Beräkning av värmegrenrör och monteringshylsor
Ovanstående beräkningsteknik kan tillämpas på alla typer av värmeförsörjning - ettrör, tvårör och kollektor. Men för det senare är det nödvändigt att göra en korrekt beräkning av värmekollektorns diameter.
Detta värmeelement är nödvändigt för fördelningen av kylvätskan över flera kretsar. I det här fallet är beräkningen av den korrekta diametern på värmegrenröret oupplösligt kopplad till beräkningen av den optimala sektionen av rörledningen. Detta är nästa steg i designen av värmesystemet.
Samlarberäkningsschema
För att beräkna diametern på värmegrenröret måste du först beräkna rörens tvärsnitt enligt ovanstående schema. Då kan du använda en ganska enkel formel:
Vid bestämning av höjden och det optimala avståndet mellan munstyckena tillämpas principen om "tre diametrar". Enligt honom bör avståndet för rören på strukturen vara 6 radier vardera. Värmegrenrörets totala diameter är också lika med detta värde.
Hylsa för montering av värmerör
Men utöver denna komponent i systemet är det ofta nödvändigt att använda ytterligare sådana. Hur tar man reda på diametern på hylsan för värmerör? Endast genom att utföra en preliminär beräkning av sektionen av motorvägar. Dessutom är det nödvändigt att ta hänsyn till tjockleken på väggarna och materialet för deras tillverkning. Hylsans design, graden av dess värmeisolering kommer att bero på detta.
Diametern på hylsan för värmerör påverkas av materialet på väggen, såväl som rör
Det är viktigt att ta hänsyn till eventuell expansionsgrad när ytan värms upp. Om diametern på plastvärmetillförselrören är 20 mm, måste samma parameter för hylsan vara minst 24 mm
Hylsan ska monteras på cementbruk eller liknande obrännbart material.
Hur man väljer rätt rördiameter
I de fall där uppvärmning utförs i ett privat hus eller stuga, måste rören väljas med hänsyn till det faktum att diametern inte kommer att ändras endast när det finns en direkt anslutning till centralvärmesystemet. I fallet med ett autonomt rörsystem kan vilken storlek som helst (olika diameter och längd) användas, beroende på preferenser hos ägaren av huset.
När du väljer de nödvändiga ämnena är det nödvändigt att ta hänsyn till alla funktioner, särskilt när det gäller ett naturligt värmesystem, där förhållandet mellan tvärsnittet och pumpeffekten inte kommer att vara en primär egenskap. Detta faktum tillskrivs fördelarna med detta värmesystem.
Rörinstallationsschema.
Nackdelen med ett sådant system är den lilla aktionsradien och den höga kostnaden för de stora elementen som används i detta fall.
För att säkerställa systemets effektivitet är det nödvändigt att upprätthålla en viss nivå av tryck i det, vilket gör att vattnet som rör sig inuti kan övervinna alla hinder i dess väg. Motstånd (hinder) kan vara i form av friktion av vatten mot väggar, en kran eller en kran och en värmeanordning. Det mest intressanta är att motståndet och hastigheten med vilken vatten kommer att strömma beror på längden och diametern på rörledningsrören. Med en hög vattenhastighet, ett litet tvärsnitt och en lång rörledning ökar motståndsnivån i vattnets väg.
Vattenrörets kapacitet
Vattenrör i huset används oftast. Och eftersom de utsätts för en stor belastning, blir beräkningen av vattenledningens genomströmning ett viktigt villkor för tillförlitlig drift.
Rörets framkomlighet beroende på diametern
Diameter är inte den viktigaste parametern vid beräkning av röröppning, men den påverkar också dess värde. Ju större rörets innerdiameter, desto högre permeabilitet, samt desto mindre är risken för stopp och pluggar. Men förutom diametern är det nödvändigt att ta hänsyn till friktionskoefficienten för vatten på rörväggarna (tabellvärde för varje material), längden på ledningen och skillnaden i vätsketryck vid inloppet och utloppet. Dessutom kommer antalet armbågar och beslag i rörledningen att i hög grad påverka öppenheten.
Tabell över rörkapacitet efter kylvätsketemperatur
Ju högre temperatur i röret, desto lägre kapacitet, eftersom vattnet expanderar och därigenom skapar ytterligare friktion.
För VVS är detta inte viktigt, men i värmesystem är det en nyckelparameter
Det finns en tabell för beräkningar av värme och kylvätska.
| Rördiameter, mm | Bandbredd | |||
|---|---|---|---|---|
| Genom värme | Med kylvätska | |||
| Vatten | Ånga | Vatten | Ånga | |
| 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 |
Rörkapacitetstabell beroende på kylvätsketrycket
Det finns en tabell som beskriver genomströmningen av rör beroende på trycket.
| Konsumtion | Bandbredd | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DN-rör | 15 mm | 20 mm | 25 mm | 32 mm | 40 mm | 50 mm | 65 mm | 80 mm | 100 mm |
| Pa/m — mbar/m | mindre än 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 |
Rörkapacitetstabell beroende på diameter (enligt Shevelev)
Tabellerna för F.A. och A.F. Shevelev är en av de mest exakta tabellmetoderna för att beräkna genomströmningen av ett vattenförsörjningssystem. Dessutom innehåller de alla nödvändiga beräkningsformler för varje specifikt material. Detta är ett omfattande informativt material som oftast används av hydraulingenjörer.
Tabellerna tar hänsyn till:
- rördiametrar - inre och yttre;
- vägg tjocklek;
- livslängd för rörledningen;
- linjelängd;
- röruppdrag.
Diametrar på värmerör och funktioner efter eget val
När man börjar lösa ett sådant problem som att beräkna diametern på rören i ett värmesystem, bör man ta hänsyn till att det finns flera begrepp som förenas av den allmänna termen "rördiameter". Varje rör kan karakteriseras av följande parametrar:
Den inre diametern är den huvudsakliga egenskapen hos röret, vilket indikerar dess genomströmning.
Ytterdiametern är en lika viktig egenskap som måste beaktas vid design av ett värmesystem.
Nominell diameter (nominell borrning) - ett visst avrundat värde, som anges vid markering.
Vi bör inte heller glömma att rör gjorda av olika material har ett nummer i sin märkning som motsvarar en eller annan av dess diametrar:
- Stål- och gjutjärnsrör är markerade med storleken på deras innerdiameter.
- Rör gjorda av koppar eller plast - beroende på storleken på den yttre diametern.
Det är därför, när man beräknar tvärsnittet av ett värmerör, är det absolut nödvändigt att ta hänsyn till rörens material. Speciellt om det är tänkt att skapa ett system som är en kombination av olika rör.
En av funktionerna som påverkar valet av storlek på alla rör är den måttenhet som används för att bedöma storleken på deras diameter, och därmed deras märkning. Grundenheten för rörstorlek är ett heltal eller en bråkdel av en tum. För att konvertera tum till vårt vanliga måttsystem, kom ihåg att 1 tum = 25,4 mm.
Beräkning av diametern på värmerör
För att förstå hur man arbetar med en tabell med diametrar och hur man väljer en rördiameter när man lägger en värmerörledning, överväg en typisk beräkning för ett rum på 20 m2:
- Först tar vi reda på hur mycket värmekraft som krävs för att värma ett visst rum i huset.För varje 10 m2 yta (förutsatt att väggarna är isolerade och takhöjden inte är mer än 3 m) krävs 1 kW värmeeffekt.
- I vårt fall är detta 20 m2, alltså 2 kW.
- Vi lägger till 20% marginal, vi hamnar på 2,4 kW. Detta innebär att för att skapa bekväma temperaturförhållanden i ett sådant rum är det nödvändigt att ge uppvärmning med en effekt på 2,4 kW. Du kan utföra de beskrivna beräkningarna med en onlineräknare.
Tabell över värmerörsdiametrar, enligt vilken det är möjligt att bestämma den optimala rördiametern vid tvårörsuppvärmning
- Finns det fönster i rummet köper vi in värmeelement. Antalet radiatorer ska vara lika med antalet fönster. Det vill säga om det finns två fönster får vi två batterier på vardera 1,2 kW. Vi placerar dem under fönsterbrädorna eller på någon annan plats som designen tillhandahåller.
Du kan öka effektvärdet för radiatorer, men du kan inte minska det
- Enligt tabellen över inre rördiametrar hittar vi effektvärdet 2,4 kW (2400 W), sedan tittar vi på det övre värdet på värmeflödet. Området som är markerat i blått representerar den optimala vätskeflödeshastigheten i värmesystemet, vilket nämndes tidigare i vår artikel. Det bör noteras att den presenterade tabellen visar värdena för alla parametrar för ett tvårörsvärmesystem, med hänsyn till skillnaden i vätsketemperaturer vid inloppet till rörledningen och vid utloppet.
Så låt oss sammanfatta arbetet med tabellen. För uppvärmning av ett rum på 20 m2 är ett rör med ett tvärsnitt på 8 mm lämpligt. I det här fallet kommer kylvätskans hastighet att vara 0,6 m/s, dess förbrukning kommer att vara 105 kg/h och värmeeffekten kommer att vara 2453 W. Det är tillåtet att använda 10 mm rör, då blir rörelsehastigheten 0,4 m / s, flödeshastigheten kommer att vara 110 kg / h och värmeflödet kommer att vara 2555 W.
Proceduren för att beräkna tvärsnittet av värmeförsörjningsledningar
Innan du beräknar diametern på ett värmerör är det nödvändigt att bestämma deras grundläggande geometriska parametrar. För att göra detta måste du känna till huvudegenskaperna hos motorvägar. Dessa inkluderar inte bara prestanda, utan även dimensioner.
Varje tillverkare anger värdet på rörsektionen - diameter. Men i själva verket beror det på väggtjockleken och tillverkningsmaterialet. Innan du köper en specifik modell av rörledningar måste du känna till följande funktioner för beteckningen av geometriska dimensioner:
- Beräkningen av diametern på polypropenrör för uppvärmning görs med hänsyn till det faktum att tillverkare anger de yttre dimensionerna. För att beräkna den användbara sektionen är det nödvändigt att subtrahera två väggtjocklekar;
- För stål- och kopparrör anges innermått.
Genom att känna till dessa funktioner kan du beräkna diametern på värmegrenröret, rör och andra komponenter för installation.
När du väljer polymervärmerör är det nödvändigt att klargöra närvaron av ett förstärkande skikt i designen. Utan den, när den utsätts för varmt vatten, kommer ledningen inte att ha den rätta styvheten.
Bestämning av systemets termiska effekt
Hur väljer man rätt rördiameter för uppvärmning och ska det göras utan beräknade data? För ett litet värmesystem kan komplexa beräkningar undvaras
Det är bara viktigt att känna till följande regler:
- Den optimala diametern på rör med naturlig värmecirkulation bör vara från 30 till 40 mm;
- För ett slutet system med forcerad rörelse av kylvätskan bör mindre rör användas för att skapa optimalt tryck och vattenflöde.
För en exakt beräkning rekommenderas det att använda ett program för beräkning av diametern på värmerör. Om de inte är det kan du använda ungefärliga beräkningar. Först måste du hitta systemets termiska kraft. För att göra detta måste du använda följande formel:
Där Q är den beräknade värmeeffekten för uppvärmning, kW / h, V är volymen av rummet (huset), m³, Δt är skillnaden mellan temperaturerna på gatan och i rummet, ° С, K är den beräknade värmen förlustkoefficient för huset, 860 är värdet för att konvertera de mottagna värdena till ett acceptabelt kWh-format.
Den största svårigheten i den preliminära beräkningen av diametern på plaströr för uppvärmning orsakas av korrigeringsfaktorn K. Det beror på husets värmeisolering. Det tas bäst från tabelldata.
Graden av värmeisolering av byggnaden
Högkvalitativ isolering av huset, moderna fönster och dörrar installerade
Som ett exempel på att beräkna diametrarna för polypropenrör för uppvärmning kan du beräkna den erforderliga värmeeffekten för ett rum med en total volym på 47 m³. I det här fallet kommer temperaturen utanför att vara -23 ° С och inomhus - +20 ° С. Följaktligen blir skillnaden At 43°C. Vi tar korrektionsfaktorn lika med 1,1. Då blir den erforderliga termiska effekten.
Nästa steg för att välja diametern på röret för uppvärmning är att bestämma kylvätskans optimala hastighet.
De presenterade beräkningarna tar inte hänsyn till korrigeringen för grovheten på motorvägarnas inre yta.
Vattenhastighet i rör
Tabell för beräkning av värmerörets diameter
Det optimala trycket på kylvätskan i elnätet är nödvändigt för en jämn fördelning av värmeenergi över radiatorer och batterier. För det korrekta valet av värmerörens diametrar bör de optimala värdena för hastigheten på vattenförflyttning i rörledningar tas.
Det är värt att komma ihåg att om rörelseintensiteten för kylvätskan i systemet överskrids, kan främmande ljud uppstå. Därför bör detta värde vara mellan 0,36 och 0,7 m/s. Om parametern är mindre kommer ytterligare värmeförluster oundvikligen att uppstå. Om den överskrids uppstår buller i rörledningar och radiatorer.
För den slutliga beräkningen av värmerörets diameter, använd data från tabellen nedan.
Genom att ersätta formeln för beräkning av värmerörets diameter i de tidigare erhållna värdena kan det fastställas att den optimala rördiametern för ett visst rum kommer att vara 12 mm. Detta är bara en ungefärlig beräkning. I praktiken rekommenderar experter att lägga till 10-15% till de erhållna värdena. Detta beror på att formeln för beräkning av värmerörets diameter kan ändras på grund av att nya komponenter läggs till i systemet. För en exakt beräkning behöver du ett speciellt program för att beräkna diametern på värmerör. Liknande mjukvarusystem kan laddas ner i en demoversion med begränsade beräkningsmöjligheter.
