Calcolo del collettore di riscaldamento e delle maniche di montaggio
La tecnologia di calcolo di cui sopra può essere applicata a tutti i tipi di fornitura di calore: un tubo, due tubi e collettore. Tuttavia, per quest'ultimo, è necessario effettuare un corretto calcolo del diametro del collettore di riscaldamento.
Questo elemento riscaldante è necessario per la distribuzione del liquido di raffreddamento su più circuiti. In questo caso il calcolo del corretto diametro del collettore di riscaldamento è indissolubilmente legato al calcolo della sezione ottimale della tubazione. Questa è la fase successiva nella progettazione dell'impianto di riscaldamento.
Schema di calcolo del collettore
Per calcolare il diametro del collettore di riscaldamento, è necessario prima calcolare la sezione dei tubi secondo lo schema sopra. Quindi puoi usare una formula abbastanza semplice:
Quando si determina l'altezza e la distanza ottimale tra gli ugelli, viene applicato il principio dei "tre diametri". Secondo lui, la distanza dei tubi sulla struttura dovrebbe essere di 6 raggi ciascuno. Anche il diametro totale del collettore di riscaldamento è pari a questo valore.
Manicotto per il montaggio di tubi di riscaldamento
Ma oltre a questo componente del sistema, è spesso necessario utilizzarne di aggiuntivi. Come scoprire il diametro del manicotto per i tubi di riscaldamento? Solo effettuando un calcolo preliminare della sezione delle autostrade. Inoltre, è necessario tenere conto dello spessore delle pareti e del materiale di fabbricazione. Il design della manica, il grado del suo isolamento termico dipenderanno da questo.
Il diametro del manicotto per i tubi di riscaldamento è influenzato dal materiale della parete e dai tubi
È importante tenere conto del possibile grado di espansione quando la superficie viene riscaldata. Se i diametri dei tubi di alimentazione del calore in plastica sono 20 mm, lo stesso parametro per il manicotto deve essere di almeno 24 mm
Il manicotto deve essere montato su malta cementizia o materiale simile non combustibile.
Come scegliere il diametro del tubo giusto
Nei casi in cui il riscaldamento viene effettuato in una casa privata o in un casolare, i tubi devono essere scelti tenendo conto del fatto che il diametro non cambierà solo quando c'è un collegamento diretto all'impianto di riscaldamento. Nel caso di un sistema di tubazioni autonomo è possibile utilizzare qualsiasi dimensione (diverso diametro e lunghezza), a seconda delle preferenze del proprietario della casa.
Nella scelta degli spazi vuoti necessari, è necessario tener conto di tutte le caratteristiche, soprattutto quando si tratta di un sistema di riscaldamento naturale, dove il rapporto tra la sezione trasversale e la potenza della pompa non sarà una caratteristica primaria. Questo fatto è attribuito ai vantaggi di questo sistema di riscaldamento.
Schema di installazione dei tubi.
Lo svantaggio di un tale sistema è il ridotto raggio d'azione e l'alto costo degli elementi di grandi dimensioni utilizzati in questo caso.
Per garantire l'efficienza del sistema, è necessario mantenere un certo livello di pressione al suo interno, consentendo all'acqua che si muove all'interno di superare tutti gli ostacoli sul suo percorso. La resistenza (ostacoli) può essere sotto forma di attrito dell'acqua contro le pareti, un rubinetto o un rubinetto e un dispositivo di riscaldamento. La cosa più interessante è che la resistenza e la velocità con cui scorre l'acqua dipendono dalla lunghezza e dal diametro dei tubi della tubazione. Con un'elevata velocità dell'acqua, una piccola sezione trasversale e una lunga tubazione, il livello di resistenza nel percorso dell'acqua aumenta.
Capacità del tubo dell'acqua
I tubi dell'acqua in casa sono usati più spesso. E poiché sono soggetti a un carico elevato, il calcolo della portata della rete idrica diventa una condizione importante per un funzionamento affidabile.
