Calculul colectorului de încălzire și al manșoanelor de montare
Tehnologia de calcul de mai sus poate fi aplicată la toate tipurile de alimentare cu căldură - cu o singură conductă, cu două conducte și colector. Cu toate acestea, pentru acesta din urmă, este necesar să se facă un calcul corect al diametrului colectorului de încălzire.
Acest element de încălzire este necesar pentru distribuirea lichidului de răcire pe mai multe circuite. În acest caz, calculul diametrului corect al galeriei de încălzire este indisolubil legat de calculul secțiunii optime a conductei. Aceasta este următoarea etapă în proiectarea sistemului de încălzire.
Schema de calcul colector
Pentru a calcula diametrul galeriei de încălzire, trebuie mai întâi să calculați secțiunea transversală a conductelor conform schemei de mai sus. Apoi puteți folosi o formulă destul de simplă:
La determinarea înălțimii și a distanței optime dintre duze, se aplică principiul „trei diametre”. Potrivit acestuia, distanța conductelor de pe structură ar trebui să fie de 6 raze fiecare. Diametrul total al galeriei de încălzire este, de asemenea, egal cu această valoare.
Manșon pentru montarea conductelor de încălzire
Dar, pe lângă această componentă a sistemului, este adesea necesar să se utilizeze altele suplimentare. Cum să aflați diametrul manșonului pentru țevi de încălzire? Doar prin efectuarea unui calcul preliminar al secțiunii de autostrăzi. În plus, este necesar să se țină cont de grosimea pereților și de materialul de fabricare a acestora. Designul manșonului, gradul de izolare termică a acestuia vor depinde de acest lucru.
Diametrul manșonului pentru țevi de încălzire este influențat de materialul peretelui, precum și de țevi
Este important să se țină cont de gradul posibil de expansiune atunci când suprafața este încălzită. Dacă diametrele conductelor de alimentare cu căldură din plastic sunt de 20 mm, atunci același parametru pentru manșon trebuie să fie de cel puțin 24 mm.
Manșonul trebuie montat pe mortar de ciment sau un material similar incombustibil.
Cum să alegi diametrul corect al țevii
În cazurile în care încălzirea se realizează într-o casă privată sau o cabană, conductele trebuie selectate ținând cont de faptul că diametrul nu se va modifica numai atunci când există o conexiune directă la sistemul de încălzire centrală. In cazul unui sistem de conducte autonome se poate folosi orice dimensiune (diferite diametru si lungime), in functie de preferintele proprietarului casei.
Atunci când alegeți semifabricatele necesare, este necesar să luați în considerare toate caracteristicile, mai ales când vine vorba de un sistem natural de încălzire, unde raportul dintre secțiunea transversală și puterea pompei nu va fi o caracteristică principală. Acest fapt este atribuit avantajelor acestui sistem de încălzire.
Schema de instalare a conductelor.
Dezavantajul unui astfel de sistem este raza mică de acțiune și costul ridicat al elementelor de dimensiuni mari utilizate în acest caz.
Pentru a asigura eficiența sistemului, este necesar să se mențină un anumit nivel de presiune în acesta, permițând apei care se deplasează în interior să depășească toate obstacolele din calea sa. Rezistența (obstacolele) poate fi sub formă de frecare a apei împotriva pereților, a unui robinet sau a unui robinet și a unui dispozitiv de încălzire. Cel mai interesant lucru este că rezistența și viteza cu care va curge apa depinde de lungimea și diametrul conductelor de conductă. Cu o viteză mare a apei, o secțiune transversală mică și o conductă lungă, nivelul de rezistență în calea apei crește.
Capacitatea conductei de apă
Conductele de apă din casă sunt cele mai des folosite. Și, deoarece sunt supuși unei sarcini mari, calculul debitului principal de apă devine o condiție importantă pentru o funcționare fiabilă.
Passabilitate a conductei in functie de diametru
Diametrul nu este cel mai important parametru atunci când se calculează permeabilitatea țevii, dar afectează și valoarea acestuia. Cu cât diametrul interior al țevii este mai mare, cu atât este mai mare permeabilitatea, precum și șansa de blocaje și dopuri mai mici. Cu toate acestea, pe lângă diametru, este necesar să se țină cont de coeficientul de frecare a apei pe pereții conductei (valoarea tabelului pentru fiecare material), lungimea conductei și diferența de presiune a fluidului la intrare și la ieșire. În plus, numărul de coturi și fitinguri din conductă va afecta foarte mult permeabilitatea.
Tabel cu capacitatea conductei în funcție de temperatura lichidului de răcire
Cu cât temperatura țevii este mai mare, cu atât capacitatea acesteia este mai mică, deoarece apa se extinde și, prin urmare, creează frecare suplimentară.
Pentru instalații sanitare, acest lucru nu este important, dar în sistemele de încălzire este un parametru cheie
Există un tabel pentru calculele căldurii și lichidului de răcire.
| Diametrul conductei, mm | Lățimea de bandă | |||
|---|---|---|---|---|
| Prin căldură | Prin lichid de răcire | |||
| Apă | Aburi | Apă | Aburi | |
| Gcal/h | t/h | |||
| 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 de capacitate a conductelor în funcție de presiunea lichidului de răcire
Există un tabel care descrie debitul conductelor în funcție de presiune.
| Consum | Lățimea de bandă | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Conducta DN | 15 mm | 20 mm | 25 mm | 32 mm | 40 mm | 50 mm | 65 mm | 80 mm | 100 mm |
| Pa/m — mbar/m | mai puțin de 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 de capacitate a conductei în funcție de diametru (conform lui Shevelev)
Tabelele lui F.A. și A.F. Shevelev sunt una dintre cele mai precise metode tabelare pentru calcularea debitului unui sistem de alimentare cu apă. În plus, ele conțin toate formulele de calcul necesare pentru fiecare material specific. Acesta este un material informativ voluminos folosit cel mai des de inginerii hidraulici.
Tabelele au în vedere:
- diametrele conductelor - interioare și externe;
- grosimea peretelui;
- durata de viață a conductei;
- lungimea liniei;
- atribuirea conductelor.
Diametrele conductelor de încălzire și caracteristicile la alegere
Când începeți să rezolvați o astfel de problemă precum calcularea diametrului conductelor unui sistem de încălzire, trebuie luat în considerare faptul că există mai multe concepte unite prin termenul general „diametrul conductei”. Fiecare conductă poate fi caracterizată prin următorii parametri:
Diametrul interior este principala caracteristică a țevii, indicând debitul acesteia.
Diametrul exterior este o caracteristică la fel de importantă care trebuie luată în considerare la proiectarea unui sistem de încălzire.
Diametrul nominal (alezaj nominal) - o anumită valoare rotunjită, care este indicată la marcare.
De asemenea, nu trebuie să uităm că țevile din diferite materiale au un număr în marcaj corespunzător unuia sau altuia dintre diametrele sale:
- Țevile din oțel și fontă sunt marcate de dimensiunea diametrului lor interior.
- Țevi din cupru sau plastic - în funcție de dimensiunea diametrului exterior.
De aceea, atunci când se calculează secțiunea transversală a unei țevi de încălzire, este imperativ să se țină cont de materialul țevilor. Mai ales dacă ar trebui să creeze un sistem care este o combinație de țevi diferite.
Una dintre caracteristicile care influențează alegerea dimensiunii oricăror țevi este unitatea de măsură adoptată pentru aprecierea dimensiunii diametrului acestora și, prin urmare, marcarea acestora. Unitatea de bază pentru dimensiunea țevii este un număr întreg sau o fracțiune de inch. Pentru a converti inci în sistemul obișnuit de măsurare pentru noi, ar trebui să vă amintiți că 1 inch = 25,4 mm.
Calculul diametrului conductelor de încălzire
Pentru a înțelege cum să lucrați cu un tabel de diametre și cum să alegeți diametrul conductei atunci când așezați o conductă de încălzire, luați în considerare un calcul tipic pentru o cameră de 20 m2:
- În primul rând, aflăm câtă putere termică este necesară pentru a încălzi o anumită cameră din casă.Pentru fiecare 10 m2 de suprafață (cu condiția ca pereții să fie izolați și ca înălțimea tavanului să nu depășească 3 m), este necesar 1 kW de putere termică.
- În cazul nostru, acesta este 20 m2, deci 2 kW.
- Adăugăm o marjă de 20%, ajungem la 2,4 kW. Aceasta înseamnă că, pentru a crea condiții confortabile de temperatură într-o astfel de încăpere, este necesar să se asigure încălzirea cu o putere de 2,4 kW. Puteți efectua calculele descrise folosind un calculator online.
Tabel cu diametrele conductelor de încălzire, conform căruia este posibil să se determine diametrul optim al conductei în cazul încălzirii cu două conducte
- Daca in camera sunt ferestre, achizitionam calorifere de incalzire. Numărul de calorifere trebuie să fie egal cu numărul de ferestre. Adică dacă sunt două geamuri, obținem două baterii de 1,2 kW fiecare. Le asezam sub pervazurile ferestrei sau in orice alt loc prevazut de design.
Puteți crește valoarea puterii pentru calorifere, dar nu o puteți reduce
- Conform tabelului cu diametrele interne ale conductelor, găsim valoarea puterii de 2,4 kW (2400 W), apoi ne uităm la valoarea superioară a fluxului de căldură. Zona evidențiată cu albastru reprezintă debitul optim de fluid în sistemul de încălzire, care a fost menționat mai devreme în articolul nostru. Trebuie remarcat faptul că tabelul prezentat arată valorile tuturor parametrilor pentru un sistem de încălzire cu două conducte, ținând cont de diferența de temperatură a fluidului la intrarea în conductă și la ieșire.
Deci, să rezumăm munca cu tabelul. Pentru încălzirea unei încăperi de 20 m2, este potrivită o țeavă cu o secțiune transversală de 8 mm. În acest caz, viteza lichidului de răcire va fi de 0,6 m/s, consumul acestuia va fi de 105 kg/h, iar puterea termică va fi de 2453 W. Este permisă utilizarea țevilor de 10 mm, atunci viteza de mișcare va fi de 0,4 m / s, debitul va fi de 110 kg / h, iar fluxul de căldură va fi de 2555 W.
Procedura de calcul a secțiunii transversale a liniilor de alimentare cu căldură
Înainte de a calcula diametrul unei conducte de încălzire, este necesar să se determine parametrii geometrici de bază ale acestora. Pentru a face acest lucru, trebuie să cunoașteți principalele caracteristici ale autostrăzilor. Acestea includ nu numai performanța, ci și dimensiunile.
Fiecare producător indică valoarea secțiunii țevii - diametru. Dar, de fapt, depinde de grosimea peretelui și de materialul de fabricație. Înainte de a cumpăra un model specific de conducte, trebuie să cunoașteți următoarele caracteristici ale desemnării dimensiunilor geometrice:
- Calculul diametrului țevilor de polipropilenă pentru încălzire se face ținând cont de faptul că producătorii indică dimensiunile exterioare. Pentru a calcula secțiunea utilă, este necesar să se scadă două grosimi de perete;
- Pentru țevile din oțel și cupru, sunt date dimensiunile interioare.
Cunoscând aceste caracteristici, puteți calcula diametrul galeriei de încălzire, țevilor și altor componente pentru instalare.
Atunci când alegeți țevi de încălzire din polimer, este necesar să clarificați prezența unui strat de armare în proiectare. Fără el, atunci când este expus la apă fierbinte, linia nu va avea rigiditatea adecvată.
Determinarea puterii termice a sistemului
Cum să alegi diametrul potrivit de țeavă pentru încălzire și ar trebui să se facă fără date calculate? Pentru un sistem de încălzire mic, se pot renunța la calcule complexe
Este important doar să cunoașteți următoarele reguli:
- Diametrul optim al conductelor cu circulație naturală a încălzirii trebuie să fie de la 30 la 40 mm;
- Pentru un sistem închis cu mișcare forțată a lichidului de răcire, trebuie utilizate țevi mai mici pentru a crea o presiune și un debit optim de apă.
Pentru un calcul precis, se recomandă utilizarea unui program pentru calcularea diametrului conductelor de încălzire. Dacă nu sunt, puteți utiliza calcule aproximative. Mai întâi trebuie să găsiți puterea termică a sistemului. Pentru a face acest lucru, trebuie să utilizați următoarea formulă:
Unde Q este puterea termică calculată pentru încălzire, kW / h, V este volumul camerei (casa), m³, Δt este diferența dintre temperaturile din stradă și din cameră, ° С, K este căldura calculată coeficientul de pierdere al casei, 860 este valoarea pentru conversia valorilor primite într-un format acceptabil kWh.
Cea mai mare dificultate în calculul preliminar al diametrului țevilor din plastic pentru încălzire este cauzată de factorul de corecție K. Depinde de izolarea termică a casei. Cel mai bine este luat din datele din tabel.
Gradul de izolare termică a clădirii
Izolație de înaltă calitate a casei, ferestre și uși moderne instalate
Ca exemplu de calcul al diametrelor țevilor de polipropilenă pentru încălzire, puteți calcula puterea termică necesară a unei încăperi cu un volum total de 47 m³. În acest caz, temperatura exterioară va fi -23°С, iar în interior - +20°С. În consecință, diferența Δt va fi de 43°C. Luăm factorul de corecție egal cu 1,1. Atunci puterea termică necesară va fi.
Următorul pas în alegerea diametrului conductei pentru încălzire este determinarea vitezei optime a lichidului de răcire.
Calculele prezentate nu țin cont de corectarea pentru rugozitatea suprafeței interioare a autostrăzilor.
Viteza apei în conducte
Tabel pentru calcularea diametrului conductei de încălzire
Presiunea optimă a lichidului de răcire în rețea este necesară pentru distribuirea uniformă a energiei termice peste radiatoare și baterii. Pentru selectarea corectă a diametrelor conductelor de încălzire, trebuie luate valorile optime ale vitezei de avansare a apei în conducte.
Merită să ne amintim că, dacă intensitatea mișcării lichidului de răcire în sistem este depășită, poate apărea zgomot străin. Prin urmare, această valoare ar trebui să fie între 0,36 și 0,7 m/s. Dacă parametrul este mai mic, vor apărea în mod inevitabil pierderi suplimentare de căldură. Dacă este depășit, va apărea zgomot în conducte și radiatoare.
Pentru calculul final al diametrului conductei de încălzire, utilizați datele din tabelul de mai jos.
Înlocuind în formula de calcul a diametrului conductei de încălzire în valorile obținute anterior, se poate determina că diametrul optim al conductei pentru o anumită încăpere va fi de 12 mm. Acesta este doar un calcul aproximativ. În practică, experții recomandă adăugarea a 10-15% la valorile obținute. Acest lucru se datorează faptului că formula pentru calcularea diametrului conductei de încălzire se poate modifica din cauza adăugării de noi componente la sistem. Pentru un calcul precis, veți avea nevoie de un program special pentru calcularea diametrului conductelor de încălzire. Sisteme software similare pot fi descărcate într-o versiune demonstrativă cu capacități limitate de calcul.
