Как сделать расчет труб отопления отопления: учитываем все
При монтаже системы отопления в частном доме либо квартире главной целью постоянно является извлечение большого КПД из оборудования, дабы затрачиваемые средства были расходованы именно на обогрев помещения.
Такое вероятно при верном подборе:
- не только радиаторов и самой системы;
- но и диаметра труб;
- и материала их изготовления.
Давайте определим, как создавать такие расчёты, обратим внимание на то, какие конкретно материалы более выгодны и посмотрим видео ролик по этому материалу.
Трубы отопления
- Диаметральный и гидравлический расчет трубопроводов вероятен только в том случае, если для этого имеется их главные параметры, такие как:
- Материал изготовления, к примеру, сталь, медь, чугун, хризотилцемент, полипропилен.
- Внутренний диаметр.
- Данные по материалу и диаметру фасонных деталей и фитингов.
- Толщина стенок труб, фасонных деталей и фитингов.
- Неясно откуда показалось вывод, что при повышении диаметра труб увеличивается уровень качества отопления, поскольку при повышении площади трубопровода возрастает теплоотдача. Теоретически, это, само собой разумеется, весьма кроме того похоже на правду, но в действительности всё выглядит по-иному.
- В первую очередь, для труб громадного диаметра нужно закачивать в систему много теплоносителя, который необходимо нагреть. Следовательно, возрастает расход потребляемой энергии (электричество, газ, жидкое либо жёсткое горючее). А трубы сами по себе не являются нагревательным прибором (в радиаторах для обогрева употребляется способ конвекции, другими словами, КПД существенно возрастает), получается, что расход энергоносителей и материалов не обоснован.
- Помимо этого, повышение объёма жидкости в контуре ведёт к понижению давления в системе, следовательно, вам нужно будет устанавливать на возврате вспомогательный циркуляционный насос для отопительной системы, что опять-таки влечёт за собой определённые затраты. Само собой разумеется, кроме того при громадном диаметре труб контура достигнуть нужной температуры в отапливаемом помещении в полной мере быть может, но цена на энергоносители и материал окажется через чур завышенной.
Внимание! Для эксплуатации системы и оптимального монтажа отопления (при подборе диаметра) давление в каждом циркуляционном кольце должно на 10% быть больше утраты, каковые приводит к гидравлическому сопротивлению.
Определение диаметра
Для опытных расчётов по диаметру труб отопления инженерами-теплотехниками употребляется много формул и такие вычисления, в большинстве случаев, необходимы для проектов многоэтажных жилых и публичных сооружений, других учреждений и предприятий. Для своего дома вам вряд ли пригодятся такие правильные цифры, исходя из этого, мы предлагаем вам упрощённую схему, которой может воспользоваться любой сантехник.
Формула для аналогичных расчётов выглядит так: D = v354*(0.86*Q/?t)/V, а сейчас нам остаётся лишь подставлять значения параметров под буквы.
Тут:
- D - это диаметр трубы (см);
- Q - нагрузка на измеряемый участок (кВт);
- ?t - температурная отличие в подающей и возвратной трубе (t?C);
- V - Скорость теплоносителя в системе (м/сек).
Примечание. В случае если на подаче теплоносителя у котла его температура образовывает 80 ?C , а на возврате у котла 60 ?C , то при таких условиях значение ?t будет равняется ?t=80-60=20 ?C .
Расход | Пропускная свойство трубы (кг/час) | ||||||||||
Ду трубы | 15 мм | 20 мм | 25 мм | 32 мм | 40 мм | 50 мм | 65 мм | 80 мм | 100 мм | ||
Па/м | мбар/м | ?0,15м/сек | ?0,15м/сек | 0,3м/сек | |||||||
90,0 | 0,900 | 173 | 403 | 745 | 1627 | 2488 | 4716 | 9612 | 14940 | 30240 | |
92,5 | 0,925 | 176 | 407 | 756 | 1652 | 2524 | 4788 | 9756 | 15156 | 30672 | |
95,0 | 0,950 | 176 | 414 | 767 | 1678 | 2560 | 4860 | 9900 | 15372 | 31104 | |
97,5 | 0,975 | 180 | 421 | 778 | 1699 | 2596 | 4932 | 10044 | 15552 | 31500 | |
100,0 | 1,000 | 184 | 425 | 788 | 1724 | 2632 | 5004 | 10152 | 15768 | 31932 | |
120,0 | 1,200 | 202 | 472 | 871 | 1897 | 2898 | 5508 | 11196 | 17352 | 35100 | |
140,0 | 1,400 | 220 | 511 | 943 | 2059 | 3143 | 5976 | 12132 | 18792 | 38160 | |
160,0 | 1,600 | 234 | 547 | 1015 | 2210 | 3373 | 6408 | 12996 | 20160 | 40680 | |
180,0 | 1,800 | 252 | 583 | 1080 | 2354 | 3589 | 6804 | 13824 | 21420 | 43200 | |
200,0 | 2,000 | 266 | 619 | 1154 | 2488 | 3780 | 7200 | 14580 | 22644 | 45720 | |
220,0 | 2,200 | 281 | 652 | 1202 | 2617 | 3996 | 7560 | 15336 | 23760 | 47880 | |
240,0 | 2,400 | 288 | 680 | 1256 | 2740 | 4176 | 7920 | 16056 | 24876 | 50400 | |
260,0 | 2,600 | 306 | 713 | 1310 | 2855 | 4356 | 8244 | 16740 | 25920 | 52200 | |
280,0 | 2,800 | 317 | 742 | 1364 | 2970 | 4456 | 8568 | 17338 | 26928 | 54360 | |
300,0 | 3,000 | 331 | 767 | 1415 | 3078 | 4680 | 8802 | 18000 | 27900 | 56160 | |
Пропорциональная зависимость между диаметром труб и пропускной способностью
Расчёт тепловой мощности (нагрузки)
Для определения оптимальной тепловой мощности системы отопления частного дома вы имеете возможность применять следующую формулу: Qt=V*?t*K/860.
Сейчас вам опять-таки остаётся лишь подставить цифровые значения на место знаков и тут:
- Qt - это искомая мощность тепловой энергии для данного помещения (кВт/час);
- V - объём обогреваемого помещения (м3);
- ?t - температурная отличие в подающей и возвратной трубе (t?C);
- K - коэффициент потерь тепла помещения (зависит от типа здания, толщины стен и из термоизоляции);
- 860 - перевод в кВт/час.
В частном секторе постройки смогут очень сильно различаться друг от друга, но, однако, там обычно применяют следующие значения коэффициента потерь тепла (K):
- В случае если архитектурное сооружение имеет упрощённую конструкцию (дерево, гофрированный металлопрокат) и там отсутствует изоляция, то K= 3-4;
- Упрощённая конструкция архитектурного сооружения со не сильный степенью термоизоляции, к примеру, кладка в один целый кирпич либо пеноблок 405x400x200 мм - тут K=2-2,9;
- В стандартных архитектурных сооружениях (кладка в два кирпича и маленькое количество дверей и окон, крыша - стандарт) K= 1-1,9;
- При высокой степени термоизоляции для стандартных архитектурных сооружений с маленьким числом дверей и окон и утеплённой крышей и полом, инструкция показывает на то, что K=0,6-0,9.
В случае если вам нужно произвести расчёт трубного диаметра, то, как уже было отмечено выше, вам нужно значение отличия температур между помещением и улицей. В помещении за точку отсчёта в большинстве случаев берётся или комнатная температура (18-20 ?C), или та, которая вам наиболее подходит, а со стороны улицы вам необходимо подставить среднее значение, которое принято для вашего региона.
К примеру, ваша помещение имеет объём 3,5*5,5*2,6=50,05 м3 и она прекрасно утеплена, другими словами, там толстые либо утеплённые стенки, утеплён пол и потолок и воспользуемся коэффициентом 0,9. В Подмосковье средняя температура окружающей среды в зимний период образовывает -28 ?C, а для микроклимата в помещении заберём значение 20 ?C, тогда значение ?t будет равняется 28+20=48 ?C. При таких условиях, Qt=50,05*48*0,9/860?2,5/час.
Скорость теплоносителя
Примечание. Минимальная скорость теплоносителя для систем отопления не должно быть менее 0,2-0,25 м/сек. В тех случаях, в то время, когда скорость падает ниже этого значения, из жидкости начинается выделение воздуха, что содействует образованию воздушных пробок. В таких случаях возможно частично утеряна работоспособность контура, а в отдельных обстановках это может привести к полному бездействию системы, поскольку поток остановится по большому счету и это случится при работающем циркуляционном насосе.
Внутренний диаметр труб | Тепловой поток (Q) при ?t=20Расход воды (кг/час) при скорости перемещения (м/сек) | ||||||||||
0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,1 | |
8 | 40918 | 81835 | 122853 | 163570 | 204488 | 2453105 | 2861123 | 3270141 | 3679158 | 4038176 | 4496193 |
10 | 63927 | 127755 | 191682 | 2555110 | 3191137 | 3832165 | 4471192 | 5109220 | 5748247 | 6387275 | 7025302 |
12 | 92041 | 183979 | 2769119 | 3679158 | 4598198 | 5518237 | 6438277 | 6438277 | 8277356 | 9197395 | 10117435 |
15 | 141762 | 2874124 | 4311185 | 5748247 | 7185309 | 8622371 | 10059438 | 11496494 | 12933556 | 14370618 | 15807680 |
20 | 2555110 | 5109220 | 7664330 | 10219439 | 12774549 | 15328659 | 17883759 | 20438879 | 22992989 | 255471099 | 281021208 |
25 | 2992172 | 7983343 | 11975515 | 15967687 | 19959858 | 239501030 | 279421202 | 319341373 | 359261545 | 399171716 | 439091888 |
32 | 6540281 | 13080562 | 19620844 | 261601125 | 327001406 | 392401687 | 457801969 | 523202250 | 588602531 | 654012812 | 719413093 |
40 | 10219439 | 20438879 | 306581318 | 408751758 | 510942197 | 613132636 | 715323076 | 817513515 | 919693955 | 1021884334 | 1124074834 |
50 | 15967687 | 319341373 | 479012060 | 638682746 | 798353433 | 958024120 | 117654806 | 1277355493 | 1437026179 | 1596596866 | 1756357552 |
70 | 112951345 | 625902691 | 938854037 | 1251815383 | 1564766729 | 1877718074 | 2190659420 | 25036110768 | 28165612111 | 31295213457 | 344247148013 |
100 | 638682746 | 1277355493 | 1916038239 | 25547110985 | 31933813732 | 38320616478 | 44707419224 | 51694121971 | 57480924717 | 63867727463 | 70254430210 |
Таблица для определения трубного диаметра
Примечание. Плотность воды при 80 ?C равна 971,8 кг/м3.
Скорость жидкости в отопительном контуре может составлять от 0,6м/сек до 1,5м/сек, но в тех случаях, в то время, когда соблюдается большее значение, то значительно понижаются гидравлические шумы в системе, исходя из этого, скорость 1,5м/сек мы и примем за отправную величину.
В то время, когда у нас имеются все нужные значения, мы можем подставить их в формулу D = v354*(0.86*Q/?t)/V, при таких условиях у нас окажется D = v354*(0.86*2,5/20)/1,5?1,34, значит, нам пригодится труба с внутренним диаметром 14 мм
Само собой разумеется, в то время, когда вы делаете своими руками систему отопления у себя дома, то возможность того, что вы станете применять формулы для расчётов, ничтожно мелка, но в этом случае для вас имеется пособие в виде таблиц, расположенных в данной статье. Помимо этого, в таблице учтён тип циркуляции жидкости, который возможно принудительным либо естественным.
На данный момент значительно чаще (особенно в частном секторе) радиаторные контуры, и разводка труб отопления к гребёнкам тёплого пола выполняется из полипропилена. Из всех используемых в этом случае, данный материал владеет мельчайшей теплопроводностью, но, однако, в тех местах, где трубы проходят по холодным участкам, их необходимо утеплять.
Заключение
Напоследок возможно заявить, что чаще всего применяемый наружный диаметр полипропиленовых труб для отопительных контуров в частном секторе, это 20, 25,32 и 40 мм. Подводку к радиаторам по большей части делают сечением 20 мм, иногда 25 мм, а более толстые трубы употребляются в качестве стояков.