Как рассчитать диаметр трубы для отопления: расчет диаметра трубопровода отопления с фото и видео примерами

Выбор диаметра труб для отопления: как выбрать диаметр трубы, подбор по таблице с фото и видео примерами

Среди всех коммуникаций в любом доме одной из самых важных и неотъемлемых систем является отопительная, так как в том помещении, где нет нормального обогрева, зимой находиться крайне неприятно.

Обустройством отопительной системы, как правило, занимаются профессиональные мастера, поскольку эта работа требует наличия необходимых строительных навыков. Тем не менее, иногда допускается и собственноручный монтаж в том случае, если исполнитель обладает некоторыми знаниями в подобной сфере и имеет определенный набор нужных инструментов.

О том, как выбрать диаметр трубы для отопления так, чтобы вся система работала надежно, далее и пойдет речь.

Принцип выбора диаметра труб для отопления

Теплоноситель в системе отопления, как известно, циркулирует по трубам, которые идут к нагревательным элементам.

При этом очень важное свойство, которым должны обладать эти трубы – высокая пропускная способность, чтобы вода могла беспрепятственно поступать в отопительный контур.

Это значит, что выбор диаметра труб для отопления играет очень важную роль, поскольку от него во многом будут зависеть параметры функционирования всей системы.

Обратите внимание

Но здесь важно не просто как можно больше увеличить сечение трубы, а добиться максимально точного параметра. Так, если ширина трубы будет недостаточной, то это можно будет определить по характерному шуму, вызванному быстро циркулирующей воде в системе.

Кроме того, если выбор диаметра трубы для отопления основан на использовании больших значений, то это будет чревато высокими энергозатратами, так как увеличение сечения трубы прямо пропорционально увеличению объема циркулирующего в ней теплоносителя (прочитайте также: “

Трубы отопления – как выбрать для самостоятельного монтажа

“). Но слишком маленьким диаметр также не должен быть, несмотря на то, что воды в данном случае будет расходоваться меньше.

Как становится понятно, подбор диаметра трубы для отопления – дело весьма сложное, поэтому для упрощения этой работы следует изучить более точные варианты определения этого параметра.

Расчеты для подбора диаметра отопительной трубы

Перед тем как выбрать диаметр трубы для отопления, следует, в первую очередь, определиться с объемом энергии, требуемой для качественного обогрева жилой постройки. Сделать это можно, выполнив все необходимые замеры и высчитав площадь помещения, умножив ее длину на ширину.

Так, беря в расчет стандартные параметры комнаты (площадь 10 м² и ширина потолков до трех метров), можно сказать, что для обогрева такого помещения потребуется около 1кВт энергии.

Аналогичным способом можно вычислить и общее значение тепла, требуемое для всего дома в целом.

Но не стоит забывать, что такие вычисления выполнены для постройки, оснащенной утеплением и не имеющей каких-либо ярко выраженных участков с теплопотерями.

К примеру, помещению, имеющему площадь в 40 м², для качественного обогрева необходимо около 4 кВт энергии, при этом к полученному значению следует добавить еще 20% от полученной цифры. Такой расчет также позволит выполнить подбор диаметров труб отопления таблица с показателями которых поможет в этом.

Немаловажную роль при выполнении расчетов играет также и такой показатель, как скорость движения воды в системе отопления. Считается, что допустимым в данном случае является параметр, варьирующийся в пределах от 0,2 до 1,5 м/с.

В том случае, если скорость циркуляции будет ниже минимальной, это наверняка станет причиной появления пробок воздуха в контуре отопления, что обязательно скажется на качестве обогрева.

Важно

Профессиональные мастера утверждают, что наиболее подходящей для нормальной работы системы скоростью воды является показатель около 0,3 – 0,4 м/с.

Непосредственно диаметры труб для отопления можно вычислить по следующей схеме:

  • если мощность составляет от 3 до 5 кВт, то правильнее будет использовать сечение, равное 20 мм (оптимальная скорость воды – 0,2 – 0,4 м/с);
  • при мощности в пределах от 6 до 9 кВт диаметр должен быть равен 25 мм (скорость теплоносителя – 0,3 – 0,4 м/с);
  • в случае энергопотребления, равного 10 – 15 кВт, сечение трубы должно составлять около 32 мм со скоростью движения воды, равной 0,3 – 0,4 м/с;
  • потребление энергии в пределах 16 – 21 кВт требует наличия трубы диаметром 40 мм, а вода при этом должна циркулировать со скоростью от 0,3 до 0,4 м/с;
  • если тепловая энергия расходуется в больших количествах (22 – 32 кВт), то сечение трубы не должно быть меньше 50 мм, а скорость движения теплоносителя должна остаться прежней (0,3 – 0,4 м/с).

Таким образом, руководствуясь данной схемой, можно рассчитать, каким должен быть диаметр отопительной трубы, используемой в том или ином жилом помещении (прочитайте также: “

Как рассчитать диаметр трубы для отопления, какие параметры учитывать при этом

“).

Правильно выполненные расчеты позволят оборудовать надежную и экономичную систему отопления, а при возникновении любых сложностей профессиональную помощь могут оказать квалифицированные мастера, занимающиеся установкой такого оборудования и способные предоставить различные фото- и видеоматериалы, существенно упрощающие процесс монтажа.

Информация о выборе диаметра труб отопления на видео:

Источник: http://stroylab.su/vybor-diametra-trub-dlja-otoplenija-kak-vybrat

Диаметр труб для отопления с естественной циркуляцией

Важным пунктом расчета системы отопления является выбор диаметра труб. Учитывается  ряд факторов, зависящих от типа подключения отопительных элементов, необходимой мощности системы, параметров котла и т.п.

Начинать рассчитывать диаметр труб для отопления с естественной циркуляцией необходимо с выбора конкретного способа подключения системы и ее основных параметров.

В ходе расчетов уже можно будет делать выводы о целесообразности применения того или иного диаметра или же корректировать параметры системы, исходя из экономических, технологических или даже эстетических соображений.

