Przy projektowaniu systemu grzewczego bardzo ważny jest nie tylko wybór materiału rury (stal, miedź, metal-plastik, polipropylen itp.), ale także obliczenie, jaka średnica rury jest wymagana do ogrzewania. Ten parametr określa przepustowość rury, pokazuje, ile chłodziwa można przez nią przetransportować w jednostce czasu. A to z kolei wpływa na „rozgałęzienie” i długość rurociągu, a także liczbę grzejników, które można podłączyć do systemu. Dodatkowo znając średnicę rur można przewidzieć straty ciepła w układzie.
Średnica rury i jej wpływ na sprawność systemu grzewczego
System grzewczy działa skutecznie tylko wtedy, gdy projekt rurociągu jest wykonany poprawnie. Na etapie planowania ważne jest, aby obliczyć prawdopodobne straty ciepła i spróbować je maksymalnie ograniczyć. W przeciwnym razie, pomimo imponującego zużycia energii, system grzewczy nie poradzi sobie w pełni ze swoimi zadaniami.
Kupując rury do rur, należy wziąć pod uwagę nie tylko fizyczne i chemiczne właściwości materiału, ale także długość i średnicę rurociągu. Takie podejście stworzy ekonomiczny system grzewczy o wysokiej wydajności.
Przekrój rur wpływa na hydrodynamikę rurociągu, więc wybór średnicy rur do ogrzewania nie może być bezmyślny.
Wiele osób uważa, że wraz ze wzrostem średnicy rur grzewczych wzrasta wydajność samego systemu. Ale to stwierdzenie jest błędne. Przy nadmiernie dużej średnicy ciśnienie w systemie grzewczym spada, osiągając wartości minimalne, co prowadzi do braku ogrzewania w domu jako takim.
Jak wybrać średnicę rury, jeśli planujesz zainstalować rurociąg w prywatnym domku? Przede wszystkim skup się na tym, w jaki sposób chłodziwo będzie dostarczane do Twojego systemu grzewczego. Jeśli jesteś podłączony do scentralizowanej autostrady, obliczenia są przeprowadzane w taki sam sposób, jak podczas przewodzenia ciepła w mieszkaniu.
Ale jeśli twój dom jest wyposażony w autonomiczny system ogrzewania, średnica zależy od materiału rury i schematu ogrzewania. Na przykład w przypadku sieci z naturalną cyrkulacją chłodziwa potrzebne będą rury o jednej średnicy, a po dodaniu pompy do systemu druga.
Niuanse przy wyborze średnicy rur systemu grzewczego
Opis średnic rur
Wybierając średnicę rur grzewczych, zwykle skupia się na następujących cechach:
- średnica wewnętrzna - główny parametr określający wielkość produktów;
- średnica zewnętrzna - w zależności od tego wskaźnika rury są klasyfikowane:
- mała średnica - od 5 do 102 mm;
- średni - od 102 do 406 mm;
- duży - ponad 406 mm.
- średnica warunkowa - wartość średnicy, zaokrąglona do liczb całkowitych i wyrażona w calach (na przykład 1″, 2″ itd.), czasami w ułamkach cala (na przykład 3/4″).
Duża lub mała średnica
Jeśli interesuje Cię, jak obliczyć średnicę rury grzewczej, zwróć uwagę na nasze zalecenia. Zewnętrzne i wewnętrzne sekcje rury będą się różnić o wielkość równą grubości ścianki tej rury. Ponadto grubość zmienia się w zależności od materiału, z którego wykonane są produkty.
Profesjonaliści uważają, że podczas instalowania wymuszonego systemu ogrzewania średnica rur powinna być jak najmniejsza. I to nie przypadek:
- im mniejsza średnica rur z tworzywa sztucznego do systemu grzewczego, tym mniejsza ilość chłodziwa do podgrzania (oszczędność czasu na ogrzewanie i pieniędzy na nośniki energii);
- wraz ze spadkiem przekroju rur zmniejsza się prędkość ruchu wody w systemie;
- rury o małej średnicy są łatwiejsze do zainstalowania;
- rurociągi z rur o małych średnicach są bardziej opłacalne.
Nie oznacza to jednak, że w przeciwieństwie do konstrukcji systemu grzewczego, konieczne jest kupowanie rur o średnicy mniejszej niż uzyskana w obliczeniach. Jeśli rury są zbyt małe, system będzie głośny i nieefektywny.
Istnieją określone wartości opisujące idealną prędkość chłodziwa w systemie grzewczym - jest to przedział od 0,3 do 0,7 m / s. Radzimy spojrzeć na nich.
Obliczanie średnicy rur grzewczych
Aby zrozumieć, jak pracować z tabelą średnic i jak wybrać średnicę rury podczas układania rurociągu grzewczego, rozważ typowe obliczenia dla pomieszczenia o powierzchni 20 m 2:
- Najpierw dowiadujemy się, ile mocy cieplnej potrzeba do ogrzania konkretnego pomieszczenia w domu. Na każde 10 m2 powierzchni (przy zaizolowaniu ścian i wysokości stropu nie większej niż 3 m) wymagany jest 1 kW mocy cieplnej.
- W naszym przypadku jest to 20 m2, a więc 2 kW.
- Dodajemy 20% marży, otrzymujemy 2,4 kW. Oznacza to, że do stworzenia komfortowych warunków temperaturowych w takim pomieszczeniu konieczne jest zapewnienie ogrzewania o mocy 2,4 kW. Opisane obliczenia można przeprowadzić za pomocą
- Zgodnie z tabelą średnic wewnętrznych rur znajdujemy wartość mocy 2,4 kW (2400 W), następnie patrzymy na górną wartość strumienia ciepła. Strefa zaznaczona na niebiesko reprezentuje optymalne natężenie przepływu płynu w systemie grzewczym, o czym wspominaliśmy wcześniej w naszym artykule. Należy zauważyć, że w przedstawionej tabeli przedstawiono wartości wszystkich parametrów dla dwururowego systemu grzewczego z uwzględnieniem różnicy temperatur płynu na wlocie do rurociągu i na wylocie.
