Beregning af varmemanifold og monteringsmuffer
Ovenstående beregningsteknologi kan anvendes på alle typer varmeforsyning - et-rør, to-rør og solfanger. Men for sidstnævnte er det nødvendigt at foretage en korrekt beregning af varmekollektorens diameter.
Dette varmeelement er nødvendigt for fordeling af kølevæsken over flere kredsløb. I dette tilfælde er beregningen af den korrekte diameter af varmemanifolden uløseligt forbundet med beregningen af den optimale sektion af rørledningen. Dette er næste trin i design af varmesystemet.
Samlerberegningsordning
For at beregne diameteren af varmemanifolden skal du først beregne tværsnittet af rørene i henhold til ovenstående skema. Så kan du bruge en ret simpel formel:
Ved bestemmelse af højden og den optimale afstand mellem dyserne anvendes princippet om "tre diametre". Ifølge ham skal afstanden af rørene på strukturen være 6 radier hver. Den samlede diameter af varmemanifolden er også lig med denne værdi.
Manchet til montering af varmerør
Men ud over denne komponent i systemet er det ofte nødvendigt at bruge yderligere. Hvordan finder man ud af diameteren af muffen til varmerør? Kun ved at udføre en foreløbig beregning af sektionen af motorveje. Derudover er det nødvendigt at tage højde for tykkelsen af væggene og materialet til deres fremstilling. Udformningen af ærmet, graden af dens varmeisolering vil afhænge af dette.
Diameteren af muffen til varmerør påvirkes af vægmaterialets materiale såvel som rør
Det er vigtigt at tage højde for den mulige ekspansionsgrad, når overfladen opvarmes. Hvis diameteren af plastvarmeforsyningsrørene er 20 mm, skal den samme parameter for muffen være mindst 24 mm
Muffen skal monteres på cementmørtel eller lignende ikke-brændbart materiale.
Sådan vælger du den rigtige rørdiameter
I tilfælde, hvor opvarmning udføres i et privat hus eller sommerhus, skal rørene vælges under hensyntagen til det faktum, at diameteren ikke ændres kun, når der er en direkte forbindelse til centralvarmesystemet. I tilfælde af et autonomt rørsystem kan enhver størrelse (forskellig diameter og længde) bruges, afhængigt af husets ejers præferencer.
Når du vælger de nødvendige emner, er det nødvendigt at tage højde for alle funktionerne, især når det kommer til et naturligt varmesystem, hvor forholdet mellem tværsnittet og pumpeeffekten ikke vil være en primær funktion. Dette faktum tilskrives fordelene ved dette varmesystem.
Rørinstallationsskema.
Ulempen ved et sådant system er den lille aktionsradius og de høje omkostninger ved de store elementer, der anvendes i dette tilfælde.
For at sikre systemets effektivitet er det nødvendigt at opretholde et vist trykniveau i det, hvilket gør det muligt for vandet, der bevæger sig indeni, at overvinde alle forhindringer på sin vej. Modstand (forhindringer) kan være i form af friktion af vand mod væggene, en vandhane eller en vandhane og en varmeanordning. Det mest interessante er, at modstanden og hastigheden, hvormed vandet vil strømme, afhænger af længden og diameteren af rørledningsrørene. Med en høj vandhastighed, et lille tværsnit og en lang rørledning øges modstandsniveauet i vandvejen.
Vandrørets kapacitet
Vandrør i huset bruges oftest. Og da de udsættes for en stor belastning, bliver beregningen af gennemløbet af vandledningen en vigtig betingelse for pålidelig drift.
Fremkommelighed af røret afhængig af diameteren
Diameter er ikke den vigtigste parameter ved beregning af rørgennemsigtighed, men den påvirker også dens værdi. Jo større rørets indvendige diameter er, jo højere permeabilitet, samt jo mindre er chancen for blokeringer og propper. Ud over diameteren er det dog nødvendigt at tage højde for friktionskoefficienten for vand på rørvæggene (tabelværdi for hvert materiale), ledningens længde og forskellen i væsketryk ved indløb og udløb. Derudover vil antallet af bøjninger og fittings i rørledningen i høj grad påvirke åbenheden.
