Главная » Инженерия » Как определить диаметр трубы для отопления?

Как определить диаметр трубы для отопления?

При монтаже системы отопления частного дома, рано или поздно встаёт вопрос — какой диаметр труб для отопления выбрать?

Одни, не задумываясь, принимают за образец «как у соседа, он доволен». Другие покупают самое дешевое, из имеющегося ассортимента ближайшего магазина. Третьи точно знают, что ответы на свои вопросы найдут в Сети.

Действительно, в интернете много информации по этой теме. Большинство сайтов копируют друг друга, перегружая пользователей сложными формулами и коэффициентами. Но эти расчеты необходимы специалистам — теплотехникам при проектировании отопления сложных промышленных объектов.

Предлагаем практическое пособие по расчету диаметра труб для отопления частного дома.

Начальные параметры

  • Разница температур. Для эффективного теплообмена и обеспечения максимального ресурса труб и всех элементов трубопровода, разница температур (дельта) подачи и обратки должна составлять 20°С.
  • Скорость движения теплоносителя в трубах. Оптимальная скорость воды в трубах находится в диапазоне 0,5 — 1,0 м/с.
  • Перекачиваемая среда

    Оптимальная скорость в трубопроводе, м/с

    ЖИДКОСТИ

    Движение самотеком:

     

     

    Вязкие жидкости

    0,1 – 0,5

     

    Маловязкие жидкости

    0,5 – 1

    Перекачивание носом:

     

     

    Всасывающий трубопровод

    0,8 – 2

     

    Нагнетательный трубопровод

    1,5 – 3

    Уменьшение скорости теплоносителя приведёт к снижению температуры возвращающейся жидкости и увеличению времени нагрева её в котле. Соответственно, увеличится и расход топлива. Повышение скорости увеличивает гидравлический шум всей системы.

    Практический совет

    Проектируя систему отопления, заранее определитесь с видом теплоносителя. Вода и антифризы имеют разную вязкость. Спроектированная система под воду может не эффективно работать на незамерзающих жидкостях.

    Расчет

    Рассчитываем потребность дома в тепловой мощности. Базовым значением является 60 Вт/м³ внутреннего объема. Источниками поступления холодного воздуха являются окна и уличные двери. Каждое окно добавляет к потребности тепловой мощности до 100 Вт, входная дверь — 200 Вт.

    Практический совет

    Не зависимо от материала окон, это показатель в расчетах не меняйте.

    Коэффициент тепловых потерь для конкретного региона. Для центральных областей европейской части страны принят коэффициент — 1,2 — 1,3. Для южных регионов — 0,7 — 0,9, для Дальнего Востока — 1,5 и 2,0 для Чукотки и Якутии.

    Для примера рассчитаем диаметр труб отопления частного дома размером 6 х 8 метров с высотой потолков 3 метра. В доме 5 окон и 2 двери. Расположение — Воронеж.

  • Объём помещения: 6 х 8 х 3 = 144 м³.
  • Необходимая тепловая мощность: 144 х 60 = 8640 Вт.
  • Увеличение потребности в тепле из-за наличия окон и дверей:
  • (5 х 100) + (2 х 200) = 900 Вт.

  • Сумма 8640 + 900 = 9540 Вт.
  • Территориальный коэффициент: 9540 х 1,2 = 11448 Вт. Или 11,45 КВт.
  • Округлять необходимо в большую сторону.

    Для определения диаметра труб воспользуемся таблицей.

    По данной таблице оптимальным диаметром трубы для отопления является 15 мм, при скорости теплоносителя 0,8м/сек.

    Помните, что это значение внутреннего диаметра трубы.

    В зависимости от материала трубы одного и того же наружного диаметра, внутренний диаметр значительно отличается.

    Как видно из таблицы, трубы PN10, PN20, PN25 при одинаковом наружном диаметре 20мм, имеют разное значение внутреннего диаметра.

    Данный расчет выполнен для одного контура отопления — радиаторного. При использовании в качестве отопительного элемента водяного тёплого пола, образуется дополнительный контур. Как правило, два и более контура нуждаются уже в принудительной циркуляции теплоносителя и монтаже коллектора.

    Расчет диаметра коллектора отопления

    Коллектор обеспечивает равновесие и стабильность всей гидравлической системы. Для эффективной работы необходимо обеспечить одинаковую пропускную способность всех элементов системы отопления. Изготовить коллектор своими руками под силу большинству мужчин.

    Основным критерием распределительного коллектора является его диаметр. Площадь поперечного сечения корпуса должна равняться или быть больше суммарной площади отводящих трубопроводов. Сечение сборного коллектора — не меньше сумм площадей подводящих труб.

    Расчет коллектора произведём на примере. К существующей системе отопления радиаторами добавим один контур водяного тёплого пола ванной и санузла.

    Площадь сечения коллектора будет равняться сумме площадей сечения трубы отопления (первый контур) и площади сечения трубы подачи тёплого пола (второй контур):

    Sк = Sо + Sтп

    Площадь сечения труб определяется по формуле S=π х d²/4

    В нашем примере для отопления принята труба 25мм с внутренним Ø16,6мм.

    Площадь сечения трубы: Sо = 3,14 х 16,6²/4 = 216,31мм².

    Для контура тёплого пола примем трубу с внутренним Ø13,2мм.

    Площадь сечения трубы: Sо = 3,14 х 13,2²/4 = 136,78мм².

    Площадь сечения корпуса коллектора равняется:

     Sк = 216,31+136,78=353,09мм².

    Диаметр коллектора равен d=2√S/π = 2√354/4 = 18,81мм или на практике — Ø 20мм.

    В этом расчете получен внутренний диаметр распределительного коллектора.

    Если диаметры всех подводящих труб одинаковые — расчет упрощается.

    При расчете коллектора необходимо учесть расстояние между патрубками. Они должны располагаться относительно друг друга на расстоянии трёх диаметров коллектора.

    Коллекторы заводского исполнения уже имеют необходимые параметры. Более подробную характеристику можно получить у менеджера.

    Схемы обвязки наглядно демонстрирует данный обзор:

    Двухтрубная система отопления имеет свои особенности. Смотрите видео:

    Оставить комментарий

    Ваш email нигде не будет показан. Обязательные для заполнения поля помечены *

    *