Jak dokonać obliczenia ogrzewania rur grzewczych: weź pod

25-01-2018
Ogrzewanie

Instalując system ogrzewania w prywatnym domu lub mieszkaniu, głównym celem jest zawsze uzyskanie maksymalnej wydajności urządzenia, tak aby wydane pieniądze zostały wydane na ogrzanie pomieszczenia.

Rury stalowe w izolacji

Jest to możliwe przy odpowiednim wyborze:

  • nie tylko system i grzejniki;
  • ale także średnica rur;
  • jak również materiał ich wytwarzania.

Nauczmy się, jak wykonywać takie obliczenia, zwracać uwagę na to, które materiały są bardziej opłacalne i obejrzeć klip wideo na temat tego materiału.

Rury grzewcze

Rury z różnych materiałów
  • Średnica i hydrauliczne obliczanie rurociągów jest możliwe tylko wtedy, gdy istnieją do tego podstawowe parametry, takie jak:
    1. Materiał do produkcji, na przykład stal, miedź, żeliwo, cement chryzotylowy, polipropylen.
    2. Średnica wewnętrzna.
    3. Dane dotyczące średnicy i materiałów okuć i kształtek.
    4. Grubość ścian rur, kształtek i kształtek.
    • Nie jest jasne, gdzie pojawiła się opinia, że ​​wraz ze wzrostem średnicy rur wzrasta jakość ogrzewania, podobnie jak w przypadku wzrostu powierzchni rurociągu, zwiększa się przenikanie ciepła. Teoretycznie jest to oczywiście bardzo podobne do prawdy, ale w rzeczywistości wszystko wygląda inaczej.
    • Przede wszystkim w przypadku rur o dużych średnicach konieczne jest pompowanie do systemu dużej ilości płynu chłodzącego, który musi zostać podgrzany. W konsekwencji wzrasta zużycie zużywanej energii (energii elektrycznej, gazu, cieczy lub paliwa stałego). A same rury nie są urządzeniem grzewczym (w grzejnikach do ogrzewania stosuje się metodę konwekcji, to znaczy, że wydajność znacznie wzrasta), okazuje się, że zużycie materiałów i energii nie jest uzasadnione.
    • Ponadto wzrost ilości płynu w obwodzie prowadzi do spadku ciśnienia w układzie, dlatego po powrocie trzeba będzie zainstalować pomocniczą pompę obiegową dla systemu grzewczego, co ponownie wiąże się z pewnymi kosztami. Oczywiście, nawet przy dużej średnicy rur obrysu możliwe jest osiągnięcie pożądanej temperatury w ogrzewanym pomieszczeniu, ale cena materiałów i źródeł energii będzie zbyt wysoka.

    Uwaga! Dla optymalnej instalacji i obsługi instalacji grzewczej (przy wyborze średnicy) ciśnienie w każdym pierścieniu obiegowym powinno być o 10% wyższe niż straty spowodowane oporem hydraulicznym.

    Określenie średnicy

    Zmierz średnicę. Zdjęcie

    Do profesjonalnych obliczeń średnicy przewodów grzewczych inżynierowie zajmujący się ogrzewaniem stosują dużą liczbę wzorów, a takie obliczenia są zwykle potrzebne w przypadku projektów wielopiętrowych budynków mieszkalnych i publicznych, przedsiębiorstw i innych instytucji. W przypadku Twojego domu prawdopodobnie nie będziesz potrzebować takich dokładnych liczb, dlatego oferujemy uproszczony schemat, z którego może skorzystać każdy hydraulik.

    Wzór dla takich obliczeń jest następujący: D = v354 * (0,86 * Q /? T) / V, a teraz wystarczy podstawić wartości parametrów pod litery.

    Tutaj:

    • D jest średnicą rury (cm);
    • Q - obciążenie mierzonego obszaru (kW);
    • ?t jest różnicą temperatur w rurze zasilającej i powrotnej (t? C);
    • V - prędkość płynu chłodzącego w układzie (m / s).

    Uwaga Jeżeli na doprowadzeniu chłodziwa do kotła jego temperatura wynosi 80 ° C, a po powrocie na kotle 60 ° C, wówczas w tym przypadku wartość T będzie równa

    Zużycie Wydajność rury (kg / h)
    Du pipe 15 mm 20 mm 25 mm 32 mm 40 mm 50 mm 65 mm 80 mm 100 mm
    Pa / m mbar / m ?0,15 m / s ?0,15 m / s 0,3 m / s
    90,0 0,900 173 403 745 1627 2488 4716 9612 14940 30240
    92,5 0,925 176 407 756 1652 2524 4788 9756 15156 30672
    95,0 0,950 176 414 767 1678 2560 4860 9900 15372 31104
    97,5 0,975 180 421 778 1699 2596 4932 10044 15552 31500
    100,0 1000 184 425 788 1724 2632 5004 10152 15768 31932
    120,0 1,200 202 472 871 1897 2898 5508 11196 17352 35100
    140,0 1400 220 511 943 2059 3143 5976 12132 18792 38160
    160,0 1600 234 547 1015 2210 3373 6408 12996 20160 40680
    180,0 1800 252 583 1080 2354 3589 6804 13824 21420 43200
    200,0 2000 266 619 1154 2488 3780 7200 14580 22644 45720
    220,0 2200 281 652 1202 2617 3996 7560 15336 23760 47880
    240,0 2400 288 680 1256 2740 4176 7920 16056 24876 50400
    260,0 2600 306 713 1310 2855 4356 8244 16740 25920 52200
    280,0 2,800 317 742 1364 2970 4456 8568 17338 26928 54360
    300,0 3000 331 767 1415 3078 4680 8802 18 000 27900 56160

    Proporcjonalna zależność pomiędzy przepustowością a średnicą rury

    Obliczanie mocy cieplnej (obciążenia)

    System ogrzewania prywatnego domu

    Aby określić optymalną pojemność cieplną systemu ogrzewania prywatnego domu, można użyć następującej formuły: Qt = V *? T * K / 860.

    Teraz, po prostu, musisz zastąpić wartości liczbowe zamiast znaków i tutaj:

    • Qt jest wymaganą wydajnością energii cieplnej dla danego pomieszczenia (kW / h);
    • V - objętość ogrzewanego pomieszczenia (m3);
    • ?t jest różnicą temperatur w rurze zasilającej i powrotnej (t? C);
    • K - współczynnik strat ciepła pomieszczenia (w zależności od rodzaju budynku, grubości ściany i izolacji termicznej);
    • 860 - konwersja do kW / h.

    W sektorze prywatnym budynki mogą się bardzo różnić od siebie, ale jednak często stosuje się tam następujące wartości współczynnika strat ciepła (K):

    • Jeśli struktura architektoniczna ma uproszczoną konstrukcję (drewno, metal falisty) i nie ma izolacji, wówczas K = 3-4;
    • Uproszczona budowa struktury architektonicznej o niskim stopniu izolacji termicznej, na przykład układanie jednej cegły lub bloku piankowego 405x400x200 mm - tutaj K = 2-2,9;
    • W standardowych konstrukcjach architektonicznych (układanie w dwie cegły i niewielką liczbę okien i drzwi, dach jest standardem) K = 1-1,9;
    • Przy wysokim stopniu izolacji cieplnej dla standardowych konstrukcji architektonicznych z niewielką liczbą okien i drzwi oraz ocieplonym dachem i podłogą, instrukcja wskazuje, że K = 0,6-0,9.
    Zwiększona izolacja ścian

    Jeśli chcesz obliczyć średnicę rury, to, jak wspomniano powyżej, potrzebujesz wartości różnicy temperatur między ulicą a pomieszczeniem. W domu, temperatura w pomieszczeniu (18-20 ° C) lub temperatura, która najbardziej Ci odpowiada, są traktowane jako punkt odniesienia, a od ulicy musisz zastąpić średnią wartość przyjętą dla twojego regionu.

    Na przykład, twój pokój ma objętość 3,5 * 5,5 * 2,6 = 50,05 m3 i jest dobrze ocieplona, ​​tzn. są grube lub izolowane ściany, podłoga i sufit są izolowane, a współczynnik 0,9. W regionie moskiewskim średnia temperatura powietrza w zimie wynosi -28 ° C, a dla mikroklimatu w pomieszczeniu przyjmujemy wartość 20 ° C, wówczas wartość AT będzie równa 28 + 20 = 48 ° C. W tym przypadku Qt = 50,05 * 48 * 0,9 / 860? 2,5 / godz.

    Szybkość chłodziwa

    Schematy przepływu płynu w rurach poziomych: a) warstwowe; b) fala; c) tłok

    Uwaga Minimalna prędkość chłodziwa dla systemów grzewczych nie powinna być mniejsza niż 0,2-0,25 m / s. W przypadkach, w których prędkość spada poniżej tej wartości, powietrze zaczyna emitować z cieczy, co przyczynia się do tworzenia się kołków powietrznych. W takich przypadkach wydajność obwodu może zostać częściowo utracona, aw niektórych sytuacjach może to doprowadzić do całkowitej bezczynności systemu, ponieważ przepływ zatrzyma się całkowicie, a stanie się tak, gdy działa pompa obiegowa.

    Wewnętrzna średnica rur Przepływ ciepła (Q) przy A T = 20 Zużycie wody (kg / h) przy prędkości ruchu (m / s)
    0,1 0,2 0.3 0.4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1.0 1.1
    8 40918 81835 122853 163570 204488 2453105 2861123 3270141 3679158 4038176 4496193
    10 63927 127755 191682 2555110 3191137 3832165 4471192 5109220 5748247 6387275 7025302
    12 92041 183979 2769119 3679158 4598198 5518237 6438277 6438277 8277356 9197395 10117435
    15 141762 2874124 4311185 5748247 7185309 8622371 10059438 11496494 12933556 14370618 15807680
    20 2555110 5109220 7664330 10219439 12774549 15328659 17883759 20438879 22992989 255471099 281021208
    25 2992172 7983343 11975515 15967687 19959858 239501030 279421202 319341373 359261545 399171716 439091888
    32 6540281 13080562 19620844 261601125 327001406 392401687 457801969 523202250 588602531 654012812 719413093
    40 10219439 20438879 306581318 408751758 510942197 613132636 715323076 817513515 919693955 1021884334 1124074834
    50 15967687 319341373 479012060 638682746 798353433 958024120 117654806 1277355493 1437026179 1596596866 1756357552
    70 112951345 625902691 938854037 1251815383 1564766729 1877718074 2190659420 25036110768 28165612111 31295213457 344247148013
    100 638682746 1277355493 1916038239 25547110985 31933813732 38320616478 44707419224 51694121971 57480924717 63867727463 70254430210

    Tabela do określania średnicy rury

    Uwaga Gęstość wody w temperaturze 80 ° C wynosi 971,8 kg / m3.

    Prędkość płynu w obiegu grzewczym może wynosić od 0,6 m / s do 1,5 m / s, ale w przypadkach, w których obserwuje się większą wartość, hałas hydrauliczny w systemie jest znacznie zmniejszony, dlatego przyjmujemy prędkość 1,5 m / s wartość początkowa.

    Kiedy mamy wszystkie niezbędne wartości, możemy zastąpić je formułą D = v354 * (0,86 * Q /? T) / V, w którym to przypadku będziemy mieć D = v354 * (0,86 * 2,5 / 20) / 1 5? 1,34, potrzebujemy rury o średnicy wewnętrznej 14 mm

    Oczywiście, kiedy robisz system ogrzewania we własnym domu własnymi rękami, prawdopodobieństwo, że użyjesz formuł do obliczeń, jest znikome, ale w tym przypadku jest dla ciebie instrukcja w postaci tabel umieszczonych w tym artykule. Ponadto tabela bierze pod uwagę rodzaj krążenia płynu, który może być wymuszony lub naturalny.

    Ogrzewanie polipropylenowe

    W dzisiejszych czasach najczęściej (zwłaszcza w sektorze prywatnym), obwody grzejników, a także dystrybucja rur grzewczych do systemów ogrzewania podłogowego, są wykonane z polipropylenu. Ze wszystkich zastosowanych w tym przypadku, materiał ten ma najniższą przewodność cieplną, ale jednak w miejscach, w których rury przechodzą przez zimne obszary, należy je ogrzać.

    Wniosek

    Podsumowując, można powiedzieć, że najczęściej stosowana średnica zewnętrzna rur polipropylenowych do obiegów grzewczych w sektorze prywatnym wynosi 20, 25,32 i 40 mm. Ogrzewacze do grzejników są zwykle wykonane z przekrojem 20 mm, czasami 25 mm, a grubsze rury są używane jako piony.