Расчет труб отопления и системы в целом заключается в определении термический мощности, выборе поперечников всех трубных частей (гидравлический расчет), определении размеров отопительных устройств (термический расчет) и подборе оборудования.
При разработке системы отопления прежде всего нужно составить схему на базе плана дома. На схеме прорисовываются:
- Размещение котлов (либо других теплогенераторов).
- Циркуляционных насосов.
- Места прохождения теплопроводов.
- Места установки отопительных предметов.
Отталкиваясь от схемы и просчитав термическую мощность системы, можно более детально высчитать поперечник труб отопления.
Расчет термический мощности системы отопления
Термическая мощность системы отопления — это количество теплоты, которое нужно выработать в доме для комфортабельной жизнедеятельности в холодное время года.
Теплотехнический расчет дома
Существует зависимость между общей площадью подогрева и мощностью котла. При всем этом, мощность котла должна быть больше либо приравниваться мощности всех отопительных устройств (радиаторов). Стандартный теплотехнический расчет для жилых помещений следующий: 100 Вт мощности на один м² отапливаемой площади плюс пятнадцать — 20 % припаса.
Разглядим в качестве примера дом площадью 100 20 м². В этом случае мощность котла должна составлять: 100 Вт × 100 20 + пятнадцать % = тринадцать тыщ восемьсот Вт = 13,8 кВт. Если котел (двухконтурный) будет употребляться и для жаркого водоснабжения, то его требуемая мощность должно быть увеличена соразмерно предполагаемому расходу нагретой воды.
Расчет количества и мощности устройств отопления (радиаторов) нужно проводить персонально для каждого помещения. Каждый радиатор имеет определенную термическую мощность. В секционных радиаторах общая мощность складывается из мощности всех применяемых секций.
В легких отопительных системах приведенных методов расчета мощности бывает довольно. Исключение — строения с необычной архитектурой, имеющие огромные площади остекления, высочайшие потолки и другие источники дополнительных теплопотерь. В данном случае будет нужно более детализированный анализ и расчет с внедрением повышающих коэффициентов.
Теплотехнический расчет с учетом теплопотерь дома
Расчет теплопотерь дома нужно делать для каждого помещения в отдельности, с учетом окон, дверей и наружных стенок.
Более детально для данных теплопотерь применяют следующие данные:
- Толщину и материал стенок, покрытий.
- Конструкцию и материал кровельного покрытия.
- Тип и материал фундамента.
- Тип остекления.
- Тип стяжек пола.
Принципиально учесть наличие в ограждающих конструкциях теплоизолирующего слоя, его состав и толщину.
Для определения мало нужной мощности отопительной системы с учетом теплопотерь можно пользоваться следующей формулой:
Qт(кВт×ч) = V × ΔT × K ⁄ 860, где:
Qт — термическая нагрузка на помещение.
V — объем обогреваемого помещения (ширина × длина × высота), м³.
ΔT — разница между температурой воздуха вне помещения и нужной температурой снутри помещения, °C.
K — коэффициент теплопотерь строения.
860 — перевод коэффициента в кВт×ч.
Коэффициент теплопотерь строения K находится в зависимости от типа конструкции и изоляции помещения:
| K | Тип конструкции |
| 3 — 4 | Дом без термоизоляции — облегченная конструкция либо конструкция из гофрированного железного листа. |
| 2 — 2,9 | Дом с низкой термоизоляцией — облегченная конструкция строения, одинарная кирпичная кладка, облегченная конструкция окон и крыши. |
| 1 — 1,9 | Средняя термоизоляция — стандартная конструкция, двойная кирпичная кладка, маленькое число окон, крыша со стандартной кровлей. |
| 0,6 — 0,9 | Высочайшая термоизоляция — усовершенствованная конструкция, кирпичные стенки с термоизоляцией, маленькое число окон, утепленный пол, кровельный пирог с качественной термоизоляцией. |
Разница между температурой воздуха вне помещения и нужной температурой снутри помещения ΔT определяется исходя из определенных погодных критерий и требуемого уровня комфорта в доме. К примеру, если температура снаружи -20 °C, а снутри планируется +20 °C, то ΔT = 40 °C.
Расчет поперечника труб отопления
Определившись с количеством радиаторов и их термический мощностью, можно перебегать к подбору размеров подводящих труб.
До того как перебегать к расчету поперечника труб, стоит затронуть тему выбора подходящего материала. В системах с высочайшим давлением придется отрешиться от использования пластмассовых труб. Для систем отопления с наибольшей температурой выше девяносто °C лучше железная либо медная труба. Для систем с температурой теплоносителя ниже восемьдесят °C можно избрать металлопластиковую либо полимерную трубу.
Системы отопления личных домов характеризуются низким давлением (0,15 — 0,3 мПа) и температурой теплоносителя не выше девяносто °C. В этом случае внедрение дешевых и надежных полимерных труб оправдано (по сопоставлению с металлическими).
Дабы необходимое количество теплоты пришло в радиатор без задержки, следует подобрать поперечникы подводящих труб радиаторов так, дабы они соответствовали расходу воды, необходимому каждой раздельно взятой зоне.
Расчет поперечника труб отопления проводится по следующей формуле:
D = √(354 × (0,86 × Q ⁄ Δt°) ⁄ V), где:
D — поперечник трубопровода, мм.
Q — нагрузка на данный участок трубопровода, кВт.
Δt° — разница температур подачи и обратки, °C.
V — скорость теплоносителя, м⁄с.
Разница температур (Δt°) десятисекционного радиатора отопления между подачей и обраткой зависимо от скорости потока обычно варьирует в границах 10 — 20 °C.
Наименьшим значением скорости теплоносителя (V) рекомендуется считать 0,2 — 0,25 м⁄с. На наименьших скоростях начинается процесс выделения лишнего воздуха, содержащегося в теплоносителе. Верхний порог скорости теплоносителя 0,6 — 1,5 м⁄с. Такие скорости дают возможность избежать появления гидравлических шумов в трубопроводах. Хорошим значением скорости движения теплоносителя считается спектр 0,3 — 0,7 м⁄с.
Для более детализированного анализа скорости движения воды необходимо учесть материал труб и коэффициент шероховатости внутренней поверхности. Так, для трубопроводов из стали хорошей считается скорость потока 0,25 — 0,5 м⁄с, для полимерных и медных труб — 0,25 — 0,7 м⁄с.
Пример расчета поперечника труб отопления по данным характеристикам
Начальные данные:
- Комната площадью 20 м², с высотой потолков 2,8 м.
- Дом кирпичный неутепленный. Коэффициент теплопотерь строения примем 1,5.
- В комнате есть одно окно ПВХ с двойным стеклопакетом.
- На улице -18 °C, снутри планируется +20 °С. Разница 30 восемь °С.
Решение:
Прежде всего определяем мало нужную термическую мощность по ранее рассмотренной формуле Qт(кВт×ч) = V × ΔT × K ⁄ 860.
Получаем Qт = (20 м² × 2,8 м) × 30 восемь °С × 1,5 ⁄ восемьсот шестьдесят = 3,71 кВт×ч = три тысячи семьсот 10 Вт×ч.
Сейчас можно перебегать к формуле D = √(354 × (0,86 × Q ⁄Δt°) ⁄ V). Δt° — разницу температур подачи и обратки примем 20°С. V — скорость теплоносителя примем 0,5 м⁄с.
Получаем D = √(354 × (0,86 × 3,71 кВт ⁄ 20 °С) ⁄ 0,5 м⁄с) = 10,6 мм. В этом случае рекомендуется избрать трубу с внутренним поперечником двенадцать мм.
Таблица поперечников труб для отопления дома
Таблица расчета поперечника трубы для двухтрубной системы отопления с расчетными параметрами (Δt° = 20 °С, плотность воды девятьсот 70 один кг ⁄ м³, удельная теплоемкость воды 4,2 кДж ⁄ (кг × °С)):
Поперечник труб для отопления в личном доме из разных материалов — расчет и выбор поперечника, свойства изделий
Для отопления
Создатель Trubtraid.ru Размещено 08.09.2017 Обновлено 25.03.2018
Меню:
Проектирование и строительство отопительного контура — непростая задачка. При ее решении принципиально учитывать все имеющиеся аспекты. Сначала необходимо обусловиться с поперечником труб для отопления личных домов либо квартир. Это принципиальна как для однотрубной, так и для двухтрубной системы.
Подбор поперечника труб, что будет если не верно избрать?
Занимаясь проектированием отопительной схемы, необходимо очень понизить вероятные утраты тепла, дабы уменьшить энерго издержки. Неправильно сделанная система работает неэффективно. Температура в помещении не станет больше, а энерго расходы будут сверхизбыточными.
При разработке отопительных контуров учитывают не только лишь хим характеристики материалов производства каналов, но и показатель их поперечника. Этот показатель играет самую важную роль. От него зависит как отлично будет работать система. Сечение каналов сильно оказывает влияние на гидродинамику. Его выбору необходимо уделить довольно внимания.
Существует мировоззрение, что чем значительнее сечение каналов, тем лучше циркулирует носитель в них. Но, это совсем не так. Лишний размер поперечника труб, подключаемых к газовым либо электрическим котлам, ведет к понижению давления в системе. В итоге радиаторы не получают достаточного объема тепла.
Если для вас необходимо обустроить отопительный контур в личном доме, необходимо обусловиться с типом подачи носителя. Если здание подключается к городской термический магистрали, процесс проектирования и монтажа будет идентичен с обустройством системы в квартире.
Автономная система отопление может иметь разные схемы. Выбор показателя сечения каналов впрямую находится в зависимости от них. Габариты конструкций для систем с естественным типом циркуляции носителя различается от вариантов на базе использования насосов.
Главные свойства труб
Все имеющиеся каналы имеют несколько характеристик сечения. Необходимо осознавать это. В неприятном случае вы можете ошибиться, и приобрести совершенно те конструкции, которые для вас необходимы.
Есть следующие характеристики сечения конструкций:
- внутреннее;
- наружное;
- условное.
Главным параметром считается внутренний поперечник канала. На его базе создают расчет показателя пропускной возможности конструкции. Внешнее сечение также учитывают при планировании контура. Оно очень принципиально при монтаже системы. Условным сечением именуют округлый показатель поперечника. Обычно, его указывают в дюймах.
Выбирая каналы для сотворения отопительного контура, необходимо осознавать, что к изделиям, сделанных из различных материалам, применяют различные измерительные системы. Например, чугунные и железные конструкции маркируются только по показателю внутреннего сечения, а медная и полимерная продукция — по внешнему поперечнику.
Не считая того, пластмассовые каналы бывают разных видов.
На сегодня выполняются следующие виды полимерных труб:
Пластмассовые конструкции могут владеть разными техническими чертами. Более комфортными для сотворения отопительной системы являются трубы из армированного полипропилена. Но металлопластиковые и полиэтиленовые конструкции также используются для решения этой задачи. Перед тем выполнить выбор в пользу одной либо другой продукции, детально изучите ее особенности. Только так можно подобрать более сбалансированный вариант.
Ниже ознакомьтесь с таблицей соответствия поперечников труб, изготовленных из различных материалов. Она поможет для вас выполнить верный выбор.
Таблица соответствия внешних поперечников и условных проходов железных и полимерных труб
В большинстве случаев показатель сечения указывают в дюймах. Это распространяется на все виды каналов. Не запамятовывайте, что один дюйм составляет 25.4 мм.
Как высчитать?
Для проведения правильных расчетов необходимо учесть величину термический нагрузки. Считается, что для сотворения в помещении обычного температурного режима хватит 100 ватт на квадратный метр. Это справедливо для комнат со высотой потолка раной два с половиной метра.
Таким макаром для отапливания помещений размером 20 5 квадратных метров необходимо 2.5 кВт термический энергии. Подбор каналов можно выполнить при помощи таблицы ниже.
Исходя из табличных данных для отапливания комнат размером 20 5 квадратных метров необходимо применять полудюймовые конструкции.
Давление и температура в системе отопления
При разработке автономных систем вы сами определяете нужную температуру носителя в контуре. Какой-нибудь утвержденной нормы нет. Этот показатель зависит не только лишь от критерий окружающей среды и ваших собственных предпочтений, но и от значения коэффициента теплопередачи батарей. Это параметр более маленький у конструкций из чугуна. Биметаллические изделия характеризуются средним значением коэффициента. Самый высочайший параметр у батарей, изготовленных из алюминия.
Дабы высчитать нужное для вас число радиаторов и количество секций у них необходимо учесть паспортную термическую мощность. Его задают исходя из того, что температура носителя будет составлять 70 5 градусов.
В принципе, обозначенный температурный режим — лучший. Но если поменяются условия наружной среды, его необходимо изменять в огромную либо наименьшую сторону. Зависимо от событий. Регулировка температуры дозволит для вас сделать более комфортабельные условия в помещении, и понизить энерго издержки.
Если для сотворения отопительного контура вы выберете полипропиленовые каналы, учтите, что температурный режим снутри них не должен превосходить девяноста 5 градусов.
Дабы выполнить работу системы более действенной лучше прирастить число батарей либо секций у них, чем увеличивать температуру носителя выше обозначенной отметки.
Дабы обеспечить обычное функционирование контура смотрите за показателем давления. Для автономных систем его значение должно быть от 1.5 до два атмосфер. Если давление подымется выше, это может привести к появлению аварийной ситуации. В итоге каналы и другое оборудование выйдет из строя.
Для контроля за показателем давления необходимо применять манометр. Расширительные баки позволят для вас избежать появления недопустимого в системе напора.
Установка и разводка системы — установка
Для возведения отопительного контура в личном доме необходимо учитывать некоторые детали. Есть различные схемы разводки системы. Принципиально, избрать и спроектировать более сбалансированный вариант. Циркуляция носителя бывает естественной и принудительной. В некоторых случаях комфортен 1-ый вариант, в других — 2-ой.
Естественная циркуляция происходит за счет конфигурации плотности воды. Жаркий носитель характеризуется наименьшим показателем плотности. Вода, направляющаяся по оборотному пути, более уплотненная. Таким макаром подогретая жидкость подымается по стояку и двигается по горизонтальным магистралям. Они устанавливаются под маленьким углом, составляющем менее 5 градусов. Уклон позволяет передвигаться носителю способом самотека.
Схема отопления, работающая на базе естественного циркулирования, считается самой обычный. Для выполнения ее монтажа не надо владеть высочайшей квалификацией. Но она подходит только для построек маленький площади. Длина магистрали в данном случае не должна превосходить 30 метров. Из минусов этой схемы можно выделить низкое давление снутри системы и необходимость использовать каналы значимого сечения.
Принудительная циркуляция предполагает наличие специального циркуляционного насоса. Его функция — обеспечивать перемещение носителя по магистрали. При реализации схемы с принудительным движением воды не надо создавать наклона контура. Из ее недочетов можно выделить энергетическую зависимость системы. Если произойдет отключение электричества, движение носителя в системе будет затруднено. Потому лучше, дабы в доме находился свой генератор.
Разводка бывает:
- Однотрубной.
- Двухтрубной.
1-ый вариант реализуется через последовательное протекание носителя через все радиаторы. Такая схема является экономичной. Для ее реализации будет нужно малое число труб и фасонных частей к ним.
Однотрубная схема имеет ряд недочетов. Вы не можете регулировать подачу носителя для каждой батареи. По мере отдаления от котла радиаторы будут наименее теплыми. Преодолеть эти недостатки можно.
Для этого необходимо пользоваться так именуемой «Ленинградской» схемой разводки.
Она предполагает установка обходных труб и запорной арматуры на каждом радиаторе. Таковой принцип позволяет обеспечить бесперебойную циркуляцию носителя при отсечении какой-нибудь батарее.
Установка двухтрубной схема отопления в личном доме заключается в подключении к каждому радиатору оборотного и прямого тока. Это наращивает расход каналов приблизительно вдвое. Но реализация этого варианта позволяет регулировать теплопотерю в каждой батарее. Таким макаром, будет возможность отрегулировать температурный режим в каждом отдельном помещении.
Двухтрубная разводка бывает нескольких видов:
- нижняя вертикальная;
- верхняя вертикальная;
- горизонтальная.
Нижняя вертикальная разводка предполагает запуск по полу нижнего этаже строения либо его подвалу подающий контур. Потом от основной магистрали по стоякам носитель идет ввысь попадает в радиаторы. От каждого устройства идет «обратка», доставляющая остывшую жидкость к котлу. Реализуя эту схему, необходимо установить расширительный бак. Также есть необходимость в монтаже на всех устройствах отопления, находящихся на верхних этажах, кранов Маевского.
Верхняя вертикальная разводка устроена по другому. От отопительного агрегата жидкость идет на чердак. Дальше носитель опускается вниз через несколько стояков. Он идет через все радиаторы и ворачивается в агрегат по магистральному контуру. Дабы удалять из это системы воздух нужен расширительный бак. Эта схема более действенная, чем предшествующая. Так как снутри системы находится более высочайший показатель давления.
Горизонтальная схема разводки двухтрубного типа с принудительной циркуляцией более пользующаяся популярностью.
Она бывает 3-х разновидностей:
- с лучевым рассредотачиванием (1);
- с попутным перемещением воды (2);
- тупиковой (3).
Вариант с лучевым рассредотачиванием состоит в соединении каждой батареи с котлом. Таковой механизм работы более удачный. Тепло умеренно распределяется во всех помещениях.
Вариант с попутным движением воды достаточно удачный. Все магистрали, идущие к радиаторам владеют равной длиной. Регулировка таковой системы довольно обычная и комфортная. Для монтажа данной разводки необходимо приобрести существенное количество каналов.
Последний вариант реализовывается методом применения маленького числа каналов. Минус — значимая длина контура от далекой батарее, что усложняет регулировку функционирования системы.
Как упрятать трубы
При строительстве отопительных контуров многие собственники задумываются о том, как упрятать трубы отопления в личном доме. Эту задачку можно решить различными методами.
В большинстве случаев для сокрытой установки каналов прибегают к:
- использованию декорированных конструкций;
- закрытию каналов под гипсокартоном;
- скрытию изделий под панелями навесных потолков;
- монтажу под фальш-полом;
- скрытию конструкций в стенках строения.
Выбор способа находится в зависимости от огромного количества причин. Лучше проконсультироваться со спецами по решению данной препядствия. Нужно учесть огромное количество деталей. В том числе, материалы из которых изготовлено здание. Это может быть кирпич, газобетон и т. д.
Выводы
При проектировании и монтаже отопительных систем необходимо учесть каждую деталь. В данном деле не бывает мелочей, на которые можно закрывать глаза. Допущенные на шаге планирования ошибки приведут к серьезнейшим последствиям. В конечном итоге для вас придется делать перепланировку контура, демонтировать старенькую систему, и устанавливать новейшую. Шаг проектирования должен делать компетентный и опытнейший спец.
Заужение поперечника трубы отопления последствия
Перед тем как устанавливать отопление в доме, сначала следует верно произвести расчет поперечника труб Расчет будет рассматриваться на системах с принудительной вентиляцией. В таких системах движение теплоносителя обеспечивает повсевременно работающий циркуляционный насос. Когда выбирается поперечник труб, учитывается, что основная их задачка – обеспечение доставки подходящего количества тепла к устройствам подогрева.
Данные: как высчитать поперечник трубы для отопления
Для расчета поперечника трубопровода пригодятся такие данные: это и общие теплоотдачи жилья, и протяженность трубопровода, и расчет мощности радиаторов каждой комнаты, также метод разводки. Развода может быть однотрубной, двухтрубной, иметь принудительную либо естественную вентиляцию.
Также направьте внимание на маркировку у медных и полипропиленовых труб внешнего поперечника. Внутренний же можно вычислить, отняв толщину стены. У металлопластиковых и железных труб внутренний размер проставляется при маркировке.
К огорчению, высчитать точно сечение труб нереально. Так либо по другому, а придется выбирать для вас из пары вариантов. Этот момент стоит объяснить: к радиаторам необходимо доставить определенное количество тепла, добившись при всем этом равномерного нагрева батарей. Если идет речь о системах с принудительной вентиляцией, то делается это с помощью труб, насоса и самого теплоносителя. Все, что необходимо – это изгнать за некий временной промежуток необходимое количество теплоносителя.
Читайте также: Расчет толщины теплоизолятора чердачного перекрытия
Выходит, что можно избрать трубы наименьшего поперечника, и теплоноситель подавать с большей скоростью. Можно выполнить также выбор в пользу труб большего сечения, но интенсивность подачи теплоносителя уменьшить. Предпочтителен 1-ый вариант.
Выбор скорости воды в системе отопления
Большая скорость воды и трубы наименьшего поперечника – это более нередкий выбор. Если прирастить поперечник трубы, то уменьшится скорость движения. Но последний вариант не так част, уменьшение движения не очень прибыльно.
При выборе труб также следует учесть и вероятную скорость воды в системе отопления
Почему высочайшая скорость и наименьший поперечник трубы прибыльнее:
- Изделия наименьшего поперечника стоят меньше;
- Работать с трубами наименьшего поперечника в домашних критериях проще;
- Если прокладка открытая, они не так сильно завлекают внимание, а если укладка идет в стенки либо пол, то потребуются штробы наименьшие по размеру;
- Маленькой поперечник обеспечивает наименьшее количество теплоносителя в трубе, а это, в свою очередь, понижает инерционность системы, что сберегает горючее.
Разработаны особые таблицы, по которых определяется размер труб для дома. Такая таблица учитывает требуемое количество тепла, также скорость движения теплоносителя, также температурные характеристики работы системы. Выходит, дабы выполнить подбор труб подходящего сечения, находится нужная таблица, и по ней подбирается поперечник. Сейчас может найтись и подходящая онлайн-программа, которая подменяет таблицу.
Схема разводки отопительной системы и поперечник труб для отопления
Схема разводки отопления всегда учитывается. Она может быть двухтрубной вертикальной, двухтрубной горизонтальной и однотрубной. Двухтрубная система подразумевает как верхнее, так и нижнее размещение магистралей. А вот однотрубная система учитывает экономичное внедрение длины магистралей, такая подходит для отопления с естественной циркуляцией. Тогда двухтрубная потребуют неотклонимого включения насоса в схему.
Горизонтальная разводка бывает 3-х типов:
- Тупиковая;
- Лучевая либо коллекторная;
- С параллельным движением воды.
К слову, в схеме однотрубной системы может быть и так именуемая обходная труба. Она станет дополнительной магистралью для циркуляции воды, если отключился один либо несколько радиаторов. Обычно на всякий радиатор инсталлируются запорные краны, которые позволяют перекрыть водную подачу в случае необходимости.
Какие могут быть последствия: заужение поперечника трубы отопления
Заужение поперечника трубы очень не нужно. Когда происходит разводка по дому, рекомендовано применять однообразный типоразмер – прирастить либо уменьшить его не стоит. Вероятным исключением будет только большая длина циркуляционного контура. Но и в данном случае необходимо быть внимательным.
Многие спецы не советуют заужать поперечник труб, так как это может негативно отразиться на всей системе отопления
Но почему же при подмене металлической трубы на пластиковую заужается размер? Тут все очень просто: при одинаковом внутреннем поперечнике внешний же поперечник самих пластмассовых труб больше. А означает отверстия в стенках и перекрытиях придется расширять, при этом, серьезно – с 20 5 до 30 два мм. А ведь для этого будет нужен специнструмент. Поэтому проще в эти отверстия пропустить трубы потоньше.
Но в этой же ситуации выходит, что жильцы, которые произвели такую подмену труб, на автоматике «украли» у собственных соседей по данному стояку приблизительно 40% тепла и воды, проходящие по трубам. Поэтому стоит осознавать, что толщина труб, самовольно заменяемая в термический системе – не вопрос личного решения, делать этого нельзя. Если железные трубы изменяются на пластмассовые, расширять отверстия в перекрытиях, как ни крути, а придется.
Есть и таковой вариант в данной ситуации. Можно при подмене стояков в старенькые отверстия пропустить новые отрезочки железных труб такого же поперечника, длина их будет 50-60 см (это находится в зависимости от такового параметра, как толщина перекрытия). А позже они соединяются муфтами с пластмассовыми трубами. Этот вариант полностью применим.
Расчет поперечника трубы для отопления: как высчитать, скорость воды в системе, последствия заужения, теплоноситель
Расчет поперечника трубы для отопления предваряет расчет общих утрат тепла, мощности котла и мощности радиаторов для каждого помещения. Также выбирается метод разводки, составляется схема и расчеты.