Расчёт трубного диаметра
Расчёт трубного диаметра исполняют на основании 2-ух параметров — допустимая быстрота потока и возможные потери давления на одном метре трубы.
Признак выбора диаметра труб по возможным потерям давления, считается экономическим и состоит в определении баланса между капитальными и рабочими расходами. Увеличение трубного диаметра влечёт за собой рост её стоимости, а для прокачки воды через трубу диаметра поменьше нужно потратить больше энергии на привод насоса.
Для технико-экономического обоснования выбора трубного диаметра — возводят график зависимости капитальных и эксплуатационных расходов от диаметра трубопровода. Хороший трубный диаметр формируют на точке пересекания кривой капитальных и кривой эксплуатационных расходов.
Ограничение скорости потока в трубах вызвано нормами гигиены возможного эквивалентного шумового уровня дБ. Максимально возможные скорости воды в трубопроводах системы обогрева зависят от диаметра труб и колеблются в диапазоне от 0.8 до 1.5 м/c, а в трубопроводах системы снабжения воды лимитированны значением 3 м/c.
Вышеприведенная программа рассчитает нужный трубный диаметр, удельные потери давления на которой не будут превосходить 100 Па/м.
Как не прогадать в гидравлическом расчёте отопительных труб
Теплоснабжение особенно актуально для человеческой жизнедеятельности, особенно во время зимы и осенью. Причём в наше время приличное количество обитателей домов и квартир выбирают в выгоду индивидуального отопления. Это можно объяснить тем, что оно надёжней и качественней централизованного, к тому же выделяется экономией в результате эксплуатации – позволяет свести до минимума ежемесячную плату за услуги. Экономность ещё происходит благодаря правильной установке и выбору системы. В этом очень важную роль играет гидравлический расчёт системы обогрева, так как он так важен, его придется проводить заблаговременно.
Содержание
Расчёт выполняют первым делом для определения сопротивления в трубах системе отопления.
Много проблем приносит низкокачественная установка самого каркаса, благодаря этому при установке и гидравлическом расчёте, нужно просить о помощи профессионалов, обладающих нужными познаниями и опытом.
При установке и гидравлическом расчёте берут во внимание:
- гидравлическое сопротивление;
- трубный диаметр;
- вид трубопровода;
- бесшумность работы системы.
Точное проведение расчёта – это дорогое мероприятие, но данные нужны для последующего надёжного функционирования систем отопления.
Расчёт циркуляционного сопротивления (меряется в Па) может быть рассчитывается для:
- системы для отопления, использующей циркулярный насос (формируют нужный напор насоса, а потом следует обозначение диаметра труб);
- системы, в которых циркуляция происходит из-за разности в плотностях (настоящим путём) подающего и обратного трубо-проводов (рассчитывается: допустимая скорость воды, циркулирующей в трубах; гидравлическое сопротивление; на последней стадии – трубный диаметр).
Делаем расчет трубного диаметра для отопления, трубопроводный диаметр
Выбор труб для систем с конвективной циркуляцией и принудительной отличается. При центральной системе трубный диаметр рассчитывают соответственно с системами отопления квартир. А при независимой, объемного расчет трубы, трубного диаметра – возможен разный диаметр в зависимости от:
- материала изготовления труб;
- вида циркуляции (выполняется с помощью насоса либо конвективная циркуляция);
- скорости водного потока;
- вододавления;
- разводки системы обогрева;
- типа носителя тепла.
Трубы из пластика отопления
При подсчете диаметра первым делом стоит выбор материала. Исходя от этого критерия отличают:
- трубы из пластика (выделяются дешевизной и лёгкостью установки);
- стальные или медные (большая цена, сложны в установке);
- металлопластиковые (внутренняя стенка из пищевого полимерного этилена).
Стальные тубы системы отопления
Трубы профильные всё более уходят на второй план.
Какой размер лучше, расчет площади трубы
Также необходимо брать во внимание размеры стояка. Подобрав трубный диаметр неверно, вы подвергаете себя риску поломать систему обогрева при начале эксплуатации.
Трубы из металлопластика отопления
При ответе на вопрос: какой диаметр отопительных труб подобрать — придерживаются таких правил:
- Непомерно высокой диаметр приводит к невысокому давлению воды. Если применять в маленьком доме, то сбой циркуляции повлечёт за собой нарушение режима температур.
- Очень маленький – содействует появлению высокого давления и возникновению шума.
- В самых разнообразных ситуациях нужно обдуманное применение того либо другого диаметра труб.
к меню ^
Обозначение мощности системы для отопления
Показатель потери тепла (К) определяется в зависимости от качества жилья (от материалов применяемых при стройке дома и наличия утепления). Есть средние показатели коэффициента для типового дома из кирпича:
- без тепловой изоляции, К=4;
- невысокая степень изоляции (много окон большого размера), К=2,5;
- средняя тепловая изоляция (мало окон, постройка без специализированного утепления), К=1,5;
- большая тепловая изоляция (утепление с двух сторон, сберегающие тепло пакеты), К=1.
Значение 860 в формуле означает показатель перевода мощности в кВт, 1 кВт = 860 ккал/ч.
Параметр мощности теплоснабжения позволяет судить о рабочей эффективности системы для отопления.
Рассчитываем диаметр отопительных труб
Измерение труб базируется на 2-ух системах:
- в миллиметрах по «условному» диаметру;
- в дюймах по диаметру резьбы (1дюйм – это 25,4мм).
Делаем расчёт отопительных труб если исходить из вида труб (пластик, металопластик, сталь) профессионалы рассчитывают диаметр при помощи специализированных таблиц и формул.
Расчёт отопительных труб должен выполняться в начале проектирования системы
При расчёте диаметра, на специализированных таблицах задаётся нужная тепловая нагрузка (поток тепла), и также расход носителя тепла. Под тепловой нагрузкой имеется в виду сумма отдачи тепла от всех приборов системы обогрева).
Изучаем baxi навесной котел тут.
В основном, такие вычисления применяют в очень тяжелых отопительных системах. В обиходе (в приватных домах, квартирах) – используют следующие классические размеры:
- от 10 до 15 мм – трубный диаметр, которые предназначены для водоподачи (либо в дюймах от одной второй до трёх восьмых);
- от 20 до 25 мм – трубный диаметр, применяемых как стояк в системе (в дюймах от трёх четвёртых до одного).
Правильно определённый трубный диаметр, содействует очень эффективной работе систем отопления.
Гидравлический расчёт – принципиальный момент во время установки либо замене системы обогрева. Необходимо серьезно отнестись к определению значений всех его составляющих, неплохо бы, чтобы его проводил мастер. Невыполнение какого-нибудь условия при установке и расчёте может привести к ответственному сбою во время начала эксплуатации и полному выходу системы обогрева из строя.
Итак, подведём итоги публикации:
- гидравлический расчёт проводят для определения сопротивления в трубах системы обогрева;
- при гидравлическом расчёте необходимо брать во внимание вид системы обогрева: централизованная или независимая;
- что же касается диаметра труб, то при центральной системе диаметр формируют исходя из этого отопительным системами квартир, а при независимой – диаметр в зависимости от: материала изготовления труб; вида циркуляции (выполняется с помощью насоса либо конвективная циркуляция); скорости водного потока;вододавления; разводки системы обогрева; типа носителя тепла.
- в самых разнообразных помещениях и при функционировании различных отопительных систем лучше обдуманное применение труб того либо другого диаметра, если учесть, что диаметр оказывает влияние на давление в трубах (больше диаметр – меньше давление);
- расчёт параметра мощности теплоснабжения позволяет судить о рабочей эффективности системы для отопления;
- в основном, вычисления для диаметра труб применяют для очень тяжелых отопительных систем, в обиходе используют классические размеры (от 10 до 15 мм для водоподачи и от 20 до 25 мм для стояка воды);
- чем точнее определён трубный диаметр для хорошей отопительной системы, тем эффектнее будет работа системы.
к меню ^
Посмотрите видео о том, как выполнить гидравлический расчет отопительных систем:
В представленном видео вы будете знать про то, как правильно выполнить гидравлический расчет трубы — калькулятор расчета.
Как подобрать диаметр отопительных труб
В публикации рассмотрим системы с циркуляцией принудительного типа. В них движение носителя тепла обеспечивается регулярно работающим циркулярным насосом. Во время выбора диаметра отопительных труб исходят из того, что главная их задача — обеспечить доставку необходимого количества тепла к нагревательным приборам — отопительным приборам или регистрам. Для расчета необходимы будут следующие данные:
- Общие потери тепла квартиры или дома.
- Мощность радиаторов (отопительных приборов) в любой комнате.
- Трубопроводная длина.
- Способ разводки системы (однотрубная, двухтрубная, с принудительной или конвективной циркуляцией).
Другими словами, прежде чем приступить к расчету диаметров труб, вы заранее считаете общие теплопотери, определяете котельная мощность и рассчитываете мощность отопительных приборов для любой комнаты. Необходимо будет также определиться с вариантом разводки. Согласно этой информации составляете схему и потом только приступаете к расчету.
Чтобы узнать диаметр отопительных труб вам потребуется схема с расставленными значениями тепловой нагрузки на каждом элементе
На что еще необходимо обратить собственное внимание. На то, что маркируются у полипропиленовых и труб из меди внешний диаметр, а внутренний вычисляется (отнимаете толщину стены). У стальных и металлопластиковых при маркировке проставляется внутренний размер. Так что не забудьте эту «мелочь».
Как подобрать диаметр отопительные трубы
Точно высчитать, какого сечения трубы вам необходимы, не выйдет. Нужно будет выбирать из нескольких вариантов. А все из-за того, что достигнуть одного и того же эффекта можно по разному.
Объясним. Нам главное доставить к отопительным приборам необходимое кол-во тепла и достигнуть при этом одинакового нагрева отопительных приборов. В системах с циркуляцией принудительного типа делаем мы это с помощью труб, носителя тепла и насоса. Как правило все, что нам необходимо, — это за конкретный временной промежуток «прогнать» некоторое количество носителя тепла. Тут есть два вида: установить трубы диаметра поменьше и подавать тепловой носитель с большей скоростью, или выполнить систему большего сечения, но с меньшей интенсивностью движения. В большинстве случаев подбирают первый вариант. И вот почему:
- цена изделий диаметра поменьше ниже;
- с ними работать легче;
- при открытой прокладке они не так заманивают внимания, а при укладывании в пол или стены требуется меньшие по размеру штробы;
- при небольшом диаметре в системе находится меньше носителя тепла, что уменьшает ее инерционность и ведет к экономии топлива.
Расчет диаметра медных отопительных труб в зависимости от мощности отопительных приборов
Так как есть конкретный комплект диаметров и некоторое количество тепла, которое по ним необходимо доставить, каждый раз считать все то же самое — неразумно. Потому были разработаны специализированные таблицы, по которой в зависимости от необходимого количества тепла, скорости движения носителя тепла и показателей температуры работы системы, определяется допустимый размер. Другими словами для определения сечения труб в системе обогрева находите необходимую таблицу и по ней выбираете подобающее сечение.
Расчет диаметра отопительных труб производился по такой формуле (при вашем желании можете сосчитать). После рассчитаные значения записывались в таблицу.
Формула расчета трубного диаметра отопления
D — искомый трубопроводный диаметр, мм
?t° — дельта температур (разница подачи и обратки), °С
Q — нагрузка на этот участок системы, кВт — определенное нами кол-во тепла, нужное на обогрев помещения
V — скорость носителя тепла, м/с — подбирается из конкретного диапазона.
В системах автономного отопления скорость движения носителя тепла может быть от 0,2 м/с до 1,5 м/с. По собственному опыту эксплуатации известно, что подходящая скорость находится в границах 0,3 м/с — 0,7 м/с. Если тепловой носитель двигается очень медленно, появляются воздушные пробки, если быстрее — сильно увеличивается уровень шумов. Хороший диапазон скоростей и подбирают в таблице. Таблицы разработаны для самых разнообразных видов труб: железных, полипропиленовых, металлопластиковых, медных. Рассчитаны значения для типовых рабочих режимов: с большими и средними температурами. Чтобы процесс выбора был более понятен, разберем определенные варианты.
Расчет для системы двухтрубного типа
Есть дом в два этажа с отопительной системой с двумя трубами по два крыла на каждом этаже. Применяться будут изделия из полипропилена, рабочий режим 80/60 с дельтой температур 20 °C . Потери тепла дома составляют 38 кВт энергии тепла. На цокольный этаж приходится 20 кВт, на второй 18 кВт. Схема приведена ниже.
Отопительная схема с двумя трубами дома в два этажа. Правое крыло (кликните для увеличения размера)
Отопительная схема с двумя трубами дома в два этажа. Левое крыло (кликните для увеличения размера)
С правой стороны размещена таблица, по которой определять станем диаметр. Розоватая область — территория подходящей скорости движения носителя тепла.
Таблица для расчета диаметра труб из полипропилена отопления. Рабочий режим 80/60 с дельтой температур 20оС (кликните для увеличения размера)
- Находим, какую трубу необходимо применять на участке от котла до первого разветвления. Через данный участок проходит весь тепловой носитель, потому проходит весь объем тепла в 38 кВт. В таблице находим необходимую строку, по ней доходим до тонированной розовым цветом зоны и поднимаемся вверх. Видим, что подойдут два диаметра: 40 мм, 50 мм. Выбираем по понятным соображениям меньший — 40 мм.
- Опять обратимся к схеме. Там где поток делится 20 кВт идет на 1-й этаж, 18 кВт отправляется на 2-ой этаж. В таблице находим необходимые строчки, находим сечение труб. Выходит, что две ветви разводим диаметром 32 мм.
- Любой из контуров делится на две ветви с равной нагрузкой. На нижнем этаже вправо и влево идет по 10 кВт (20 кВт/2=10 кВт), на втором по 9 кВт (18 кВт/2)=9 кВт). По таблице находим необходимые значения для таких участков: 25 мм. Данный размер применяется и дальше до того момента, пока тепловая нагрузка не уменьшится до 5 кВт (по таблице видно). Дальше идет уже сечение 20 мм. На нижнем этаже на 20 мм переходим после второго отопительного прибора (смотрите по нагрузке), на втором — после 3-го. В данном пункте есть одна поправка, внесенная накопленным опытом — лучше перейти на 20 мм при нагрузке 3 кВт.
Все. Диаметры труб из полипропилена для системы двухтрубного типа рассчитаны. Для обратки сечение не рассчитывается, а разводка выполняются аналогичными трубами, как и подача. Методика, надеемся, понятна. Подобный расчет если есть наличие всех начальных данных провести будет нетрудно. Если вдруг надумаете задействовать прочие трубы — вам потребуются прочие таблицы, рассчитаные для необходимого вам материала. Можете потренироваться на данной системе, однако уже для режима средних температур 75/60 и дельтой 15 °C (таблица расположена ниже).
Таблица для расчета диаметра труб из полипропилена отопления. Рабочий режим 75/60 и дельта 15 °C (кликните для увеличения размера)
Обозначение диаметра труб для системы с одной трубой с циркуляцией принудительного типа
Принцип остается тем же, меняется методика. Давайте применяем иную таблицу чтобы определить диаметр труб с другим принципом занесения данных. В ней идеальная территория скоростей движения носителя тепла покрыта краской в голубой цвет, значения мощностей находятся не в колонке с боковой стороны, а внесены в поле. Потому сам процесс несколько иной.
Таблица для расчета диаметра отопительных труб
По этой таблице рассчитаем внутренний трубный диаметр для простой схемы «Ленинградка» на один этаж и шесть отопительных приборов, подключенных постепенно. Начнем расчет:
- На вход системы от котла подается 15 кВт. Находим в зоне хороших скоростей (голубой) значения близкие к 15 кВт. Их два: в строке размером 25 мм и 20 мм. Как все понимают, выбираем 20 мм.
- На первом радиаторе тепловая нагрузка уменьшается до 12 кВт. Находим это значение в таблице. Выходит, что от него идет дальше того же размера — 20 мм.
- На третьем радиаторе нагрузка уже 10,5 кВт. Находим сечение — все те же 20 мм.
- На четвертый отопительный прибор, если судить по таблице, идет уже 15 мм: 10,5 кВт-2 кВт=8,5 кВт.
- На пятый идет еще 15мм, а после него уже разрешено устанавливать 12 мм.
Схема системы с одной трубой на шесть отопительных приборов
Еще раз нужно обратить внимание, что в расположившейся выше таблице определяются внутренние диаметры. По ним после можно отыскать маркировку труб из необходимого материала.
Кажется, трудностей с тем, как высчитать диаметр отопительные трубы, не должно быть. Все достаточно ясно. Однако это правильно для полипропиленовых и металлопластиковых изделий — у них проводимость тепла низкая и потери через стены небольшие, потому при расчитывании их во внимание не берут. Иное дело — металлы — сталь, нержавеющая сталь и алюминий. Если трубопроводная длина существенная, то и потери через поверхность их будут существенными.
Специфики расчета сечения труб сделанных из металла
Для больших систем отопления с трубами из металлов стоить учесть теплопотери через стены. Потери не так и велики, однако при большой длине приводят к тому, что на последних батареях температура будет совсем невысокой из-за неверного выбора диаметра.
Рассчитаем потери для трубы из стали 40 мм с толщиной стены 1,4 мм. Потери рассчитываются по формуле:
q = k*3.14*(tв-tп)
q — потери тепла метра трубы,
k – линейный коэффициент передачи тепла (для этой трубы он составляет 0,272 Вт*м/с);
tв — температура воды в трубе — 80°С;
tп — температура окружающей среды в помещении — 22°С.
Подставив значения приобретаем:
q = 0,272*3,15*(80-22)=49 Вт/с
Выходит, что на каждом метре теряется практически 50 Вт тепла. Если протяженность существенная, это может стать критическим. Ясно, что чем больше сечение, тем больше будут потери. Если необходимо учесть и эти потери, то при расчитывании потерь к уменьшению тепловой нагрузки на радиаторе добавляют потери на трубопроводе, а потом, по суммарному значению находят требуемый диаметр.
Обозначение диаметра труб системы обогрева — сложная задача
Однако для систем автономного отопления эти значения в большинстве случаев некритичны. Тем более что при расчитывании потерь тепла и мощности оборудования, очень часто округление расчетных величин выполняют в сторону увеличения. Это даёт конкретный запас, который дает возможность не делать столь непростых расчетов.
Актуальный вопрос: где брать таблицы? Практически на всех сайтах изготовителей такие таблицы есть. Можно считать прямо с сайта, а можно скачать себе. Но что сделать, если необходимых таблиц для расчета вы все же не нашли. Можете воспользоваться описанной ниже системой выбора диаметров, а можно сделать иначе.
Не обращая внимания на то, что при маркировке различных труб указываются разнообразные значения (внутренние или внешние), с конкретной погрешностью их можно сравнить. По расположившейся ниже таблице можно отыскать вид и маркировку при известном внутреннем диаметре. Здесь же можно будет найти подобающей размер трубы из иного материала. К примеру, необходим расчет диаметра труб сделанных из металлопластика отопления. Таблицу для МП вы не нашли. Зато есть для полипропилена. Выбираете размеры для ППР, а потом по этой таблице находите аналоги в МП. Погрешность естественно, будет, однако для систем с циркуляцией принудительного типа она допускается.
Таблица соответствия различных типов труб (кликните для увеличения размера)
По этой таблице вы легко установите внутренние трубные диаметры системы обогрева и их маркировку.
Выбор трубного диаметра для отопления
Такой способ построен не на расчетах, а на закономерности, которая прослеживается при анализе достаточно приличного количества отопительных систем. Данное правило выведено установщиками и применяется ими на маленьких системах для частных квартир и домов.
Трубный диаметр можно просто выбрать следуя конкретному правилу (кликните для увеличения размера)
Из множества отопительных котлов выходят отрезки трубы подачи и обратки 2-ух размеров: ? и ? дюйма. Вот такой трубой и выполняется разводка до первого разветвления, а далее на каждом разветвлении размер станет меньше на один шаг. Этим способом можно определить диаметр отопительных труб в квартире. Системы в большинстве случаев маленькие — от трех до восьми отопительных приборов в системе, максимум — две-три ветви по одному-два отопительного прибора на любой. Для подобной системы предложенный способ — прекрасное решение. Почти что также обстоит дело и для маленьких частных строений. А вот если есть уже два этажа и более разветвленная система, то приходится уже считать и работать с таблицами.
При не самой сложной и разветвленной системе трубный диаметр системы обогрева можно высчитать собственными силами. Для этого необходимо иметь данные о потерях тепла помещения и мощности каждого отопительного прибора. После, применяя таблицу, можно определить трубное сечение, которая управится с подачей необходимого количества тепла. Рассечет непростых многоэлементных схем лучше поручить специалисту. В любом случае высчитать собственными силами, но попытаться, как минимум, проконсультироваться у.