Passabilità del tubo a seconda del diametro
Il diametro non è il parametro più importante nel calcolo della pervietà del tubo, ma ne influenza anche il valore. Maggiore è il diametro interno del tubo, maggiore è la permeabilità e minore è la possibilità di ostruzioni e ostruzioni. Tuttavia, oltre al diametro, è necessario tenere conto del coefficiente di attrito dell'acqua sulle pareti del tubo (valore della tabella per ciascun materiale), della lunghezza della linea e della differenza di pressione del fluido in ingresso e in uscita. Inoltre, il numero di curve e raccordi nella tubazione influenzerà notevolmente la pervietà.
Tabella della capacità del tubo per temperatura del liquido di raffreddamento
Maggiore è la temperatura nel tubo, minore è la sua capacità, poiché l'acqua si espande e quindi crea ulteriore attrito.
Per l'impianto idraulico questo non è importante, ma negli impianti di riscaldamento è un parametro chiave
C'è una tabella per il calcolo del calore e del liquido di raffreddamento.
| Diametro tubo, mm | Larghezza di banda | |||
|---|---|---|---|---|
| Dal calore | Con liquido di raffreddamento | |||
| Acqua | Vapore | Acqua | Vapore | |
| Gcal/h | t/ora | |||
| 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 |
Tabella delle capacità dei tubi in base alla pressione del liquido di raffreddamento
C'è una tabella che descrive la portata dei tubi a seconda della pressione.
| Consumo | Larghezza di banda | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| tubo DN | 15 mm | 20 mm | 25 mm | 32 mm | 40 mm | 50 mm | 65 mm | 80 mm | 100 mm |
| Pa/m — mbar/m | inferiore a 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 |
Tabella delle capacità dei tubi in base al diametro (secondo Shevelev)
Le tabelle di FA e AF Shevelev sono uno dei metodi tabulari più accurati per calcolare la portata di un sistema di approvvigionamento idrico. Inoltre, contengono tutte le formule di calcolo necessarie per ogni specifico materiale. Questo è un voluminoso materiale informativo utilizzato più spesso dagli ingegneri idraulici.
Le tabelle tengono conto:
- diametri dei tubi - interni ed esterni;
- spessore del muro;
- vita di servizio della condotta;
- lunghezza della linea;
- assegnazione dei tubi.
Diametri dei tubi di riscaldamento e caratteristiche a loro scelta
Quando si inizia a risolvere un problema come il calcolo del diametro dei tubi di un impianto di riscaldamento, è necessario tenere conto del fatto che esistono diversi concetti uniti dal termine generale "diametro del tubo". Ciascun tubo può essere caratterizzato dai seguenti parametri:
Il diametro interno è la caratteristica principale del tubo, indicando la sua portata.
Il diametro esterno è una caratteristica altrettanto importante che deve essere presa in considerazione nella progettazione di un impianto di riscaldamento.
Diametro nominale (foro nominale): un certo valore arrotondato, che viene indicato durante la marcatura.
Non dobbiamo inoltre dimenticare che i tubi realizzati con materiali diversi hanno un numero nella loro marcatura corrispondente all'uno o all'altro dei suoi diametri:
- I tubi in acciaio e ghisa sono caratterizzati dalla dimensione del loro diametro interno.
- Tubi in rame o plastica - in base alle dimensioni del diametro esterno.
Ecco perché, quando si calcola la sezione trasversale di un tubo di riscaldamento, è indispensabile tenere conto del materiale dei tubi. Soprattutto se deve creare un sistema che sia una combinazione di tubi diversi.
Una delle caratteristiche che influenzano la scelta della dimensione di eventuali tubi è l'unità di misura adottata per valutare la dimensione del loro diametro, e quindi la loro marcatura. L'unità di base per la dimensione del tubo è un numero intero o una frazione di pollice. Per convertire i pollici nel solito sistema di misurazione per noi, dovresti ricordare che 1 pollice = 25,4 mm.
Calcolo del diametro dei tubi di riscaldamento
Per capire come lavorare con una tabella di diametri e come scegliere un diametro del tubo durante la posa di una tubazione di riscaldamento, considera un calcolo tipico per una stanza di 20 m2:
- Innanzitutto, scopriamo quanta potenza termica è necessaria per riscaldare una determinata stanza della casa.Per ogni 10 m2 di superficie (a patto che le pareti siano coibentate e l'altezza del soffitto non sia superiore a 3 m) è richiesto 1 kW di potenza termica.
- Nel nostro caso si tratta di 20 m2, quindi 2 kW.
- Aggiungiamo un margine del 20%, finiamo con 2,4 kW. Ciò significa che per creare condizioni di temperatura confortevoli in tale stanza, è necessario fornire il riscaldamento con una potenza di 2,4 kW. È possibile eseguire i calcoli descritti utilizzando un calcolatore online.
Tabella dei diametri dei tubi di riscaldamento, in base alla quale è possibile determinare il diametro ottimale del tubo nel riscaldamento a due tubi
- Se ci sono finestre nella stanza, acquistiamo radiatori per riscaldamento. Il numero di radiatori dovrebbe essere uguale al numero di finestre. Cioè, se ci sono due finestre, otteniamo due batterie da 1,2 kW ciascuna. Li posizioniamo sotto i davanzali o in qualsiasi altro luogo previsto dal progetto.
Puoi aumentare il valore di potenza per i radiatori, ma non puoi diminuirlo
- In base alla tabella dei diametri interni dei tubi, troviamo il valore di potenza di 2,4 kW (2400 W), quindi osserviamo il valore superiore del flusso di calore. La zona evidenziata in blu rappresenta la portata ottimale del fluido nell'impianto di riscaldamento, di cui si è parlato in precedenza nel nostro articolo. Va notato che la tabella presentata mostra i valori di tutti i parametri per un sistema di riscaldamento a due tubi, tenendo conto della differenza di temperatura del fluido all'ingresso della tubazione e all'uscita.
Quindi, riassumiamo il lavoro con la tabella. Per riscaldare una stanza di 20 m2 è adatto un tubo con una sezione trasversale di 8 mm. In questo caso, la velocità del liquido di raffreddamento sarà di 0,6 m/s, il suo consumo sarà di 105 kg/h e la potenza termica sarà di 2453 W. È consentito utilizzare tubi da 10 mm, quindi la velocità di movimento sarà di 0,4 m / s, la portata sarà di 110 kg / h e il flusso di calore sarà di 2555 W.
La procedura per calcolare la sezione trasversale delle linee di alimentazione del calore
Prima di calcolare il diametro di un tubo di riscaldamento, è necessario determinarne i parametri geometrici di base. Per fare ciò, è necessario conoscere le principali caratteristiche delle autostrade. Questi includono non solo le prestazioni, ma anche le dimensioni.
Ogni produttore indica il valore della sezione del tubo - diametro. Ma in realtà, dipende dallo spessore della parete e dal materiale di fabbricazione. Prima di acquistare un modello specifico di tubazioni, è necessario conoscere le seguenti caratteristiche della designazione delle dimensioni geometriche:
- Il calcolo del diametro dei tubi in polipropilene per il riscaldamento viene effettuato tenendo conto del fatto che i produttori indicano le dimensioni esterne. Per calcolare la sezione utile è necessario sottrarre due spessori di parete;
- Per tubi in acciaio e rame sono indicate le dimensioni interne.
Conoscendo queste caratteristiche è possibile calcolare il diametro del collettore di riscaldamento, delle tubazioni e degli altri componenti per l'installazione.
Quando si scelgono tubi di riscaldamento in polimero, è necessario chiarire la presenza di uno strato di rinforzo nel progetto. Senza di essa, se esposta all'acqua calda, la linea non avrà la rigidità adeguata.
Determinazione della potenza termica del sistema
Come scegliere il diametro del tubo giusto per il riscaldamento e dovrebbe essere fatto senza dati calcolati? Per un piccolo impianto di riscaldamento è possibile fare a meno di calcoli complessi
È importante solo conoscere le seguenti regole:
- Il diametro ottimale dei tubi con circolazione naturale del riscaldamento dovrebbe essere compreso tra 30 e 40 mm;
- Per un sistema chiuso con movimento forzato del liquido di raffreddamento, è necessario utilizzare tubi più piccoli per creare una pressione e una portata d'acqua ottimali.
Per un calcolo accurato, si consiglia di utilizzare un programma per il calcolo del diametro dei tubi di riscaldamento. In caso contrario, è possibile utilizzare calcoli approssimativi. Per prima cosa devi trovare la potenza termica del sistema. Per fare ciò, è necessario utilizzare la seguente formula:
Dove Q è la potenza termica calcolata del riscaldamento, kW / h, V è il volume della stanza (casa), m³, Δt è la differenza tra le temperature nella strada e nella stanza, ° С, K è il calore calcolato coefficiente di perdita della casa, 860 è il valore per convertire i valori ricevuti in un formato kWh accettabile.
La maggiore difficoltà nel calcolo preliminare del diametro dei tubi di plastica per il riscaldamento è causata dal fattore di correzione K. Dipende dall'isolamento termico della casa. È meglio prendere dai dati della tabella.
Il grado di isolamento termico dell'edificio
Isolamento di alta qualità della casa, moderne finestre e porte installate
Come esempio di calcolo dei diametri dei tubi in polipropilene per il riscaldamento, è possibile calcolare la potenza termica richiesta di una stanza con un volume totale di 47 m³. In questo caso, la temperatura all'esterno sarà di -23°С e all'interno di -20°С. Di conseguenza, la differenza Δt sarà di 43°C. Prendiamo il fattore di correzione pari a 1,1. Quindi sarà la potenza termica richiesta.
Il passaggio successivo nella scelta del diametro del tubo per il riscaldamento è determinare la velocità ottimale del liquido di raffreddamento.
I calcoli presentati non tengono conto della correzione per la rugosità della superficie interna delle autostrade.
Velocità dell'acqua nei tubi
Tabella per il calcolo del diametro del tubo di riscaldamento
La pressione ottimale del liquido di raffreddamento nella rete è necessaria per la distribuzione uniforme dell'energia termica su radiatori e batterie. Per la corretta selezione dei diametri dei tubi di riscaldamento, dovrebbero essere presi i valori ottimali della velocità di avanzamento dell'acqua nelle tubazioni.
Vale la pena ricordare che se viene superata l'intensità del movimento del liquido di raffreddamento nel sistema, possono verificarsi rumori estranei. Pertanto, questo valore dovrebbe essere compreso tra 0,36 e 0,7 m/s. Se il parametro è inferiore, si verificheranno inevitabilmente ulteriori perdite di calore. Se viene superato, il rumore apparirà nelle tubazioni e nei radiatori.
Per il calcolo finale del diametro del tubo di riscaldamento, utilizzare i dati della tabella seguente.
Sostituendo nella formula per calcolare il diametro del tubo di riscaldamento nei valori precedentemente ottenuti, si può determinare che il diametro ottimale del tubo per una determinata stanza sarà di 12 mm. Questo è solo un calcolo approssimativo. In pratica, gli esperti consigliano di aggiungere il 10-15% ai valori ottenuti. Questo perché la formula per il calcolo del diametro del tubo di riscaldamento può variare a causa dell'aggiunta di nuovi componenti all'impianto. Per un calcolo accurato, avrai bisogno di un programma speciale per calcolare il diametro dei tubi di riscaldamento. Sistemi software simili possono essere scaricati in una versione demo con capacità di calcolo limitate.
