Jak obliczyć średnicę rury do ogrzewania: prosty algorytm
Jak obliczyć średnicę rury grzewczej, jaki powinien być wlot do chłodnicy, a co - napełnianie? Oczywiste jest, że obliczenia hydrauliczne i cieplne są niezwykle złożone; Być może istnieje jakiś uproszczony algorytm, nawet jeśli daje on przybliżony wynik?
Zrozummy to.

Opis
Rzeczywiście, możemy zaoferować czytelnikowi najprostszy schemat obliczeń przybliżonych. Sprowadza się to do korzystania z tabeli zależności przepływu ciepła przy stałej delcie temperatur na średnicy rurociągu i prędkości nośnika ciepła (patrz także artykuł Jaka jest najlepsza rura do ogrzewania: analiza 4 najczęstszych opcji).
Biorąc pod uwagę fakt, że skala średnicy rurociągów używanych w systemach grzewczych jest dość duża, błąd będzie miał niewielki wpływ na wynik.
Musimy jednak zrozumieć, że umyślnie zaniedbujemy wiele czynników.
- Materiał rury wpływa na jej opór hydrauliczny. Stal z jej szorstkością hamuje przepływ bardziej niż gładki polipropylen.
Uwaga: z biegiem czasu różnica w oporze hydraulicznym wzrośnie. Stalowa powierzchnia będzie stopniowo pokrywać się rdzą i osadami wapiennymi, a plastik pozostanie taki sam gładki i po 30 latach eksploatacji.
- Każda zmiana obrotu lub średnicy dodatkowo zwiększa opór przepływu.
- Ten sam efekt ma zawory. Ciśnienie nieuchronnie spadnie na każdy zawór i przepustnicy.

Jest kilka dobrych wiadomości. Ponieważ wartość przepływu ciepła jest podawana dla ustalonych wartości prędkości chłodziwa, pozostanie niezmieniona dla jakichkolwiek zmian w konfiguracji systemu grzewczego.
Naszym zadaniem jest tylko zapewnić odpowiednie wartości prędkości; Umożliwi to zastosowanie wielostopniowej pompy cyrkulacyjnej, której cena nie jest dużo wyższa niż cena pompy jednobiegowej.
Parametry początkowe
Jak wybrać średnicę rur do ogrzewania?
Najpierw musisz zdecydować o warunkach brzegowych.
- Do obliczeń używamy temperatury delta 20 ° C typowej dla autonomicznego systemu grzewczego grzejnika.. Z reguły temperatura zasilania jest utrzymywana na poziomie około 75 ° C, a przepływ powrotny - 55 ° C. W ten sposób zapewniamy maksymalne zasoby elementów polimerowych rurociągu, wysoką efektywność wymiany ciepła i unikamy tworzenia się skroplin na wymienniku ciepła w kotle.
W celu wyjaśnienia: oczywiście mówimy o sprzęcie do ogrzewania paliwem stałym i gazem. Z oczywistych względów elektryczny bojler kondensatu na wymienniku ciepła nie obawia się.

- Szybkość płynu chłodzącego powinna zwykle wynosić około 0,6-1 metra na sekundę. Przy mniejszych wartościach temperatury delta w obwodzie, dłuższy zasięg nieuchronnie przekroczy 20 stopni. Przy wyższych (1,5 m / s i więcej) - hałas hydrauliczny stanie się zauważalny.
Obliczanie
W rzeczywistości obliczenie, która średnica rury jest potrzebna do ogrzewania, składa się z dwóch operacji.
- Najpierw obliczamy zapotrzebowanie na moc cieplną dla domu jako całości lub osobnego pomieszczenia.
- Następnie sprawdzamy tabelę, zgodnie z którą wybieramy średnicę dla wymaganego przepływu ciepła i prędkości chłodziwa.
Moc cieplna
Instrukcja obliczania zapotrzebowania na ciepło w prywatnym domu jest następująca:
- Podstawową wartość przyjmuje się jako 60 watów na metr sześcienny wewnętrznej objętości pomieszczenia.
Uwaga: przy obliczaniu zapotrzebowania na ciepło w mieszkaniu ta wartość jest zmniejszona do 40 W / m3. Koperta budynku styka się z zimną ulicą; Mieszkanie jest otoczone ciepłymi pokojami.
- Każde okno dodaje 100 watów do ogrzewania zapotrzebowania; drzwi prowadzące na ulicę - 200.
- Wreszcie, w ciepłym i zimnym klimacie, rzeczywiste straty ciepła będą się różnić. Aby zrekompensować ten czynnik, wprowadzono współczynnik regionalny: 0,7-0,9 dla regionów południowych (Terytorium Krasnodarskie, Krym), 1,2-1,3 dla regionów centralnych (obwód moskiewski i Leningradzki), 1,5 dla Dalekiego Wschodu i 2 , 0 w przypadku Jakucji i Czukotki.

Jako przykład obliczyć zapotrzebowanie na ciepło jednego piętra domu o wymiarach 6 x 12 x 3,2 metra z czterema oknami i dwojgiem drzwi.
Lokalizacja - Krym.
- Objętość pomieszczenia wynosi 6 x 12 x 3,2 = 230,4 m3. Pomnóż przez 60 W / m3: 230,4 x 60 = 13824 W.
- Cztery okna i dwoje drzwi na ulicę zwiększy zapotrzebowanie na ciepło do 13 824 + (100 x 4) + (200 x 2) = 14 624 watów.
- Krym z jego ciepłymi zimami dokona własnych korekt: 14 624 x 0,7 = 10 236,8 W lub 10 KW.

Średnica
Teraz pozostaje tylko drobiazg - na podstawie potrzeby ciepła, aby zdecydować, co rury średnicy wybrać do ogrzewania. W tym celu będziemy potrzebować danych referencyjnych.
Średnica wewnętrzna, mm | Strumień ciepła dla temperatury delta 20 ° C przy prędkości chłodziwa, m / s | ||||
0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1.0 | |
12 | 5518 | 6438 | 7358 | 8277 | 9197 |
15 | 8622 | 10059 | 11496 | 12933 | 14370 |
20 | 15328 | 17883 | 20438 | 22992 | 25547 |
25 | 23950 | 27942 | 31934 | 35926 | 39917 |
32 | 39240 | 45780 | 52320 | 58860 | 65401 |
40 | 61313 | 71532 | 81751 | 91969 | 102188 |
50 | 95802 | 111768 | 127735 | 143702 | 159669 |
Oczywiście do naszych celów wystarczy uszczelka do napełniania rurą o średnicy wewnętrznej 15 milimetrów przy natężeniu przepływu chłodziwa 0,7 m / s.
Niuanse
- Jak łatwo zauważyć, niemożliwe jest wykonanie obliczeń swobodnych dla indywidualnych grzejników o mocy 1-3 kW z wykorzystaniem tej tabeli. Jednak nie jest to wymagane: rury o średnicy wewnętrznej mniejszej niż 12 mm po prostu nie kupuj w sklepie.
- W przypadku rur polimerowych i metalowo-plastikowych sprzedawca zwykle wskazuje nie wewnętrzną, lecz zewnętrzną średnicę. Nie zapomnij wziąć pod uwagę grubości ich ścian.

- Jeżeli napełnienie instalacji jednoprzewodowej powinno mieć stałą średnicę, wówczas w przypadku schematu dwururowego przekrój może zostać zmniejszony wraz ze wzrostem odległości od kotła. Obliczenia przeprowadza się osobno dla każdej sekcji, biorąc pod uwagę zapotrzebowanie na ciepło.
Wniosek
Mamy nadzieję, że te obliczenia pomogą czytelnikowi uniknąć niepotrzebnych problemów i kosztów przy budowie systemu ogrzewania we własnym domu.
Jak zwykle film z tego artykułu oferuje dodatkowe informacje. Sukcesy!