Расчёт диаметра труб для отопления
Советы перед расчётом и установкой системы
Узнать необходимый диаметр трубопровода под отопление очень важно, так как именно от этого параметра зависит гидродинамическое сопротивление и пропускная способность контура. Ещё перед расчётом требуется чётко определиться с типом труб и их материалом.
Воспользуйтесь калькулятором расчета гидравлического сопротивления трубопровода.
Нанесённая маркировка для изделий различается. Трубы из пластика маркируют с указанием наружного диаметра, а из чугуна и стали – по внутреннему диаметру. Взять на заметку этот факт придётся, если установка трубопровода будет осуществляться комбинированным способом.
Перед самой работой также необходимо составить схему планируемой системы отопления, выбрать диаметр труб для отопления в частном доме и купить все материалы. К тому же найти комплектующие, в том числе тройники, клапаны, переходники и воздушные клапаны.
Подробнее о переходниках и фитингах можно прочитать в этой статье
Расчёт диаметра трубы для отопления должен производиться аккуратно и внимательно, в какой последовательности всё рассчитывать рассмотрим ниже.
Диаметр труб и его влияние на КПД системы отопления
Система отопления функционирует эффективно только тогда, когда проект трубопровода выполнен корректно. На этапе планирования важно рассчитать вероятные теплопотери и попытаться их максимально сократить. Иначе, несмотря на внушительные энергозатраты, отопительная система справляться со своими задачами полноценно не будет.
При покупке труб для монтажа отопительной сети необходимо учитывать не только физико-химические характеристики материала, но и то, какой длины и диаметра будет ваш трубопровод. Такой подход позволит создать экономичную систему отопления с высоким КПД.
Сечение труб влияет на гидродинамику трубопровода, поэтому выбор диаметра труб для отопления нельзя проводить бездумно.
Многие думают, что с увеличением диаметра труб отопления растет эффективность самой системы. Но это утверждение ошибочно. При неоправданно большом диаметре давление в системе отопления снижается, достигая минимальных значений, что приводит к отсутствию отопления в доме как такового.
Как подобрать диаметр трубы, если планируется монтаж трубопровода в частном коттедже? В первую очередь ориентируйтесь на то, каким способом теплоноситель будет подаваться в вашу отопительную систему. Если вы подключены к централизованной магистрали, то расчет осуществляется так же, как и при проведении тепла в квартире.
Как подобрать диаметры труб для отопления частного дома?
Для примера использована абсолютная схема с одним насосом и прямой закольцованной трубой.
В других статьях будут схемы более сложнее. Смотри изображение.
Задача.
Имеется самый распространенный циркуляционный насос (25/6) с напором до 6 метров и максимальным расходом до 3 м3/ч. Насос соединен металлопластиковой трубой. Смотри изображение.
Необходимо обязательно создать расход не менее 2 м3/час. Подобрать диаметр металлопластиковой трубы, чтобы расход был не ниже указанного. Температура циркулирующей воды равна 50 градусам Цельсия.
Каждый насос имеет примерно вот такую напорно-расходную характеристику:
А цепь (система отопления в целом), в виде протяженной трубы вот такую характеристику:
Это означает, если увеличивать расход в цепи трубопровода, то сопротивление движению будет увеличиваться. Сопротивление будем выражать в потерях напора (метрах).
Указанные выше графики можно друг на друга наложить, и тогда мы получим реальный расход и потерю напора при указанных графиках.
Для решения был применен специальный расчет по нахождению потерь напора: Расчет по нахождению потерь напора по длине трубопровода
Решение
Согласно изображению на рисунке, длина трубопровода составляет 140 метров.
Поворотных углов 4 шт.
Рассчитаем потерю напора по длине трубопровода
Выберем диаметр равный 26 мм металлопластиковой трубы толщина стенки 3 мм, это означает, что внутренний диаметр равен:
D=26-3-3=20мм=0,02 м
Q=2 м3/ч = 2/3600 м3/сек.
Находим скорость движения воды
V = (4•2/3600)/(3,14•0,0
Находим число рейнольдса
ν=0,658•10-6=0,000 000 658. Взято из таблицы. Для воды при температуре 50 °С.
Re=(V•D)/ν=(1,77•0,0
Δэ=0,005мм=0,000005м
Далее сверяемся по таблице, где находим формулу по нахождению коэффициента гидравлического трения.
У меня попадает на вторую область при условии
10•D/Δэ < Re < 560•D/Δэ
10•0,02/0,000005< Re < 560•0,02/0,000005
40 000 < (Re=53799) < 2 240 000
λ=0,11( Δэ/D + 68/Re )0.25=0,11•( 0,000005/0,02 + 68/53799)0,25=0,0217
Далее завершаем формулой:
h=λ•(L•V2)/(D•2•g)= 0,0217•(140•1,77•1,7
Потерях напора 24 метра совсем не подходит это даже больше чем 6 метров, которое выдает насос.
Теперь пробуем увеличить диаметр трубопровода до 32 мм
Выберем диаметр равный 32 мм металлопластиковой трубы толщина стенки 3 мм, это означает, что внутренний диаметр равен:
D=32-3-3=26мм=0,026 м
Q=2 м3/ч = 2/3600 м3/сек.
Находим скорость движения воды
V = (4•2/3600)/(3,14•0,0
Находим число рейнольдса
ν=0,658•10-6=0,000 000 658. Взято из таблицы. Для воды при температуре 50 °С.
Re=(V•D)/ν=(1,05•0,0
Δэ=0,005мм=0,000005м
Далее сверяемся по таблице, где находим формулу по нахождению коэффициента гидравлического трения.
У меня попадает на первую область при условии
4000 < Re < 10•D/Δэ
4000< Re < 10•0,026/0,000005
4000 < (Re=41489) < 52 000
Использую формул Блазиуса.
λ=0,3164/Re0,25=0,02
Далее завершаем формулой:
h=λ•(L•V2)/(D•2•g)= 0,0222•(140•1,05•1,0
К сожалению, диаметр надо еще увеличить, либо увеличить мощность насоса.
Руководство по таблице размеров труб для жилых помещений
Ваша домашняя водопроводная система включает в себя все трубы, установленные между основным водопроводом, который обеспечивает воду из города или округа, и входом в канализационную систему, которая уносит ваши отходы. При установке или ремонте вашей водопроводной системы вы должны убедиться, что используете водопроводные трубы соответствующего размера, сверившись со стандартной таблицей размеров водопроводных труб.
Существует несколько факторов, влияющих на решение о том, какой размер трубы использовать. В дополнение к стандартной таблице размеров труб строители используют местные правила сантехники, коэффициенты давления воды и конструкцию вашего здания, чтобы определить, какие размеры водопроводных труб использовать.
Этот единый выбор облегчит вам поиск правильной замены в таблице размеров труб при замене труб.
Какой размер трубы мне нужен?
Если вы заменяете трубу в своем доме, самое простое решение — просто купить трубу того же размера и переустановить ее. Однако, если вы добавляете что-то новое, вам нужно знать, какой размер трубы лучше всего использовать. Прежде чем начать новый проект, вы должны сначала рассмотреть давление воды в вашем доме. Ваш местный строительный кодекс может предоставить вам так называемую единицу приспособления, которая показывает кубические футы воды, используемые в минуту для любого данного прибора или приспособления. Вы можете использовать эту информацию, чтобы определить, какой тип и размер трубы лучше всего подходит для вашего проекта.
Если ваш проект имеет более крупный масштаб, чем просто одно устройство, вам следует свериться с таблицей размеров труб, но сначала вам нужно определить номинальные характеристики приспособления, описанные выше, и оценить необходимую длину труб.
снабжать их. Вообще говоря, магистральный трубопровод от улицы до вашего дома имеет диаметр ¾ или 1 дюйм. Подводящие трубы имеют диаметр ¾ дюйма, а отдельные компоненты имеют диаметр ½ дюйма.
Давление воды уменьшается примерно на полфунта на квадратный дюйм на каждый фут трубы, проходящей над водопроводом, что особенно важно при прокладке новых линий в верхней части дома. Это означает, что трубы, проложенные на второй или третий этажи, могут быть больше, чем те, которые вы использовали бы на первом этаже или в подвале. Еще раз, вам следует проконсультироваться с таблицей размеров труб вашего местного строительного кодекса, чтобы узнать, какие размеры труб использовать, или обратиться к специалисту по сантехнике, но приведенная ниже таблица даст вам некоторое представление об обычных размерах труб.
| Fixture or Appliance | Cold Water Pipe | Hot Water Pipe |
| Toilet | 3/8” | |
| Bathtub | ½” | ½” |
| Bathroom Sink | 3/8 ” | 3/8” |
| Душ | ½ ” | ½” |
. ½” | 3/8” to ½” | |
| Washing Machine | ½” | ½” |
| Laundry Sink | 1/2” | ½” |
| Water Heater | ¾” |
Какой тип трубы следует использовать?
PEX
Эта неперерабатываемая труба представляет собой недорогую трубу из сшитого полиэтилена, используемую для подачи воды. Он достаточно жесткий, чтобы выдерживать давление воды, но достаточно гибкий, чтобы пробираться сквозь стены, потолки и подполья. Из-за своей гибкости он должен быть хорошо поддержан. Он должен быть установлен правильно, так как любые утечки могут иметь катастрофические последствия для стен или потолка. Он имеет цветовую кодировку, что позволяет легко определить, идет ли по трубе горячая (красная) или холодная (синяя) вода. Его можно легко разрезать и соединить с медной трубой, где это необходимо.
ПВХ
Эти недорогие трубы из поливинилхлорида используются для дренажных или вентиляционных линий.
С ней легче работать, чем с оцинкованной стальной трубой, использовавшейся до того, как она стала популярной. Его легко резать и устанавливать с помощью растворителей клея, а это означает, что вам придется вырезать и заменять эти секции, если позже потребуется ремонт. Он должен иметь хорошую опору, все фитинги должны быть точно установлены и проверены. Диаметры нанесены на наружную поверхность трубы для удобства выбора. Эта труба может разлагаться под воздействием солнечных лучей, поэтому перед покупкой убедитесь, что она правильно хранилась и хорошо накрыта во время установки.
Медь
Жесткая медная труба обычно используется для водопровода в доме. Он легко режется ножовкой или специально предназначенным для этого труборезом. Эта труба соединяется с помощью пайки, а это значит, что вам потребуются специальные знания в этой области, и необходимо соблюдать тщательную технику безопасности. Однако медь исключительно хорошо переносит нагрев и выдерживает давление.
Медь дороже, но она пригодна для вторичной переработки и имеет ценность как лом.
ABS
Акрилонитрил-бутадиен-стирольная труба чаще всего используется для вентиляционных и дренажных линий. Он очень похож на трубу из ПВХ, но черного цвета и прочнее ПВХ. Это отличный выбор для наружного подземного использования, поскольку он обладает высокой термостойкостью. Он должен быть правильно установлен и поддерживаться и может использоваться только снаружи дома для непитьевой воды. Поскольку он тоньше и очень гибкий, он может сломаться больше, чем другие варианты.
Оцинкованная сталь и чугун
Если у вас старый дом, вы можете найти один из этих двух типов труб. Оцинкованная стальная труба в течение многих лет использовалась в качестве многоцелевого трубопровода для канализации, линий подачи к безрезервуарным водонагревателям в Фениксе, газопроводов и других целей. Концы этого типа труб имеют резьбу и свинчиваются с помощью фитингов. Чугунные трубы использовались для канализации и стоков.
Его до сих пор можно найти в некоторых домах, и он продолжает использоваться в коммерческих или крупных жилых домах. Он тяжелый и его трудно резать, плюс со временем он проржавеет, хотя это займет довольно много времени в зависимости от среды, в которой он используется. Обычно его заменяет ABS, если его необходимо обновить.
Вооружившись этой информацией, вы сможете хотя бы приступить к планированию своего проекта. С правильными инструментами вы можете завершить добавление любого нового прибора или приспособления самостоятельно. Тем не менее, в долгосрочной перспективе вам может быть лучше, если квалифицированный сантехник выполнит вашу установку и предоставит гарантию на работу. В конечном счете, вам решать, как вы подходите к своему проекту.
Похожие сообщения
Как определить размеры ваших водопроводных линий (PEX или медь)
Знание размеров водопроводных труб (PEX или медных) очень важно, если вы занимаетесь своими руками или только начинаете заниматься сантехникой.
В этом сообщении в блоге будут описаны шаги для нашего предпочтительного метода с использованием Единого сантехнического кодекса 2018 года. Если вы делаете дополнение или начинаете с нуля, это руководство должно вам очень помочь. Итак, давайте углубимся.
Расчет параметров счетчика воды
)Чтобы определить размер счетчика, нам потребуются четыре ключевых бита информации:
- Общее количество приборов
- Развернутая длина самого удаленного выхода
- Высота самого высокого крепления
- Давление воды
1. Рассчитайте общее количество светильников
Первое, что нам нужно сделать, это рассчитать общее количество светильников, которое, по сути, показывает, насколько сильно мы потребляем воду в системе водоснабжения в доме. Каждому приспособлению присваивается значение из таблицы Единого сантехнического кодекса 2018 года в зависимости от того, сколько требований оно предъявляет к этой системе. (Следуйте таблице 610.3 ниже.)
При подсчете общего количества приборов сначала решите, являетесь ли вы столбцом «публичный» или «частный». В нашем примере мы частный дом. Начиная с комбинации ванны, мы видим, что единиц водопроводной арматуры (WSFU) равно 4. Теперь давайте посмотрим на нашу кухонную раковину: «Кухня, домашняя с посудомоечной машиной или без нее» — это то, что нам нужно, что составляет 1,5 WSFU.
Имейте в виду, что в этой таблице также указан минимальный размер патрубка для приспособления — эти приспособления не могут поставляться с чем-то меньшим, чем то, что указано в этой колонке.
Продолжаем: туалет 1 WSFU, туалет 2,5. Комбинация ванны и душа равна 4. И поскольку наш пример наверху отражает пример внизу, мы можем просто продублировать числа для этого.
Сейчас? Складываем все: всего 16,5 шт. водопроводной арматуры.
2. Расчет длины в развернутом виде
Следующее, что нам нужно сделать, это вычислить длину в развернутом виде от самого дальнего выхода. Другими словами: прибор, который находится дальше всего от нашего измерителя. Мы делаем это, прослеживая вдоль осевых линий труб, пока не достигнем счетчика. Это общее расстояние называется развернутой длиной.
Опять же, самая удаленная розетка означает прибор в доме, который находится дальше всего от счетчика. В нашем примере это будет душ наверху. Теперь просто вернитесь к метру, добавляя длину центральной линии по мере продвижения.
Если вы следите за нашим видео, наше итоговое число составляет 115 футов.
3. Рассчитаем высоту самого высокого крепления
Теперь вычислим высоту самого высокого крепления. Вычислить это просто: нужно найти разницу между высотой счетчика и нашей самой высокой удаленной розеткой. В нашем примере самое высокое приспособление составляет 12 футов 9 дюймов.0169 выше метра.
