Tria del diàmetre de les canonades per a la calefacció: esquema de càlcul, característiques segons el material de fabricació

El disseny correcte d’un sistema de calefacció ha de tenir en compte tots els possibles factors que influeixen en la seva eficiència en l’eficiència. A més de seleccionar correctament els components principals, caldera, radiadors, grups de seguretat, s’ha de calcular correctament la secció de les línies. Per fer-ho, heu de conèixer el diàmetre òptim de les canonades de calefacció: com triar-ne l’adequat i calcular-lo vosaltres mateixos?

Dificultats per triar el diàmetre de les canonades de calefacció

Sembla que l'elecció del diàmetre de les canonades per escalfar una casa privada no és una tasca difícil. Només han d'assegurar el subministrament del refrigerant des de la font del seu escalfament fins als dispositius de calefacció (radiadors, bateries).

Però, a la pràctica, un diàmetre incorrectament seleccionat del col·lector de calefacció o de la canonada d’alimentació pot provocar un deteriorament significatiu del funcionament de tot el sistema. Això es deu als processos que es produeixen durant el moviment de l'aigua al llarg de les autopistes. Per fer-ho, heu de conèixer els fonaments de la física i la hidrodinàmica. Per no entrar a la jungla de càlculs precisos, podeu determinar les principals característiques de la calefacció, que depenen directament de la secció transversal de les canonades:

• Velocitat de moviment del refrigerant... No només afecta l'augment del soroll durant l'operació de subministrament de calor, sinó que també és necessari per a una distribució òptima de la calor entre els dispositius de calefacció. Simplement, l’aigua no ha de tenir temps de refredar-se fins al nivell mínim quan arriba a l’últim radiador del sistema;
• Volum de refrigerant... Per tant, el diàmetre de les canonades amb circulació natural de calefacció ha de ser gran per tal de reduir les pèrdues durant la fricció del líquid contra la superfície interna de la línia. Tanmateix, juntament amb això, augmenta el volum del refrigerant, cosa que comporta un augment del cost d’escalfar-lo;
• Pèrdues hidràuliques... Si s’utilitzen diferents diàmetres de canonades de plàstic per escalfar al sistema, inevitablement sorgirà una diferència de pressió a la seva unió, que conduirà a un augment de les pèrdues hidràuliques.

Com triar el diàmetre de la canonada per a la calefacció, de manera que després de la instal·lació no hagueu de refer tot el sistema de calefacció a causa d’una eficiència extremadament baixa? En primer lloc, heu de realitzar el càlcul correcte de la secció transversal de les autopistes. Per fer-ho, es recomana utilitzar programes especials i, si es desitja, comprovar manualment el resultat.

A la unió, es redueixen els diàmetres de les canonades de polipropilè per escalfar a causa de la superposició. La reducció de la secció depèn del grau de calefacció durant la soldadura i del compliment de la tecnologia d’instal·lació.

El procediment per calcular la secció transversal de les línies de subministrament de calor

Abans de calcular el diàmetre de la canonada de calefacció, cal determinar els seus paràmetres geomètrics bàsics. Per a això, cal conèixer les principals característiques de les autopistes. Aquests inclouen no només el rendiment, sinó també les dimensions.

Cada fabricant indica el valor de la secció de la canonada - diàmetre. Però, de fet, depèn del gruix de la paret i del material de fabricació. Abans de comprar un determinat model de canonades, heu de conèixer les següents característiques de la designació de dimensions geomètriques:

• El càlcul del diàmetre de les canonades de polipropilè per a la calefacció es fa tenint en compte el fet que els fabricants indiquen les dimensions externes.Per calcular la secció útil, cal restar dos gruixos de paret;
• Les dimensions internes es donen per als tubs d’acer i coure.

Sabent aquestes característiques, podeu calcular el diàmetre del col·lector de calefacció, les canonades i altres components per a la instal·lació.

A l’hora d’escollir les canonades de calefacció de polímers, és imprescindible aclarir la presència d’una capa de reforç a l’estructura. Sense ella, quan s’exposa a aigua calenta, la línia no tindrà la rigidesa adequada.

Determinació de la producció de calor del sistema

Com triar el diàmetre adequat de la canonada per escalfar-lo i s’ha de fer sense dades calculades? Per a un sistema de calefacció petit, es poden prescindir de càlculs complexos. Només és important conèixer les regles següents:

• El diàmetre òptim de les canonades amb circulació natural de calefacció ha de ser de 30 a 40 mm;
• Per a un sistema tancat amb moviment forçat del refrigerant, s’han d’utilitzar canonades més petites per crear una pressió i un cabal d’aigua òptims.

Per fer un càlcul precís, es recomana utilitzar un programa per calcular el diàmetre de les canonades de calefacció. Si no hi són, podeu utilitzar càlculs aproximats. Primer cal trobar la capacitat tèrmica del sistema. Per fer-ho, heu d’utilitzar la fórmula següent:

Q = (V * Δt * K) 860

On Q - potència tèrmica calculada de calefacció, kW / h,V - el volum de l'habitació (casa), m³,Δt - la diferència entre temperatures exteriors i interiors, ° С,A - el coeficient estimat de pèrdua de calor a casa,860 - el valor per convertir els valors obtinguts en un format acceptable de kW / h.

Les dificultats més grans en el càlcul preliminar del diàmetre de les canonades de plàstic per a la calefacció són causades pel factor de correcció K. Depèn de l'aïllament tèrmic de la casa. Es pren millor de les dades de la taula.

Com a exemple de càlcul dels diàmetres de les canonades de polipropilè per a la calefacció, podeu calcular la potència calorífica necessària d'una habitació amb un volum total de 47 m³. Al mateix temps, la temperatura exterior serà de -23 ° С i a l’interior - + 20 ° С. En conseqüència, la diferència Δt serà de 43 ° C. Prenem el factor de correcció igual a 1,1. Llavors la potència calorífica requerida serà.

Q = (47 * 43 * 1,1) /860 = 2,585 kWh

El següent pas per triar el diàmetre de la canonada per escalfar és determinar la velocitat òptima de moviment del refrigerant.

Els càlculs presentats no tenen en compte la correcció de la rugositat de la superfície interior de les autopistes.

Velocitat de l'aigua a les canonades

La pressió òptima del refrigerant a la xarxa és necessària per a la distribució uniforme de l’energia calorífica sobre els radiadors i les bateries. Per a la selecció correcta dels diàmetres de les canonades de calefacció, s’han de prendre els valors òptims de la velocitat de l’avanç de l’aigua a les canonades.

Val la pena recordar que quan se supera la intensitat del moviment del refrigerant, es pot produir soroll estrany al sistema. Per tant, aquest valor hauria d’estar entre 0,36 i 0,7 m / s. Si el paràmetre és menor, inevitablement es produiran pèrdues de calor addicionals. Si es supera, apareixeran sorolls de construcció a les canonades i als radiadors.

Per al càlcul final del diàmetre de la canonada de calefacció, utilitzeu les dades de la taula següent.

Substituint a la fórmula per calcular el diàmetre de la canonada de calefacció pels valors obtinguts anteriorment, podeu determinar que el diàmetre òptim de la canonada per a una habitació particular serà de 12 mm. Aquesta és només una aproximació aproximada. A la pràctica, els experts recomanen afegir un 10-15% als valors obtinguts. Això es deu al fet que la fórmula per calcular el diàmetre de la canonada de calefacció pot canviar a causa de l'addició de nous components al sistema.
Per fer un càlcul precís, necessitareu un programa especial per calcular el diàmetre de les canonades de calefacció.Aquests paquets de programari es poden descarregar en una versió de demostració amb capacitats de càlcul limitades.

Càlcul del col·lector de calefacció i mànigues de muntatge

La tecnologia de càlcul anterior es pot aplicar a tot tipus de subministrament de calor: un tub, dos tubs i col·lector. No obstant això, per a aquest últim, cal fer el càlcul correcte del diàmetre del col·lector de calefacció.

Aquest element calefactor és necessari per distribuir el refrigerant per diversos circuits. En aquest cas, el càlcul del diàmetre correcte del col·lector de calefacció està indissolublement relacionat amb el càlcul de la secció transversal òptima de la canonada. Aquesta és la següent etapa del disseny d'un sistema de subministrament de calor.

Per calcular el diàmetre del col·lector de calefacció, primer heu de calcular la secció transversal de les canonades segons l’esquema anterior. A continuació, podeu utilitzar una fórmula bastant senzilla:

M0 = M1 + M2 + M3 + M4

On M0 - el diàmetre de col·lector requerit,M1, M2, M3, М4 - diàmetres de les canonades connectades.

A l'hora de determinar l'alçada i la distància òptima entre els broquets, s'aplica el principi de "tres diàmetres". Segons ell, la distància de les canonades a l'estructura hauria de ser de 6 radis cadascuna. El diàmetre total del col·lector de calefacció també és igual a aquest valor.

Però, a més d’aquest component del sistema, sovint és necessari fer-ne d’altres addicionals. Com esbrinar el diàmetre del tub de calefacció? Només després de realitzar un càlcul preliminar de la secció transversal de les autopistes. A més, cal tenir en compte el gruix de les parets i el material de la seva fabricació. El disseny de la màniga i el grau d’aïllament tèrmic en dependran.

El valor del diàmetre de la màniga per a les canonades de calefacció està influït pel material de fabricació de la paret, així com per la canonada. És important tenir en compte el possible grau d’expansió quan s’escalfa la superfície. Si els diàmetres de les canonades de subministrament de calor de plàstic són de 20 mm, el mateix paràmetre per a la mànega ha de ser com a mínim de 24 mm.

La instal·lació del revestiment s’ha de fer sobre morter de ciment o un material similar no combustible.

Dades addicionals per al càlcul del diàmetre de les canonades de calefacció

Després de triar el diàmetre de les canonades per escalfar una casa privada, heu de triar el material adequat per a la seva fabricació i també tenir en compte les característiques del sistema de calefacció. Aquest paràmetre està influït per la disposició de les autopistes, així com pel nombre de vàlvules de tancament i control.

A més de conèixer el diàmetre de les canonades en calefacció amb circulació natural, cal tenir en compte l’alçada del elevador elevador i seleccionar correctament la mida de la seva secció. Ha d’estar a una alçada mínima d’1,5 respecte d’altres elements de calefacció. Per augmentar la velocitat de moviment del refrigerant, el diàmetre de les canonades de polipropilè que s’utilitzen en la construcció del col·lector de reforç ha de ser d’una mida més gran que el de la línia principal.

També és important tenir en compte el gruix de la paret de les canonades. Depèn del material de fabricació i pot variar des de 0,5 mm (acer) fins a 5 mm (plàstic). L’elecció del diàmetre de les canonades per al sistema de calefacció d’una casa privada està influenciada pel material de fabricació. Per tant, es recomana instal·lar línies de plàstic per a sistemes amb circulació forçada. El seu diàmetre interior pot variar de 10 a 30 mm. Podeu trobar més informació sobre el gruix de la paret de les canonades de polímer per a la calefacció a les dades de la taula.

Per als models d’acer, cal tenir en compte no només les seves dimensions geomètriques, sinó també la seva massa. Depèn directament del gruix de la paret. En els programes de càlcul del diàmetre de les canonades de calefacció, ha d’haver una funció per calcular la gravetat específica d’1 lm. línia d'acer.

Sabent aquestes característiques addicionals, podeu fer el càlcul més precís dels paràmetres del sistema de calefacció, inclosa la selecció correcta dels diàmetres de les canonades de calefacció.

Si només cal calcular la secció transversal de les línies conductores de calor, podeu utilitzar versions de demostració gratuïtes de programes professionals.

Material de la canonada de calefacció

A més de l'elecció correcta dels diàmetres de les canonades per al subministrament de calor, cal conèixer les característiques del seu material de fabricació. Això afectarà la pèrdua de calor del sistema, així com la laboriositat de la instal·lació.

Cal recordar que el càlcul dels diàmetres de les canonades de calefacció només es realitza després de l'elecció del material per a la seva fabricació. Actualment, s’utilitzen diversos tipus de canonades per completar sistemes de subministrament de calor:

• Polímer... Estan fets de PP o XLPE. La diferència rau en els components addicionals afegits durant el procés de producció. Després de calcular el diàmetre de les canonades de polipropilè per al subministrament de calor, cal seleccionar correctament el gruix de la seva paret. Varia d’1,8 a 3 mm, depenent dels paràmetres de la pressió màxima a les línies;
• Acer... Fins fa poc, aquesta era l’opció més habitual per arranjar la calefacció. Tot i les seves més que bones característiques de resistència, les canonades d’acer presenten una sèrie de desavantatges significatius: instal·lació complexa, oxidació superficial gradual i rugositat augmentada. Com a alternativa, es poden utilitzar tubs d’acer inoxidable. Un dels seus costos és un ordre de magnitud superior als "negres";
• Coure... Pel que fa a les característiques tècniques i operatives, les canonades de coure són la millor opció. Es caracteritzen per un allargament suficient, és a dir, si hi congela aigua, la canonada s’expandirà durant un temps sense perdre l’estanquitat. L’inconvenient és l’elevat cost.

A més del diàmetre de canonada seleccionat i calculat correctament, heu de decidir el mètode de connexió. També depèn del material de fabricació. Per al polímer, s’utilitza una connexió de màniga per soldadura o adhesiva (molt poques vegades). Les canonades d’acer s’instal·len mitjançant soldadura per arc (connexions de millor qualitat) o mètode roscat.

Al vídeo, podeu veure un exemple de càlcul del diàmetre de les canonades en funció del cabal òptim del refrigerant: