Діаметр труб для опалення з примусовою циркуляцією - Дом з котлом

Неприпустимо мало уваги приділяється правильному підбору труб для систем опалення з примусовою циркуляцією теплоносія, але ж від цього залежить ефективність всього опалення. Циркуляційний насос прокачує рідину по трубах і радіаторах, несучи тепло від котла до теплообмінників. На шляху найбільший опір воді надають саме труби, фітинги та арматура, і дуже важливо знайти оптимальний баланс між перетином труб, об’ємом теплоносія і такими параметрами, як швидкість руху води, тиск і натиск. Розрахуємо діаметр труб для опалення з примусовою циркуляцією.

Уже спираючись на теоретичні розрахунки, які, до слова не займуть багато часу, можна звернути увагу на вибір матеріалу труб, спосіб їх прокладки і навіть естетичний зовнішній вигляд розводки.

Як розрахувати діаметр труб для опалення з природною циркуляцією, описано в цій статті.

Діаметр труб для опалення з примусовою циркуляцією

Що враховується при розрахунку

Критерії для підбору діаметра труб:

  • обсяг необхідного теплоносія для заповнення системи;
  • протяжність контуру (-ів);
  • швидкість транспортування теплоносія;
  • необхідна потужність опалення в кіловатах;
  • продуктивність насоса примусової циркуляції;
  • опір контуру по трубах.

Для кожного параметра є діапазон прийнятних значень. Розрахунок при цьому повинен дати розмір труби системи опалення, що задовольняє всім вимогам і забезпечує допустимі параметри.

Розрахунки стосуються внутрішнього діаметра. Вже після отримання потрібного розміру вибирається відповідний номінал, наявний у продажу, далі підбирається матеріал. Від цього залежить товщина стінок, зовнішній діаметр і зовнішній вигляд.

схема отопления с принудительной циркуляцией

Параметри опалення для системи з примусовою циркуляцією

Обсяг необхідного теплоносія повинен бути якомога менше, тому оптимальний діаметр труб для опалення з примусовою циркуляцією береться поменше. Обмеженням стають такі параметри: допустима швидкість руху рідини і опір контуру.

Довжина контуру разом з діаметром, кількістю колін і переходів характеризує такий параметр, як опір труб. Насос для циркуляції рідини повинен забезпечувати достатній напір, який перекриває всі ці опори.

Швидкість потоку для будь-якої системи опалення повинна знаходитися в межах вище 0,2 м/с і нижче 1,5 м/с. Нижня межа обмежує мінімальну швидкість руху рідини, при якій зберігається належний теплоперенос від котла до радіаторів без локального перегріву або охолодження. Тепло від котла просто не встигне перейти до радіаторів і всієї рідини.

Верхня межа в 1,5 м/с встановлена з тим, щоб теплоносій тік в системі безшумно. На великих швидкостях буде чути шум і дзюрчання, а також шкідливі вібрації, особливо в системах з великою кількістю колін і поворотів. При більшій швидкості теплоносія збільшується і опір труб, що вимагає в результаті збільшення потужності насоса.

Продуктивність в кіловатах потрібна для розрахунку оптимального перетину труб, при яких забезпечується необхідний теплообмін і швидкість течії рідини. Природно теплова ефективність системи вибирається достатньою з урахуванням всіх тепловтрат і необхідної температури всередині приміщення.

Необхідна потужність розраховується за формулою:

Qt = V * dt * k / 860,

де V – опалювальний обсяг повітря в приміщенні, dt – перепад температур в кімнаті і на вулиці, k – коефіцієнт тепловтрат для огороджувальних конструкцій приміщення.

Це наближена формула розрахунку.

Продуктивність насоса визначається в швидкості прокачування рідини, про яку йдеться в його характеристиках як кількість метрів кубічних на годину і напорі в паскалях. Часто замість паскалів вказують висоту, на яку насос здатний підняти стовп води в трубі, наприклад 3 метри. Даний параметр порівнюється з опором опалення і повинен його перевищувати, щоб забезпечувати достатній напір. Напір величиною в 0,1 Мпа відповідає стовпу рідини в 10 метрів, з такого простого порівняння можна робити перерахунки характеристик насоса.

диаметр труб для отопления с принудительной циркуляцией

Розрахунок опору контуру опалення і підбір оптимального діаметру труби

Опорні дані вже отримані і враховані. Тепер необхідно визначити оптимальний маршрут для розведення труб до місць установки радіаторів, кількість фітингів, колін і поворотів труби. Для початку береться приблизний діаметр труби, наприклад ¾ дюйма. Для цього розміру підбираються діаметри магістральних, колекторних ділянок і підводів до теплообмінників і розраховується опір контуру опалення. Отримане значення порівнюється з продуктивністю обраного циркуляційного насоса, яке повинно бути мінімум на 25% більше.

Коли обчислена швидкість руху рідини виходить занадто низькою або завищений обсяг теплоносія, то переходять на менший опорний діаметр і розрахунки повторюються. Аналогічно і з збільшенням.

На практиці опір труб виражається метрами. Позначається умовна втрата напору еквівалентна висоті водяного стовпа. Застосовується формула:

H = λ (L / D) (V2 / 2g),

де H – висота відповідна втрати напору, λ – опір метра труби, L – повний маршрут контуру опалення, D – шуканий діаметр, до того ж саме внутрішній, V – швидкість течії теплоносія, g – прискорення вільного падіння.

З довідкової літератури або технічної специфікації потрібно вибрати тільки коефіцієнт опору труб. Він відрізняється в залежності від типу матеріалу труби, якості внутрішньої поверхні, шорсткості. В іншому випадку буде потрібно об’ємний і складний шлях розрахунку із застосуванням Числа Рейнольдса, формул Блазіуса і Конакова, Альтшуля і Нікурадзе.

Завдання полягає в тому, щоб значення втрати напору було менше приблизно на 20% від створюваного напору насосом примусової циркуляції.

Береться сумарна протяжність трубопроводу від котла до радіаторів з найтривалішого шляху і назад без урахування паралельних відводів.

Якщо використовується основна колекторна труба більшого діаметру і відводи до радіаторів меншим перетином, то розрахунок виконується двічі по протяжності кожного типу труб і результати підсумовуються.

полипропиленовые трубы для отопления

Спрощений спосіб розрахунку

Альтернативний спосіб розрахунку або варіант перевірки отриманих раніше даних для систем з примусовою циркуляцією виходить за допомогою ще однієї спрощеної формули:

D = √354 * (0.86 * Q / dt) / V,

де Q – кількість тепла, переданого радіаторами навколишньому середовищу, dt – різниця температури теплоносія на виході з котла і на звороті, V – швидкість течії рідини.

Різниця температур оптимально становить 20 градусів. На виході з котла температура теплоносія дорівнює 90оС, а після проходу всього контуру, вона повинна встигнути охолонути до 65-70оС.

Отримавши результати

Обчислені розміри можна сміливо застосовувати для облаштування простого опалення в приватному будинку з примусовою циркуляцією: однотрубна розводка, двухтрубная з верхнім розведенням. У разі колекторних груп або для опалення, в якому використовується два і більше незалежних контури краще залучити фахівця для належного підбору труб і фітингів. Важливо врахувати і кількість розворотів, спосіб укладання, варіант підключення теплообмінників і ще цілий ряд нюансів, здатних істотно вплинути на результат проектування.

Діаметр труб для опалення з примусовою циркуляцією

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Цей сайт використовує Akismet для зменшення спаму. Дізнайтеся, як обробляються ваші дані коментарів.