Podsumujmy więc pracę ze stołem. Do ogrzewania pomieszczenia o powierzchni 20 m2 odpowiednia jest rura o przekroju 8 mm. W tym przypadku prędkość chłodziwa wyniesie 0,6 m/s, natężenie przepływu 105 kg/h, a moc cieplna 2453 W. Dozwolone jest stosowanie rur 10 mm, wówczas prędkość ruchu będzie równa 0,4 m / s, natężenie przepływu wyniesie 110 kg / h, a strumień ciepła wyniesie 2555 W.
Obfitość różnorodnych materiałów i systemów, jakie obecnie istnieje na rynku rur, nie jest łatwa do zrozumienia nawet dla specjalisty. Szczególnie trudną i odpowiedzialną sprawą jest wybór rur do ogrzewania. W końcu nieprawidłowe obliczenia doprowadzą albo do przekroczenia nośnika energii, albo do przeziębienia w domu.
Awaria w systemie grzewczym może prowadzić do jeszcze gorszych konsekwencji. Jak nie popełnić błędu przy projektowaniu swojego systemu – w dalszej części artykułu.
Kryteria wyboru
W rzeczywistości proces wyboru konkretnego typu i rodzaju rur można podzielić na dwie równoważne części: jakie rury wybrać do ogrzewania w zależności od materiału, a następnie - jakie średnice będą wymagane. W zasadzie problem ten można rozwiązać z obu stron. Wymagana średnica zależy od przepustowości rury i schematu elektrycznego, ale rury o różnych średnicach z tego samego materiału, a zwłaszcza okucia do nich, mogą znacznie różnić się ceną.
Dlatego przyszły właściciel domu musi zdecydować, co jest dla niego najważniejsze: ostateczna cena systemu, czy wymagania dotyczące rozmiaru rur.
Rynek materiałów
Wszystkie istniejące systemy rurociągów można podzielić na dwie duże grupy:
metal
- "Czarny metal
- Stal nierdzewna
- Miedź, mosiądz, brąz
Znacznie rzadziej stosowana jest stal ocynkowana, w pojedynczych przypadkach – tytan, aluminium, inne metale nieżelazne i stopy.
Polimer
- Polipropylen
- Polietylen
- metal-plastik
Jednocześnie w grupie polimerów w rzeczywistości struktura jest znacznie bardziej skomplikowana niż ta prosta klasyfikacja. Rzeczywiście, oprócz tego, że każdy materiał sam w sobie ma kilka modyfikacji, może mieć również kilka warstw.
Bo to wynika z jego nazwy, ale tutaj wszystko nie jest takie proste. Jest to trójwarstwowy materiał z folii aluminiowej umieszczony pomiędzy dwiema warstwami polimeru.
Sam materiał to albo usieciowany polietylen (PEX) albo polipropylen (PP), ale w każdym z tych przypadków istnieje jeszcze kilka odmian, w zależności od metody produkcji tworzywa i jego klasy.
Zalety i wady
Żaden z materiałów nie jest doskonały i ma swoje wady. Na liście są jednak również takie materiały, których właściwości zmuszają do opuszczenia rynku. PVC praktycznie nie jest używany do ogrzewania ze względu na niski limit temperatury roboczej.
Niedaleko od niego z tego samego powodu polipropylen. Rzeczywistymi kandydatami do wyboru rur do ogrzewania są:
metal-plastik
Jest to materiał o bardzo wysokich parametrach użytkowych (o ile posiada odpowiednią jakość). Ma prawie najmniejszą odporność na przepływ wody. Jest łatwy w montażu i wytrzymuje temperatury 90-100, a krótkotrwałe skoki - 110-130°C, które są prawie nierealne w indywidualnych systemach grzewczych.
Dodatkową korzyścią jest jego elastyczność. Oprócz tego, że można go schować w ścianach lub za meblami, pozwala na układanie długich, bezszwowych odcinków o dowolnym kształcie, z dowolnymi zakrętami. Żaden z pozostałych materiałów nie może się tym pochwalić.
Polietylen
Jest częścią rur metalowo-plastikowych, ale w przypadku braku warstwy folii traci ważną jakość - stabilność termiczną.
W efekcie po podgrzaniu rura rozciąga się, a co za tym idzie wymaga dodatkowych łączników, a na długich odcinkach - pętli kompensacyjnych, które przyjmują zginanie rury przy wyciąganiu pod wpływem temperatury. W przeciwnym razie rury są w przybliżeniu podobne do metalu z tworzywa sztucznego.
Ważna informacja!
Zanim zdecydujesz, którą rurę wybrać do ogrzewania, powinieneś rozważyć: nie każdy polietylen nadaje się do tego celu.
Musi posiadać specjalną warstwę antydyfuzyjną, która zapobiega zasysaniu powietrza atmosferycznego.
W przeciwnym razie powietrze będzie gromadzić się w systemie, powodując hałas, naruszając jego wydajność, a czasami wydajność.
Każdy rodzaj plastiku ma też inną zaletę: są dobrymi izolatorami dźwięku, więc prawie nigdy nie wydają hałasu.
Miedź
- doskonałe rozwiązanie, nie ustępują metalowo-plastikowemu, a nawet przewyższają go pod wieloma względami, a to właśnie miedź przy podejmowaniu decyzji, które rury wybrać do ogrzewania, powinna być na pierwszym miejscu - zwłaszcza pod względem trwałości (do 100 lat ).
Do wad porównawczych należy jednak wysoka przewodność cieplna (choć np. dla „ciepłej” podłogi to nawet zaleta) i, co najważniejsze, wysoka cena.
Stal nierdzewna
Nieco egzotyczny materiał, który preferują miłośnicy „chromowej” egzotyki. Jest nieco tańszy niż miedź, ale nie ma swojej elastyczności i przewodności cieplnej.
Instalacja systemów ze stali nierdzewnej ma swoje własne cechy i jest nieco bardziej skomplikowana w porównaniu z innymi materiałami.
Ważna informacja!
Podczas instalowania „ciepłych” systemów podłogowych, podobnie jak w przypadku rur do ogrzewania, wybór jest bardzo ubogi. Musi spełniać dwa wymagania: albo nie może mieć szwów w zabetonowanej części, albo takie szwy muszą być połączone za pomocą złączek zaprasowywanych.
Te warunki odpowiadają tylko miedzi i metal-plastikowi. Istnieją również złączki zaciskowe do stali nierdzewnej, ale biorąc pod uwagę, ile z nich potrzeba do ułożenia wszystkich zygzaków systemu, nawet miedź będzie kosztować kilka razy mniej.
pytanie instrumentalne
Jeśli zamontujesz system własnymi rękami, niezbędne narzędzie może odegrać ważną rolę w kwestii wyboru rury do ogrzewania. Rzeczywiście, prawie każdy rodzaj rury wymaga specjalnego sprzętu do instalacji, a jednocześnie jest bardzo drogi.
Jednocześnie, nawet jeśli w ofercie są złączki zaprasowywane dowolnego producenta, nie jest faktem, że złączka zaprasowywana z innej firmy pozwoli na ich zaprasowanie z wysoką jakością. To samo dotyczy maszyn lutowniczych do polietylenu. A to oznacza, że być może nie będzie można wypożyczyć sprzętu.
Wymaga to bardzo konkretnych umiejętności i wyraźnej znajomości technologii pracy, dlatego eksperci nie zalecają podejmowania tej operacji bez odpowiednich kwalifikacji.
Istnieją pewne niuanse w spawaniu polietylenu. Wszystkie te punkty należy również wziąć pod uwagę i wziąć pod uwagę przed ostatecznym wyborem rur do ogrzewania. W tym sensie najbardziej demokratycznym systemem jest połączenie na dzielonych pierścieniach, nazywane jest również „O-ringiem”.
Nie wymaga narzędzi, z wyjątkiem pary kluczy, najlepiej nastawnych oraz wszystkich niezbędnych umiejętności - umiejętności dokręcania nakrętek. Jednak ze wszystkich rodzajów połączeń wśród hydraulików jest uważany za najmniej niezawodny. Chociaż jego niewątpliwą zaletą jest to, że można go uznać za warunkowo składany.
Obliczenia termotechniczne
Jeśli pytanie, które rury do ogrzewania wybrać, zostało już rozwiązane pod względem materiałowym, przyszła kolej na obliczenie ich wielkości.
Opiera się na następujących parametrach:
- Wybrany schemat połączeń
- Współczynnik oporu rury na przepływ chłodziwa
- Średnica wewnętrzna rury
- Szybkość ruchu wody w systemie
- Szacunkowe chłodzenie wodą w grzejnikach
- Średnice wlotu i wylotu kotła (zawsze są takie same)
- Ilość ciepła potrzebna do transferu
Ważna informacja!
Obliczenia termotechniczne to złożony problem inżynierski. W przypadku skomplikowanych instalacji, z wieloma grzejnikami, lub mieszanych systemów grzejnikowo-podłogowych, lepiej zlecić projekt specjaliście, on też podpowie jak dobrać rury do ogrzewania.
W przeciwnym razie naprawienie błędów będzie wymagało wiele wysiłku i środków.
Z powyższej listy normatywne są następujące wskaźniki:
- V - Prędkość ruchu wody w układzie - nie powinna przekraczać 1,5 m/s
- T - Szacunkowe chłodzenie wody (różnica na wyjściu z kotła i po powrocie do niego) - 15-20 ° С
- Współczynnik oporu - podany przez producenta
- Średnica wlotu-wylotu kotła - specyfikacja fabryczna
- Q- Wymagana ilość ciepła to całkowita moc grzejników lub ogrzewania podłogowego
- Zużycie wody C = 0,86.Q/T
Jednak dane, które można w ten sposób uzyskać, są nadal przybliżone, a ich dopasowanie zależy od wielu czynników.
Ponadto układ jest zaprojektowany w następujący sposób: za punkt wyjścia przyjmuje się wlot-wylot kotła, średnica rury grzewczej opiera się na zasadzie, że nie może być większa niż odpowiedni parametr kotła.
Początkowy odcinek o długości co najmniej półtora metra od wylotu, nawet w układach polimerowych, jest wykonany z metalu i biegnie z odpowiednią średnicą aż do pierwszego odgałęzienia rurociągu.
Ważna informacja!
W systemach grzewczych wszystkie średnice są uważane za wewnętrzne, na przykład rura metalowo-plastikowa f16 mm ma średnicę wewnętrzną 12 mm.
Dlatego zewnętrzne średnice rur metalowych i polimerowych z pewnością się nie zgadzają!
Następnie następuje okablowanie gałęzi rurociągu. Tutaj wybór średnicy rury do ogrzewania zależy od jej długości, ale z reguły każda następna gałąź jest o krok mniejszy niż poprzednia: jeśli z przewodu wychodzi rura środkowa o średnicy wewnętrznej 24 mm kocioł, a następnie jest podzielony na dwie gałęzie obsługujące różne grupy grzejników, wówczas średnica tych gałęzi będzie wynosić 18 mm.
Biegną z tą średnicą wzdłuż wszystkich urządzeń, gdzie każde z nich ma złącze 12 mm. Na ostatnim urządzeniu odgałęzienie również kończy się rurą Ø12 mm. Jeśli urządzeń jest dużo, to są one dzielone na większą liczbę odgałęzień podłączonych do rury centralnej. Zgodnie z tym samym schematem wykonuje się podłączenie rurociągu wody lodowej, ale już do wlotu kotła.
Ogólnie obliczenia ciepłownicze są jednymi z najtrudniejszych w budownictwie i nie każdy certyfikowany specjalista może je wykonać jakościowo. Dlatego lepiej jest, aby właściciel domu ograniczył wybór rur do ogrzewania do preferowanego materiału. Jeśli jednak masz czas i chęć, zawsze możesz znaleźć potrzebne formuły i spróbować samodzielnie zrozumieć zawiłości ciepłownictwa.
Rura polipropylenowa do ogrzewania.
Jednym z głównych punktów projektowania systemu zaopatrzenia w ciepło jest określenie średnicy rur do ogrzewania. Sprawność elementów grzejnych w dużej mierze zależy od prawidłowego obliczenia. Jeśli przekrój sieci jest mniejszy niż optymalny, w domu będzie chłodno. Zbyt duża średnica zwiększa zużycie energii, zmniejszając efektywność użytkowania urządzeń grzewczych.
Uzasadnienie potrzeby obliczeń
Podczas opracowywania schematu zaopatrzenia w ciepło inżynierowie postawili sobie dwa główne zadania:
- uniknąć strat ciepła
- zmniejszyć zużycie energii
Źle zaprojektowane obiegi grzewcze prowadzą do nadmiernego zużycia paliwa. Jednocześnie osiągnięcie komfortowej temperatury w domu nie zawsze jest możliwe.
Wybór rur zależy nie tylko od ich parametrów fizykochemicznych. Bardzo ważną rolę odgrywa również średnica linek. Wpływa bezpośrednio na hydrodynamikę układu, od której zależy poziom zaopatrzenia w ciepło. Przeważająca opinia, że duża średnica rury jest najbardziej optymalna, jest błędna. Dość często z tego powodu ciśnienie w systemie spada, a grzejniki po prostu nie mogą ogrzać pomieszczenia.
W domach prywatnych przekrój jest obliczany na podstawie rodzaju dopływu chłodziwa. Podczas podłączania do scentralizowanej sieci ciepłowniczej za podstawę przyjmuje się te same zasady, co przy projektowaniu mieszkania. W celu organizacji autonomicznego zaopatrzenia w ciepło brany jest pod uwagę schemat dostaw i rodzaj rur. Istnieją różnice w systemach wymuszonego i grawitacyjnego obiegu chłodziwa.
Parametry rur
Przed podjęciem decyzji, którą średnicę rury wybrać do ogrzewania, należy zwrócić uwagę na materiał produkcyjny. W końcu oznaczenia rur stalowych i żeliwnych wskazują średnicę wewnętrzną, a te wykonane z miedzi i tworzywa sztucznego wskazują średnicę zewnętrzną. Bardzo dużą rolę w obliczeniach odgrywa nieznaczny niuans.
Główne cechy autostrad, które są brane pod uwagę przy planowaniu:
- Sekcja wewnętrzna. Wskaźnik ten jest podstawą do obliczania przepustowości odcinków autostrady.
- Średnica zewnętrzna. Jest to ważne w przypadku rur metalowych. Ich powierzchnia oddaje ciepło do pomieszczenia, zwiększając tym samym powierzchnię wymiany ciepła.
- Średnica warunkowa. Jest to zaokrąglona wartość średnicy rury. Używane do obliczeń teoretycznych i wyrażone w calach.
Wzmacniająca warstwa aluminium
Określenie przekroju rury dla konkretnego pomieszczenia nie jest takie trudne. Można go wstępnie obliczyć na podstawie obciążenia cieplnego. Wskaźnik jest statyczny i ogólnie akceptowany na poziomie 100 watów na metr kwadratowy. Wynika z tego, że do ogrzania pomieszczenia o powierzchni 24 m2 potrzeba 2,4 kW energii. Doprowadzenie wymaganej ilości chłodziwa może być zapewnione przez rurę o średnicy ½ cala.
Wyniki są wybierane ze specjalnie opracowanych tabel:
Ważny! Obliczenia termotechniczne instalacji z różnymi rurami i grzejnikami są bardzo skomplikowane. W takim przypadku nie warto samodzielnie rozwiązywać problemu. Projekt lepiej powierzyć specjalistom.
Organizując autonomiczne zaopatrzenie w ciepło, właściciel domu ma prawo do samodzielnego rozwiązywania problemów związanych z temperaturą chłodziwa. Nie ma szczególnych wymagań w tym zakresie. Temperaturę ustala się w zależności od izolacyjności cieplnej budynku oraz zewnętrznych warunków atmosferycznych. Ważna jest również średnica rur do instalacji grzewczej zainstalowanej w domu.
Średnica rur do ogrzewania - pytania o kompetentne obliczenia
Jak dobrać odpowiednią średnicę rury do ogrzewania? To pytanie jest zawsze aktualne przy projektowaniu systemów autonomicznych. Wydajność i ekonomiczność schematu zaopatrzenia w ciepło zależy od wewnętrznego odcinka rurociągu. Średnica rury do ogrzewania: jak wybiera się ten parametr?
Przy projektowaniu i budowie systemów grzewczych niezwykle ważne jest, aby nie popełniać błędów. Już na etapie opracowywania projektu należy określić średnicę rur grzewczych i ich rodzaj.
Wybór tych ważnych parametrów dokonywany jest z uwzględnieniem celowości ich dalszej eksploatacji.
Różne średnice rur grzewczych
Właściwy dobór średnicy rury – jak ważny?
Przy projektowaniu obwodów grzewczych (na przykład z rur polipropylenowych) niezwykle ważne jest, aby starać się unikać ewentualnych strat ciepła, czyli zmniejszyć wymagane koszty energii. Nieprawidłowo zaplanowane systemy (możesz dowiedzieć się, jak poprawnie opracować dwururowy system grzewczy, czytając materiał na ten temat) działają nieefektywnie. Dzięki temu, pomimo dużego zużycia energii, w pomieszczeniach będzie zimno i niekomfortowo.
Rury do montażu systemu dobierane są nie tylko z uwzględnieniem właściwości fizykochemicznych materiału, z którego są wykonane. Długość i średnica rur odgrywają ważną rolę w tworzeniu ekonomicznego i wydajnego systemu.
Faktem jest, że przekrój rur wpływa na hydrodynamikę jako całość, dlatego od właściwego wyboru zależy, jak ciepło będzie w domu.
Ignoranci często popełniają częsty błąd przy wyborze rur do ogrzewania - ich zdaniem średnica powinna być jak największa, aby woda mogła swobodnie krążyć.
W rzeczywistości nadmierne zwiększenie przekroju rur spowoduje spadek ciśnienia w układzie poniżej normy, a grzejniki nie będą się nagrzewać.
Jeśli chcesz wybrać średnicę rur do ogrzewania prywatnego domu, to przede wszystkim powinieneś dowiedzieć się, jaki rodzaj dopływu chłodziwa zostanie użyty. Jeśli dom ma być podłączony do ogólnomiejskiej sieci grzewczej, wszystkie obliczenia są przeprowadzane dokładnie w taki sam sposób, jak przy wyposażaniu mieszkań.
Podczas aranżacji autonomicznych systemów grzewczych rozmiar będzie zależeć od wybranego schematu i rodzaju rur. Na przykład rozmiar rur do ogrzewania dla systemu z naturalną cyrkulacją cieczy będzie różnił się od podobnego parametru po zainstalowaniu w obwodzie pompy cyrkulacyjnej.
Główne parametry rur
Rury grzewcze z polipropylenu
- Główną cechą każdej rury jest jej średnica wewnętrzna. To od tego wskaźnika zależy przepustowość rury.
- Średnica zewnętrzna jest również ważnym parametrem, który należy wziąć pod uwagę podczas projektowania systemów.
- Zwyczajowo średnicę nominalną rury nazywa się wartością zaokrągloną, wyrażoną w calach.
Wybierając średnice rur do ogrzewania, należy zauważyć, że dla rur wykonanych z różnych materiałów stosowane są różne systemy pomiarowe. Na przykład prawie wszystkie rury wykonane ze stali i żeliwa są oznakowane zgodnie z przekrojem wewnętrznym.
Ale rury wykonane z tworzywa sztucznego i miedzi - według średnicy zewnętrznej. Tę cechę należy wziąć pod uwagę, jeśli planowany jest montaż systemu z kombinacji materiałów.
Tworząc systemy grzewcze zmontowane z różnych materiałów, w celu dokładnego doboru rur według średnicy, należy skorzystać z tabeli dopasowania średnic, którą można pobrać w sieci.
Podłączanie rury do grzejnika
Aby nie pomylić się w obliczeniach należy pamiętać, że jeden cal to 25,4 mm.
Rozwiązując problem, jaka średnica rur do ogrzewania jest potrzebna w danym pomieszczeniu, przy obliczaniu średnicy rur do ogrzewania należy wziąć pod uwagę taki parametr, jak obciążenie cieplne. Ogólnie przyjmuje się, że do utrzymania komfortowych warunków w pomieszczeniu wystarczy 100 W mocy cieplnej na metr kwadratowy pomieszczenia (pod warunkiem, że sufity w pomieszczeniu mają standardową wysokość 2,5 metra).
Oznacza to na przykład, że do ogrzewania pomieszczenia o powierzchni 25 metrów kwadratowych wymagane jest 2,5 kW energii cieplnej (25 * 100 \u003d 2500 W \u003d 2,5 kW)
Jak widać z danych w tabeli, dla naszego przykładu z pokojem o powierzchni 25 metrów kwadratowych odpowiednie są rury o średnicy 1/2 cala.
Jakie powinno być ciśnienie i temperatura płynu chłodzącego?
Przykład zamontowanej rury i grzejnika
Mając autonomiczne ogrzewanie, sam właściciel domu wybiera taki parametr, jak temperatura wody w rurach grzewczych. Należy zauważyć, że nie ma ściśle określonej normy dla tego parametru, ponieważ zależy on nie tylko od warunków zewnętrznych i życzeń właściciela, ale także od współczynnika przenikania ciepła zainstalowanych grzejników.
Grzejniki żeliwne mają najniższy współczynnik przenikania ciepła.
Średnia szybkość wymiany ciepła dla modeli bimetalicznych i najwyższa dla grzejników aluminiowych.
Z reguły obliczanie liczby grzejników i ich sekcji odbywa się z uwzględnieniem takiej wartości, jak ich paszportowa moc cieplna. Ten parametr jest ustalany na podstawie tego, że temperatura wody grzewczej w rurach będzie równa 75 stopni.
Oznacza to, że jeśli myślisz logicznie, ta temperatura jest optymalna. Jednak gdy temperatura zewnętrzna zmienia się w jednym lub drugim kierunku, zaleca się regulację temperatury ogrzewania chłodziwa. Pomoże to utrzymać komfortowy mikroklimat w domu i zaoszczędzić energię.
Pomimo tego, że rury polipropylenowe wytrzymują temperatury do 110 stopni, nie zaleca się, aby temperatura rur grzewczych przekraczała 95 stopni.
Aby zwiększyć temperaturę powietrza w pomieszczeniu, bardziej celowe jest zwiększenie obszaru roboczego grzejników i nie podgrzewanie chłodziwa powyżej określonej temperatury.
Montaż rur grzewczych
Aby system grzewczy działał normalnie, właściciel domu musi wiedzieć, jakie ciśnienie powinno być w rurach grzewczych. W przypadku systemu autonomicznego normalny wskaźnik wynosi 1,5-2 atmosfery. Jeśli wskaźnik ciśnienia osiągnie 3 atmosfery, jest to już sytuacja krytyczna, grożąca rozszczelnieniem lub awarią sprzętu.
Aby zawsze móc sprawdzić, jakie ciśnienie jest w rurach grzewczych, w obwodzie muszą znajdować się manometry. Aby zapobiec nadmiernemu ciśnieniu, stosuje się zbiorniki wyrównawcze.
Dlatego przy projektowaniu i instalowaniu systemów grzewczych nie ma drobiazgów. Każdy błąd może prowadzić do spadku wydajności pracy. Dlatego wskazane jest powierzenie tworzenia projektów profesjonalistom, którzy potrafią wykonać obliczenia hydrauliczne i cieplne.
Średnica rury do ogrzewania prywatnego domu: jak obliczyć optymalne parametry systemu grzewczego, aby temperatura i ciśnienie wody były wystarczające do ogrzania pomieszczenia, wskazówki dotyczące wyboru materiału komunikacyjnego
56) Średnica rury do ogrzewania prywatnego domu: jak obliczyć optymalne parametry systemu grzewczego, aby temperatura i ciśnienie wody były wystarczające Wybieramy średnicę rur do ogrzewania: schemat obliczeniowy, charakterystyka w zależności od materiału produkcyjnego
Prawidłowe zaprojektowanie systemu grzewczego ma uwzględniać wszystkie możliwe czynniki wpływające na jego sprawność. Oprócz prawidłowego doboru głównych elementów, kotła, grzejników, grup bezpieczeństwa, konieczne jest prawidłowe obliczenie przekroju linii. Aby to zrobić, musisz znać optymalną średnicę rur grzewczych: jak wybrać i obliczyć samodzielnie?
Trudności w doborze średnicy rur grzewczych
Wydawałoby się, że wybór średnicy rur do ogrzewania prywatnego domu nie jest trudnym zadaniem. Powinny one jedynie zapewniać dostarczanie chłodziwa ze źródła jego ogrzewania do urządzeń dostarczających ciepło - grzejników do akumulatorów.
Jednak w praktyce niewłaściwie dobrana średnica kolektora grzewczego lub rury zasilającej może doprowadzić do znacznego pogorszenia pracy całego układu. Wynika to z procesów zachodzących podczas ruchu wody wzdłuż autostrad. Aby to zrobić, musisz znać podstawy fizyki i hydrodynamiki. Aby nie wchodzić w gąszcz precyzyjnych obliczeń, możesz określić główne cechy ogrzewania, które bezpośrednio zależą od przekroju rurociągów:
- Prędkość ruchu chłodziwa. Wpływa nie tylko na wzrost hałasu podczas pracy dostarczania ciepła, ale jest również potrzebny do optymalnego rozprowadzenia ciepła pomiędzy urządzeniami grzewczymi. Po prostu woda nie powinna mieć czasu na ostygnięcie do minimalnego poziomu, gdy dotrze do ostatniego grzejnika w systemie;
- Objętość chłodziwa. Zatem średnica rur z naturalną cyrkulacją ogrzewania powinna być duża, aby zmniejszyć straty spowodowane tarciem płynu na wewnętrznej powierzchni linii. Jednak wraz z tym zwiększa się objętość chłodziwa, co pociąga za sobą wzrost kosztów jego ogrzewania;
- Straty hydrauliczne. Jeśli w układzie stosuje się różne średnice rur z tworzyw sztucznych do ogrzewania, to na ich połączeniu nieuchronnie wystąpi różnica ciśnień, co doprowadzi do wzrostu strat hydraulicznych.
Jak dobrać średnicę rury grzewczej, aby po instalacji nie trzeba było przerabiać całego systemu zaopatrzenia w ciepło ze względu na wyjątkowo niską sprawność? Przede wszystkim należy wykonać prawidłowe obliczenie odcinka autostrad. Aby to zrobić, zaleca się użycie specjalnych programów i, jeśli to konieczne, samodzielne sprawdzenie wyniku.
Na skrzyżowaniu średnice rur polipropylenowych do ogrzewania są zmniejszone z powodu napawania. Zmniejszenie przekroju zależy od stopnia nagrzania podczas lutowania i zgodności z technologią montażu.
Procedura obliczania przekroju przewodów zasilających w ciepło
Przed obliczeniem średnicy rury grzewczej konieczne jest określenie ich podstawowych parametrów geometrycznych. Aby to zrobić, musisz znać główne cechy autostrad. Należą do nich nie tylko wydajność, ale także wymiary.
Każdy producent podaje wartość przekroju rury - średnicę. Ale w rzeczywistości zależy to od grubości ścianki i materiału produkcyjnego. Przed zakupem konkretnego modelu rurociągów musisz znać następujące cechy oznaczenia wymiarów geometrycznych:
- Obliczenie średnicy rur polipropylenowych do ogrzewania odbywa się z uwzględnieniem faktu, że producenci wskazują wymiary zewnętrzne. Aby obliczyć użyteczny przekrój, należy odjąć dwie grubości ścianki;
- W przypadku rur stalowych i miedzianych podano wymiary wewnętrzne.
Znając te cechy, możesz obliczyć średnicę kolektora grzewczego, rur i innych elementów do instalacji.
Wybierając polimerowe rury grzewcze, należy wyjaśnić obecność warstwy wzmacniającej w projekcie. Bez niego linka pod wpływem gorącej wody nie będzie miała odpowiedniej sztywności.
Wyznaczenie mocy cieplnej układu
Jak dobrać odpowiednią średnicę rury do ogrzewania i czy należy to robić bez obliczonych danych? W przypadku małego systemu grzewczego można zrezygnować ze skomplikowanych obliczeń. Ważne jest tylko poznanie następujących zasad:
- Optymalna średnica rur z naturalnym obiegiem ogrzewania powinna wynosić od 30 do 40 mm;
- W systemie zamkniętym z wymuszonym ruchem chłodziwa należy stosować rury o mniejszym przekroju, aby uzyskać optymalne ciśnienie i przepływ wody.
W celu dokładnego obliczenia zaleca się użycie programu do obliczania średnicy rur grzewczych. Jeśli tak nie jest, możesz użyć przybliżonych obliczeń. Najpierw musisz znaleźć moc cieplną systemu. Aby to zrobić, musisz użyć następującej formuły:
Gdzie Q– obliczona moc cieplna ogrzewania, kW/h, V- kubatura pomieszczenia (domu), m³, t- różnica temperatur na ulicy iw pomieszczeniu, ° С, W celu- szacunkowy współczynnik strat ciepła domu, 860
– wartość przeliczania uzyskanych wartości na akceptowalny format kWh.
Największą trudność we wstępnym obliczeniu średnicy rur z tworzyw sztucznych do ogrzewania powoduje współczynnik korygujący K. Zależy on od izolacji termicznej domu. Najlepiej wziąć go z danych tabeli.
Jako przykład obliczenia średnic rur polipropylenowych do ogrzewania można obliczyć wymaganą moc cieplną pomieszczenia o łącznej objętości 47 m³. W tym przypadku temperatura na zewnątrz wyniesie -23°С, a w pomieszczeniu - +20°С. W związku z tym różnica Δt wyniesie 43°C. Bierzemy współczynnik korekcji równy 1,1. Wtedy wymagana będzie moc cieplna.
Kolejnym krokiem w wyborze średnicy rury do ogrzewania jest określenie optymalnej prędkości chłodziwa.
Przedstawione obliczenia nie uwzględniają poprawki na chropowatość powierzchni wewnętrznej autostrad.
Prędkość wody w rurach
Optymalne ciśnienie chłodziwa w sieci jest niezbędne do równomiernego rozprowadzania energii cieplnej nad grzejnikami i akumulatorami. W celu prawidłowego doboru średnic rur grzewczych należy przyjąć optymalne wartości prędkości posuwu wody w rurociągach.
Warto pamiętać, że w przypadku przekroczenia intensywności ruchu chłodziwa w układzie może wystąpić obcy hałas. Dlatego wartość ta powinna wynosić od 0,36 do 0,7 m/s. Jeśli parametr jest mniejszy, nieuchronnie wystąpią dodatkowe straty ciepła. Jeśli zostanie przekroczony, w rurociągach i grzejnikach pojawi się hałas.
Do ostatecznego obliczenia średnicy rury grzewczej skorzystaj z danych z poniższej tabeli.
Zastępując do wzoru na obliczenie średnicy rury grzewczej w uzyskanych wcześniej wartościach, można określić, że optymalna średnica rury dla danego pomieszczenia wyniesie 12 mm. To tylko przybliżone obliczenie. W praktyce eksperci zalecają dodanie 10-15% do uzyskanych wartości. Dzieje się tak, ponieważ wzór na obliczenie średnicy rury grzewczej może ulec zmianie w związku z dodaniem do systemu nowych elementów.
Do dokładnych obliczeń potrzebny będzie specjalny program do obliczania średnicy rur grzewczych. Podobne systemy oprogramowania można pobrać w wersji demonstracyjnej z ograniczonymi możliwościami obliczeniowymi.
Obliczanie kolektora grzewczego i tulei montażowych
Powyższa technologia obliczeniowa może być stosowana do wszystkich rodzajów zaopatrzenia w ciepło - jednorurowych, dwururowych i kolektorowych. Jednak w przypadku tych ostatnich konieczne jest prawidłowe obliczenie średnicy kolektora grzewczego.
Ten element grzejny jest niezbędny do dystrybucji chłodziwa w kilku obwodach. W tym przypadku obliczenie prawidłowej średnicy kolektora grzewczego jest nierozerwalnie związane z obliczeniem optymalnego odcinka rurociągu. To kolejny etap projektowania systemu grzewczego.
Aby obliczyć średnicę kolektora grzewczego, należy najpierw obliczyć przekrój rur zgodnie z powyższym schematem. Następnie możesz użyć dość prostej formuły:
Przy określaniu wysokości i optymalnej odległości między dyszami obowiązuje zasada „trzech średnic”. Według niego odległość rur na konstrukcji powinna wynosić 6 promieni. Całkowita średnica rozdzielacza grzewczego również jest równa tej wartości.
Ale oprócz tego elementu systemu często konieczne jest użycie dodatkowych. Jak znaleźć średnicę tulei do rur grzewczych? Tylko poprzez wykonanie wstępnego obliczenia odcinka autostrad. Ponadto musisz wziąć pod uwagę grubość ścian i materiał ich wykonania. Od tego będzie zależeć projekt rękawa, stopień jego izolacji termicznej.
Na średnicę tulei do rur grzewczych wpływa materiał ściany, a także rury. Ważne jest, aby wziąć pod uwagę możliwy stopień rozszerzania się, gdy powierzchnia jest ogrzewana. Jeżeli średnice plastikowych rur doprowadzających ciepło wynoszą 20 mm, wówczas ten sam parametr dla tulei musi wynosić co najmniej 24 mm.
Tuleję należy montować na zaprawie cementowej lub podobnym niepalnym materiale.
Dodatkowe dane do obliczenia średnicy rur doprowadzających ciepło
Po wybraniu średnicy rur do ogrzewania prywatnego domu należy wybrać odpowiedni materiał do ich produkcji, a także wziąć pod uwagę cechy systemu grzewczego. Na ten parametr wpływa układ autostrad, a także liczba zaworów odcinających i sterujących.
Oprócz znajomości średnicy rur w ogrzewaniu z naturalnym obiegiem należy wziąć pod uwagę wysokość przyspieszającego pionu i dobrać odpowiedni rozmiar do jego przekroju. Musi znajdować się na wysokości co najmniej 1,5 w stosunku do innych elementów grzejnych. Aby zwiększyć prędkość chłodziwa, średnica rur polipropylenowych użytych w konstrukcji kolektora przyspieszającego musi być o jeden rozmiar większa niż średnica głównej linii.
Ważne jest również, aby wziąć pod uwagę grubość ścianki rurociągów. Zależy to od materiału produkcyjnego i może wynosić od 0,5 mm (stal) do 5 mm (plastik). Wybór średnicy rury do systemu grzewczego prywatnego domu zależy od materiału produkcyjnego. Dlatego zaleca się instalowanie przewodów z tworzywa sztucznego w systemach z wymuszonym obiegiem. Ich średnica wewnętrzna może wahać się od 10 do 30 mm. Możesz dowiedzieć się więcej o grubości ścianki rur polimerowych do ogrzewania z danych w tabeli.
W przypadku modeli stalowych należy wziąć pod uwagę nie tylko ich wymiary geometryczne, ale także ich masę. Zależy to bezpośrednio od grubości ściany. W programach do obliczania średnicy rur grzewczych musi istnieć funkcja obliczania ciężaru właściwego 1 m.p. linia stalowa.
Znając te dodatkowe cechy, możliwe jest najdokładniejsze obliczenie parametrów systemu grzewczego, w tym prawidłowy dobór średnic rur grzewczych.
Materiał rury grzewczej
Oprócz prawidłowego doboru średnic rur do dostarczania ciepła, musisz znać charakterystykę ich materiału produkcyjnego. Wpłynie to na utratę ciepła w systemie, a także złożoność instalacji.
Należy pamiętać, że obliczenia średnic rur grzewczych wykonuje się dopiero po wybraniu materiału do ich produkcji. Obecnie do kompletowania systemów zaopatrzenia w ciepło stosuje się kilka rodzajów rurociągów:
- Polimer. Wykonane są z polipropylenu lub usieciowanego polietylenu. Różnica polega na dodawaniu dodatkowych komponentów podczas procesu produkcyjnego. Po obliczeniu średnicy rur polipropylenowych do dostarczania ciepła należy wybrać odpowiednią grubość ich ściany. Zmienia się od 1,8 do 3 mm, w zależności od parametrów maksymalnego ciśnienia w przewodach;
- Stal. Do niedawna była to najczęstsza opcja aranżacji ogrzewania. Pomimo swoich ponad dobrych właściwości wytrzymałościowych, rury stalowe mają szereg istotnych wad - skomplikowany montaż, stopniowe rdzewienie powierzchni i zwiększoną chropowatość. Alternatywnie można zastosować rury ze stali nierdzewnej. Jeden z ich kosztów jest o rząd wielkości wyższy niż „czarne”;
- Miedź. Zgodnie z charakterystyką techniczną i operacyjną najlepszą opcją są rurociągi miedziane. Charakteryzują się wystarczającym rozciągnięciem, tj. jeśli zamarznie w nich woda, rura będzie się rozszerzać przez pewien czas bez utraty szczelności. Wadą jest wysoki koszt.
Oprócz prawidłowo dobranej i obliczonej średnicy rur konieczne jest określenie sposobu ich połączenia. Zależy to również od materiału produkcyjnego. W przypadku polimerów połączenie sprzęgające stosuje się przez spawanie lub na bazie kleju (bardzo rzadko). Rurociągi stalowe montuje się metodą spawania łukowego (lepsza jakość połączeń) lub metodą gwintowania.
Średnica rur grzewczych: jak prawidłowo wybrać i obliczyć
Dobieramy średnicę rur do ogrzewania: trudności w wyborze, procedurę obliczania przekroju według mocy układu i prędkości wody, dodatkowe obliczenia kolektora i tulei.
Tabela z danymi dotyczącymi średnic i grubości ścianek rur polipropylenowych stosowanych w seriach życia codziennego 
Tabela doboru materiału rury polipropylenowej w zależności od intensywności dopływu chłodziwa i zapotrzebowania na energię cieplną 
Dom piętrowy z systemem podgrzewania wody opartym na autonomicznym kotle - w kontekście 
