Разное

Как рассчитать диаметр для теплоносителя в радиаторах: Диаметр труб системы отопления: расчет, формула, подбор

admin

Содержание

видео-инструкция как рассчитать своими руками, особенности трубопроводов, цена, фото

Статьи

Как выполняется расчет диаметров трубопроводов отопления при известной мощности котла? Как подсчитать минимальный диаметр для отдельного участка контура? В этой статье нам предстоит познакомиться с формулами, используемыми при вычислениях, и сопроводить знакомство примерами расчетов.

Мы научимся вычислять внутренний диаметр трубы. Стоит помнить, что обычно они маркируются внешним.

Зачем это нужно

А в самом деле — для чего необходим расчет диаметров труб отопления? Почему просто-напросто не взять трубы заведомо избыточного размера? Ведь тем самым мы обезопасим себя от чрезмерно медленной циркуляции в контуре.

Увы, у такого подхода есть несколько серьезных недостатков.

  • Материалоемкость и, соответственно, цена погонного метра растет пропорционально квадрату диаметра. Расходы будут далеко не копеечными.

Заметьте: для сохранения того же рабочего давления при увеличении диаметра трубы приходится увеличивать толщину стенок, что дополнительно увеличивает материалоемкость.

  • Что не менее важно, увеличившийся диаметр трубопровода означает увеличение объем теплоносителя и, соответственно, выросшую тепловую инерционность системы. Она будет дольше прогреваться и дольше остывать, что не всегда желательно.
  • Наконец, при открытой прокладке толстых труб отопления они не очень-то украсят помещение, а при скрытой — увеличат глубину штроб в стенах или толщину стяжки на полу.

Спрятать в штробы толстые трубы заметно сложнее.

Формулы

Поскольку мы с вами, уважаемый читатель, не посягаем на получение диплома инженера-теплотехника, не станем лезть в дебри.

Упрощенный расчет диаметра трубопровода отопления выполняется по формуле D=354*(0,86*Q/Dt)/v, в которой:

  • D — искомое значение диаметра в сантиметрах.
  • Q — тепловая нагрузка на соответствующий участок контура.
  • Dt — дельта температур между подающим и обратным трубопроводами. В типичной автономной системе она равна примерно 20 градусам.
  • v — скорость потока теплоносителя в трубах.

Похоже, для продолжения нам не хватает кое-каких данных.

Чтобы выполнить расчет диаметра труб для отопления, нам нужно:

  1. Выяснить, с какой максимальной скоростью может двигаться теплоноситель.
  2. Научиться рассчитывать тепловую мощность всей системы и ее отдельных участков.

Скорость теплоносителя

Она должна соответствовать паре граничных условий.

С одной стороны, теплоноситель должен оборачиваться в контуре примерно три раза за час. В противном случае заветная дельта температур заметно увеличится, сделав нагрев радиаторов неравномерным. Кроме того, в сильные холода мы получим вполне реальную возможность разморозки наиболее холодных участков контура.

Медленная циркуляция привела к разморозке радиатора.

С другой стороны, избыточно большая скорость породит гидравлические шумы. Засыпать под гул воды в трубах — удовольствие, скажем так, на любителя.

Допустимым считается диапазон скоростей потока от 0,6 до 1,5 метров в секунду; при этом в расчетах обычно используется максимально допустимое значение — 1,5 м/с.

Тепловая мощность

Вот схема ее расчета для нормированного теплового сопротивления стен (для центра страны — 3,2 м2*С/Вт).

  • Для частного дома за базовую мощность берутся 60 ватт на кубометр помещения.
  • К ним добавляется 100 ватт на каждое окно и 200 — на каждую дверь.
  • Результат умножается на региональный коэффициент, зависящий от климатической зоны:
Средняя температура январяКоэффициент
-402,0
-251,6
-151,4
-51
00,8

Средняя температура января на карте страны.

Так, помещение объемом 300 м2 с тремя окнами и дверью в Краснодаре (средняя температура января — +0,6С) потребует (300*60+(3*100+200))*0,8=14800 ватт тепла.

Для зданий, тепловое сопротивление стен которых значительно отличается от нормированного, используется еще одна упрощенная схема: Q=V*Dt*K/860, где:

  • Q — потребность в тепловой мощности в киловаттах.
  • V — объем отапливаемого помещения в кубометрах.
  • Dt — разница температур между помещением и улицей в пик холодов.

Полезно: температуру в помещении лучше брать соответствующей санитарным нормам, уличную — среднему минимуму за последние несколько лет.

  • К — коэффициент утепления здания. Откуда брать его значения? Инструкция отыщется в очередной таблице.
Коэффициент утепленияОписание ограждающих конструкций
0,6 — 0,9Пенопластовая или минераловатная шуба, утепленная кровля, энергосберегающие тройные стеклопакеты
1,-1,9Кладка в полтора кирпича, однокамерные стеклопакеты
2 — 2,9Кладка в кирпич, окна в деревянных рамах без утепления
3-4Кладка в полкирпича, остекление в одну нитку

Откуда брать нагрузку для отдельного участка контура? Она рассчитывается по объему помещения, которое отапливается этим участком, одним из приведенных выше способов.

Пример расчета

Итак, в теории мы знаем, как рассчитать диаметр трубы отопления.

Давайте подтвердим теоретические знания практикой и своими руками выполним расчет для следующих условий:

  • Нам необходимо вычислить диаметр розлива в частном доме площадью 100 квадратных метров.
  • Высота потолка в доме — 2,8 метра.
  • Стены представляют собой кадку газобетонными блоками марки D600 толщиной 40 см с наружной пенопластовой шубой толщиной 150 мм.

Пенопластовая шуба сведет потери тепла к минимуму.

  • Дом расположен в Комсомольске-на-Амуре Хабаровского края (средний минимум температуры января — -30,8 С). Внутреннюю температуру примем равной +20 С.

Вначале вычислим потребность в тепловой мощности.

Утепление явно обеспечит тепловое сопротивление лучше нормированного, что заставит нас обратиться к второй из приведенных схем расчета.

  1. Внутренний объем дома равен 100*2,8=280 м3.
  2. Дельта температур между улицей и домом в худшем для нас случае будет равна 50 градусам.
  3. Коэффициент утепления примем равным 0,7.
  4. Расчетная мощность бытового отопительного котла должна быть не менее 280*50*0,7/860=11,4 КВт.

На фото — полипропиленовый отопительный розлив.

Заключение

Позволим себе напомнить, что нами приведены предельно упрощенные схемы расчетов. Как всегда, дополнительную тематическую информацию читатель сможет обнаружить в прикрепленном к статье видео. Успехов!

Поделитесь:

Статьи по теме

Все материалы по теме

как рассчитать оптимальное значение, чтобы обеспечить необходимое давление и температуру в системе?

При выборе труб отопления необходимо учитывать не только физико-механические свойства  материала, из которого они изготовлены, но и протяжённость системы, и диаметр коммуникаций. Диаметр труб отопления оказывает немаловажное влияние на гидродинамику отопительной системы в целом. Неправильно подобранный размер сечения трубопровода становится причиной низких температур в помещении при значительных энергозатратах.

Распространённой ошибкой является мнение о том, что чем больше диаметр трубы, тем эффективнее будет циркулировать теплоноситель и, следовательно, тем теплее будет в доме. На практике, чрезмерно большое значение диаметра приводит к снижению давления в трубопроводе ниже нормы, вследствие чего теплоноситель в радиаторах имеет низкую температуру.

Содержание

  1. Правила подбора размеров труб отопления
  2. Как рассчитать диаметр трубы отопления?
  3. Давление и температура теплоносителя в системах отопления

Правила подбора размеров труб отопления

При подборе диаметров труб для отопления следует, прежде всего, учитывать тип отопительной схемы. Если частный дом планируется подключить к центральной магистрали, то диаметр труб для отопления частного дома рассчитывается аналогично расчёту труб квартирных отопительных систем. В автономном отоплении размер сечения различен для систем с естественной циркуляцией и схем, подразумевающих наличие циркуляционного насоса.

Основные размерные параметры, учитываемые при  подборе коммуникаций:

  • Внутренний диаметр – основная характеристика трубы, измеряется в миллиметрах или округлённо – в дюймах.
  • С целью сохранения для всех элементов системы проходного сечения, обеспечивающего расчётные условия для передачи жидкости, газа, пара, было введено понятие «условный проход».

Под условным проходом подразумевают средний диаметр трубы и арматуры в свету, соответствующий одному или нескольким наружным диаметрам. Истинный внутренний диаметр очень редко совпадает с величиной условного прохода

  • Наружный диаметр является характеристикой, по которой подбираются пластмассовые и медные изделия
  • Важный размер труб для отопления – толщина стенки, которая равна половине разницы внешнего и внутреннего диаметров 

При проектировании отопительной системы необходимо правильно выбрать не только диаметр самих отопительных труб, но и размерные параметры гильзы, с помощью которой трубопровод прокладывается через стены. Внутренние диаметры гильз должны превышать внешние диаметры труб для отопления. При проектировании отопленной системы, состоящей из элементов, изготовленных из различных материалов, используют специальные таблицы соответствия диаметров.

Как рассчитать диаметр трубы отопления?

Точный диаметр отопительных коммуникаций определяется с помощью инженерных теплотехнических и гидравлических расчетов.

В расчётах принимают во внимание:

  • выбранную схему разводки;
  • скорость движения теплоносителя в системе – в среднем 1,5 м/с;
  • расчётное охлаждение теплоносителя – разницу между его температурой на выходе из котла и при возвращении – 15-20С;
  • коэффициент сопротивления трубы – предоставляется производителем труб;
  • диаметр входной-выходной трубы;
  • требуемое количество тепла.

Стартовой точкой проекта отопления является вход-выход котла. Трубы для отопления – диаметр которых должен быть меньше диаметра выходной трубы котла — на начальном участке выполняют из металла, даже если весь трубопровод отопительной системы будет выполнен полимерными трубами.

Например, если из котла проложена центральная труба диаметром 1“, то её ветвление осуществляют трубами диаметром 3/4“. Подключение к приборам и ветка последнего прибора выполняются трубами диаметром 1/2“.

Решать вопрос, какой диаметр труб для отопления выбрать, целесообразно с привлечением дипломированных специалистов.

Давление и температура теплоносителя в системах отопления

В автономных отопительных системах температура труб отопления определяется самим хозяином. Установленных норм на этот параметр не существует, и его величина зависит от желания самого потребителя и коэффициента теплопередачи отопительных приборов.

Самый низкий коэффициент теплопередачи у чугунных, средний – у биметаллических, самый высокий  – у алюминиевых радиаторов.

Алюминиевые радиаторы

При определении количества радиаторов и числа секций в каждом приборе используется такая величина, как их паспортная тепловая мощность, которая принимается из расчёта, что температура воды в трубах отопления равна 75С. Эта температура оптимальная, но не единственно правильная. При изменении погодных условий этот параметр корректируется. Нормальная температура теплоносителя в паровых системах – 120-130С, в воздушных – 40-70С.

Несмотря на то, что некоторые марки полипропиленовых изделий рассчитаны на температуры жидкого теплоносителя, достигающие 110С, не рекомендуется поднимать температуру воды свыше 95С. Если требуется повысить  количество тепла, поступающего в помещение, то целесообразно либо сменить радиаторы на более эффективные модели, либо увеличить площадь их рабочей поверхности.

Важную роль в эффективном и безаварийном функционировании отопительной системы играет величина давления теплоносителя. Хозяин дома обязан знать, какое давление должно быть в трубах отопления. Для автономной отопительной системы нормальным считается давление, равное 1,5-2 атм.

Давление, равное 3 атмосферам, считается уже критическим и может привести к печальным последствиям. Для контроля этой величины в системе устанавливают манометры. Для предотвращения аварий из-за возникновения чрезмерного напора устанавливают расширительные баки.

При проектировании и монтаже отопительных систем важно соблюдение общестроительных правил и инструкций производителей отопительного оборудования. Любая ошибка, допущенная при устройстве отопительной системы, может не только снизить эффективность её работы, но и привести к возникновению аварийных ситуаций.

Detroit Radiator Corporation Радиаторы для тяжелых грузовиков, сердцевины радиатора, охладители наддувочного воздуха

Измерение радиатора радиатора с болтовым креплением

Мы поставляем сердечники радиаторов с болтовым креплением, а также грузовое и промышленное оборудование. Из-за множества различных конфигураций ребер и размеров сердечника необходимо поговорить с одним из наших специалистов, чтобы убедиться, что мы предложим правильный сердечник для вашего оборудования. Справа представлена ​​схема сердцевины радиатора, на которой показаны шесть измеряемых областей. Получив эти измерения, позвоните на нашу горячую линию Core по телефону 877.585.CORE (2673), чтобы поговорить с одним из наших основных специалистов.

  1. Высота сердечника между пластинами основания (только сердечник)
  2. Ширина сердечника от ребра до ребра (не включая боковые части)
  3. Толщина сердцевины
  4. Ширина заголовка
  5. Длина заголовка

    • Количество отверстий под болты в каждой жатке
  6. Выступ жатки

    • Если оба измерения совпадают, заголовки располагаются по центру 90 010.

Измерение припаянного сердечника радиатора

Три специальных измерения

  • Высота сердцевины (A) —  Это измерение всегда проводится между двумя резервуарами от коллектора до коллектора или, можно сказать, по длине трубы.
  • Ширина сердечника (B) — Это измерение между боковыми пластинами или поперек труб и не включает боковые пластины
  • Толщина сердцевины (C) —  Это измерение зависит от того, сколько рядов трубок имеется в радиаторе. Простой способ измерить толщину — вставить проволоку через ребра до уровня сердечника. Отметьте другой конец провода и измерьте длину провода.

Типы и конфигурация радиаторов

  • Радиатор с нисходящим потоком спроектирован таким образом, что охлаждающая жидкость течет из верхнего бака в нижний бак.
  • Трубки устанавливаются вертикально.
  • Радиатор с поперечным потоком сконструирован таким образом, что охлаждающая жидкость течет горизонтально из одного бака в другой. Трубы установлены горизонтально, а баки установлены по бокам.

Измерение сердечника охладителя наддувочного воздуха

Сердцевина охладителя наддувочного воздуха похожа на сердцевину радиатора, однако их необходимо измерять по-другому.

Сердцевина охладителя наддувочного воздуха ШИРИНА определяется как расстояние между резервуарами, измеренное от верхней плиты до верхней плиты. ВЫСОТА определяется как расстояние от верхней стороны сердечника до нижней стороны сердечника (см. схему справа)

Измерение ВОМ

Крышка радиатора какого номинала должна использоваться? – Алюминиевые радиаторы DeWitts™ Direct Fit®