Система отопления подобна сети разветвленных дорог.
Дабы облегчить восприятие инфы, давайте представим для себя систему отопления в виде сети разветвленных дорог, по которым грузовые авто развозят кирпичи с завода на строй площадки.
У нас будет один завод, 10 строй площадок, 10 автомобилей и одна основная дорога, идущая от кирпичного завода, которая потом делится на два основных равнозначных направления.
Условимся, что в каждый автомобиль вмещается по три 000 кирпичей и, в целом, расход кирпичей на всех строй площадках в течении часа составляет 30 000 кирпичей по три 000 штук на каждой.
Не считая того, машины должны двигаться сразу с одинаковой скоростью.
Какой ширины нам необходимы дороги? Сколько полос будет иметь каждое дорожное полотно?
Нам необходимо поставлять на стройплощадки каждый час по 30 000 кирпичей (количество, вмещаемое 10 грузовиками). Поэтому, основная дорога, идущая от завода, будет 10 полосной.
Доехав перекрестка, 5 машин поедут влево, а 5 других машин повернут вправо.
Сколько полос сейчас необходимо для каждой группы машин? Ответ предельно ясен — по 5 полос.
Можно естественно бросить и 10 полосную на каждое направление. Но согласитесь — это безмерные, ненадобные издержки!
Машины доехали до первого ответвления дороги, ведущего к одной из строй площадок. По одной машине с основных направлений свернуло в сторону к этим площадкам.
Дорога из скольких полос пригодится для каждой из этих машин? Однополосная, не так ли? А что с остальными машинами?
Машин осталось по четыре на каждом направлении. Означает, и дорога для них нужна уже 4 полосная.
Доехав до следующего ответвления, по одной машине опять свернуло на однополосную дорогу и поехало разгружаться к своим площадкам. Три других продолжили свое движение по трехполосному дорожному полотну.
Дальше основная дорога была уменьшена поначалу до 2-ух полос, а потом до одной, по мере того, как по одному грузовику отделялось от основной процессии.
Грузовики впору доставили кирпичи до строй площадок!
Разгрузившись, машины вновь направились на завод за новейшей партией кирпичей.
Поначалу любая ехала по однополосной дороге, как только присоединялись другие, дорога становилась все обширнее и обширнее, пока рабочие завода не узрели 10 машин, возвращающихся из поездки по 10 полосной дороге.
Подбор поперечника труб по данной скорости теплоносителя.
| Подбор поперечника труб по скорости теплоносителя. (режим 80/60) |
Приведенное выше описание очень похоже на то, что происходит в двухтрубной тупиковой системе отопления.
В системе отопления есть свой завод, который производит тепло — это котел. Роль дорог играют трубопроводы. Теплоноситель — почаще вода, «везет» тепло к радиаторам, где оно расходуется, восполняя теплопотери помещения. «Разгрузившаяся» остывшая вода вновь ворачивается в котел, дабы заправиться теплом. Процесс происходит повсевременно.
Поперечник труб для системы отопления подбирается по тому же самому принципу, что и ширина дорог из нашего примера. Чем больше нужна передать тепла, которое несет вода, тем больше должен быть поперечник трубы. По мере уменьшения потребности в тепле на каждом отдельном участке, поперечник труб миниатюризируется.
Какое количество тепла может пропустить та либо другая труба?
Опуская подробные разъяснения и расчеты по известным формулам, скажем только, что одним из распространенных методов определения поперечников труб является задачка скорости, с которой будет двигаться теплоноситель снутри трубы.
С одной стороны, скорость теплоносителя не должна быть меньше 0,25 м/сек. При наименьших скоростях образуются воздушные пробки, препятствующие циркуляции теплоносителя.
| Подбор поперечника труб по скорости теплоносителя. (режим 75/60) |
А с другой стороны, она должна быть не выше 1,5 м/сек. При огромных скоростях появляется шум от двигающегося снутри труб теплоносителя.
Практикой и расчетами установлено, что скорость теплоносителя, лежащая в границах 0,3 — 0,7 м/сек является самой хорошей исходя из убеждений энергоэффективности и издержек на материал.
В таблицах приведены скорости движения воды по трубопроводу зависимо от термический нагрузки и поперечника труб.
В левом столбце вы видите термическую нагрузку.
Вверху — внешние поперечникы полипропиленовых труб. В самой таблице проставлены значения скорости воды, двигающейся по трубам.
Красным цветом обозначены рекомендованные скорости для определенного поперечника труб по данной термический нагрузке.
Разглядим внедрение данных из таблицы на примере.
Пример подбора поперечника труб.
Представим, у нас есть личный двуэтажный дом общей площадью триста восемьдесят м два с теплопотерями 30 восемь тыщ Вт.
Также расчетами установлено, что на нижнем этаже теплоотдачи составляют 20 тыщ Вт, а на втором — восемнадцать тыщ Вт.
Термический режим взят 80/60. (80 о С — подача; шестьдесят о С — обратка)
В качестве схемы мы выбрали двухтрубную поэтажную тупиковую систему отопления, разбитую на каждом этаже на две равнонагруженные ветки (направление в два крыла).
Левая ветка первого и второго этажа
Правая ветка первого и второго этажа
Какой нужен поперечник труб основной подающей и оборотной магистрали, присоединенной к котлу?
Через нее проходит весь поток воды, созданный для подогрева всего дома. А это 30 восемь тыщ Вт.
Находим в таблице 30 восемь тыщ Вт и по горизонтали двигаемся к красному полю. Потом поднимаемся по вертикали и находим подходящий поперечник трубы.
Как лицезреем, для нашего варианта подходят три поперечника трубы: 40, 50, 63. Какой избрать? В этом случае, разумно, что 40, так как дешевле. Для чего нам для 6 машин строить восьми полосную дорогу?
Мы дошли до первого разветвления. Часть тепла 20 тыщ Вт должна пойти по трубопроводу на подогрев один этажа, а другая — восемнадцать тыщ Вт по стоякам подымется на 2-ой этаж. Какие трубы будут необходимы нам сейчас?
Смотрим по таблице скорость теплоносителя и надлежащие поперечникы труб.
Как лицезреем, необходимо применять 30 два трубу и для первого и для второго этажа.
В согласии с данными из примера на каждом этаже трубы делятся на две равнозначных по термический нагрузке ветки.
Для нижнего этажа любая из ветвей несет тепло, равное 20 тыщ / два = 10 тыщ Вт.
Для второго этажа — восемнадцать тыщ / два = девять тыщ Вт.
Какие трубы будем применять для каждой ветки? Опять смотрим таблицу.
Итак, были выбраны трубы поперечником 20 5 мм.
Что далее? В конце концов, на пути каждой ветки начали встречаться радиаторы, которые стали равномерно снимать термическую нагрузку с ветвей.
Смотря в таблицу, мы лицезреем, что как термическая нагрузка свалится до 5 тыщ Вт, можно будет перейти на трубы поперечником 20 мм и далее оставшуюся разводку можно выполнить этими трубами.
На практике переход на трубы поперечником 20 мм мы делаем при термический нагрузке три тысячи Вт.
Поперечник трубы для отопления личного дома. Расчет поперечника труб теплоснабжения
Комфортабельное существование жильцов современного пригородного дома обеспечивает мощная сеть разных инженерных коммуникаций, посреди которых одно из основных мест занимает система, отвечающая за тепло. Планируя монтировать ее без помощи других, фактически каждый владелец задается вопросом о том, какой поперечник трубы для отопления личного дома избрать. Для многих это становится истинной неувязкой, так как конкретно от размера труб зависит и конечная цена, и эффективность работы системы отопления.
Причины, действующие на выбор труб
Выбор поперечника труб для отопления личного дома играет вправду важную роль, так как от этого параметра будет зависеть пропускная способность теплосистемы, также ее термические и гидравлические утраты. Кроме этого, непременно следует учесть масштаб монтируемой системы, а конкретно количество радиаторов и помещений, требующих подогрева. Многие задумываются, что чем больше поперечник трубы для отопления личного дома, тем больше ее пропускная способность, а означает, количество радиаторов можно будет прирастить.
Но повысить эффективность таким методом навряд ли получится. Не много того что покупка труб с необоснованно огромным сечением повлечет дополнительные расходы, так к тому же появится риск падения давления в системе до критичного значения и, как следствие, понижение КПД.
Теплотехнический расчет
Расчет поперечника труб теплоснабжения осуществляется с учетом материала, из которого они сделаны, длины контура, схемы разводки и принципа циркуляции теплоносителя. Без помощи других верно выполнить калькуляцию достаточно трудно, в особенности если опыта в таких делах нет. Идеальнее всего за решением данного вопроса обратиться к спецу, который сумеет создать грамотный проект отопления личного дома.
При его составлении непременно учитываются следующие характеристики будущей отопительной системы:
- схема разводки, на основании которой исчисляется общая длина труб;
- коэффициент сопротивления трубы для системы отопления сгустку воды (на данный показатель оказывают влияние размер, материал и гладкость внутренней поверхности изделия);
- сечения выходного и входного патрубков котла (обычно они тождественны);
- внутренний поперечник трубы для отопления личного дома (внутреннее сечение указывается в миллиметрах либо дюймах; один дюйм = 25,4 мм);
- уровень остывания теплоносителя;
- наибольший показатель скорости движения теплоносителя;
- объем тепла, который нужно будет передавать от отопительного котла ко всем радиаторам.
Принцип расчетов
Составляя проект отопления личного дома, спец ориентируется на рациональные характеристики, которых нужно достигнуть при разработке новейшей системы. Например:
- Скорость движения воды в системе не должна превосходить 1,5 м/сек. Сбалансированный вариант – от 0,3 до 0,7 м/сек.
- Степень остывания водяного теплоносителя (температурная разница в воде, входящей в котел и выходящей из него) должна находиться в спектре 15-20 градусов.
- Количество тепла, требуемое системе, должно приравниваться общей мощности всех радиаторов (берется наибольший показатель по паспорту). На подогрев 10 кв. метров площади утепленного помещения нужен один кВт плюс припас в 15-20%.
Системы с естественной циркуляцией
Наибольший поперечник трубы для отопления личного дома, оборудованного отопительной системой с естественной или комбинированной циркуляцией, должен соответствовать размерам входного и выходного патрубков котла (в большинстве случаев они однообразные). Трубы такового сечения пригодятся для выполнения исходного и заключительного участков контура.
Если гласить о том, какая труба для отопления личного дома лучше, то здесь нужно учесть тип котла. Так для твердотопливных котлов рекомендуется использовать изделия из металаа. В случае если планируется применять трубы полимерные, то для монтажа первых пары метров все равно следует применить железную трубу.
Стартовый поперечник выходит наибольшим. Его выдерживают до первого разветвления. Дальше разводку делают с постепенным уменьшением поперечника труб после каждого ветвления. В последней точке поперечник должен соответствовать ½ дюйма (12,7 мм) или ¾ дюйма (19 мм). При монтаже «обратки» действует тот же принцип.
Системы с принудительной циркуляцией
Такие системы обычно работают на газовых либо электрических котлах. Поперечник труб для них следует выбирать самый малый, так как принудительную циркуляцию обеспечивает насос. Необходимость труб малого поперечника разъясняется следующими факторами:
- наименьшее сечение (в большинстве случаев это трубы полимерные либо металлопластиковые) позволяет минимизировать объем воды в системе и, поэтому, ускорить ее нагрев (миниатюризируется инертность системы);
- установка тонких труб существенно проще, в особенности если их нужно упрятать в стенки (выполнение штроб в полу либо стенках просит наименьших трудозатрат);
- трубы малых поперечников и соединительные фитинги к ним стоят дешевле, поэтому, понижается общая цена монтажа отопительной системы.
При всем этом, размер труб должен нормально соответствовать показателям, предусмотренным технологическими расчетами. Если эти советы не будут соблюдены, эффективность отопительной системы снизится, а ее шумность – возрастет.
Подключение радиаторов
При коллекторной схеме разводки, котел и коллекторы соединяют трубами большего сечения (от девятнадцать до 20 5 мм). Разводка от коллекторов осуществляется с применением тонких труб, внутренний поперечник которых составляет 12,7 мм (1/2 дюйма).
Радиаторы, также дополнительное оборудование, а именно, блок безопасности, гидроаккумулирующая емкость и т. д., тоже подключаются полудюймовыми трубами.
Виды радиаторов
Относительно того, какое отопления лучше для личного дома, отзывы хозяев достаточно многообразны, а вот что касается радиаторов, то многие отдают предпочтение дюралевым моделям. Дело в том, что от материала зависит мощность батарей отопления. Они бывают биметаллическими, металлическими и дюралевыми.
Одна секция биметаллического радиатора имеет стандартную мощность 100-180 Вт, металлического – 120-160 Вт, а дюралевого – 180-205 Вт.
При покупке радиаторов нужно точно узнать, из какого материала они изготовлены, так как конкретно этот показатель нужна для правильного расчета мощности.
Виды труб для отопления
Подогретая вода транспортируется от котла к радиаторам по трубам, потому их качество конкретно оказывает влияние на уровень теплопотерь. На рынке строй материалов сейчас представлены три вида труб:
- железные;
- медные;
- металлопластиковые.
Каждый вид обладает своими особенностями, о которых и речь пойдет ниже.
Железные трубы
Этот вариант ранее везде употреблялся в системах отопления высотных и личных домов. Железные трубы равномерно уходят в прошедшее, так как характеризуются не с самой наилучшей стороны. К их недочетам относятся:
- большой вес;
- проблематичность монтажа (нужна проф оборудование);
- способность копить статическое напряжение;
- ограниченный срок службы из-за неспособности противостоять ржавчине.
Медные трубы
Такие изделия владеют вблизи преимуществ, к примеру:
- способность выдерживать высочайшие температуры (в границах двести градусов);
- высочайшая крепкость (наибольшее давление – двести атмосфер);
- долговечность (не подвержены коррозии).
Но популярностью медные трубы не пользуются, и предпосылки тому следующие:
- сложность монтажа (нужна серебряный припой, проф оборудование и особые способности);
- для установки медных труб требуются особые крепления;
- высочайшая стоимость (медь – дорогой материал);
- высочайшая цена работ в силу их трудозатратности.
Металлопластиковые трубы
Этот тип труб является самым нужным посреди потребителей. Такие изделия выпускаются в широком типоразмерном ассортименте и совершенно подходят для монтажа систем отопления. Они владеют следующими плюсами:
- завышенная крепкость и долговечность (дюралевая либо стекловолоконная база, покрытая пластиком, в целом делает прочную конструкцию, не разрушающуюся с течением времени и стойкую к механическим повреждениям);
- стойкость к коррозионным процессам (герметичное наружное покрытие не пропускает воздух);
- малое гидравлическое сопротивление (такие трубы совершенно подходят для систем отопления с естественной и принудительной циркуляцией воды);
- владеют антистатическим свойством;
- простота и высочайшая скорость монтажа (для установки не требуются проф познания, довольно ознакомиться с техникой монтажа в вебе и приобрести особый паяльничек);
- низкая цена труб всех поперечников и девайсов к ним.
Надежное соединение частей обеспечивают особые элементы – фитинги. Если металлопластиковые трубы нужно соединить с металлическими или запорной арматурой, используются фланцы либо переходники на резьбовое соединение.
При монтаже отопительной системы из труб и фитингов, армированных стекловолокном, операция по зачистке этих частей не нужна, что существенно убыстряет и упрощает работы.
Таким макаром, металлопластиковые трубы являются хорошим вариантом для самостоятельного монтажа отопительной системы. Главное – верно подобрать нужное количество и поперечник труб и девайсов (фитингов).
Железные трубы для отопления и водоснабжения дома
Обширное использование железных труб в системах отопления и водоснабжения разъясняется их прочностью, долговечностью, простотой сварных соединений. Основное использование их — это транспортировка разных жидкостей и газов, изоляция и создание различных коммуникаций, которые могут быть подвержены воздействию брутальных сред.
Более того, время от времени их используют в строительстве в качестве конструкционного профиля. Делаются изделия по разным ГОСТам, из различных марок стали, имеют различные поперечникы, длины и толщину стены.
Система отопления и водоснабжения железными трубами
По методу производства выделяют:
Более нередко в отоплении дома применяют железные сварные трубы, и изредка железные бесшовные (цельнотянутые) трубы. Железные изделия изготовляют из мягенькой углеродистой стали, что упрощает процесс их гибки, выполнение резьбы и разных монтажных операций. Цена бесшовных выше, чем сварных, но они более надежны в эксплуатации и их рекомендуется применять в местах, недоступных для ремонта.
Толщина труб отопления
Сварные железные водогазопроводные (ГОСТ 3262-75) изготовляют сваркой встык поперечником от 6 до 100 50 мм, шириной стены от 1,8 до 5,5 мм. Водогазопроводные трубки используют в жилом и промышленном строительстве для газо- водо- и воздухопроводов, также для систем центрального отопления. По толщине стены они делятся на легкие, простые и усиленные; зависимо от метода получения резьбы — под вырезку и под накатку.
Бесшовные, Как видно из наименования, не имеют сварного шва либо другого соединения, и сделаны одним из методов ковки, прокатки, волочения либо прессования.
Бесшовные в свою очередь, делятся на:
- холоднодеформированные,
- горячедеформированные.
Горячедеформированные — это, деформированные при температуре выше температуры рекристаллизации (напряжения текучести и уровень деформационного упрочнения уменьшаются с повышением температуры, потому для деформации нужна силы меньше, чем при холодной обработке).
Холоднодеформированные бесшовные, выполняются методом холодной деформации.
Поперечник железных труб отопления — таблица
Проектировщиками и монтажниками уже подобраны рациональные соотношения термический мощности и внешнего поперечника отопительной пластмассовой трубы (как в каталоге производителей).
- Для 3000-5000 Вт — подойдет поперечником 20 мм;
- 6000-9000 Вт — 20 5 мм;
- 10000-15000 Вт — 30 два мм;
- 16000-21000 Вт — 40 мм;
- 22000-32000 Вт — 50 мм.
Вот таблица, позволяющая с наименьшими затратами времени выполнить расчет внутреннего поперечника трубопровода при известной термический нагрузке на него.
| Внутренний поперечник, мм | Термический поток( КВт) при скорости движения потока, м/с | ||
| 0,4 | 0,5 | 0,6 | |
| 12 | 3,7 | 4,6 | 5,5 |
| 15 | 5,75 | 7,2 | 8,6 |
| 20 | 10,2 | 12,8 | 15,3 |
| 25 | 16 | 20 | 24 |
| 32 | 26,2 | 32,7 | 39,2 |
| 40 | 40,9 | 51,1 | 61,3 |
| 50 | 63,9 | 79,8 | 95,8 |
Данные характеристики являются усредненными и, в особенности если термическая мощность находится поблизости пограничного значения, лучше обратиться к спецам. Но с большой толикой вероятности можно утверждать, что если требуемая термическая мощность контура, к примеру, двенадцать кВт (площадь около 100 20 м. кв.), то разводку системы отопления с принудительной циркуляцией необходимо проводить пластмассовыми трубами поперечником 30 два мм.