Что учитывается при расчете

Основные критерии, которые важно учесть:

  • объем теплоносителя, достаточного для заполнения системы;
  • длина отопительного контура;
  • номинальная скорость потока теплоносителя;
  • требуемая продуктивность, кВт;
  • циркуляционное давление;
  • сопротивление труб и фитинга в отопительном контуре.

Для каждого параметра имеется диапазон приемлемых значений. Расчет при этом должен дать размер трубы системы отопления, удовлетворяющий всем требованиям и обеспечивающий оптимальные параметры.

Расчеты касаются внутреннего диаметра. Уже после получения нужного размера выбирается подходящий номинал, имеющийся в продаже, далее подбирается материал. От этого зависит толщина стенок, внешний диаметр и внешний вид.

Параметры отопления, используемые для расчета диаметра труб

  • объем контура отопления;
  • скорость движения теплоносителя;
  • теплоемкость;
  • перепад давления горячего и остывшего теплоносителя;
  • высота контура.

Объем жидкости в системе с естественной циркуляцией, сам по себе, не играет ключевой роли.

Чем больше теплоносителя, тем больше тратится топлива для нагрева, однако за счет увеличенного объема повышается давление циркуляции, что способствует росту КПД отопления.

Диаметр труб для отопления с естественной циркуляцией выбирается по возможности большим. Особенно, когда нет возможности повысить общую высоту контура.

Нужно распределять трубы и радиаторы таким образом, чтобы сократить путь от котла к радиатору. Слишком длинные линии на подаче, хоть и обеспечат больший напор в системе, однако снизят эффективность обогрева в дальних ее точках. При этом влияние оказывает только высота участка.

Скорость жидкости ограничивается в пределах 0,4-0,6 м/с, что позволит снизить до минимума сопротивление в трубах. Желательно поддерживать переходной тип движения воды в трубах между ламинарным (равномерным) и турбулентным (с завихрениями).

Требуемая мощность рассчитывается по формуле:

При естественной циркуляции важен напор циркуляции. Жидкость движется исключительно под действием сил гравитации. Горячий теплоноситель поступает в трубы, расположенные выше котла, например под потолком или на чердаке.

В радиаторах тепло переходит к внутреннему воздуху помещения.

Холодная вода имеет большую плотность и тяжелее горячей, потому она опускается, создавая естественный поток, стекая в котел, где вновь нагревается, образуя неразрывный цикл

Основная формула напора естественной циркуляции:

Схема для расчета высоты уровня воды

Основной параметр, влияющий на эффективность отопления – это высота уровня воды в системе, разница между уровнями подвода и отвода воды от радиатора.

Совет

Именно она задает необходимый циркуляционный напор под действием сил тяжести. Для двухтрубного горизонтального подключения высота считается между средней линией радиатора и средней линией котла, потому логично, что котел должен располагаться значительно ниже.

Для одноэтажного дома это означает расположение котла в подвальном помещении.

Высота при вертикальном распределении обозначает разницу уровней подводящей линии и обратной, при условии, что котел находится именно на уровне отводящей линии или немного ниже. Однако часто технически невозможно распределить котел и радиаторы на достаточной разнице высот, потому следует уменьшать сопротивление контура, в том числе увеличивать диаметр труб.

Иногда достаточно установить разгонный коллектор, «Л»-образный участок труб,ы дополнительно повышающий высоту контура отопления. Формировать его следует непосредственно от котла вверх и от верхней точки по пологому пути к первому радиатору в контуре.

Расчет сопротивления подбор оптимального диаметра трубы

Имея на руках все вышеперечисленные данные, начинается подбор сечения, часто не за один подход.

Выполнив разметку прокладки в соответствии со схемой подключения, берется условный размер в сечении, например в 1 дюйм.

После этого рассчитывается сопротивление системы и сравнивается с напором, создаваемым гравитацией при номинальном значении нагрева теплоносителя и температуры остывшей обратки.

  • Если напора не хватает, то увеличивается сечение, и расчеты повторяются.
  • Если скорость движения воды слишком низкая или объем теплоносителя слишком большой, то уменьшается сечение, и расчет повторяется заново.

Сопротивление трубопровода легче выразить как потерю напора в метрах водяного столба. Используется простая формула:

В формуле присутствует все ключевые параметры, такие как скорость течения, диаметры труб в системе отопления и их протяженность.

Сложность возникает с коэффициентом λ (гидравлического трения), который легче всего узнать из справочных данных для того типа труб, который выбран в качестве основного при проектировании.

В противном случае потребуется объемный и сложный путь расчета с применением Числа Рейнольдса, формул Блазиуса и Конакова, Альтшуля и Никурадзе.

Задача состоит в том, чтобы при естественной циркуляции сопротивление контура было меньше или равно напору, создаваемому разницей уровней.

Чтобы определиться, какой размер трубы выбрать для отопления с естественной циркуляцией, надо взять самый длинный контур от котла до дальнего радиатора и сравнивать расчетную потерю напора при условии, что и напор получается наименьший.

Имеется в виду, что при распределении маршрутов в отоплении с естественной циркуляцией все подводящие линии располагаются с небольшим обязательным уклоном от места ближайшего к котлу и к дальнему подводу последнего радиатора.

Составляет уклон примерно 1 см на каждый метр или не менее 0,5%.

Получив результаты

В ходе расчетов определяется оптимальный размер трубы. Однако следует учитывать, что окончательное проектирование должно выполняться профессионалам и с применением значительно более сложных формул и схем.

Читайте также:  Автономное газовое отопление частного дома: автономный газовый котел для системы отопления загородного дома, фото и видео примеры

Учитываются и количество колен, способ подключения, оптимизация по затратам, экономической целесообразности и даже эстетического вида.

При выборе диаметра учитывается разделение труб на основные и подводящие, наличие запорной арматуры и регулирующих приборов, с помощью которых настраивается обогрев в отдельных комнатах.

Удалось ли Вам самостоятельно выполнить подбор диаметра трубы для отопления? Как вариант, можно попробовать пересчитать параметры своего существующего отопления и определить его эффективность. Возможно, стоит пересмотреть некоторые моменты для достижения лучших показателей, особенно в экономии. Свои результаты, а также мнение о данной инструкции оставляйте в комментариях под статьей.

Частая ошибка старых систем отопления с естественной циркуляцией связана с разводкой труб. Колена формировались слишком угловатым и с заужением сечения, что приводит к существенному повышению гидродинамического сопротивления. Для снижения сопротивления необходимо соблюсти правильный радиус разворота (для стальных труб это 2-2,5D) и использовать трубогиб для сохранения профиля труб.

Диаметр труб для отопления с естественной циркуляцией

Источник: https://www.domskotlom.com/diametr-trub-dlya-otopleniya-s-estestvennoj-cirkulyaciej/

Какой должен быть диаметр труб отопления?

Когда перед вами встаёт необходимость установки труб отопления для котла, важно грамотно рассчитать их параметры. Также здесь важен тип системы отопления.

Если она работает за счет принудительной циркуляции, то теплоноситель движется благодаря насосу циркуляционного типа.

И при подборке труб нужно учитывать их главную функцию – доводить требуемый объём тепла к нагревателям (радиаторам, либо регистрам).

Чтобы вычислить диаметр труб отопления потребуются такие данные:

  1. Совокупные тепловые потери всего дома, либо квартиры.
  2. Мощь отопительных устройств в каждом помещении.
  3. Длина трубопровода.
  4. Метод разводки технологии (с одной трубой, с двумя, наличие натуральной или вынужденной циркуляции).

Далее предложен пример схемы, составленной на основе этих данных.

Для вычисления диаметра идёт схема с обозначенными показателями теплового воздействия на каждой составляющей.

Также следует учесть и такой нюанс: если будете ставить полипропиленовые или медные трубы, нужно знать, что у них делается маркировка внешнего диаметра. Что выявить внутренний диаметр, следует вычесть от внешнего диаметра толщину стенки.

У изделий из стали и металлопластика обозначается внутренний диаметр.

Тонкости с определением

Скрупулёзный расчёт сечения трубы сделать невозможно. Необходимо выбирать одну из нескольких версий. Причина: для достижения одного эффекта годятся различные способы. То есть встаёт задача по подаче к радиаторам требуемого объёма. При этом элементы должны нагреться равномерно.

Если работа идёт с технологией, имеющей принудительную циркуляцию, используются трубы, тепловой носитель и насос.

Здесь есть две версии действий, чтобы произвести расчет диаметра трубы для отопления:

  1. Устроить трубы с меньшим диаметром. Тогда подача теплового носителя происходит со значительной скоростью.
  2. Сделать технологию с трубами большего сечения, но с более медленным движением.

Первая версия более популярна. Причины:

  1. Приемлемые цены для труб меньших диаметров.
  2. Удобная работа с такими трубами.
  3. Когда делается открытая прокладка, эти трубы менее выделяются.
  4. При внедрении в пол или стены трубам нужны малогабаритные штробы.
  5. При скромном диаметре концентрируется меньше тепла, в итоге сокращается инертность, и экономится топливо.

Расчёт диаметра на основе мощи радиаторов

Существуют нормативные диаметры, высчитан определённый объём тепла, которое должно следовать по этим трубам. И постоянность рассчитывать одни и те же значения не рационально. По этой причине были сформированы вспомогательные расчётные таблицы.

По этим данным на основе нужного объёма тепла, динамики движения теплового носителя (ДДТН) и температур работы технологии, вычисляется потенциальный диаметр трубы для систем отопления.

И для вычисления сечения в отопительной сети нужно найти подходящие данные и по ним ориентироваться в размерах.

Обратите внимание

Рассчитывать требующийся диаметр следует по указанной ниже формуле, после чего добытые показатели отразить в таблице.

Расчет диаметра трубы отопления

D —трубопроводый диаметр (по умолчанию), мм

∆t° —температурные отличия в подаче и обратном движении, °С

Q — воздействие на конкретный участок сети, кВт — вычисленный вами объём тепла для обогреваемой комнаты.

V —ДДТН, м/с — используется из конкретного спектра.

В индивидуальной отопительной технологии ДДТН бывает от 0,2до 1,5 м/с. Согласно обширной практике, оптимальный показатель лежит в диапазоне 0,3 м/с — 0,7 м/с.

Если ДДТН ниже, то образуется воздушная пробка. А если выше, появляются сильные шумы.

Подходящий интервал скоростей подбирается по таблице. Применяются таблицы для изделий из разного материала (металла, пластика, полипропилена, металлопластика, меди). Есть данные для нормативных рабочих режимов: с высокой и средней температурной составляющей.

Далее приведены примеры работы с разными отопительными системами.

Пример 1. Система с двумя трубами.

Условия:

  1. В двухэтажном доме действует данная система.
  2. На каждом из этажей есть крылья в количестве двух.
  3. Будут применяться трубы из полипропилена.
  4. Рабочий режим 80/60.
  5. Температурная дельта 20°C
  6. Тепловые потери всего жилого помещения – 38 кВт. Из них 20 кВт получаются на первый этаж, 18 КВт – на второй.

Здесь работают 2 схемы.

Далее следует таблица для вычисления диаметра. Розоватые участки – это участки оптимальной ДДТН.

Расчётные действия:

  1. Вычисление трубы для зоны от котла до начального разветвления. Здесь идёт весь тепловой носитель. Объём тепла – 38 кВт. В таблице отыскивается нужная строка. По неё следуйте до розоватой зоны и поднимайтесь вверх. Подходящие диаметры: 40 и 50 мм. Лучше использовать меньший.
  2. Посмотрите на схему. Где идёт разделение потока по этажам. В таблице отыскиваются нужные строки, выявляется сечение труб. Для развода обеих веток подходит D = 32 мм.
  3. Каждый контур делится на две ветки. У них не отличий по нагрузке. На первом этаже в правую и левую сторону следует по 10 кВт. (результат деления 20 кВт). На втором получается 9 кВт. В таблице ищутся показатели ля этих зон: 25 мм. Такой размер применяется до понижения теплового воздействия до 5 кВт. Затем следует сечение 20 мм. Вычисляя значения для первого этажа, на данный параметр нужно перейти после второго обогревателя, а на втором этаже – после третьего.Специалисты рекомендуют перестраиваться на 20 мм при воздействии в 3 кВт.

После этих действий диаметры для указанных труб в обозначенных условиях найдены. Для обратного движения рассчитывать сечение не надо. А для разводки используйте те же трубы, что и для подачи.

Если будете задействовать не полипропиленовые изделия, вам помогут таблицы, в которых отражены значения по выбранному вами материалу.

Пример 2. Сеть с одной трубой. Принудительная циркуляция.

Расчёты идут по тому же принципу. Отличие в методе. Здесь применяется другая таблица. В ней оптимальный участок ДДТН имеет голубую окраску. Показатели мощности занесены в поле. Поэтому и сам процесс происходит иначе.

Таблица:

Важно

По нейопределим внутренние диаметры в указанной отопительной системе.Другие условия: 1 этаж, 6 радиаторов с последовательным подключением.

Расчётные действия.

  1. На входной участок сети от котла идёт 15 кВт. В зоне подходящих динамик отыскиваются показатели, приближенные к 15 кВт. Они таковы: 20 и 25 мм. Выбираем наименьший.
  2. На первом обогревателе тепловое воздействие сокращается до 12 кВт. Этот параметр находится в таблице. На второй радиатор получается также 20 мм.
  3. На третий необходимо воздействие в 10,5 кВт. Находится сечение – оно аналогичное – 20 мм.
  4. На четвёртый приходится 15 мм. Расчёт: 10,5 – 2 = 8,5 кВт.
  5. На пятый то же значение.
  6. На шестой – 12 мм.

Схема:

По найденным диаметрам труб для отопления определяем маркировку и подходящий материал.

Эти действия применимы для труб из полипропилена и металлопластика. Обладают скромной теплопроводностью. А через каждую стенку получаются несущественные потери. А если для системы взяты трубы из металла, то длина трубопровода получается приличная, такой же получается и потеря через поверхность.

Расчёты сечения металлических аналогов

Для внушительных отопительных сетей с металлическими трубами учитываются тепловые траты через стенки. Они не столь велики, но при большой длине трубы приводят к крайне низким температурам на заключительных обогревателях. И причиной тому может стать ошибочный выбор диаметра.

Пример расчёта:

Условия: стальная труба, D= 40 мм, толщина стенки = 1,4 мм.

Формула расчёта потерь такова: q = k*3.14*(tв-tп)

Здесь:

q — потери тепла на метр трубы,

k – линейный показатель тепловой передачи (для предложенной трубы он таков: 0,272 Вт*м/с);

tв — температурный показатель воды в данной трубе — 80°С;

tп — температурный показатель воздуха в комнате — 22°С.

Подставляются значения:

q = 0,272*3,15*(80-22)=49 Вт/с

Таким образом, на каждом метре потери составляют порядка 50 Вт. Если длина большая, потери могут стать фатальными. Разумеется, чем внушительнее сечение, тем огромнее потери.

Если требуется учитывать и такие потери, то во время расчётных действий к сокращению теплового воздействия на радиатор следует приплюсовать потери в трубопроводе.

И по общему значению вычисляется нужный диаметр для отопления дома.

Для индивидуальных отопительных технологий подобные значения не пагубны. И при вычислении потерь и мощи оборудования обычно округляют величины к увеличению. Так получается некоторый резерв, позволяющий избегать сложных расчётных операций.

Где взять таблицы?

Все производители труб для котла предлагают их на своих сайтах. Если не удалось отыскать необходимую таблицу, можно выбрать одно из этих действий:

  1. Применить предложенные ниже принципы подбора диаметров.
  2. Другое решение.

Обычно, маркируя трубы, производители обозначают внешние или внутренние параметры. С некоторой погрешностью они приравниваются. Если знаете внутренний диаметр, то можете вычислить и тип, и маркировку по предложенной таблице. Здесь же определяется параметр трубы из прочего материала.

Пример: стоит задача по расчёту диаметр труб из металлопластика для котла. Таблица для данного материала не найдена. Есть данные по полипропилену.Подбираются параметры для него. По таблице вычисляются аналоги для металлопластика. Имеется погрешность. Но если сеть имеет принудительную циркуляцию, эта погрешность приемлема.

Таблица по трубам из разных материалов.

Другой метод определения диаметра

Его основа – логика при изучении многих отопительных систем. Этот метод изобретён монтажниками. Он работает для частных построек и квартир на малогабаритных системах.

Рабочая схема данного метода:

Из многих котлов идут патрубки первого (подачи) и обратного движения. Их параметры:¾ и ½ дюйма. И эта труба применяется для разводки до начального разветвления. А потом на следующей ветке размер сокращается на один шаг.

В системах, скромных по размерам, обычно присутствует 3-9 радиаторов, 2-3 ветки. Для каждой из них приходится 2-3 радиатора. Для подобных сетей эта методика оптимальна. Он приемлем и для одноэтажных частных построек.

Читайте также:  Виды системы отопления: какие разновидности схем отопления частного дома и зданий существуют, примеры на фото и видео

Источник: http://pechiexpert.ru/diametr-trub-otopleniya/

Расчет диаметра труб отопления: формулы и примеры

Как выполняется расчет диаметров трубопроводов отопления при известной мощности котла? Как подсчитать минимальный диаметр для отдельного участка контура? В данной статье нам предстоит познакомиться с формулами, применяемыми при вычислениях, и сопроводить знакомство примерами расчетов.

Для чего это необходимо

А в действительности – для чего нужен расчет диаметров труб отопления? Из-за чего просто-напросто не взять трубы заведомо избыточного размера? Так как тем самым мы обезопасим себя от чрезмерно медленной циркуляции в контуре.

