Як розрахувати діаметр труб для опалення в приватному будинку

Як розрахувати діаметр труб для опалення

Задовго до монтажу системи опалення потрібно вибрати її тип, а потім підібрати діаметр труб для опалення приватного будинку і намалювати схему, щоб придбати матеріали. Іноді в підборі діаметрів труб надають допомогу досвідчені майстри - монтажники, які можуть без всяких формул на око визначити, де який трубопровід прокласти. Але по-справжньому грамотних фахівців не так вже й багато, а йти по шляху співпраці з проектною організацією хоч і правильно, але буває досить дорого. Розрахунок перетину труб ви можете зробити самостійно, якщо витратите якийсь час і уважно прочитаєте цю статтю.

Що потрібно для розрахунку?

Щоб розрахувати діаметр труб, треба знати теплову потужність, необхідну для обігріву кожного приміщення. Напевно вона вже була визначена під час підбору котельні установки, але якщо ж ні, то орієнтовно кількість теплоти можна порахувати за обсягом кімнати. Робиться це просто: на кожен кубометр приміщення треба покласти 40 Вт теплоти, тоді витрата тепла буде дорівнює обсягу, помноженому на 40, результат отримаєте в Ватах.

Далі, слід визначитися з типом системи опалення, вибравши один з двох існуючих:

• однотрубна;
• двухтрубная.

Двотрубні системи в приватному будинку краще і є більш популярними, хоча і однотрубні схеми мають право на існування. Слід зазначити, що закони руху рідини однакові як в однотрубної системі, так і в двотрубної, тому для знаходження діаметрів магістралей це питання не дуже важливий. Набагато більший інтерес представляє спосіб переміщення теплоносія, яких теж два:

• конвекційний, що відбувається за рахунок різниці ваги гарячої і остигнула води (самопливні системи);
• примусовий, коли теплоносій збуджується до руху циркуляційним насосом.

Різниця між цими двома способами полягає в тому, що в першому випадку рідина проходить по трубах повільно, а в другому, під дією насоса, - набагато швидше. Швидкість руху теплоносія - один з найважливіших параметрів, що беруть участь в розрахунку, від неї залежить пропускна здатність магістралі. Діапазон рекомендованих швидкостей лежить в межах від 0.3 до 0.7 м / с. Коли планується система опалення з примусовою циркуляцією, то це значення можна прийняти рівним 0.7 м / с, а при самопливної - 0.3 м / с.

При швидкості води нижче вказаної межі в ній стануть з`являтися бульбашки повітря, а розмір труби вийде занадто великим і невиправданим економічно. Якщо ж швидкість буде високою, то з`явиться шум в трубопроводах і різко зросте гідравлічний опір всієї мережі, стандартний циркуляційний насос може з ним не впоратися.

порядок розрахунку

Починати розрахунок діаметра труби для опалення треба з промальовування схеми. Треба накреслити план кожного поверху будівлі і відобразити на ньому всі гілки системи. Це все робиться у вигляді ескізу, від руки, а щоб вам було краще зрозуміло, аркуш паперу візьміть побільше. Коли схема готова, уявіть собі абстрактну картинку, де гаряча вода з котла розтікається по трубопроводах і несе з собою тепло в кожне приміщення. Так ось, наші труби повинні пропустити достатню кількість цієї води, щоб тепла вистачило на кожну кімнату.

Мета розрахунку - з`ясувати витрата теплоносія і пропускну спроможність магістралей, зіставивши її зі стандартними діаметрами труб.

Вважати починаємо від самого далекого приміщення, де знаходиться тупик опалювальної системи. Масова витрата теплоносія визначаємо за формулою:

G = 0.86 Q /? T, де:

• G - шуканий масова витрата води, кг / год;
• Q - кількість теплоти, необхідне для обігріву приміщення, Вт;
•  ?t- різниця температур в подаючому і зворотному трубопроводах, в розрахунках завжди приймається рівною 20 ° С.

Ми визначили масу рідини, що протікає в нашу кімнату, а щоб вибрати потрібний діаметр труб, потрібно знати її обсяг. Так як вода - гаряча з максимальною температурою 80 ° С, то і щільність її менше, значить, треба порахувати об`ємний витрата (л / ч), розділивши масу на щільність:

V = G /?

Для довідки. Щільність води при температурі 80 ° С становить 971.6 кг / м3.

Знаючи обсяг протікає теплоносія, можемо обчислити площу поперечного перерізу:

А = V / (3600?)

У цій формулі:

• А - площа перерізу труби, м2;
• V - об`ємна витрата теплоносія, м3 / год;
•  ?- швидкість руху води, м / с.

Далі, діаметр металопластикових труб для опалення, як і теплопроводів з інших матеріалів, розраховується через формулу площі круга:

Приклад. В далеку кімнату треба подати 3000 Вт теплоти, циркуляція теплоносія - природна. Масова витрата вийде 0.86 х 3000/20 = 129 кг / год, об`ємний - 129 / 971.6 = 0.13 м3 / год. Площа перетину труби буде: 0.13 / (3600 х 0.3) = 0.00012 м2, а її діаметр -? 4 х 0.00012 / 3.14 = 0.012 м або 12 мм.

Отриману цифру ставимо на схемі близько далекого приміщення і переходимо до наступного, що ближче до котла. У ньому виробляємо такі ж обчислення, тільки треба врахувати той факт, що тепло для обох кімнат поставляється по одній трубі. Тому спочатку треба скласти теплову потужність на обігрів цих двох приміщень, а результат підставляти в першу формулу обчислення масової витрати теплоносія. Після закінчення переходимо ще ближче до котла, складаючи теплоту для 3 кімнат і так далі.

Якщо викладений спосіб комусь здасться громіздким, то вибір діаметра труб для опалення проводиться за допомогою готових таблиць. Однак найчастіше представлена ​​в них інформація неповна або дана в такій формі, що звичайному домовласникові важко розібратися в цифрах. Ось одна з таких таблиць:

Як бачите, розрахункові діаметри тут представлені з певним проміжком, хоча стандартний ряд внутрішніх розмірів йде в такому порядку: ДУ 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50 і так далі. До речі, добре помітно, наскільки труби для опалення з природною циркуляцією виходять більшого діаметру, ніж коли в системі варто циркуляційний насос. Щоб в цьому переконатися, досить порівняти пропускну здатність будь-якого розміру труб при швидкості теплоносія 0.3 і 0.7 м / с.

Отримавши результати, підбираємо трубу за розміром зі стандартного ряду, приймаючи найближчий більший діаметр. Треба врахувати, що в позначенні сталевих водогазопровідних труб вказано внутрішній розмір вироби, а в електрозварювальних - зовнішній. Таку ж маркування мають металопластикові, поліетиленові і поліпропіленові труби, тому для визначення внутрішнього діаметра треба від зовнішнього габариту відняти 2 товщини стінок.

Проводити розрахунки вручну буває не завжди зручно, процес забирає багато часу. Для спрощення роботи 4 простих формули, викладені вище, рекомендується ввести в Exel і виконувати обчислення за допомогою цієї програми. Тоді ви будете впевнені в отриманих результатах і будете точно знати, які для опалення слід використовувати труби.