Розрахунок діаметра труб опалення: формули і приклади

Як виконується розрахунок діаметрів трубопроводів опалення при відомій потужності котла? Як підрахувати мінімальний діаметр для окремої ділянки контуру? У цій статті нам належить познайомитися з формулами, використовуваними при обчисленнях, і супроводити знайомство прикладами розрахунків.

Навіщо це потрібно

А справді - для чого необхідний розрахунок діаметрів труб опалення? Чому просто-напросто не взяти труби свідомо надлишкового розміру? Адже тим самим ми забезпечимо себе від надмірно повільної циркуляції в контурі.

На жаль, у такого підходу є кілька серйозних недоліків.

• матеріаломісткість і, відповідно, ціна погонного метра зростає пропорційно квадрату діаметра. Витрати будуть далеко не копійчаними.

Зауважте: для збереження того ж робочого тиску при збільшенні діаметру труби доводиться збільшувати товщину стінок, що додатково збільшує матеріалоємність.

• Що не менш важливо, що збільшився діаметр трубопроводу означає збільшення обсяг теплоносія і, відповідно, виросла теплову інерційність системи. Вона буде довше прогріватися і довше остигати, що не завжди бажано.
• Нарешті, при відкритому прокладанні товстих труб опалення вони не дуже-то прикрасять приміщення, а при прихованій - збільшать глибину штроб в стінах або товщину стяжки на підлозі.

формули

Оскільки ми з вами, шановний читачу, не робимо замах на отримання диплома інженера-теплотехніка, не станемо лізти в нетрі.

Спрощений розрахунок діаметра трубопроводу опалення виконується за формулою D = 354 * (0,86 * Q / Dt) / v, в якій:

• D - шукане значення діаметра в сантиметрах.
• Q - теплове навантаження на відповідну ділянку контуру.
• Dt - дельта температур між подає і зворотним трубопроводами. У типовій автономній системі вона дорівнює приблизно 20 градусам.
• v - швидкість потоку теплоносія в трубах.

Схоже, для продовження нам не вистачає деяких даних.

Щоб виконати розрахунок діаметра труб для опалення, нам потрібно:

1. З'ясувати, з якою максимальною швидкістю може рухатися теплоносій.
2. Навчитися розраховувати теплову потужність всієї системи і її окремих ділянок.

швидкість теплоносія

Вона повинна відповідати парі граничних умов.

З одного боку, теплоносій повинен обертатися в контурі приблизно три рази за годину. В іншому випадку заповітна дельта температур помітно збільшиться, зробивши нагрів радіаторів нерівномірним. Крім того, в сильні холоди ми отримаємо цілком реальну можливість розморожування найбільш холодних ділянок контуру.

З іншого боку, надмірно велика швидкість породить гідравлічні шуми. Засинати під гул води в трубах - задоволення, скажімо так, на любителя.

Допустимим вважається діапазон швидкостей потоку від 0,6 до 1,5 метрів в секунду; при цьому в розрахунках зазвичай використовується максимально допустиме значення - 1,5 м / с.

Теплова потужність

Ось схема її розрахунку для нормованого теплового опору стін (для центру країни - 3,2 м2 * С / Вт).

• Для приватного будинку за базову потужність беруться 60 ват на кубометр приміщення.
• До них додається 100 ват на кожне вікно і 200 - на кожні двері.
• Результат множиться на регіональний коефіцієнт, що залежить від кліматичної зони:

Так, приміщення об'ємом 300 м2 з трьома вікнами і дверима в Краснодарі (середня температура січня - + 0,6С) зажадає (300 * 60 + (3 * 100 + 200)) * 0,8 = 14800 ват тепла.

Для будівель, тепловий опір стін яких значно відрізняється від нормованого, використовується ще одна спрощена схема: Q = V * Dt * K / 860, де:

• Q - потреба в тепловій потужності в кіловатах.
• V - об'єм опалювального приміщення в кубометрах.
• Dt - різниця температур між приміщенням і вулицею в пік холодів.

Корисно: температуру в приміщенні краще брати відповідає санітарним нормам, вуличну - середнього мінімуму за останні кілька років.

• К - коефіцієнт утеплення будівлі. Звідки брати його значення? Інструкція знайдеться в черговий таблиці.

Звідки брати навантаження для окремої ділянки контуру? Вона розраховується за обсягом приміщення, яке опалюється цією ділянкою, одним з наведених вище способів.

приклад розрахунку

Отже, в теорії ми знаємо, як розрахувати діаметр труби опалення.

Давайте підтвердимо теоретичні знання практикою і своїми руками виконаємо розрахунок для наступних умов:

• Нам необхідно обчислити діаметр розливу в приватному будинку площею 100 квадратних метрів.
• Висота стелі в будинку - 2,8 метра.
• Стіни являють собою діжку газобетонними блоками марки D600 товщиною 40 см із зовнішнього пенопластовой шубою товщиною 150 мм.

• Будинок розташований в Комсомольську-на-Амурі Хабаровського краю (середній мінімум температури січня - -30,8 ° С). Внутрішню температуру приймемо рівної +20 С.

Спочатку обчислимо потреба в тепловій потужності.

Утеплення явно забезпечить тепловий опір краще нормованого, що змусить нас звернутися до другої з наведених схем розрахунку.

1. Внутрішній об'єм будинку дорівнює 100 * 2,8 = 280 м3.
2. Дельта температур між вулицею і будинком в гіршому для нас випадку буде дорівнює 50 градусам.
3. Коефіцієнт утеплення приймемо рівним 0,7.
4. Розрахункова потужність побутового опалювального котла повинна бути не менше 280 * 50 * 0,7 / 860 = 11,4 КВт.

Залишилося виконати власне розрахунок діаметра труби для опалення. Він буде рівним 354 * (0.86 * 11,4 / 50) / 1,5 = 2,4 см, що відповідає сталевий ВГП трубі Ду 25 або поліпропіленової трубі з зовнішнім діаметром 32 мм.

висновок

Дозволимо собі нагадати, що нами наведені гранично спрощені схеми розрахунків. Як завжди, додаткову тематичну інформацію читач зможе виявити в прикріпленому до статті відео. Успіхів!