Tabel over rørkapacitet efter kølevæsketemperatur
Jo højere temperatur i røret er, jo lavere kapacitet, da vandet udvider sig og derved skaber yderligere friktion.
For VVS er dette ikke vigtigt, men i varmesystemer er det en nøgleparameter
Der er en tabel for beregninger af varme og kølevæske.
| Rørdiameter, mm | Båndbredde | |||
|---|---|---|---|---|
| Ved varme | Ved kølervæske | |||
| Vand | Damp | Vand | Damp | |
| Gcal/t | t/t | |||
| 15 | 0,011 | 0,005 | 0,182 | 0,009 |
| 25 | 0,039 | 0,018 | 0,650 | 0,033 |
| 38 | 0,11 | 0,05 | 1,82 | 0,091 |
| 50 | 0,24 | 0,11 | 4,00 | 0,20 |
| 75 | 0,72 | 0,33 | 12,0 | 0,60 |
| 100 | 1,51 | 0,69 | 25,0 | 1,25 |
| 125 | 2,70 | 1,24 | 45,0 | 2,25 |
| 150 | 4,36 | 2,00 | 72,8 | 3,64 |
| 200 | 9,23 | 4,24 | 154 | 7,70 |
| 250 | 16,6 | 7,60 | 276 | 13,8 |
| 300 | 26,6 | 12,2 | 444 | 22,2 |
| 350 | 40,3 | 18,5 | 672 | 33,6 |
| 400 | 56,5 | 26,0 | 940 | 47,0 |
| 450 | 68,3 | 36,0 | 1310 | 65,5 |
| 500 | 103 | 47,4 | 1730 | 86,5 |
| 600 | 167 | 76,5 | 2780 | 139 |
| 700 | 250 | 115 | 4160 | 208 |
| 800 | 354 | 162 | 5900 | 295 |
| 900 | 633 | 291 | 10500 | 525 |
| 1000 | 1020 | 470 | 17100 | 855 |
Rørkapacitetstabel afhængig af kølevæsketrykket
Der er en tabel, der beskriver gennemløbet af rør afhængigt af trykket.
| Forbrug | Båndbredde | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DN rør | 15 mm | 20 mm | 25 mm | 32 mm | 40 mm | 50 mm | 65 mm | 80 mm | 100 mm |
| Pa/m — mbar/m | mindre end 0,15 m/s | 0,15 m/s | 0,3 m/s | ||||||
| 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 | 1151 | 2486 | 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 | 4356 | 8566 | 17338 | 26928 | 54360 |
| 300,0 — 3,000 | 331 | 767 | 1415 | 3076 | 4680 | 8892 | 18000 | 27900 | 56160 |
Rørkapacitetstabel afhængig af diameter (ifølge Shevelev)
Tabellerne for F.A. og A.F. Shevelev er en af de mest nøjagtige tabelformede metoder til beregning af gennemløbet af et vandforsyningssystem. Derudover indeholder de alle de nødvendige beregningsformler for hvert specifikt materiale. Dette er et omfangsrigt informativt materiale, der oftest bruges af hydrauliske ingeniører.
Tabellerne tager højde for:
- rørdiametre - intern og ekstern;
- vægtykkelse;
- levetid for rørledningen;
- linjelængde;
- rør opgave.
Diametre af varmerør og funktioner efter eget valg
Når man begynder at løse et sådant problem som at beregne diameteren af rørene i et varmesystem, skal det tages i betragtning, at der er flere begreber forenet med det generelle udtryk "rørdiameter". Hvert rør kan karakteriseres ved følgende parametre:
Den indre diameter er hovedkarakteristikken for røret, hvilket indikerer dets gennemløb.
Den ydre diameter er en lige så vigtig egenskab, der skal tages i betragtning ved design af et varmesystem.
Nominel diameter (nominel boring) - en vis afrundet værdi, som er angivet ved markering.
