Berekening van de verwarmingsverdeler en montagehulzen
De bovenstaande berekeningstechnologie kan worden toegepast op alle soorten warmtetoevoer - eenpijps, tweepijps en collector. Voor dit laatste is het echter noodzakelijk om de diameter van de verwarmingscollector correct te berekenen.
Dit verwarmingselement is nodig voor de verdeling van de koelvloeistof over meerdere circuits. In dit geval is de berekening van de juiste diameter van de verwarmingsverdeler onlosmakelijk verbonden met de berekening van de optimale doorsnede van de pijpleiding. Dit is de volgende fase in het ontwerp van het verwarmingssysteem.
Collector rekenschema
Om de diameter van het verwarmingsspruitstuk te berekenen, moet u eerst de doorsnede van de leidingen berekenen volgens het bovenstaande schema. Dan kun je een vrij simpele formule gebruiken:
Bij het bepalen van de hoogte en de optimale afstand tussen de nozzles wordt het principe van "drie diameters" toegepast. Volgens hem moet de afstand tussen de pijpen op de constructie elk 6 radii zijn. De totale diameter van de verwarmingsverdeler is ook gelijk aan deze waarde.
Mof voor montage verwarmingsbuizen
Maar naast dit onderdeel van het systeem is het vaak nodig om extra te gebruiken. Hoe de diameter van de huls voor verwarmingsbuizen te achterhalen? Alleen door een voorlopige berekening van het deel van de snelwegen uit te voeren. Bovendien moet rekening worden gehouden met de dikte van de wanden en het materiaal van hun vervaardiging. Het ontwerp van de huls, de mate van thermische isolatie hangt hiervan af.
De diameter van de mof voor verwarmingsbuizen wordt zowel door het materiaal van de muur als door de buizen beïnvloed
Het is belangrijk om rekening te houden met de mogelijke mate van uitzetting bij verwarming van het oppervlak. Als de diameters van de kunststof warmtetoevoerleidingen 20 mm zijn, dan moet dezelfde parameter voor de huls minimaal 24 mm . zijn
De huls moet op cementmortel of een soortgelijk onbrandbaar materiaal worden gemonteerd.
Hoe de juiste leidingdiameter te kiezen?
In gevallen waarin verwarming wordt uitgevoerd in een privéwoning of huisje, moeten de leidingen worden gekozen rekening houdend met het feit dat de diameter niet alleen zal veranderen als er een directe verbinding met het centrale verwarmingssysteem is. In het geval van een autonoom leidingsysteem kan elke maat (verschillende diameter en lengte) worden gebruikt, afhankelijk van de voorkeuren van de huiseigenaar.
Bij het kiezen van de benodigde blanks moet rekening worden gehouden met alle functies, vooral als het gaat om een natuurlijk verwarmingssysteem, waar de verhouding van de doorsnede tot het pompvermogen geen primaire functie zal zijn. Dit feit wordt toegeschreven aan de voordelen van dit verwarmingssysteem.
Installatieschema voor buizen.
Het nadeel van een dergelijk systeem is de kleine actieradius en de hoge kosten van de grote elementen die in dit geval worden gebruikt.
Om de efficiëntie van het systeem te garanderen, is het noodzakelijk om er een bepaald drukniveau in te handhaven, zodat het water dat naar binnen beweegt alle obstakels op zijn pad kan overwinnen. Weerstand (obstakels) kan zijn in de vorm van wrijving van water tegen de wanden, een kraan of een kraan en een verwarmingstoestel. Het meest interessante is dat de weerstand en snelheid waarmee water zal stromen afhangt van de lengte en diameter van de pijpleidingen. Met een hoge watersnelheid, een kleine dwarsdoorsnede en een lange pijpleiding neemt het weerstandsniveau in het pad van water toe.
Capaciteit van de waterleiding
Waterleidingen in huis worden het vaakst gebruikt. En omdat ze zwaar worden belast, wordt de berekening van het debiet van de waterleiding een belangrijke voorwaarde voor een betrouwbare werking.
Doorlaatbaarheid van de buis afhankelijk van de diameter
Diameter is niet de belangrijkste parameter bij het berekenen van de doorgankelijkheid van de pijp, maar het heeft ook invloed op de waarde ervan. Hoe groter de binnendiameter van de leiding, hoe hoger de doorlaatbaarheid en hoe kleiner de kans op verstoppingen en pluggen. Naast de diameter moet echter rekening worden gehouden met de wrijvingscoëfficiënt van water op de buiswanden (tabelwaarde voor elk materiaal), de lengte van de leiding en het verschil in vloeistofdruk bij de inlaat en uitlaat. Bovendien zal het aantal ellebogen en fittingen in de pijpleiding de doorgankelijkheid sterk beïnvloeden.
Tabel met leidingcapaciteit per koelvloeistoftemperatuur
Hoe hoger de temperatuur in de leiding, hoe lager de capaciteit, omdat het water uitzet en daardoor extra wrijving veroorzaakt.
Voor sanitair is dit niet belangrijk, maar in verwarmingssystemen is het een belangrijke parameter
Er is een tabel voor berekeningen van warmte en koelvloeistof.
| Buisdiameter, mm | Bandbreedte | |||
|---|---|---|---|---|
| door warmte | Door koelvloeistof | |||
| Water | Stoom | Water | Stoom | |
| Gcal/h | e | |||
| 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 |
Tabel met leidingcapaciteit afhankelijk van de koelmiddeldruk
Er is een tabel die de doorvoer van leidingen beschrijft, afhankelijk van de druk.
| Consumptie | Bandbreedte | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DN pijp | 15 mm | 20 mm | 25 mm | 32 mm | 40 mm | 50 mm | 65 mm | 80 mm | 100 mm |
| Pa/m — mbar/m | minder dan 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 |
Tabel leidingcapaciteit afhankelijk van diameter (volgens Shevelev)
De tabellen van F.A. en A.F. Shevelev zijn een van de meest nauwkeurige tabelmethoden voor het berekenen van de doorvoer van een watervoorzieningssysteem. Bovendien bevatten ze alle nodige rekenformules voor elk specifiek materiaal. Dit is een omvangrijk informatief materiaal dat het vaakst door waterbouwkundigen wordt gebruikt.
De tabellen houden rekening met:
- pijpdiameters - intern en extern;
- wanddikte;
- levensduur van de pijpleiding;
- lijn lengte;
- leiding opdracht.
Diameters van verwarmingsbuizen en kenmerken naar keuze
Bij het oplossen van een probleem als het berekenen van de diameter van de leidingen van een verwarmingssysteem, moet er rekening mee worden gehouden dat er verschillende concepten zijn die worden verenigd door de algemene term "buisdiameter". Elke pijp kan worden gekenmerkt door de volgende parameters:
De binnendiameter is het belangrijkste kenmerk van de buis, wat de doorvoer aangeeft.
De buitendiameter is een even belangrijk kenmerk waarmee rekening moet worden gehouden bij het ontwerpen van een verwarmingssysteem.
Nominale diameter (nominale boring) - een bepaalde afgeronde waarde, die wordt aangegeven bij het markeren.
We mogen ook niet vergeten dat buizen van verschillende materialen een nummer in hun markering hebben dat overeenkomt met een van de diameters:
- Stalen en gietijzeren buizen worden gekenmerkt door de grootte van hun binnendiameter.
- Leidingen van koper of kunststof - afhankelijk van de grootte van de buitendiameter.
Daarom is het bij het berekenen van de doorsnede van een verwarmingsbuis absoluut noodzakelijk om rekening te houden met het materiaal van de buizen. Zeker als het de bedoeling is om een systeem te creëren dat een combinatie is van verschillende leidingen.
Een van de kenmerken die de keuze van de maat van buizen beïnvloeden, is de maateenheid die wordt gebruikt om de grootte van hun diameter te beoordelen, en dus hun markering. De basiseenheid voor leidingafmetingen is een geheel getal of een fractie van een inch. Om inches om te rekenen naar ons gebruikelijke meetsysteem, onthoud dat 1 inch = 25,4 mm.
Berekening van de diameter van verwarmingsbuizen
Om te begrijpen hoe u met een tabel met diameters werkt en hoe u een leidingdiameter kiest bij het leggen van een verwarmingsleiding, kunt u een typische berekening voor een kamer van 20 m2 overwegen:
- Eerst zoeken we uit hoeveel warmtekracht er nodig is om een bepaalde kamer in huis te verwarmen.Voor elke 10 m2 oppervlakte (mits de muren geïsoleerd zijn en de plafondhoogte niet meer dan 3 m bedraagt), is 1 kW thermisch vermogen nodig.
- In ons geval is dat 20 m2, dus 2 kW.
- We voegen een marge van 20% toe, we eindigen met 2,4 kW. Dit betekent dat om in een dergelijke ruimte comfortabele temperatuuromstandigheden te creëren, verwarming met een vermogen van 2,4 kW nodig is. U kunt de beschreven berekeningen uitvoeren met behulp van een online rekenmachine.
Tabel met diameters van verwarmingsbuizen, op basis waarvan de optimale buisdiameter bij tweepijpsverwarming kan worden bepaald
- Als er ramen in de kamer zijn, kopen we verwarmingsradiatoren. Het aantal radiatoren moet gelijk zijn aan het aantal ramen. Dat wil zeggen, als er twee vensters zijn, krijgen we twee batterijen van elk 1,2 kW. We plaatsen ze onder de vensterbanken of op een andere plaats die door het ontwerp wordt aangegeven.
U kunt de vermogenswaarde voor radiatoren verhogen, maar niet verlagen
- Volgens de tabel met interne leidingdiameters vinden we de vermogenswaarde van 2,4 kW (2400 W), dan kijken we naar de bovenste waarde van de warmtestroom. De blauw gemarkeerde zone vertegenwoordigt het optimale vloeistofdebiet in het verwarmingssysteem, dat eerder in ons artikel werd genoemd. Opgemerkt moet worden dat de gepresenteerde tabel de waarden toont van alle parameters voor een tweepijpsverwarmingssysteem, rekening houdend met het verschil in vloeistoftemperaturen bij de inlaat naar de pijpleiding en bij de uitlaat.
Laten we het werk met de tabel dus samenvatten. Voor het verwarmen van een ruimte van 20 m2 is een buis met een doorsnede van 8 mm geschikt. In dit geval is de snelheid van het koelmiddel 0,6 m/s, het verbruik 105 kg/h en het thermische vermogen 2453 W. Het is toegestaan om buizen van 10 mm te gebruiken, dan is de bewegingssnelheid 0,4 m / s, het debiet 110 kg / h en de warmtestroom 2555 W.
De procedure voor het berekenen van de doorsnede van warmtetoevoerleidingen
Alvorens de diameter van een verwarmingsbuis te berekenen, is het noodzakelijk om hun geometrische basisparameters te bepalen. Om dit te doen, moet u de belangrijkste kenmerken van snelwegen kennen. Deze omvatten niet alleen prestaties, maar ook afmetingen.
Elke fabrikant geeft de waarde van de buissectie - diameter aan. Maar in feite hangt het af van de wanddikte en het fabricagemateriaal. Voordat u een specifiek pijpleidingmodel aanschaft, moet u de volgende kenmerken van de aanduiding van geometrische afmetingen kennen:
- Bij de berekening van de diameter van polypropyleen buizen voor verwarming wordt rekening gehouden met het feit dat fabrikanten de buitenafmetingen aangeven. Om de bruikbare sectie te berekenen, is het noodzakelijk om twee wanddiktes af te trekken;
- Voor stalen en koperen leidingen worden interne afmetingen gegeven.
Als u deze kenmerken kent, kunt u de diameter van de verwarmingsverdeler, leidingen en andere installatiecomponenten berekenen.
Bij het kiezen van polymeer verwarmingsbuizen, is het noodzakelijk om de aanwezigheid van een versterkende laag in het ontwerp te verduidelijken. Zonder dit, wanneer blootgesteld aan heet water, zal de lijn niet de juiste stijfheid hebben.
Bepaling van het thermisch vermogen van het systeem
Hoe kies je de juiste leidingdiameter voor verwarming en moet dit zonder berekende gegevens? Voor een kleine verwarmingsinstallatie kunnen complexe berekeningen achterwege blijven
Het is alleen belangrijk om de volgende regels te kennen:
- De optimale diameter van buizen met natuurlijke circulatie van verwarming moet van 30 tot 40 mm zijn;
- Voor een gesloten systeem met geforceerde beweging van de koelvloeistof, moeten kleinere leidingen worden gebruikt om een optimale druk en waterstroomsnelheid te creëren.
Voor een nauwkeurige berekening is het raadzaam om een programma te gebruiken voor het berekenen van de diameter van verwarmingsbuizen. Als dat niet het geval is, kunt u geschatte berekeningen gebruiken. Eerst moet u het thermische vermogen van het systeem vinden. Om dit te doen, moet u de volgende formule gebruiken:
Waarbij Q de berekende warmteafgifte van verwarming is, kW/h, V is het volume van de kamer (huis), m³, Δt is het verschil tussen de temperaturen in de straat en in de kamer, ° С, K is de berekende warmte verliescoëfficiënt van het huis, 860 is de waarde voor het omzetten van de ontvangen waarden naar een acceptabel kWh-formaat.
De grootste moeilijkheid bij de voorlopige berekening van de diameter van kunststof buizen voor verwarming wordt veroorzaakt door de correctiefactor K. Deze hangt af van de thermische isolatie van het huis. Het kan het beste uit de tabelgegevens worden gehaald.
De mate van thermische isolatie van het gebouw
Hoogwaardige isolatie van het huis, moderne ramen en deuren geplaatst
Als voorbeeld voor het berekenen van de diameters van polypropyleen buizen voor verwarming, kunt u de benodigde warmteafgifte berekenen van een ruimte met een totaal volume van 47 m³. In dit geval is de temperatuur buiten -23°С en binnen - +20°С. Dienovereenkomstig zal het verschil Δt 43°C zijn. We nemen de correctiefactor gelijk aan 1,1. Dan zal het vereiste thermische vermogen zijn.
De volgende stap bij het kiezen van de diameter van de buis voor verwarming is het bepalen van de optimale snelheid van het koelmiddel.
De gepresenteerde berekeningen houden geen rekening met de correctie voor de ruwheid van het binnenoppervlak van de snelwegen.
Watersnelheid in leidingen
Tabel voor het berekenen van de diameter van de verwarmingsbuis
De optimale druk van de koelvloeistof in het net is nodig voor een gelijkmatige verdeling van thermische energie over radiatoren en batterijen. Voor de juiste selectie van de diameters van de verwarmingsbuizen, moeten de optimale waarden van de snelheid van watertransport in pijpleidingen worden genomen.
Het is de moeite waard eraan te denken dat als de bewegingsintensiteit van het koelmiddel in het systeem wordt overschreden, er externe ruis kan optreden. Daarom moet deze waarde tussen 0,36 en 0,7 m/s liggen. Als de parameter lager is, zullen onvermijdelijk extra warmteverliezen optreden. Bij overschrijding ontstaat er geluid in leidingen en radiatoren.
Gebruik voor de uiteindelijke berekening van de diameter van de verwarmingsbuis de gegevens uit onderstaande tabel.
Vervangend in de formule voor het berekenen van de diameter van de verwarmingsbuis in de eerder verkregen waarden, kan worden bepaald dat de optimale buisdiameter voor een bepaalde kamer 12 mm zal zijn. Dit is slechts een schatting bij benadering. In de praktijk raden experts aan om 10-15% toe te voegen aan de verkregen waarden. De formule voor het berekenen van de diameter van de verwarmingsbuis kan namelijk veranderen door het toevoegen van nieuwe componenten aan het systeem. Voor een nauwkeurige berekening heeft u een speciaal programma nodig voor het berekenen van de diameter van verwarmingsbuizen. Vergelijkbare softwaresystemen kunnen worden gedownload in een demoversie met beperkte rekenmogelijkheden.
