Valg af diameter på rør til opvarmning: beregningsskema, egenskaber afhængigt af fremstillingsmaterialet

Korrekt design af et varmesystem er at tage højde for alle mulige faktorer, der påvirker effektivitetseffektiviteten. Ud over det korrekte valg af hovedkomponenterne, kedlen, radiatorerne, sikkerhedsgrupperne, skal tværsnittet af linjerne beregnes korrekt. For at gøre dette skal du kende den optimale diameter på varmeledningerne: hvordan man vælger den rigtige og beregner den selv?

Vanskeligheder ved valg af diameter på varmeledninger

Det ser ud til, at valget af rørdiameter til opvarmning af et privat hus ikke er en vanskelig opgave. De skal kun sikre levering af kølemidlet fra kilden til opvarmning til varmeenhederne - radiatorer og batterier.

Men i praksis kan en forkert valgt diameter af varmesamleren eller forsyningsrøret føre til en betydelig forringelse af driften af ​​hele systemet. Dette skyldes de processer, der opstår under vandets bevægelse langs motorveje. For at gøre dette skal du kende det grundlæggende inden for fysik og hydrodynamik. For ikke at gå ind i junglen af ​​nøjagtige beregninger kan du bestemme de vigtigste egenskaber ved opvarmning, som direkte afhænger af rørledningens tværsnit:

• Kølemiddelbevægelseshastighed... Det påvirker ikke kun stigningen i støj under drift af varmeforsyning, men er også nødvendig for optimal fordeling af varme mellem varmeenheder. Simpelthen skal vandet ikke have tid til at køle ned til minimumsniveauet, når det når den sidste radiator i systemet;
• Kølevæskevolumen... Så diameteren på rør med naturlig cirkulation af opvarmning skal være stor for at reducere tab under friktion af væsken mod ledningens indre overflade. Men sammen med dette øges volumen af ​​kølemiddel, hvilket medfører en stigning i omkostningerne til opvarmning af det;
• Hydrauliske tab... Hvis der anvendes forskellige diametre af plastrør til opvarmning i systemet, vil der uundgåeligt opstå en trykforskel ved deres krydsning, hvilket vil føre til en stigning i hydrauliske tab.

Hvordan vælger man rørets diameter til opvarmning, så man efter installationen ikke behøver at gentage hele varmesystemet på grund af ekstremt lav effektivitet? Først og fremmest skal du udføre den korrekte beregning af motorvejens tværsnit. For at gøre dette anbefales det at bruge specielle programmer og, hvis det ønskes, kontrollere resultatet manuelt.

Ved krydset reduceres diametrene på polypropylenrør til opvarmning på grund af overlapning. Reduktion af tværsnittet afhænger af opvarmningsgraden under lodning og overholdelse af installationsteknologien.

Fremgangsmåden til beregning af tværsnittet af varmeforsyningsledninger

Før beregning af diameteren på opvarmningsrøret er det nødvendigt at bestemme deres grundlæggende geometriske parametre. For at gøre dette skal du kende hovedveje ved hovedveje. Disse inkluderer ikke kun ydeevne, men også dimensioner.

Hver producent angiver værdien af ​​rørsektionen - diameter. Men faktisk afhænger det af vægtykkelsen og fremstillingsmaterialet. Før du køber en bestemt model af rørledninger, skal du kende følgende funktioner i betegnelsen for geometriske dimensioner:

• Beregningen af ​​diameteren af ​​polypropylenrør til opvarmning sker under hensyntagen til det faktum, at producenter angiver de ydre dimensioner.For at beregne det nyttige afsnit er det nødvendigt at trække to vægtykkelser;
• Indvendige dimensioner er angivet for stål- og kobberrør.

Når du kender disse funktioner, kan du beregne diameteren på varmesamleren, rørene og andre komponenter til installation.

Når du vælger polymeropvarmningsrør, er det bydende nødvendigt at afklare tilstedeværelsen af ​​et forstærkende lag i strukturen. Uden det vil linjen ikke have den rette stivhed, når den udsættes for varmt vand.

Bestemmelse af systemets varmeydelse

Hvordan vælges den rigtige rørdiameter til opvarmning, og skal det gøres uden beregnede data? For et lille varmesystem kan komplekse beregninger undgås. Det er kun vigtigt at kende følgende regler:

• Den optimale diameter på rør med naturlig cirkulation af opvarmning skal være fra 30 til 40 mm;
• Til et lukket system med tvungen bevægelse af kølemidlet skal mindre rør bruges til at skabe optimalt tryk og vandgennemstrømningshastighed.

For en nøjagtig beregning anbefales det at bruge et program til beregning af diameteren på varmeledninger. Hvis de ikke er der, kan du bruge omtrentlige beregninger. Først skal du finde systemets termiske kapacitet. For at gøre dette skal du bruge følgende formel:

Q = (V * At * K) 860

Hvor Q - beregnet termisk varmeeffekt, kW / hV - rumets rum (hus), m³,At - forskellen mellem temperaturerne ude og indendørs, ° СTIL - den estimerede koefficient for varmetab derhjemme860 - en værdi til konvertering af de opnåede værdier til et acceptabelt kW / h-format.

De største vanskeligheder i den foreløbige beregning af diameteren af ​​plastrør til opvarmning skyldes korrektionsfaktoren K. Det afhænger af husets varmeisolering. Det tages bedst fra dataene i tabellen.

Som et eksempel på beregning af diametrene på polypropylenrør til opvarmning kan du beregne den nødvendige varmeydelse i et rum med et samlet volumen på 47 m³. På samme tid vil temperaturen udenfor være -23 ° С og indendørs - + 20 ° С. Følgelig vil forskellen Δt være 43 ° C. Vi tager korrektionsfaktoren lig med 1.1. Derefter er den krævede termiske effekt.

Q = (47 * 43 * 1,1) /860=2,585 kWh

Det næste trin i valg af rørdiameter til opvarmning er at bestemme den optimale bevægelseshastighed for kølemidlet.

De præsenterede beregninger tager ikke højde for korrektionen for ruheden af ​​motorvejens indre overflade.

Vandhastighed i rør

Det optimale tryk på kølemidlet i lysnettet er nødvendigt for en ensartet fordeling af varmeenergi over radiatorerne og batterierne. For at vælge det korrekte valg af varmeledningsdiameterne, skal de optimale værdier for vandets hastighed i rørledningerne tages.

Det er værd at huske, at når kølervæskens bevægelsesintensitet overskrides, kan der opstå fremmed støj i systemet. Derfor bør denne værdi være mellem 0,36 og 0,7 m / s. Hvis parameteren er mindre, opstår uundgåeligt yderligere varmetab. Hvis den overskrides, vises konstruktionslyde i rørledninger og radiatorer.

Brug den data, der er angivet i nedenstående tabel, til den endelige beregning af varmerørets diameter.

Ved at erstatte formlen til beregning af varmelegemets diameter i de tidligere opnåede værdier er det muligt at bestemme, at den optimale rørdiameter for et bestemt rum vil være 12 mm. Dette er kun et groft skøn. I praksis anbefaler eksperter at tilføje 10-15% til de opnåede værdier. Dette skyldes, at formlen til beregning af opvarmningsrørets diameter kan ændre sig på grund af tilføjelsen af ​​nye komponenter til systemet.
For en nøjagtig beregning skal du bruge et specielt program til at beregne diameteren på varmeledninger.Sådanne softwarepakker kan downloades i en demo-version med begrænsede beregningsfunktioner.

Beregning af opvarmningsmanifold og monteringsmuffer

Ovenstående beregningsteknologi kan anvendes på alle typer varmeforsyning - et-rør, to-rør og kollektor. For sidstnævnte er det imidlertid nødvendigt at foretage den korrekte beregning af diameteren på varmesamleren.

Dette varmeelement er nødvendigt for at fordele kølemidlet over flere kredsløb. I dette tilfælde er beregningen af ​​den korrekte diameter af varmesamleren uløseligt forbundet med beregningen af ​​det optimale tværsnit af rørledningen. Dette er det næste trin i designet af et varmeforsyningssystem.

For at beregne diameteren på opvarmningsmanifolden skal du først beregne rørets tværsnit i henhold til ovenstående skema. Derefter kan du bruge en ret simpel formel:

M0 = M1 + M2 + M3 + M4

Hvor M0 - den krævede solfangerdiameterM1, M2, M3, М4 - diametre på tilsluttede rørledninger.

Ved bestemmelse af højden og den optimale afstand mellem dyserne anvendes princippet om "tre diametre". Ifølge ham skal afstanden af ​​rør på strukturen være 6 radier hver. Den samlede diameter af opvarmningsmanifolden er også lig med denne værdi.

Men ud over denne komponent i systemet er det ofte nødvendigt at bruge yderligere. Hvordan finder man ud af diameteren på varmeledningsbøsningen? Først efter at have foretaget en foreløbig beregning af motorvejens tværsnit. Derudover skal du tage højde for vægtykkelsen og materialet til deres fremstilling. Hylsterets design og graden af ​​dens varmeisolering afhænger af dette.

Værdien af ​​hylsterets diameter til opvarmningsrør påvirkes af materialet til fremstilling af væggen såvel som røret. Det er vigtigt at overveje den mulige ekspansionsgrad, når overfladen opvarmes. Hvis diameteren på plastvarmerørene er 20 mm, skal den samme parameter for bøsningen være mindst 24 mm.

Installationen af ​​foringen skal ske på cementmørtel eller et lignende ikke-brændbart materiale.

Yderligere data til beregning af diameteren på varmeledninger

Efter at have valgt diameteren på rør til opvarmning af et privat hus, skal du vælge det rigtige materiale til deres fremstilling og også tage højde for funktionerne i varmesystemet. Denne parameter er påvirket af motorvejens layout samt antallet af afspærrings- og kontrolventiler.

Ud over at kende diameteren på rør under opvarmning med naturlig cirkulation er det nødvendigt at tage højde for boosterstigeren og vælge størrelsen på dens sektion korrekt. Den skal have en minimumshøjde på 1,5 i forhold til andre varmeelementer. For at øge kølemidlets bevægelseshastighed skal diameteren af ​​de polypropylenrør, der anvendes til konstruktionen af ​​boostmanifolden, være en størrelse større end hovedlinjens.

Det er også vigtigt at overveje rørtykkernes vægtykkelse. Det afhænger af fremstillingsmaterialet og kan variere fra 0,5 mm (stål) til 5 mm (plast). Valget af rørdiameter til et privat huss opvarmningssystem er påvirket af fremstillingsmaterialet. Så det anbefales at installere plastledninger til systemer med tvungen cirkulation. Deres indvendige diameter kan variere fra 10 til 30 mm. Flere oplysninger om vægtykkelsen af ​​polymerrør til opvarmning kan findes i dataene i tabellen.

For stålmodeller er det nødvendigt ikke kun at tage højde for deres geometriske dimensioner, men også deres masse. Det afhænger direkte af vægtykkelsen. I programmer til beregning af diameteren på varmeledninger skal der være en funktion til beregning af den specifikke tyngdekraft på 1 lm. stål linje.

Når du kender disse ekstra egenskaber, kan du foretage den mest nøjagtige beregning af parametrene i varmesystemet, herunder det korrekte valg af varmeledningsdiametre.

Hvis der kun er behov for at beregne tværsnittet af varmeledende linjer, kan du bruge gratis demo-versioner af professionelle programmer.

Opvarmningsrørmateriale

Ud over det korrekte valg af rørdiametre til varmeforsyning skal du kende egenskaberne ved deres fremstillingsmateriale. Dette vil påvirke varmetabet i systemet såvel som installationens besvær.

Det skal huskes, at beregningen af ​​diametrene på varmeledninger kun udføres efter valget af materialet til deres fremstilling. I øjeblikket bruges flere typer rørledninger til at færdiggøre varmeforsyningssystemer:

• Polymer... De er lavet af PP eller XLPE. Forskellen ligger i de ekstra komponenter, der er tilføjet under produktionsprocessen. Efter beregning af diameteren af ​​polypropylenrør til varmeforsyning skal du vælge tykkelsen på væggen korrekt. Det varierer fra 1,8 til 3 mm afhængigt af parametrene for det maksimale tryk i ledningerne;
• Stål... Indtil for nylig var dette den mest almindelige mulighed for at arrangere opvarmning. På trods af deres mere end gode styrkeegenskaber har stålrør en række betydelige ulemper - kompleks installation, gradvis overfladerustning og øget ruhed. Alternativt kan rør i rustfrit stål anvendes. En af deres omkostninger er en størrelsesorden højere end "sorte";
• Kobber... Med hensyn til tekniske og operationelle egenskaber er kobberrørledninger den bedste løsning. De er kendetegnet ved tilstrækkelig forlængelse, dvs. hvis der fryser vand i dem, vil røret ekspandere i nogen tid uden tab af tæthed. Ulempen er de høje omkostninger.

Ud over den korrekt valgte og beregnede rørdiameter skal du bestemme metoden til deres forbindelse. Det afhænger også af fremstillingsmaterialet. Til polymer anvendes en muffeforbindelse ved svejsning eller på klæbende basis (meget sjældent). Stålrørledninger samles ved hjælp af lysbuesvejsning (forbindelser af bedste kvalitet) eller gevindmetode.

I videoen kan du se et eksempel på beregning af rørdiameter afhængigt af kølevæskens optimale strømningshastighed: