Правилната конструкция на отоплителната система е да се вземат предвид всички възможни фактори за влияние върху нейната ефективност. В допълнение към правилния избор на основните компоненти, бойлер, радиатори, групи за безопасност, напречното сечение на електрическата мрежа трябва да бъде правилно изчислено. За да направите това, трябва да знаете оптималния диаметър на отоплителните тръби: как да го изберете и изчислите сами?
Трудности при избора на диаметъра на отоплителните тръби
Изглежда - изборът на диаметъра на тръбите за отопление на частна къща не е трудна задача. Те трябва да осигуряват доставянето на охлаждащата течност от източника на нейното отопление до устройства за подаване на топлина - радиатори, батерии.
Но на практика неправилно избраният диаметър на отоплителния колектор или захранващата тръба може да доведе до значително влошаване на работата на цялата система. Това се дължи на процесите, които се случват по време на движението на водата по магистралите. За да направите това, трябва да знаете основите на физиката и хидродинамиката. За да не навлизате в джунглата с точни изчисления, можете да определите основните характеристики на отоплението, които пряко зависят от напречното сечение на тръбопроводите:
- Скорост на охлаждащата течност, Той влияе не само върху увеличаването на шума по време на работа на топлоснабдяването, но също така е необходим за оптималното разпределение на топлината между отоплителните устройства. Просто водата не трябва да има време да се охлади до минималното ниво при достигане на последния радиатор в системата;
- Обем на охлаждащата течност, И така, диаметърът на тръбите с естествена циркулация на отоплението трябва да бъде голям, за да се намалят загубите поради триене на течността върху вътрешната повърхност на тръбопровода. Въпреки това, заедно с това, обемът на охлаждащата течност се увеличава, което води до увеличаване на разходите за загряването му;
- Хидравлични загуби, Ако системата използва различни диаметри на пластмасовите тръби за отопление, тогава неизбежно ще има разлика в налягането на тяхното кръстовище, което ще доведе до увеличаване на хидравличните загуби.
Как да изберете диаметъра на тръбата за отопление, така че при монтажа да не се налага да ремонтирате цялата отоплителна система поради изключително ниската ефективност? На първо място, трябва да извършите правилното изчисление на напречното сечение на магистралите. За да направите това, се препоръчва да използвате специални програми и, ако желаете, ръчно да проверите резултата.
На кръстовището диаметрите на полипропиленовите тръби за отопление се намаляват поради наслагването. Намаляването на напречното сечение зависи от степента на нагряване по време на запояване и спазването на технологията на монтаж.
Процедурата за изчисляване на напречното сечение на топлопроводите
Преди да се изчисли диаметърът на отоплителната тръба, е необходимо да се определят техните основни геометрични параметри. За да направите това, трябва да знаете основните характеристики на магистралите. Те включват не само производителност, но и размер.
Всеки производител посочва стойността на тръбната секция - диаметър. Но всъщност това зависи от дебелината на стената и материала на производство. Преди да придобиете определен модел тръбопроводи, трябва да знаете следните характеристики на обозначаването на геометрични размери:
- Изчисляването на диаметъра на полипропиленовите тръби за отопление се извършва, като се вземе предвид фактът, че производителите посочват външните общи размери. За да се изчисли полезният участък, е необходимо да се извадят две дебелини на стената;
- За тръби от стомана и мед са дадени вътрешни размери.
Знаейки тези характеристики, можете да изчислите диаметъра на отоплителния колектор, тръбите и други компоненти за монтаж.
При избора на полимерни тръби за отопление е необходимо да се изясни наличието на подсилващ слой в дизайна. Без него, когато е изложена на гореща вода, линията няма да има необходимата твърдост.
Определяне на топлинната мощност на системата
Как да изберем диаметъра на тръбите за отопление и трябва ли да се направи без изчислени данни? За малка отоплителна система можете да направите без сложни изчисления. Важно е да знаете само следните правила:
- Оптималният диаметър на тръбите с естествена циркулация на отоплението трябва да бъде от 30 до 40 мм;
- За затворена система с принудително движение на охлаждащата течност трябва да се използват по-малки тръби за създаване на оптимално налягане и дебит на водата.
За точно изчисление се препоръчва да се използва програмата за изчисляване на диаметъра на отоплителните тръби. Ако те не са, можете да използвате приблизителни изчисления. Първо трябва да намерите топлинната мощност на системата. За целта използвайте следната формула:
Q = (V * Δt * K) 860
Където Q - изчислена отоплителна мощност, kW / h,V - обем на помещението (къщата), m³,ATi, - разликата между температурите на улицата и на закрито, ° C,ДА СЕ - прогнозния коефициент на топлинни загуби у дома,860 - стойността за превеждане на получените стойности в приемлив формат kW / h.
Най-голямата трудност при предварителното изчисляване на диаметъра на пластмасовите тръби за отопление се дължи на коригиращия фактор K. Зависи от топлоизолацията на къщата. Най-добре е взето от масата.
| Коефициент К | Степента на топлоизолация на сградата |
| 3-4 | Минимална топлоизолация |
| 2-2,9 | Минимална изолация на фасадата - тухлена облицовка. |
| 1-1,9 | Средна топлоизолация |
| 0,6-0,9 | Монтирана е висококачествена изолация на къщата, модерни прозорци и врати |
Като пример за изчисляване на диаметрите на полипропиленовите тръби за отопление, можете да изчислите необходимата топлинна мощност на помещение с общ обем 47 m³. В този случай външната температура ще бъде -23 ° C, а на закрито - + 20 ° C. Съответно разликата Δt ще бъде 43 ° C. Корекционният коефициент се приема за 1,1. Тогава необходимата топлинна мощност ще бъде.
Q = (47 * 43 * 1.1) /860=2.585 кВт / ч
Следващата стъпка при избора на диаметъра на тръбата за отопление е да се определи оптималната скорост на охлаждащата течност.
Представените изчисления не вземат предвид корекцията за грапавостта на вътрешната повърхност на линиите.
Скорост на водата в тръбите
Оптималното налягане на топлопреминаване в електрическата мрежа е необходимо за равномерно разпределение на топлинната енергия върху радиатори и батерии. За правилния избор на диаметрите на отоплителните тръби трябва да се вземат оптималните стойности на скоростта на подаване на вода в тръбопроводите.
Струва си да се помни, че ако интензитетът на охлаждащата течност е надвишен, в системата може да възникне външен шум. Следователно тази стойност трябва да бъде равна на 0,36 до 0,7 m / s. Ако параметърът е по-малък, неизбежно ще възникнат допълнителни загуби на топлина. Ако тя бъде надвишена, в тръбопроводите и радиаторите ще се появи конструкция на шум.
За окончателното изчисление на диаметъра на отоплителната тръба използвайте данните от таблицата по-долу.
Замествайки във формулата за изчисляване на диаметъра на отоплителната тръба в получените по-рано стойности, може да се определи, че оптималният диаметър на тръбата за определено помещение ще бъде 12 мм. Това е само оценка. На практика експертите препоръчват да се добавят 10-15% към получените стойности. Това е така, защото формулата за изчисляване на диаметъра на отоплителната тръба може да се промени поради добавянето на нови компоненти към системата.
За точно изчисление ще ви трябва специална програма за изчисляване на диаметъра на отоплителните тръби. Подобни софтуерни системи могат да бъдат изтеглени в демонстрация с ограничени възможности за изчисление.
Изчисляване на отоплителния колектор и монтажните втулки
Горната технология за изчисление може да се приложи за всички видове топлоснабдяване - еднотръбна, двутръбна и колекторна. За последното обаче е необходимо да се направи правилното изчисление на диаметъра на отоплителния колектор.
Този нагревателен елемент е необходим за разпределението на охлаждащата течност в няколко вериги. В този случай изчисляването на правилния диаметър на отоплителния колектор е неразривно свързано с изчисляването на оптималната секция на тръбопровода. Това е следващият етап в проектирането на система за топлоснабдяване.
За да изчислите диаметъра на отоплителния колектор, първо трябва да изчислите напречното сечение на тръбите съгласно горната схема. Тогава можете да използвате доста проста формула:
M0 = M1 + M2 + M3 + M4
Където M0 - желания диаметър на колектора,M1, M2, M3, M4 - диаметри на свързаните тръбопроводи.
При определяне на височината и оптималното разстояние между дюзите се прилага принципът "три диаметра". Според него отдалечеността на тръбите по конструкцията трябва да бъде 6 радиуса всяка. Общият диаметър на отоплителния колектор също е равен на тази стойност.
Но освен този компонент на системата често е необходимо да се прилагат и допълнителни. Как да разберете диаметъра на втулката за отоплителни тръби? Само чрез извършване на предварително изчисление на напречното сечение на магистралите. В допълнение, трябва да вземете предвид дебелината на стените и материала за тяхното производство. Дизайнът на втулката, степента на нейната топлоизолация ще зависи от това.
Стойността на диаметъра на втулката за отоплителни тръби се влияе от материала на стената, както и от тръбата. Важно е да се вземе предвид възможната степен на разширение при нагряване на повърхността. Ако диаметърът на пластмасовите тръби за отопление е 20 mm, тогава един и същ параметър за втулката трябва да бъде най-малко 24 mm.
Монтажът на втулката трябва да се извърши върху циментова замазка или подобен негорим материал.
Допълнителни данни за изчисляване на диаметъра на тръбите за подаване на топлина
След като изберете диаметъра на тръбите за отопление на частна къща, трябва да изберете правилно техния производствен материал, а също така да вземете предвид характеристиките на отоплителната система. Този параметър се влияе от разположението на линиите, както и броят на спирателните и контролните клапани.
В допълнение към познаването на диаметъра на тръбите при отопление с естествена циркулация, е необходимо да се вземе предвид височината на ускоряващия щранг и да се избере подходящият размер за неговото напречно сечение. Тя трябва да бъде на минимална височина 1,5 спрямо останалите елементи за подаване на топлина. За да увеличите скоростта на охлаждащата течност, диаметърът на полипропиленовите тръби, използвани при проектирането на усилвателя, трябва да бъде с един размер по-голям от този на основната линия.
Също така е важно да се вземе предвид дебелината на стената на тръбопроводите. Зависи от материала на производство и може да варира от 0,5 мм (стомана) до 5 мм (пластмаса). Изборът на диаметър на тръбата за отоплителната система на частна къща се влияе от материала на производство. Така че, се препоръчва да се инсталират пластмасови линии за системи с принудителна циркулация. Вътрешният им диаметър може да варира от 10 до 30 мм. Повече информация за дебелината на стената на полимерните тръби за отопление можете да намерите в таблицата.
За стоманените модели е необходимо да се вземат предвид не само техните геометрични размери, но и масата. Тя директно зависи от дебелината на стената. В програмите за изчисляване на диаметъра на отоплителните тръби задължително трябва да има функция за изчисляване на специфичната тежест от 1 m. стоманена линия
Познавайки тези допълнителни характеристики, можете да направите най-точното изчисляване на параметрите на отоплителната система, включително правилния избор на диаметрите на отоплителните тръби.
Ако трябва да изчислите само напречното сечение на топлопроводящите мрежи, можете да използвате безплатни демо версии на професионални програми.
Материал за производство на отоплителни тръби
В допълнение към правилния избор на диаметри на тръбите за подаване на топлина, трябва да знаете характеристиките на техния производствен материал. Това ще повлияе на топлинните загуби на системата, както и на сложността на инсталирането.
Трябва да се помни, че изчисляването на диаметрите на отоплителните тръби се извършва само след избора на материала за тяхното производство. В момента няколко типа тръбопроводи се използват за доизграждане на системите за подаване на топлина:
- полимер, Те са изработени от полипропилен или омрежен полиетилен. Разликата се крие в допълнителните компоненти, добавени по време на производствения процес. След като изчислите диаметъра на полипропиленовите тръби за подаване на топлина, трябва да изберете правилната дебелина на стената им. Тя варира от 1,8 до 3 мм, в зависимост от параметрите на максималното налягане в линиите;
- стомана, Доскоро това беше най-често срещаната система за отопление. Въпреки своите повече от добри якостни характеристики, стоманените тръби имат редица съществени недостатъци - сложен монтаж, постепенно ръжда на повърхността и повишена грапавост. Като алтернатива могат да се използват тръби, изработени от неръждаема стомана. Една от тяхната стойност е порядък по-висок от „черните“;
- мед, Според техническите и експлоатационни характеристики медните тръбопроводи са най-добрият вариант. Те се характеризират с достатъчно разтягане, т.е. ако водата замръзне в тях, тръбата ще се разшири за известно време без загуба на херметичност. Недостатъкът е високата цена.
В допълнение към правилно избраните и изчислени диаметри на тръбите, трябва да определите метода на тяхното свързване. Зависи и от материала на производство. За полимерите се използва ръкавна връзка чрез заваряване или на лепилна основа (много рядко). Стоманените тръбопроводи се монтират чрез дъгова заварка (най-качествени фуги) или резбован метод.
Във видеоматериала можете да видите пример за изчисляване на диаметъра на тръбите в зависимост от оптималния дебит на охлаждащата течност:
