pentru încălzire:

lungimea sistemului;
temperatura lichidului de răcire de alimentare;
temperatura de retur;
materiale si accesorii;
zona camerei;
gradul de oboseală din cameră.

Cu alte cuvinte, înainte de a calcula diametrul conductei pentru încălzire, este necesar să se determine performanța hidraulică a sistemului. Puteți face numai calcule aproximative pe cont propriu, care pot fi folosite și în practică.

Sistem etanș cu două țevi

Diametrul conductelor pentru un sistem de încălzire cu două conducte determină direct cât de repede va ajunge căldura de la cazan la punctul final al circuitului. Cu cât trecerea condiționată este mai mică, cu atât viteza lichidului de răcire este mai mare. Pe baza acestui lucru, putem concluziona că, dacă diametrul conductei de încălzire din apartament este ales incorect în sus, viteza lichidului de răcire va scădea și, odată cu aceasta, temperatura din ultimul radiator va fi mai mică. La urma urmei, apa pentru o perioadă mai lungă de timp va avea timp să degaje o cantitate mai mare de căldură.

cu cel mai mult solutie simpla Cum se calculează diametrul unei țevi pentru încălzire este să adere la aceeași trecere condiționată ca și la conducta de ramificație care intră în apartamentul tău de la colțul central. Acest lucru vă va economisi timp și nervi, deoarece nu a fost o coincidență faptul că dezvoltatorul a instalat un circuit cu doar o astfel de secțiune. Înainte ca obiectul să înceapă să fie construit, au fost efectuate toate calculele, inclusiv cele hidraulice. Dacă doriți să calculați totul conform formulei, atunci utilizați informațiile din blocul următor.

Diametrul optim al unei conducte pentru încălzire într-un apartament și într-o casă privată de până la 100 mp este de 25 mm. Acest lucru se aplică produselor din polipropilenă.

Circuit cu două conducte într-o casă privată

În primul rând, să generalizăm puțin. Luați de exemplu calculul diametrului țevilor din polipropilenă pentru încălzire într-o casă privată. Practic, pentru circuit sunt folosite produse cu o secțiune transversală de 25 mm, iar radiatoarelor sunt plasate 20 mm. Datorită faptului că dimensiunea țevilor pentru încălzire într-o casă privată, utilizate ca țevi de ramificare a bateriilor, este mai mică, au loc următoarele procese:

viteza lichidului de răcire crește;
îmbunătățește circulația în;
bateria se încălzește uniform, ceea ce este important atunci când se conectează în partea de jos.

Sunt de asemenea posibile combinații de diametrul buclei principale de 20 mm și coturi de 16 mm.

Pentru a verifica datele de mai sus, puteți calcula singur diametrul țevilor pentru încălzirea unei case private. Acest lucru va necesita următoarele valori:

metru pătrat al camerei.

Cunoscând numărul de metri pătrați încălziți, putem calcula puterea cazanului și ce diametrul conductei să alegem pentru încălzire. Cu cât încălzitorul este mai puternic, cu atât secțiunea produsului poate fi folosită în tandem cu acesta. Pentru incalzirea unuia metru patrat incinta va necesita 0,1 kW de putere a cazanului. Datele sunt valabile dacă plafoanele sunt standard de 2,5 m;

pierdere de căldură.

Indicatorul depinde de regiune și. Concluzia este că, cu cât pierderile de căldură sunt mai mari, cu atât ar trebui să fie mai puternic încălzitorul. Pentru a ocoli calculele complexe care sunt nepotrivite în calculul aproximativ, trebuie doar să adăugați 20% la puterea cazanului calculată mai sus;

viteza apei din circuit.

Viteza lichidului de răcire este permisă în intervalul de la 0,2 la 1,5 m/s. În același timp, în majoritatea calculelor diametrului conductelor pentru încălzire cu circulație forțată, se obișnuiește să se ia o valoare medie de 0,6 m / s. La această viteză, apariția zgomotului de la frecarea lichidului de răcire împotriva pereților este exclusă;

cat de rece este lichidul de racire.

Pentru a face acest lucru, temperatura de retur este scăzută din temperatura de alimentare. Desigur, nu poți cunoaște datele exacte, mai ales că te afli în faza de proiectare. Prin urmare, operați cu date medii, care sunt de 80, respectiv 60 de grade. Pe baza acestui fapt, pierderea de căldură este de 20 de grade.

Acum, calculul în sine este cum să alegeți diametrul țevii pentru încălzire. Pentru a face acest lucru, luați o formulă în care inițial există două constante, a căror sumă este 304,44.

Trecerea condiționată a circuitului, pătrat = 304,44 x (pătrat încăpere x 0,1 kW + 20%) / pierderi de căldură lichid de răcire / debit.

Ultima acțiune este extragerea rădăcinii pătrate a rezultatului. Pentru claritate, să calculăm ce diametrul țevii să folosiți pentru încălzirea unei case private cu un etaj cu o suprafață de 120 m 2:

304,44 x (120 x 0,1 + 20%) / 20 / 0,6 = 368,328

Acum calculăm rădăcina pătrată a lui 368,328, care este egală cu 19,11 mm. Înainte de a alege diametrul țevii pentru încălzire, subliniem încă o dată că acesta este așa-numita trecere condiționată. Produsele din diferite materiale au grosimi diferite de perete. Deci, de exemplu, polipropilena are pereți mai groși decât metalul-plastic. Deoarece am folosit un contur din polipropilenă ca probă, vom continua să luăm în considerare acest material. Marcajul acestor produse indică secțiunea exterioară și grosimea peretelui. Folosind metoda scăderii, aflăm valoarea de care avem nevoie și o selectăm în magazin.

Raportul dintre diametrul exterior și interior tevi din polipropilena

Pentru comoditate, folosim o masă.

Pe baza rezultatelor din tabel, putem concluziona:

dacă o presiune nominală de 10 atmosfere este suficientă, atunci secțiunea exterioară a conductei pentru încălzire este de 25 mm;
dacă este necesară o presiune nominală de 20 sau 25 de atmosfere, atunci 32 mm.

Sistem cu o singură conductă

Schema unui sistem de încălzire cu o singură conductă

Înainte de a determina diametrul conductei de încălzire, luați în considerare două tipuri de circuite cu o singură conductă:

gravitatie;
cu circulatie fortata.

Diferența este că în sistem deschis lichidul de racire circula prin gravitatie, iar intr-unul etans cu ajutorul pompelor. Extinderea și locația lor diferă, de asemenea.

Pentru ca apa din circuitul deschis să poată circula, este necesar ca trecerea condiționată să fie mare. Atât de mult încât sistemul este foarte izbitor. Acest tip de circuit este aplicabil numai în case particulare, în timp ce în apartamente este posibil să se instaleze numai sisteme ermetice.

Diametrul conductei pentru un sistem de încălzire cu o singură conductă tip închis poate diferi în diferite părți ale acestuia, astfel încât conturul să fie echilibrat.

Pentru carcasele mici, se folosesc duze cu aceeași trecere condiționată. În principiu, pentru a determina ce diametru al conductelor pentru încălzire cu circulație naturală este necesar, puteți folosi formula deja cunoscută nouă. Trebuie avut în vedere că produsele din polipropilenă mai mici de 32 mm nu sunt folosite, nici măcar pentru încăperi mici.

Comparația sistemelor cu o singură conductă și două conducte

Ne-am dat deja seama cum să calculăm țevile pentru încălzire și ce diametru este necesar pentru ambele tipuri de sisteme. Pentru circuite închise, cu o suprafață a încăperii de 120 m 2, această cifră este de 32 mm pentru polipropilenă. În acest caz, trecerea condiționată pentru produsele cu o presiune nominală de 20 și 25 atmosfere este de 21,2 mm. Pentru produsele cu o presiune nominală de 10 atmosfere, alezajul nominal este de 20,4 mm, iar diametrul exterior este de 25 mm.

Eficiență - fără echivoc, „călătoriile” încălzesc camera mai eficient decât cele cu o singură conductă;
economii de costuri - tot ce poate fi salvat la Leningradka este o secțiune a conturului și atât.

Numărul de teuri va fi același, și robinetele, dar pot fi necesare mai multe adaptoare. Imaginați-vă un circuit din care pleacă două țevi de derivație cu un spațiu mic. Unul dintre ele merge la admisia radiatorului, iar al doilea returnează lichidul de răcire înapoi în sistem. Se pare că segmentul dintre duze este un bypass. Pentru ca circulatia in baterie sa fie mai buna, bypass-ul trebuie realizat cu un diametru mai mic decat circuitul principal de incalzire. De aici rezultă că vor fi necesare încă câteva piese de fitinguri. Se dovedește că cheltuim mai puțini bani pe țevi și mai mulți pe fitinguri, ca urmare, nu există economii, în timp ce eficiența este mai mică.

Ca rezultat, din aceasta putem concluziona că poveștile despre ce sistem de încălzire cu o singură conductă bun și ieftin sunt pur și simplu insuportabile.

Pentru sistemele cu circulație forțată, o conductă selectată corespunzător este de mare importanță. Dacă se fac erori în calculul diametrului conductelor pentru încălzire, acest lucru va afecta eficiența încălzirii casei.

Ce este necesar pentru asta

Pierderea totală de căldură a locuinței.
Ce putere au caloriferele de incalzire separat in fiecare camera.
Lungimea totală a conductelor circuitului.
Cum este divorțat sistemul.

Pentru a putea calcula diametrul conductelor, este necesar să se determine în prealabil pierderea totală de căldură, puterea echipamentului cazanului și a bateriilor pentru fiecare cameră. De o importanță considerabilă este și metoda care va fi aleasă pentru conducte. Cu toți acești parametri în mână, se elaborează o schemă pentru viitorul calcul.

De asemenea, este important să ne amintim câteva particularități ale marcajului diverse conducte. Deci, pe țevile din polipropilenă pentru încălzirea unei case private, este indicat diametrul exterior (același lucru este valabil și pentru produsele din cupru). Pentru a calcula parametrul intern, grosimea peretelui este scăzută din acest indicator. Țevile din oțel și metal-plastic sunt marcate cu o secțiune interioară.

Alegerea corectă a diametrului conductei pentru încălzire

Este aproape imposibil să se calculeze cu exactitate secțiunea transversală a conductei. În aceste scopuri se folosesc mai multe metode, cu o identitate aproximativă a rezultatului final. După cum știți, sarcina principală a sistemului este să furnizeze cantitatea necesară de căldură bateriilor pentru a obține uniformitatea maximă de încălzire a încălzitorului.

În circuitele forțate în aceste scopuri, o conductă, lichid de răcire și pompă de circulație. Folosind acest set de dispozitive, este necesar să furnizați porțiunea necesară de lichid de răcire într-un timp fix. Există două moduri de a îndeplini această sarcină - utilizarea țevilor cu un diametru mai mic în combinație cu o viteză mai mare de mișcare a apei sau utilizarea unui sistem cu o secțiune transversală mare, în care mișcarea va fi mai mică.

Motive pentru popularitatea primei opțiuni:

Preț mai mic pentru țevi mai subțiri.
Mare ușurință de instalare.
În zonele deschise, astfel de sisteme sunt mai puțin vizibile. Dacă sunt așezate în podea sau pereți, scaunele de instalare trebuie să fie mai mici.
Conductele înguste conțin mai puțin lichid. Acest lucru duce la o scădere a inerției sistemului și la economia de combustibil.

Datorită unui set de diametre tipice și unei cantități fixe de căldură transportată prin acestea, nu este nevoie să efectuați același tip de calcule. În acest scop, au fost întocmite tabele speciale: acestea permit, având la îndemână date privind cantitatea necesară de căldură, debitul de alimentare cu apă și temperatura de funcționare a încălzirii circuitului, să se calculeze dimensiunile potrivite. Pentru a determina diametrele conductei pentru încălzire, trebuie să găsiți tabelul dorit.

Pentru a calcula diametrul conductelor de încălzire se utilizează următoarea formulă: D = √354x(0,86x Q/∆t)/V, unde D este diametrul dorit al conductei (mm), ∆t° este delta de temperatură (diferența dintre alimentare). și retur), Q este sarcina pentru o anumită secțiune a sistemului, kW - o anumită cantitate de căldură necesară pentru încălzirea spațiului, V - viteza lichidului de răcire (m / s).

Sistemele autonome au de obicei o viteză a lichidului de răcire de 0,2 - 1,5 m/s. După cum arată experiența practică, viteza cea mai optimă în astfel de cazuri este de 0,3 m/s - 0,7 m/s. Cu o scădere a acestui indicator, există o amenințare reală de congestie a aerului, cu o creștere, lichidul de răcire începe să facă mult zgomot în timpul mișcării.

Pentru a selecta valoarea optimă, există tabele. Acestea conțin date pentru țevi din diferite materiale - metal, polipropilenă, metal-plastic, cupru. La determinarea diametrului conductelor de încălzire, de regulă, s-a pus accent pe condițiile standard de funcționare cu temperaturi ridicate și medii. Câteva exemple vă vor ajuta să înțelegeți esența procedurii.

Calculul sistemelor cu două conducte

Va fi vorba de casa cu doua etaje cu sistem de incalzire cu doua conducte, cate doua aripi la fiecare etaj. Pentru echiparea sistemului se folosesc țevi din polipropilenă. Mod de funcționare - 80/60, delta de temperatură - 20 de grade. Nivelul de pierdere de căldură este de 38 kW de energie termică (primul etaj - 20 kW, al doilea etaj - 18 kW).

Procedura de calcul:

Mai întâi trebuie să decideți ce conductă să aranjați secțiunea dintre cazan și prima ramură. Aici este transportat întreg volumul de lichid de răcire, transferând căldură în cantitate de 38 kW. Datele de referință indică doi parametri potriviți - 40 și 50 mm. Este mai profitabil să te oprești la un diametru mai mic de 40 mm.
În punctul de separare a fluxului, 20 kW sunt trimise la primul etaj și 18 kW la al doilea. Conform manualului, secțiunea este determinată. În acest caz, pentru fiecare direcție, diametrul optim este de 32 mm.
La rândul său, fiecare circuit include două linii cu o sarcină echivalentă. La primul etaj, 10 kW diferă în ambele direcții (20 kW / 2 \u003d 10 kW), la etajul al doilea - 9 kW (18 kW / 2) \u003d 9 kW). Valorile potrivite pentru aceste ramuri ar fi de 25 mm. Acest parametru este mai rezonabil să-l folosești până când sarcina scade la 5 kW. După aceea, trec la un diametru de 20 mm. Primul etaj este translat cu 20 mm imediat în spatele celui de-al doilea radiator. Etajul al doilea trece de obicei după al treilea fix. După cum arată practica, această tranziție se face cel mai bine la o sarcină de 3 kW.

Astfel, se efectuează calculul diametrului țevilor de polipropilenă pentru un sistem cu două țevi. Nu are sens să se determine dimensiunile conductei de retur: acestea sunt luate la fel ca și pentru alimentare. Această procedură este simplă: principalul lucru este să aveți toate datele inițiale. Dacă organizarea sistemului implică utilizarea de țevi de alt tip, trebuie să utilizați date pentru un anumit material de fabricație. Calculul diametrului conductelor pentru încălzire cu circulație naturală este oarecum diferit.

Calculul unui sistem de tip forțat cu o singură conductă

Principiul este același ca în cazul precedent, dar algoritmul acțiunilor se schimbă. De exemplu, putem lua calculul diametrului intern al unui sistem simplu de încălzire cu o singură conductă casă cu un etaj. Există șase radiatoare conectate în serie în circuit.

Procedura de calcul a diametrului conductei de încălzire prin putere termică:

Centrala transferă 15 kW de căldură la începutul sistemului. Conform datelor de referință, această secțiune poate fi echipată cu țevi de 25 mm și 20 mm. Ca și în primul exemplu, este mai bine să alegeți 20 mm.
În interiorul primei baterii, sarcina termică este redusă la 12 kW. Acest lucru nu afectează în niciun fel secțiunea transversală a conductei de ieșire: rămâne la aceeași valoare de 20 mm.
Al treilea radiator reduce sarcina la 10,5 kW. În același timp, secțiunea transversală rămâne aceeași - toate la fel 20 mm.
Trecerea la un diametru mai mic de 15 mm are loc după a patra baterie, deoarece sarcina este redusă la 8,5 kW.
La al cincilea dispozitiv, lichidul de răcire este transportat printr-o țeavă de 15 mm, iar după aceasta are loc o tranziție la 12 mm.

La prima vedere, poate părea că calculul diametrelor țevilor pentru un sistem de încălzire este ușor și simplu. Într-adevăr, atunci când se folosesc produse din polipropilenă sau metal-plastic pentru a organiza conturul, de obicei nu există dificultăți. Acest lucru se datorează conductivității lor termice scăzute și scurgerii mici de căldură prin pereți (pot fi ignorate). Situația este complet diferită în cazul produselor din metal. Dacă o conductă din oțel, cupru sau inoxidabil are o lungime decentă, prin suprafața sa va curge multă energie termică.

Cum se calculează țevile metalice

Sisteme mari de incalzire dotate cu tevi metalice, necesită luarea în considerare a pierderilor de căldură prin pereți. Deși în medie aceste cifre sunt destul de scăzute, totuși, pe ramuri foarte lungi, valoarea totală a energiei pierdute este destul de mare. Adesea, din această cauză, ultimele baterii din circuitul de încălzire nu se încălzesc suficient de bine. Există un singur motiv pentru aceasta - diametrul țevilor a fost ales incorect.

Un exemplu este definiția pierderilor țeavă de oțel 40 mm, cu o grosime a peretelui de 1,4 mm. Pentru calcul, se utilizează formula q \u003d kx3.14x (tw-tp), unde q este pierderea de căldură a unui contor de țeavă, k este coeficientul liniar de transfer de căldură (în acest caz, corespunde la 0,272 W * m / s), tw este temperatura apei din interior (+80 grade), tp - temperatura aerului din cameră (+22 grade).

Pentru a obține rezultatul, trebuie să înlocuiți valorile necesare în formula:

q \u003d 0,272x3,15x (80-22) \u003d 49 W / s

O astfel de imagine reiese că fiecare metru de țeavă pierde căldură în cantitate de aproape 50 de wați. Pe conductele foarte lungi, pierderile totale pot fi pur și simplu catastrofale. În acest caz, volumul scurgerilor depinde direct de secțiunea circuitului. Pentru a ține cont de astfel de pierderi, este necesar să adăugați un indicator similar pentru conductă la indicatorul pentru reducerea sarcinii termice a bateriei. Determinarea diametrului optim al conductei se realizează ținând cont de valoarea totală a scurgerilor.

De obicei în sisteme autonomeîncălzire, acești indicatori nu sunt critici. În plus, în timpul procedurii de determinare a pierderilor de căldură și a puterii cazanelor, datele obținute sunt de obicei rotunjite. Acest lucru creează o marjă de siguranță care vă eliberează de calcule complexe.

Găsirea datelor relevante

În ceea ce privește căutarea datelor de referință optime, aproape toate site-urile web ale producătorilor de componente ale sistemelor de încălzire oferă aceste informații. În cazurile în care nu s-au găsit valori adecvate, există un sistem special de selectare a diametrelor. Această tehnică se bazează pe calcule și nu pe modele medii bazate pe procesarea datelor pe un număr mare de sisteme de încălzire. Calculul lichidului de răcire în funcție de secțiunea conductei a fost elaborat de instalatori cu experiență practică în realizarea munca de instalare, și este folosit pentru amenajarea contururilor mici în interiorul locuințelor.

În marea majoritate a cazurilor cazane de incalzire Disponibil cu două dimensiuni de fitinguri de admisie și retur: ¾" și ½". Această dimensiune este luată ca bază pentru cablarea până la prima ramură. În viitor, fiecare nouă ramură servește drept motiv pentru reducerea diametrului cu o poziție. Această metodă vă permite să calculați secțiunea transversală a țevilor dintr-un apartament. Vorbim de sisteme mici cu 3-8 calorifere. De obicei, astfel de circuite constau din două sau trei linii cu 1-2 baterii. Căsuțele private mici pot fi calculate într-un mod similar. Dacă există două sau mai multe etaje, trebuie să utilizați date de referință.

Metoda ecuației

Deși conductele din materiale diferite sunt marcate cu valori diferite (interne sau externe), în unele cazuri egalizarea lor este permisă. Acest lucru se aplică situațiilor în care nu este posibil să se găsească date despre o anumită țeavă: într-o astfel de situație, pot fi utilizate informații despre o secțiune similară a unui produs realizat dintr-un alt material.

Să presupunem că doriți să calculați ce diametru teava metal-plastic necesare pentru încălzire, dar informațiile necesare despre acest material nu au fost găsite. Ca alternativă, se utilizează un tabel de viteză a agentului termic în sistemul de încălzire pentru produse din polipropilenă. Folosind dimensiunile adecvate, sunt selectați parametrii corespunzători pentru conducta metal-plastic. În acest caz, este imposibil să faci fără inexactități, cu toate acestea, în circuitele de tip forțat, acestea nu sunt critice.

Concluzie

Folosind o schemă nu foarte complexă și ramificată pentru a organiza încălzirea casei dvs., calculul diametrului optim al conductei poate fi implementat pe cont propriu. Pentru a face acest lucru, trebuie să vă înarmați cu informații despre pierderea de căldură a locuinței și puterea fiecărei baterii. În continuare, cu ajutorul unor tabele și cărți de referință speciale, se selectează valoarea optimă a secțiunii conductei, care poate asigura transportul cantității necesare de energie termică în fiecare dintre încăperi.

Dacă se aplică scheme complexe cu multe elemente, este indicat sa invitati un instalator profesionist sa le calculeze. Dacă aveți încredere în propriile abilități, este totuși recomandat să vă consultați cu un specialist. Sunt cazuri când, din cauza greșelilor comise, este necesar să se facă față unei reconstrucții costisitoare a întregului circuit.