Увы, у для того чтобы подхода имеется пара больших недочётов.

  • Материалоемкость и цена погонного метра растет пропорционально квадрату диаметра. Затраты будут далеко не копеечными.
  • Что не менее важно, увеличившийся диаметр трубопровода свидетельствует повышение количество теплоносителя и выросшую тепловую инерционность системы. Она будет продолжительнее прогреваться и продолжительнее остывать, что не всегда нужно.
  • Наконец, при открытой прокладке толстых труб отопления они не очень-то украсят помещение, а при скрытой – увеличат глубину штроб в стенках либо толщину стяжки на полу.

Формулы

Потому, что мы с вами, глубокоуважаемый читатель, не посягаем на получение диплома инженера-теплотехника, не начнём лезть в дебри.

Упрощенный расчет диаметра трубопровода отопления выполняется по формуле D=354*(0,86*Q/Dt)/v, в которой:

  • D – искомое значение диаметра в сантиметрах.
  • Q – тепловая нагрузка на соответствующий участок контура.
  • Dt – дельта температур между подающим и обратным трубопроводами. В обычной автономной системе она равна приблизительно 20 градусам.
  • v – скорость потока теплоносителя в трубах.

Похоже, для продолжения нам не достаточно кое-каких данных.

Дабы выполнить расчет диаметра труб для отопления, нам необходимо:

  1. Узнать, с какой большой скоростью может двигаться теплоноситель.
  2. Обучиться рассчитывать тепловую мощность всей системы и ее отдельных участков.

Скорость теплоносителя

Она обязана соответствовать паре граничных условий.

С одной стороны, теплоноситель обязан оборачиваться в контуре приблизительно три раза за час. В другом случае заветная дельта температур заметно увеличится, сделав нагрев радиаторов неравномерным. Помимо этого, в сильные холода мы возьмём в полной мере настоящую возможность разморозки самых прохладных участков контура.

Иначе, избыточно громадная скорость породит гидравлические шумы. Засыпать под шум воды в трубах – наслаждение, скажем так, на любителя.

Допустимым считается диапазон скоростей потока от 0,6 до 1,5 метров в секунду; наряду с этим в расчетах в большинстве случаев употребляется максимально допустимое значение – 1,5 м/с.

Тепловая мощность

Вот схема ее расчета для нормированного теплового сопротивления стен (для центра страны – 3,2 м2*С/Вт).

  • Для частного дома за базовую мощность берутся 60 ватт на кубометр помещения.
  • К ним добавляется 100 ватт на каждое окно и 200 – на каждую дверь.
  • Итог умножается на региональный коэффициент, зависящий от климатической территории:
Средняя температура января Коэффициент
-40 2,0
-25 1,6
-15 1,4
-5 1
0,8

Так, помещение объемом 300 м2 с тремя дверью и окнами в Краснодаре (средняя температура января – +0,6С) потребует (300*60+(3*100+200))*0,8=14800 ватт тепла.

Для зданий, тепловое сопротивление стен которых существенно отличается от нормированного, употребляется еще одна упрощенная схема: Q=V*Dt*K/860, где:

  • Q – потребность в тепловой мощности в киловаттах.
  • V – количество отапливаемого помещения в кубометрах.
  • Dt – отличие температур между улицей и помещением в пик холодов.
  • К – коэффициент утепления здания. Откуда брать его значения? Инструкция отыщется в очередной таблице.
Коэффициент утепления Описание ограждающих конструкций
0,6 – 0,9 Пенопластовая либо минераловатная шуба, утепленная кровля, энергосберегающие тройные стеклопакеты
1,-1,9 Кладка в полтора кирпича, однокамерные стеклопакеты
2 – 2,9 Кладка в кирпич, окна в древесных рамах без утепления
3-4 Кладка в полкирпича, остекление в одну нитку

Откуда брать нагрузку для отдельного участка контура? Она рассчитывается по объему помещения, которое отапливается этим участком, одним из вышеприведенных способов.

Пример расчета

Итак, в теории мы знаем, как вычислить диаметр трубы отопления.

Давайте подтвердим теоретические знания своими руками и практикой выполним расчет для следующих условий:

  • Нам нужно вычислить диаметр розлива в частном доме площадью 100 квадратных метров.
  • Высота потолка в доме – 2,8 метра.
  • Стенки являются кадкой газобетонными блоками марки D600 толщиной 40 см с наружной пенопластовой шубой толщиной 150 мм.
  • Дом находится в Комсомольске-на-Амуре Хабаровского края (средний минимум температуры января – -30,8 С). Внутреннюю температуру примем равной +20 С.

Сначала вычислим потребность в тепловой мощности.

Утепление очевидно обеспечит тепловое сопротивление лучше нормированного, что вынудит нас обратиться к второй из приведенных схем расчета.

  1. Внутренний количество дома равен 100*2,8=280 м3.
  2. Дельта температур между домом и улицей в нехорошем для нас случае будет равна 50 градусам.
  3. Коэффициент утепления примем равным 0,7.
  4. Расчетная мощность бытового отопительного котла должна быть не меньше 280*50*0,7/860=11,4 КВт.

Осталось выполнить фактически расчет диаметра трубы для отопления. Он будет равным 354*(0.86*11,4/50)/1,5=2,4 см, что соответствует металлической ВГП трубе ДУ 25 либо полипропиленовой трубе с внешним диаметром 32 мм.

Заключение

Разрешим себе напомнить, что нами приведены предельно упрощенные схемы расчетов. Как неизменно, дополнительную тематическую данные читатель сможет найти в прикрепленном к статье видео. Удач!

Источник: http://uchebniksantehnika.ru/otoplenie/raschet-diametra-trub-otopleniia-formuly-i-primery.html

Диаметр трубы для отопления частного дома: упрощенные формулы расчета

Чтобы правильно спроектировать систему отопления, необходимо проанализировать все факторы, которые будут влиять на её эффективность. В первую очередь, нужно рассчитать размеры диаметров труб отопления.

От этих измерений зависит экономичность и практичность теплосети. Многие владельцы доверяют интуиции и примерным подсчетам, что приводит к прорыву трубопровода и периодическим поломкам главных узлов системы.

Теоретические сведения

Существует несколько видов систем отопления, однако водяной тип пользуется самой большой популярностью и является выбором номер один на протяжении десятилетий. Самой эффективной сетью считается та, где теплоноситель осуществляет движение посредством принудительной циркуляции. Благодаря этому можно быстро прогреть дом большой площади.

Перед расчетом и проектированием теплосети следует определить материал труб и соединительных деталей. Широкое распространение получили такие материалы:

  • сталь;
  • металлопластик;
  • полипропилен;
  • медь.

Грамотно рассчитанный диаметр положительно влияет на всю длину трубопровода, на тепловые потери, а также на количество подключенных радиаторов.

Грамотно рассчитанный диаметр положительно влияет на всю длину трубопровода, на тепловые потери, а также на количество подключенных радиаторов.

Зачем нужно рассчитывать диаметр труб?

На первый взгляд, расчет сечения труб – задача простая и быстрая, но это не так, ведь трубы должны гарантировать транспортировку необходимого количества теплоносителя для создания комфортной температуры в доме. У системы отопления есть очень важные характеристики, часть из них напрямую зависит от диаметра труб:

  • Скорость транспортировки теплоисточника. Этот показатель влияет не только на шумность при функционировании системы отопления, но и регулирует распределение теплоты по частям теплоснабжения. Другими словами, жидкость не должна снизить температуру до минимума, пока не был достигнут последний радиатор в сети.
  • Количество теплоисточника. Сечение труб с самостоятельной циркуляцией должно быть достаточно большим, иначе будут слишком большие потери из-за трения. Но увеличение объема теплоносителя влечет за собой увеличение затрат на нагрев.
  • Гидравлические потери. Иногда в системе используются пластиковые трубы с разными диаметрами, такое явление непременно приведет к разности давления на стыке, что вызовет резкое увеличение гидравлических потерь.

Способы расчета

Для расчета сечения необходимо знать некоторые важные характеристики труб отопления:

  • материал изготовления;
  • внутренний диаметр фасонных элементов, фитингов и непосредственно отопительных труб;
  • толщина стенок;
  • номинальный размер диаметра внутренней стороны.

Формула для вычисления сечения трубопровода

Простому обывателю без специальных знаний можно воспользоваться простой формулой:

, где:

  • D – диаметр трубопровода, см;
  • Δt – разница температуры между обраткой и подачей, градусы Цельсия;
  • Q – нагрузка на отдельный участком теплосети, кВт;
  • V– скорость теплоисточника, м/сек.

Специалисты для вычислений используют сложные методы и специальное программное обеспечение.

Необходимо учитывать, что при стандартных значениях температура теплоносителя не должна опускаться на подаче меньше 90 градусов, а на обратке она остывает примерно до 70 градусов, соответственно,  составляет около 20 градусов.

Расчет необходимой тепловой мощности

Для определения минимальной мощности отопительной системы можно использовать простую формулу:

, где:

  • Qт – необходимая тепловая нагрузка, кВт/час;
  • Δt – разность между наружной температурой воздуха и необходимой температурой в комнате, градусы Цельсия;
  • V – объем помещения, кубические метры;
  • 860 – коефициент необходим для перевода значения в кВт/час;
  • К – теплопотери сооружения.

Показатель (К) зависит от конструкции дома и его теплоизоляционных характеристик

Последний показатель (К) зависит от конструкции дома и его теплоизоляционных характеристик.

Таблица

Не всегда удается использовать формулы, поскольку их сложно запомнить, да и желание может отсутствовать. Решением этой проблемы является специальная таблица. В ней указаны точные измерения, которыми обладает теплоисточник, она учитывает определенные схемы соединений труб, характеристики устройств обогрева и т.д.

Таблица для расчета диаметров труб отопления

Таблица для расчета диаметров труб отопления

Использовать таблицу следует после расчетов трубопровода, поскольку каждая отопительная сеть имеет индивидуальную привязку к оборудованию и функционирует на определенном теплопереносчике – масле или воде. Плюс ко всему, таблица обязательно учитывает вид циркуляции: принудительный либо естественный.

Расчет сечения труб отопления – это очень важный процесс, который заслуживает особого внимания, ведь от него зависит эффективность и длительность эксплуатации всей теплосети.

Источник: https://heatheat.ru/otoplenie/truby/diametr

Как рассчитать параметры труб

При строительстве и обустройстве дома трубы не всегда используются для транспортировки жидкостей или газов.

Часто они выступают как строительный материал — для создания каркаса различных построек, опор для навесов и т.д. При определении параметров систем и сооружений необходимо высчитать разные характеристики ее составляющих.

В данном случае сам процесс называют расчет трубы, а включает он в себя как измерения, так и вычисления. 

Для чего нужны расчеты параметров труб

В современном строительстве используются не только стальные или оцинкованные трубы. Выбор уже довольно широк — ПВХ,  полиэтилен (ПНД и ПВД), полипропилен, металлопластк, гофрированная нержавейка.

Они хороши тем, что имеют не такую большую массу, как стальные аналоги. Тем не менее, при транспортировке полимерных изделий в больших объемах знать их массу желательно — чтобы понять, какая машина нужна.

Вес металлических труб еще важнее — доставку считают по тоннажу. Так что этот параметр желательно контролировать.

То, что нельзя измерить, можно рассчитать

Совет

Знать площадь наружной поверхности трубы надо для закупки краски и теплоизоляционных материалов. Красят только стальные изделия, ведь они подвержены коррозии в отличие от полимерных. Вот и приходится защищать поверхность от воздействия агрессивных сред.

Читайте также:  Расчет расхода теплоносителя для системы отопления: формула по тепловой нагрузке, как рассчитать расход воды по мощности системы

Используют их чаще для строительства заборов, каркасов для хозпостроек (гаражей, сараев, беседок, бытовок), так что условия эксплуатации — тяжелы, защита необходима, потому все каркасы требуют окраски.

Вот тут и потребуется площадь окрашиваемой поверхности — наружная площадь трубы.

При сооружении системы водоснабжения частного дома или дачи, трубы прокладывают от источника воды (колодца или скважины) до дома — под землей.

И все равно, чтобы они не замерзли, требуется утепление. Рассчитать количество утеплителя можно зная площадь наружной поверхности трубопровода.

Только в этом случае надо брать материал с солидным запасом — стыки должны перекрываться с солидным запасом.

Сечение трубы необходимо для определения пропускной способности — сможет ли данное изделие провести требуемое количество жидкости или газа. Этот же параметр часто нужен при выборе диаметра труб для отопления и водопровода, расчета производительности насоса и т.д.

Внутренний и наружный диаметр, толщина стенки, радиус

Трубы — специфический продукт. Они имеют внутренний и наружный диаметр, так как стенка у них толстая, ее толщина зависит от типа трубы и материала из которого она изготовлена. В технических характеристиках чаще указывают наружный диаметр и толщину стенки.

Внутренний и наружный диаметр трубы, толщина стенки

Имея эти два значения, легко высчитать внутренний диаметр — от наружного отнять удвоенную толщину стенки: d = D — 2*S. Если у вас наружный диаметр 32 мм, толщина стенки 3 мм, то внутренний диаметр будет: 32 мм — 2 * 3 мм = 26 мм.

Если же наоборот, имеется внутренний диаметр и толщина стенки, а нужен наружный — к имеющемуся значению добавляем удвоенную толщину стеки.

С радиусами (обозначаются буквой R) еще проще — это половина от диаметра: R = 1/2 D. Например, найдем радиус трубы диаметром 32 мм. Просто 32 делим на два, получаем 16 мм.

Измерения штангенциркулем более точные

Что делать, если технических данных трубы нет? Измерять. Если особая точность не нужна, подойдет и обычная линейка, для более точных измерений лучше использовать штангенциркуль.

Расчет площади поверхности трубы

Труба представляет собой очень длинный цилиндр, и площадь поверхность трубы рассчитывается как площадь цилиндра. Для вычислений потребуется радиус (внутренний или наружный — зависит от того, какую поверхность вам надо рассчитать) и длина отрезка, который вам необходим.

Формула расчета боковой поверхности трубы

Чтобы найти боковую площадь цилиндра, перемножаем радиус и длину, полученное значение умножаем на два, а потом — на число «Пи», получаем искомую величину. При желании можно рассчитать поверхность одного метра, ее потом можно умножать на нужную длину.

Для примера рассчитаем наружную поверхность куска трубы длиной 5 метров, с диаметром 12 см. Для начала высчитаем диаметр: делим диаметр на 2, получаем 6 см.

Обратите внимание

Теперь все величины надо привести к одним единицам измерения. Так как площадь считается в квадратных метрах, то сантиметры переводим в метры. 6 см = 0,06 м.

Дальше подставляем все в формулу: S = 2 * 3,14 * 0,06 * 5 = 1,884 м2. Если округлить, получится 1,9 м2.

Расчет веса

С расчетом веса трубы все просто: надо знать, сколько весит погонный метр, затем эту величину умножить на длину в метрах.

Вес круглых стальных труб есть в справочниках, так как этот вид металлопроката стандартизован. Масса одного погонного метра зависит от диаметра и толщины стенки.

Один момент: стандартный вес дан для стали плотностью 7,85 г/см2 — это тот вид, который рекомендован ГОСТом.

Таблица веса круглых стальных труб

В таблице Д — наружный диаметр, условный проход — внутренний диаметр, И еще один важный момент: указана масса обычных стального проката, оцинкованные на 3% тяжелее.

Таблица веса профилированной трубы квадратного сечения

Как высчитать площадь поперечного сечения

Формула нахождения площади сечения круглой трубы

Если труба круглая, площадь сечения считать надо по формуле площади круга: S = π*R2. Где R — радиус (внутренний), π — 3,14. Итого, надо возвести радиус в квадрат и умножить его на 3,14.

Например, площадь сечения трубы диаметром 90 мм. Находим радиус — 90 мм / 2 = 45 мм. В сантиметрах это 4,5 см. Возводим в квадрат: 4,5 * 4,5 = 2,025 см2, подставляем в формулу S = 2 * 20,25 см2 = 40,5 см2.

Площадь сечения профилированной трубы считается по формуле площади прямоугольника: S = a * b, где  a и b — длины сторон прямоугольника. Если считать сечение профиля 40 х 50 мм, получим S = 40 мм * 50 мм = 2000 мм2 или 20 см2 или 0,002 м2.

Как рассчитать объем воды в трубопроводе

При организации системы отопления бывает нужен такой параметр, как объем воды, которая поместится в трубе. Это необходимо при расчете количества теплоносителя в системе. Для данного случая нужна формула объема цилиндра.

Формула расчета объема воды в трубе

Тут есть два пути: сначала высчитать площадь сечения (описано выше) и ее умножить на длину трубопровода. Если считать все по формуле, нужен будет внутренний радиус и общая длинна трубопровода. Рассчитаем сколько воды поместится в системе из 32 миллиметровых труб длиной 30 метров.

Сначала переведем миллиметры в метры: 32 мм = 0,032 м, находим радиус (делим пополам) — 0,016 м. Подставляем в формулу V = 3,14 * 0,0162 * 30 м = 0,0241 м3. Получилось = чуть больше двух сотых кубометра. Но мы привыкли объем системы измерять литрами. Чтобы кубометры перевести в литры, надо умножить полученную цифру на 1000. Получается 24,1 литра.

Источник: http://DekorMyHome.ru/remont-i-oformlenie/kak-rasschitat-parametry-tryb.html

Как определить диаметр трубы для отопления?

При монтаже системы отопления частного дома, рано или поздно встаёт вопрос — какой диаметр труб для отопления выбрать?

Одни, не задумываясь, принимают за образец «как у соседа, он доволен». Другие покупают самое дешевое, из имеющегося ассортимента ближайшего магазина. Третьи точно знают, что ответы на свои вопросы найдут в Сети.

Важно

Действительно, в интернете много информации по этой теме. Большинство сайтов копируют друг друга, перегружая пользователей сложными формулами и коэффициентами. Но эти расчеты необходимы специалистам — теплотехникам при проектировании отопления сложных промышленных объектов.

Предлагаем практическое пособие по расчету диаметра труб для отопления частного дома.

Начальные параметры

  1. Разница температур. Для эффективного теплообмена и обеспечения максимального ресурса труб и всех элементов трубопровода, разница температур (дельта) подачи и обратки должна составлять 20°С.
  2. Скорость движения теплоносителя в трубах. Оптимальная скорость воды в трубах находится в диапазоне 0,5 — 1,0 м/с.

Перекачиваемая среда

Оптимальная скорость в трубопроводе, м/с

ЖИДКОСТИ

Движение самотеком:

Вязкие жидкости

0,1 – 0,5

Маловязкие жидкости

0,5 – 1

Перекачивание носом:

Всасывающий трубопровод

0,8 – 2

Нагнетательный трубопровод

1,5 – 3

Уменьшение скорости теплоносителя приведёт к снижению температуры возвращающейся жидкости и увеличению времени нагрева её в котле. Соответственно, увеличится и расход топлива. Повышение скорости увеличивает гидравлический шум всей системы.

Практический совет

Проектируя систему отопления, заранее определитесь с видом теплоносителя. Вода и антифризы имеют разную вязкость. Спроектированная система под воду может не эффективно работать на незамерзающих жидкостях.

Расчет

Рассчитываем потребность дома в тепловой мощности. Базовым значением является 60 Вт/м³ внутреннего объема. Источниками поступления холодного воздуха являются окна и уличные двери. Каждое окно добавляет к потребности тепловой мощности до 100 Вт, входная дверь — 200 Вт.

Практический совет

Не зависимо от материала окон, это показатель в расчетах не меняйте.

Коэффициент тепловых потерь для конкретного региона. Для центральных областей европейской части страны принят коэффициент — 1,2 — 1,3. Для южных регионов — 0,7 — 0,9, для Дальнего Востока — 1,5 и 2,0 для Чукотки и Якутии.

Для примера рассчитаем диаметр труб отопления частного дома размером 6 х 8 метров с высотой потолков 3 метра. В доме 5 окон и 2 двери. Расположение — Воронеж.

  1. Объём помещения: 6 х 8 х 3 = 144 м³.
  2. Необходимая тепловая мощность: 144 х 60 = 8640 Вт.
  3. Увеличение потребности в тепле из-за наличия окон и дверей:
  4. (5 х 100) + (2 х 200) = 900 Вт.

  5. Сумма 8640 + 900 = 9540 Вт.
  6. Территориальный коэффициент: 9540 х 1,2 = 11448 Вт. Или 11,45 КВт.

Округлять необходимо в большую сторону.

Для определения диаметра труб воспользуемся таблицей.

По данной таблице оптимальным диаметром трубы для отопления является 15 мм, при скорости теплоносителя 0,8м/сек.

Помните, что это значение внутреннего диаметра трубы.

В зависимости от материала трубы одного и того же наружного диаметра, внутренний диаметр значительно отличается.

Как видно из таблицы, трубы PN10, PN20, PN25 при одинаковом наружном диаметре 20мм, имеют разное значение внутреннего диаметра.

Данный расчет выполнен для одного контура отопления — радиаторного. При использовании в качестве отопительного элемента водяного тёплого пола, образуется дополнительный контур. Как правило, два и более контура нуждаются уже в принудительной циркуляции теплоносителя и монтаже коллектора.

Расчет диаметра коллектора отопления

Коллектор обеспечивает равновесие и стабильность всей гидравлической системы. Для эффективной работы необходимо обеспечить одинаковую пропускную способность всех элементов системы отопления. Изготовить коллектор своими руками под силу большинству мужчин.

Основным критерием распределительного коллектора является его диаметр. Площадь поперечного сечения корпуса должна равняться или быть больше суммарной площади отводящих трубопроводов. Сечение сборного коллектора — не меньше сумм площадей подводящих труб.

Расчет коллектора произведём на примере. К существующей системе отопления радиаторами добавим один контур водяного тёплого пола ванной и санузла.

Совет

Площадь сечения коллектора будет равняться сумме площадей сечения трубы отопления (первый контур) и площади сечения трубы подачи тёплого пола (второй контур):

Sк = Sо + Sтп

Площадь сечения труб определяется по формуле S=π х d²/4

В нашем примере для отопления принята труба 25мм с внутренним Ø16,6мм.

Площадь сечения трубы: Sо = 3,14 х 16,6²/4 = 216,31мм².

Для контура тёплого пола примем трубу с внутренним Ø13,2мм.

Площадь сечения трубы: Sо = 3,14 х 13,2²/4 = 136,78мм².

Площадь сечения корпуса коллектора равняется:

 Sк = 216,31+136,78=353,09мм².

Диаметр коллектора равен d=2√S/π = 2√354/4 = 18,81мм или на практике — Ø 20мм.

В этом расчете получен внутренний диаметр распределительного коллектора.

Если диаметры всех подводящих труб одинаковые — расчет упрощается.

При расчете коллектора необходимо учесть расстояние между патрубками. Они должны располагаться относительно друг друга на расстоянии трёх диаметров коллектора.

Коллекторы заводского исполнения уже имеют необходимые параметры. Более подробную характеристику можно получить у менеджера.

Схемы обвязки наглядно демонстрирует данный обзор:

Двухтрубная система отопления имеет свои особенности. Смотрите видео:

Источник: http://www.MasterGrad.com/blogs/post/11437/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector