Obliczanie średnicy rur grzewczych: formuły i przykłady

W jaki sposób oblicza się średnice rur grzewczych przy znanej mocy kotła? Jak obliczyć minimalną średnicę dla oddzielnego odcinka konturu? W tym artykule musimy zapoznać się z formułami używanymi w obliczeniach i towarzyszyć znajomości przykładom obliczeń.

Dlaczego tego potrzebujesz

I w rzeczywistości - dlaczego konieczne jest obliczenie średnicy rur grzewczych? Dlaczego po prostu nie bierze się oczywiście zbyt dużych rur? W końcu ochronimy się przed zbyt powolnym krążeniem w obwodzie.

Niestety, takie podejście ma kilka poważnych wad.

• Zużycie materiałów i odpowiednio, cena za metr wzrasta proporcjonalnie do kwadratu średnicy. Koszt nie będzie ani grosza.

Uwaga: aby utrzymać takie samo ciśnienie robocze przy zwiększaniu średnicy rury, konieczne jest zwiększenie grubości ścianki, co dodatkowo zwiększa zużycie materiałów.

• Co równie ważne, zwiększona średnica rurociągu oznacza wzrost objętości chłodziwa. i odpowiednio zwiększoną bezwładność cieplną układu. Rozgrzewa się dłużej i chłodzi dłużej, co nie zawsze jest pożądane.
• Wreszcie, przy otwartym układaniu grubych rur grzewczych, nie będą one naprawdę ozdabiać pokoju, a gdy będą ukryte, zwiększą głębokość stroboskopu w ścianach lub grubość jastrychu na podłodze.

Formuły

Skoro my, drogi czytelniku, nie wkraczamy po uzyskaniu dyplomu inżyniera ogrzewania, nie wejdziemy w dżunglę.

Uproszczone obliczenie średnicy rurociągu grzewczego przeprowadza się według wzoru D = 354 * (0,86 * Q / Dt) / v, w którym:

• D jest wymaganą wartością średnicy w centymetrach.
• Q - obciążenie termiczne w odpowiedniej sekcji obwodu.
• Dt jest różnicą temperatur między linią zasilającą i powrotną. W typowym systemie autonomicznym wynosi około 20 stopni.
• v jest natężeniem przepływu chłodziwa w rurach.

Wygląda na to, że potrzebujemy danych do kontynuacji.

Aby obliczyć średnicę rur do ogrzewania, potrzebujemy:

1. Dowiedz się, z jaką maksymalną szybkością płyn chłodzący może się poruszać.
2. Dowiedz się, jak obliczyć moc cieplną całego systemu i jego poszczególnych sekcji.

Szybkość chłodziwa

Musi spełniać parę warunków brzegowych.

Z jednej strony chłodziwo powinno obracać się w obwodzie około trzy razy na godzinę. W przeciwnym razie zauważalna podwyżka temperatury znacząco wzrośnie, powodując nierównomierne ogrzewanie grzejników. Ponadto, w ciężkim chłodzie, mamy bardzo realną możliwość rozmrażania najzimniejszych części obwodu.

Z drugiej strony zbyt duża prędkość spowoduje generowanie hałasu hydraulicznego. Zasypianie w huku wody w rurach jest przyjemnością, powiedzmy, dla amatora.

Ważny jest zakres natężeń przepływu od 0,6 do 1,5 m na sekundę; w tym samym czasie w obliczeniach zwykle stosowana jest maksymalna dopuszczalna wartość - 1,5 m / s.

Moc cieplna

Oto schemat obliczeń dla znormalizowanego oporu cieplnego ścian (dla centrum kraju - 3,2 m2 * C / W).

• W przypadku domu prywatnego, 60 watów na metr sześcienny pomieszczenia jest pobierane za moc podstawową.
• Dodają 100 watów do każdego okna i 200 watów do każdych drzwi.
• Wynik jest mnożony przez współczynnik regionalny w zależności od strefy klimatycznej:

W związku z tym pomieszczenie o powierzchni 300 m2 z trzema oknami i drzwiami w Krasnodarze (średnia temperatura stycznia wynosi + 0,6 ° C) będzie wymagało (300 * 60 + (3 * 100 + 200)) * 0,8 = 14 800 watów ciepła.

W przypadku budynków, których odporność termiczna ścian różni się znacznie od znormalizowanej, stosuje się inny uproszczony schemat: Q = V * Dt * K / 860, gdzie:

• Q to zapotrzebowanie na ciepło w kilowatach.
• V to objętość ogrzewanej przestrzeni w metrach sześciennych.
• Dt oznacza różnicę temperatur między pomieszczeniem a ulicą w szczycie zimna.

Jest to przydatne: lepiej jest wziąć temperaturę w pomieszczeniu z odpowiednimi normami sanitarnymi, temperatura ulicy - średnie minimum w ciągu ostatnich kilku lat.

• K - współczynnik izolacji budynku. Skąd czerpać jego wartości? Instrukcja zostanie znaleziona w następnej tabeli.

Gdzie wziąć ładunek dla oddzielnej części obwodu? Jest on obliczany na podstawie objętości pomieszczenia ogrzewanego tą sekcją, jednej z powyższych metod.

Przykład obliczenia

Teoretycznie wiemy, jak obliczyć średnicę rury grzewczej.

Potwierdźmy wiedzę teoretyczną z praktyką i wykonaj obliczenia dla następujących warunków:

• Musimy obliczyć średnicę wypełnienia w prywatnym domu o powierzchni 100 metrów kwadratowych.
• Wysokość sufitu w domu wynosi 2,8 metra.
• Ściany są wanną z kostki betonowej D600 o grubości 40 cm z zewnętrzną pianką o grubości 150 mm.

• Dom znajduje się w Komsomolsk-on-Amur na terytorium Chabarowska (średnia minimalna temperatura w styczniu wynosi -30,8 ° C). Temperaturę wewnętrzną przyjmuje się na poziomie +20 C.

Najpierw obliczamy zapotrzebowanie na moc cieplną.

Izolacja wyraźnie zapewnia opór cieplny lepiej niż znormalizowany, co zmusi nas do przejścia do drugiego z powyższych schematów obliczeniowych.

1. Wewnętrzna objętość domu wynosi 100 * 2.8 = 280 m3.
2. Temperatura Delta między ulicą a domem w najgorszym przypadku dla nas będzie równa 50 stopni.
3. Przyjmuje się, że współczynnik izolacji cieplnej wynosi 0,7.
4. Szacowana moc kotła domowego musi wynosić co najmniej 280 * 50 * 0,7 / 860 = 11,4 kW.

Pozostaje przeprowadzić rzeczywiste obliczenie średnicy rury do ogrzewania. Będzie równa 354 * (0,86 * 11,4 / 50) / 1,5 = 2,4 cm, co odpowiada stalowej rurze VGP DN 25 lub rurie polipropylenowej o średnicy zewnętrznej 32 mm.

Wniosek

Przypomnijmy, że daliśmy bardzo uproszczone schematy obliczeń. Jak zawsze, czytelnik może znaleźć dodatkowe informacje o temacie w wideo dołączonym do artykułu. Sukcesy!