Šildymo kolektoriaus ir montavimo rankovių skaičiavimas
Aukščiau pateikta skaičiavimo technologija gali būti taikoma visų tipų šilumos tiekimui – vienvamzdžiui, dvivamzdžiui ir kolektoriniam. Tačiau pastariesiems būtina teisingai apskaičiuoti šildymo kolektoriaus skersmenį.
Šis šildymo elementas yra būtinas aušinimo skysčio paskirstymui keliose grandinėse. Šiuo atveju teisingo šildymo kolektoriaus skersmens apskaičiavimas yra neatsiejamai susijęs su optimalios dujotiekio atkarpos apskaičiavimu. Tai yra kitas šildymo sistemos projektavimo etapas.
Kolektoriaus skaičiavimo schema
Norėdami apskaičiuoti šildymo kolektoriaus skersmenį, pirmiausia turite apskaičiuoti vamzdžių skerspjūvį pagal aukščiau pateiktą schemą. Tada galite naudoti gana paprastą formulę:
Nustatant aukštį ir optimalų atstumą tarp purkštukų, taikomas „trijų skersmenų“ principas. Anot jo, vamzdžių atstumas ant konstrukcijos turėtų būti po 6 spindulius. Bendras šildymo kolektoriaus skersmuo taip pat yra lygus šiai vertei.
Mova šildymo vamzdžiams montuoti
Tačiau be šio sistemos komponento dažnai reikia naudoti ir papildomus. Kaip sužinoti šildymo vamzdžių įvorės skersmenį? Tik atlikus preliminarų greitkelių ruožo skaičiavimą. Be to, būtina atsižvelgti į sienų storį ir jų gamybos medžiagą. Nuo to priklausys rankovės konstrukcija, jos šilumos izoliacijos laipsnis.
Šildymo vamzdžių įvorės skersmeniui įtakos turi sienos medžiaga, taip pat vamzdžiai
Svarbu atsižvelgti į galimą plėtimosi laipsnį, kai paviršius šildomas. Jei plastikinių šilumos tiekimo vamzdžių skersmenys yra 20 mm, tada tas pats įvorės parametras turi būti ne mažesnis kaip 24 mm
Mova turi būti montuojama ant cemento skiedinio ar panašios nedegios medžiagos.
Kaip pasirinkti tinkamą vamzdžio skersmenį
Tais atvejais, kai šildymas vykdomas privačiame name ar kotedže, vamzdžius reikia parinkti atsižvelgiant į tai, kad skersmuo nesikeistų tik tada, kai bus tiesioginis prisijungimas prie centrinio šildymo sistemos. Autonominės vamzdžių sistemos atveju gali būti naudojamas bet koks dydis (skirtingas skersmuo ir ilgis), atsižvelgiant į namo savininko pageidavimus.
Renkantis reikiamus ruošinius, būtina atsižvelgti į visas savybes, ypač kalbant apie natūralų šildymo sistemą, kur skerspjūvio ir siurblio galios santykis nebus pagrindinis bruožas. Šis faktas siejamas su šios šildymo sistemos privalumais.
Vamzdžių montavimo schema.
Tokios sistemos trūkumas yra mažas veikimo spindulys ir didelė šiuo atveju naudojamų didelių matmenų elementų kaina.
Norint užtikrinti sistemos efektyvumą, būtina joje palaikyti tam tikrą slėgio lygį, leidžiantį viduje judančiam vandeniui įveikti visas jo kelyje esančias kliūtis. Atsparumas (kliūtys) gali būti vandens trinties į sienas, čiaupo arba čiaupo ir šildymo prietaiso forma. Įdomiausia tai, kad vandens tekėjimo pasipriešinimas ir greitis priklauso nuo vamzdynų vamzdžių ilgio ir skersmens. Esant dideliam vandens greičiui, mažam skerspjūviui ir ilgu vamzdynui, atsparumo lygis vandens kelyje didėja.
Vandens vamzdžio talpa
Vandentiekio vamzdžiai namuose naudojami dažniausiai. Ir kadangi jie patiria didelę apkrovą, vandens magistralinio vamzdyno pralaidumo apskaičiavimas tampa svarbia patikimo veikimo sąlyga.
Vamzdžio pralaidumas priklausomai nuo skersmens
Skersmuo nėra svarbiausias parametras skaičiuojant vamzdžio pralaidumą, tačiau jis taip pat turi įtakos jo vertei. Kuo didesnis vamzdžio vidinis skersmuo, tuo didesnis pralaidumas, taip pat mažesnė užsikimšimo ir kamščių tikimybė. Tačiau, be skersmens, būtina atsižvelgti į vandens trinties koeficientą ant vamzdžio sienelių (kiekvienos medžiagos lentelės vertė), linijos ilgį ir skysčio slėgio skirtumą įleidimo ir išleidimo angoje. Be to, vamzdyne esančių alkūnių ir jungiamųjų detalių skaičius labai paveiks pralaidumą.
Vamzdžių talpos lentelė pagal aušinimo skysčio temperatūrą
Kuo aukštesnė temperatūra vamzdyje, tuo mažesnė jo talpa, nes vanduo plečiasi ir taip sukuria papildomą trintį.
Santechnikai tai nėra svarbu, tačiau šildymo sistemose tai yra pagrindinis parametras
Yra lentelė šilumos ir aušinimo skysčio skaičiavimams.
| Vamzdžio skersmuo, mm | Pralaidumas | |||
|---|---|---|---|---|
| Pagal šilumą | Pagal aušinimo skystį | |||
| Vanduo | Garai | Vanduo | Garai | |
| Gcal/val | t/val | |||
| 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 |
Vamzdžių talpos lentelė, priklausomai nuo aušinimo skysčio slėgio
Yra lentelė, kurioje aprašomas vamzdžių pralaidumas priklausomai nuo slėgio.
| Vartojimas | Pralaidumas | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DN vamzdis | 15 mm | 20 mm | 25 mm | 32 mm | 40 mm | 50 mm | 65 mm | 80 mm | 100 mm |
| Pa/m – mbar/m | mažiau nei 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 |
Vamzdžių talpos lentelė priklausomai nuo skersmens (pagal Shevelev)
F.A. ir A.F.Ševelevo lentelės yra vienas tiksliausių lentelių metodų vandens tiekimo sistemos pralaidumui apskaičiuoti. Be to, juose yra visos būtinos skaičiavimo formulės kiekvienai konkrečiai medžiagai. Tai didelė informacinė medžiaga, kurią dažniausiai naudoja hidrotechnikos inžinieriai.
Lentelėse atsižvelgiama į:
- vamzdžių skersmenys - vidinis ir išorinis;
- sienos storumas;
- dujotiekio tarnavimo laikas;
- linijos ilgis;
- vamzdžių paskyrimas.
Šildymo vamzdžių skersmenys ir jų pasirinkimo savybės
Pradedant spręsti tokią problemą kaip šildymo sistemos vamzdžių skersmens skaičiavimas, reikia atsižvelgti į tai, kad yra keletas sąvokų, kurias vienija bendras terminas "vamzdžio skersmuo". Kiekvienas vamzdis gali būti apibūdinamas šiais parametrais:
Vidinis skersmuo yra pagrindinė vamzdžio charakteristika, nurodanti jo pralaidumą.
Išorinis skersmuo yra ne mažiau svarbi charakteristika, į kurią reikia atsižvelgti projektuojant šildymo sistemą.
Nominalus skersmuo (nominalus skylė) - tam tikra suapvalinta reikšmė, kuri nurodoma ženklinant.
Taip pat neturėtume pamiršti, kad iš skirtingų medžiagų pagaminti vamzdžiai turi numerį, atitinkantį vieną ar kitą jo skersmenį:
- Plieniniai ir ketaus vamzdžiai žymimi pagal jų vidinio skersmens dydį.
- Vamzdžiai iš vario arba plastiko – pagal išorinio skersmens dydį.
Štai kodėl, apskaičiuojant šildymo vamzdžio skerspjūvį, būtina atsižvelgti į vamzdžių medžiagą. Ypač jei ketinama sukurti sistemą, kuri yra skirtingų vamzdžių derinys.
Viena iš savybių, turinčių įtakos bet kokių vamzdžių dydžio pasirinkimui, yra matavimo vienetas, naudojamas jų skersmens dydžiui įvertinti, taigi ir jų žymėjimui. Pagrindinis vamzdžio dydžio vienetas yra sveikas skaičius arba colio dalis. Norėdami konvertuoti colius į įprastą matavimo sistemą, atminkite, kad 1 colis = 25,4 mm.
Šildymo vamzdžių skersmens apskaičiavimas
Norėdami suprasti, kaip dirbti su skersmenų lentele ir kaip pasirinkti vamzdžio skersmenį tiesiant šildymo vamzdyną, apsvarstykite tipinį 20 m2 kambario skaičiavimą:
- Pirmiausia išsiaiškiname, kiek šilumos energijos reikia konkrečiam namo kambariui apšildyti.Kiekvienam 10 m2 ploto (jei sienos apšiltintos, o lubų aukštis ne didesnis kaip 3 m) reikia 1 kW šiluminės galios.
- Mūsų atveju tai yra 20 m2, taigi, 2 kW.
- Pridedame 20% maržą, gauname 2,4 kW. Tai reiškia, kad norint sukurti patogias temperatūros sąlygas tokioje patalpoje, būtina šildyti 2,4 kW galia. Aprašytus skaičiavimus galite atlikti naudodami internetinį skaičiuotuvą.
Šildymo vamzdžių skersmenų lentelė, pagal kurią galima nustatyti optimalų vamzdžio skersmenį dviejų vamzdžių šildyme
- Jei kambaryje yra langai, perkame šildymo radiatorius. Radiatorių skaičius turi būti lygus langų skaičiui. Tai yra, jei yra du langai, gauname dvi baterijas po 1,2 kW. Jas dedame po palangėmis ar bet kurioje kitoje projekte numatytoje vietoje.
Galite padidinti radiatorių galios vertę, bet negalite jos sumažinti
- Pagal vidinių vamzdžių skersmenų lentelę randame 2,4 kW (2400 W) galios vertę, tada žiūrime į viršutinę šilumos srauto vertę. Mėlyna spalva paryškinta sritis rodo optimalų skysčio srauto greitį šildymo sistemoje, kuris buvo paminėtas anksčiau mūsų straipsnyje. Pažymėtina, kad pateiktoje lentelėje pateikiamos visų dviejų vamzdžių šildymo sistemos parametrų vertės, atsižvelgiant į skysčio temperatūrų skirtumą vamzdyno įleidimo angoje ir išleidimo angoje.
Taigi, apibendrinkime darbą su lentele. 20 m2 patalpos šildymui tinka 8 mm skerspjūvio vamzdis. Tokiu atveju aušinimo skysčio greitis bus 0,6 m/s, jo sąnaudos – 105 kg/h, o šiluminė galia – 2453 W. Leidžiama naudoti 10 mm vamzdžius, tada judėjimo greitis bus 0,4 m / s, srautas - 110 kg / h, o šilumos srautas - 2555 W.
Šilumos tiekimo linijų skerspjūvio apskaičiavimo tvarka
Prieš apskaičiuojant šildymo vamzdžio skersmenį, būtina nustatyti pagrindinius jų geometrinius parametrus. Norėdami tai padaryti, turite žinoti pagrindines greitkelių charakteristikas. Tai apima ne tik našumą, bet ir matmenis.
Kiekvienas gamintojas nurodo vamzdžio sekcijos vertę - skersmenį. Bet iš tikrųjų tai priklauso nuo sienelės storio ir gamybos medžiagos. Prieš pirkdami konkretų vamzdynų modelį, turite žinoti šias geometrinių matmenų žymėjimo ypatybes:
- Šildymo polipropileno vamzdžių skersmuo apskaičiuojamas atsižvelgiant į tai, kad gamintojai nurodo išorinius matmenis. Norint apskaičiuoti naudingą sekciją, reikia atimti du sienelių storius;
- Plieniniams ir variniams vamzdžiams pateikti vidiniai matmenys.
Žinodami šias savybes, galite apskaičiuoti šildymo kolektoriaus, vamzdžių ir kitų montavimo komponentų skersmenį.
Renkantis polimerinius šildymo vamzdžius, būtina išsiaiškinti, ar projektuojant yra armuojantis sluoksnis. Be jo, veikiant karštam vandeniui, linija nebus tinkamo standumo.
Sistemos šiluminės galios nustatymas
Kaip pasirinkti tinkamą vamzdžio skersmenį šildymui ir ar tai daryti be apskaičiuotų duomenų? Nedidelei šildymo sistemai nereikia atlikti sudėtingų skaičiavimų
Svarbu tik žinoti šias taisykles:
- Optimalus vamzdžių su natūralia šildymo cirkuliacija skersmuo turėtų būti nuo 30 iki 40 mm;
- Uždaroje sistemoje su priverstiniu aušinimo skysčio judėjimu reikia naudoti mažesnius vamzdžius, kad būtų sukurtas optimalus slėgis ir vandens srautas.
Norint tiksliai apskaičiuoti, rekomenduojama naudoti šildymo vamzdžių skersmens skaičiavimo programą. Jei jų nėra, galite naudoti apytikslius skaičiavimus. Pirmiausia reikia rasti sistemos šiluminę galią. Norėdami tai padaryti, turite naudoti šią formulę:
Čia Q yra apskaičiuota šildymo šiluminė galia, kW / h, V yra patalpos (namo) tūris, m³, Δt yra gatvės ir kambario temperatūrų skirtumas, ° С, K yra apskaičiuota šiluma namo nuostolių koeficientas, 860 yra gautų verčių konvertavimo į priimtiną kWh formatą vertė.
Didžiausius sunkumus preliminariai apskaičiuojant plastikinių vamzdžių skersmenį šildymui sukelia korekcijos koeficientas K. Tai priklauso nuo namo šilumos izoliacijos. Geriausia paimti iš lentelės duomenų.
Pastato šilumos izoliacijos laipsnis
Kokybiška namo apšiltinimas, sumontuoti modernūs langai ir durys
Kaip šildymui skirtų polipropileninių vamzdžių skersmenų skaičiavimo pavyzdį galite apskaičiuoti reikalingą kambario, kurio bendras tūris yra 47 m³, šiluminę galią. Tokiu atveju lauke bus -23°С, o viduje - +20°С temperatūra. Atitinkamai skirtumas Δt bus 43°C. Mes imame pataisos koeficientą, lygų 1,1. Tada bus reikalinga šiluminė galia.
Kitas žingsnis renkantis vamzdžio skersmenį šildymui yra nustatyti optimalų aušinimo skysčio greitį.
Pateiktuose skaičiavimuose neatsižvelgiama į greitkelių vidinio paviršiaus šiurkštumo korekciją.
Vandens greitis vamzdžiuose
Šildymo vamzdžio skersmens skaičiavimo lentelė
Optimalus aušinimo skysčio slėgis tinkle yra būtinas tolygiai paskirstyti šiluminę energiją per radiatorius ir baterijas. Norint teisingai parinkti šildymo vamzdžių skersmenis, reikia atsižvelgti į optimalias vandens tiekimo vamzdynuose greičio vertes.
Verta prisiminti, kad viršijus aušinimo skysčio judėjimo sistemoje intensyvumą, gali kilti pašalinis triukšmas. Todėl ši vertė turėtų būti nuo 0,36 iki 0,7 m/s. Jei parametras mažesnis, neišvengiamai atsiras papildomų šilumos nuostolių. Jei jis bus viršytas, vamzdynuose ir radiatoriuose atsiras triukšmas.
Norėdami galutinai apskaičiuoti šildymo vamzdžio skersmenį, naudokite toliau pateiktos lentelės duomenis.
Pakeitus šildymo vamzdžio skersmens skaičiavimo formulę anksčiau gautomis vertėmis, galima nustatyti, kad optimalus vamzdžio skersmuo tam tikroje patalpoje bus 12 mm. Tai tik apytikslis skaičiavimas. Praktikoje ekspertai rekomenduoja prie gautų verčių pridėti 10-15 proc. Taip yra todėl, kad šildymo vamzdžio skersmens apskaičiavimo formulė gali keistis dėl naujų sistemos komponentų pridėjimo. Norint tiksliai apskaičiuoti, jums reikės specialios programos, skirtos šildymo vamzdžių skersmeniui apskaičiuoti. Panašias programinės įrangos sistemas galima atsisiųsti demonstracine versija su ribotomis skaičiavimo galimybėmis.