Vi bør heller ikke glemme, at rør lavet af forskellige materialer har et nummer i deres mærkning, der svarer til en eller anden af dens diametre:
- Stål- og støbejernsrør er markeret med størrelsen af deres indre diameter.
- Rør lavet af kobber eller plastik - alt efter størrelsen på den ydre diameter.
Det er derfor, når man beregner tværsnittet af et varmerør, er det bydende nødvendigt at tage hensyn til rørets materiale. Især hvis det skal skabe et system, der er en kombination af forskellige rør.
En af de egenskaber, der påvirker valget af størrelsen på ethvert rør, er den måleenhed, der bruges til at vurdere størrelsen af deres diameter og dermed deres mærkning. Den grundlæggende enhed for rørstørrelse er et heltal eller en brøkdel af en tomme. For at konvertere tommer til det sædvanlige målesystem for os, skal du huske, at 1 tomme = 25,4 mm.
Beregning af diameteren af varmerør
For at forstå, hvordan man arbejder med en tabel med diametre, og hvordan man vælger en rørdiameter, når man lægger en varmerørledning, skal du overveje en typisk beregning for et rum på 20 m2:
- Først finder vi ud af, hvor meget varmeeffekt der kræves for at opvarme et bestemt rum i huset.For hver 10 m2 areal (forudsat at væggene er isolerede og loftshøjden ikke er mere end 3 m), kræves der 1 kW termisk effekt.
- I vores tilfælde er det 20 m2, derfor 2 kW.
- Vi tilføjer en margin på 20%, vi ender med 2,4 kW. Dette betyder, at for at skabe behagelige temperaturforhold i et sådant rum, er det nødvendigt at give opvarmning med en effekt på 2,4 kW. Du kan udføre de beskrevne beregninger ved hjælp af en online-beregner.
Tabel over varmerørdiametre, ifølge hvilken det er muligt at bestemme den optimale rørdiameter ved to-rørs opvarmning
- Er der vinduer i rummet, indkøber vi varmeradiatorer. Antallet af radiatorer skal svare til antallet af vinduer. Det vil sige, at hvis der er to vinduer, får vi to batterier på hver 1,2 kW. Vi placerer dem under vindueskarmene eller et hvilket som helst andet sted, designet af designet.
Du kan øge effektværdien for radiatorer, men du kan ikke mindske den
- Ifølge tabellen over indre rørdiametre finder vi effektværdien på 2,4 kW (2400 W), derefter ser vi på den øvre værdi af varmefluxen. Zonen fremhævet med blåt repræsenterer den optimale væskestrømningshastighed i varmesystemet, som blev nævnt tidligere i vores artikel. Det skal bemærkes, at den præsenterede tabel viser værdierne af alle parametre for et to-rørs varmesystem under hensyntagen til forskellen i væsketemperaturer ved indløbet til rørledningen og ved udløbet.
Så lad os opsummere arbejdet med tabellen. Til opvarmning af et rum på 20 m2 er et rør med et tværsnit på 8 mm egnet. I dette tilfælde vil kølevæskens hastighed være 0,6 m/s, dets forbrug vil være 105 kg/t, og den termiske effekt vil være 2453 W. Det er tilladt at bruge 10 mm rør, så vil bevægelseshastigheden være 0,4 m / s, strømningshastigheden vil være 110 kg / t, og varmefluxen vil være 2555 W.
Proceduren til beregning af tværsnittet af varmeforsyningsledninger
Før du beregner diameteren af et varmerør, er det nødvendigt at bestemme deres grundlæggende geometriske parametre. For at gøre dette skal du kende hovedegenskaberne ved motorveje. Disse omfatter ikke kun ydeevne, men også dimensioner.
Hver producent angiver værdien af rørsektionen - diameter. Men faktisk afhænger det af vægtykkelsen og fremstillingsmaterialet. Før du køber en specifik model af rørledninger, skal du kende følgende funktioner ved betegnelsen af geometriske dimensioner:
- Beregningen af diameteren af polypropylenrør til opvarmning sker under hensyntagen til det faktum, at producenterne angiver de ydre dimensioner. For at beregne den nyttige sektion er det nødvendigt at trække to vægtykkelser fra;
- For stål- og kobberrør er indvendige mål angivet.
Ved at kende disse funktioner kan du beregne diameteren af varmemanifolden, rør og andre komponenter til installation.
Når du vælger polymervarmerør, er det nødvendigt at afklare tilstedeværelsen af et forstærkningslag i designet. Uden den, når den udsættes for varmt vand, vil ledningen ikke have den rette stivhed.
Bestemmelse af systemets termiske effekt
Hvordan vælger man den rigtige rørdiameter til opvarmning og skal det ske uden beregnede data? For et lille varmeanlæg kan komplekse beregninger undværes
Det er kun vigtigt at kende følgende regler:
- Den optimale diameter af rør med naturlig varmecirkulation skal være fra 30 til 40 mm;
- For et lukket system med tvungen bevægelse af kølevæsken bør der bruges mindre rør for at skabe optimal tryk og vandgennemstrømning.
For en nøjagtig beregning anbefales det at bruge et program til beregning af diameteren af varmerør. Hvis de ikke er det, kan du bruge omtrentlige beregninger. Først skal du finde systemets termiske effekt. For at gøre dette skal du bruge følgende formel:
Hvor Q er den beregnede varmeydelse af opvarmning, kW/h, V er rummets (huset), m³, Δt er forskellen mellem temperaturerne på gaden og i rummet, ° С, K er den beregnede varme tabskoefficient for huset, 860 er værdien for at konvertere de modtagne værdier til et acceptabelt kWh-format.
Den største vanskelighed ved den foreløbige beregning af diameteren af plastrør til opvarmning er forårsaget af korrektionsfaktoren K. Det afhænger af husets varmeisolering. Det tages bedst fra tabeldataene.
Graden af varmeisolering af bygningen
Højkvalitets isolering af huset, moderne vinduer og døre monteret
Som et eksempel på beregning af diametrene af polypropylenrør til opvarmning kan du beregne den nødvendige varmeydelse for et rum med et samlet volumen på 47 m³. I dette tilfælde vil temperaturen udenfor være -23 ° С, og indendørs - +20 ° С. Følgelig vil forskellen Δt være 43°C. Vi tager korrektionsfaktoren lig med 1,1. Så vil den nødvendige termiske effekt være.
Det næste trin i valget af rørets diameter til opvarmning er at bestemme den optimale hastighed af kølevæsken.
De præsenterede beregninger tager ikke højde for korrektionen for ruheden af den indre overflade af motorvejene.
Vandhastighed i rør
Tabel til beregning af varmerørets diameter
Det optimale tryk af kølevæsken i lysnettet er nødvendigt for en ensartet fordeling af termisk energi over radiatorer og batterier. For det korrekte valg af diametrene på varmerørene skal de optimale værdier for hastigheden af vandfremføring i rørledninger tages.
Det er værd at huske, at hvis bevægelsesintensiteten af kølevæsken i systemet overskrides, kan der forekomme uvedkommende støj. Derfor bør denne værdi være mellem 0,36 og 0,7 m/s. Hvis parameteren er mindre, vil yderligere varmetab uundgåeligt forekomme. Hvis den overskrides, vil der opstå støj i rørledninger og radiatorer.
Til den endelige beregning af varmerørets diameter skal du bruge dataene fra nedenstående tabel.
Ved at indsætte i formlen til beregning af varmerørets diameter i de tidligere opnåede værdier kan det bestemmes, at den optimale rørdiameter for et bestemt rum vil være 12 mm. Dette er kun en omtrentlig beregning. I praksis anbefaler eksperter at tilføje 10-15% til de opnåede værdier. Dette skyldes, at formlen til beregning af varmerørets diameter kan ændre sig på grund af tilføjelse af nye komponenter til systemet. For en nøjagtig beregning skal du bruge et specielt program til beregning af diameteren af varmerør. Lignende softwaresystemer kan downloades i en demoversion med begrænsede beregningsmuligheder.