Этот номер важен, потому что он влияет на давление воды в вашей системе.
4. Рассчитайте давление
Чтобы рассчитать давление в ваших водопроводах, вам понадобится высота самой высокой арматуры (которую мы вычислили на предыдущем шаге). Если ваше самое высокое приспособление 90 169 выше 90 170 вашего метра, то вы испытаете потерю давления. Чтобы учесть это, вы можете ожидать потери 0,5 PSI на каждый фут подъема. В нашем примере мы умножаем 12 на 0,5, что дает падение давления в 6 фунтов на квадратный дюйм.
Однако, если ваше самое высокое приспособление находится на 90 169 ниже 90 170 вашего метра (т. е. у вас есть подвал), вы будете добавлять 0,5 PSI на каждый фут перепада высот.
Далее нам необходимо рассчитать статическое давление нашей системы в источнике питания. Если в течение дня наблюдаются колебания давления, следует использовать самое низкое измеренное давление. В нашем примере мы читаем 60 фунтов на квадратный дюйм. Чтобы получить реальное давление , нам нужно взять наши показания и вычесть высоту нашего самого высокого выхода. Результат: 54 PSI. Это последняя переменная, которая нам нужна, чтобы начать вставлять ее в наши таблицы. (Следуйте таблице 610.4 ниже.)
Верхняя часть таблицы — максимально допустимая длина. Из шага 2 в нашем примере наша развернутая длина удаленной розетки составляет 115. Это поставит нас на стол между 100 и 150, и вы всегда хотите округлить. Спустившись со столбца 150, ищем диапазон давления. Наш диапазон давления составляет 54 фунта на квадратный дюйм, поэтому мы будем работать со средней таблицей, помеченной «от 46 до 60 фунтов на квадратный дюйм».
Следующее, что нам нужно, это общее количество единиц крепления. У нас 16,5. В таблице ниже вы увидите, что 16,5 находится между 14 и 28. Опять же, мы всегда округляем. Глядя на самые левые столбцы, мы найдем наш размер метража и размер строительного запаса: 3/4 дюйма и 1 дюйм соответственно.
Мы рекомендуем вам создать шпаргалку для соответствующих размеров труб, чтобы вам не пришлось искать их позже. Например, наша 1-дюймовая труба может иметь до 30 фиксаторов, 3/4-дюймовая — до 14, а 1/2-дюймовая — до 4.
Метод 75 %.
Теперь, когда мы проверили размер счетчика, нам нужно определить размер каждой ветви нашей системы. Мы собираемся использовать так называемый метод 75%. Метод 75% означает, что если есть горячая вода и холодной воды, подаваемой в прибор, мы берем эту общую единицу прибора и умножаем на 0,75. Полученное число является размером каждой ветки.
Определение размеров линий горячей и холодной воды
Вместо того, чтобы записывать все это здесь, мы рекомендуем вам посмотреть видео выше, чтобы увидеть нашу демонстрацию расчета каждой ветви и сложения всех результатов.
- Работайте с горячими и холодными линиями по отдельности, прежде чем суммировать общую сумму на счетчике
- Начните с самой удаленной точки на каждом этаже, так как вы будете работать ниже по течению
- Если в вашем филиале есть как горячие, так и холодные линии, используйте метод 75% от общего количества единиц арматуры, чтобы получить размер ответвления
- См. Таблицу 610.4 в справочнике Единых правил сантехники для расчета правильного размера трубы
- По мере того, как вы приближаетесь к измерителю, не забудьте включить все дополнительные ответвления вверх по течению от ответвления, которое вы сейчас рассчитываете (т. е., если ваше ответвление вниз по течению состоит из 3 единиц приборов, добавьте к нему общее количество единиц приспособлений от всего, что выше по течению)
Изменение размера для PEX-B
Поскольку описанные выше шаги предназначены для определения размера универсального водопровода, его можно использовать для PEX, меди, оцинковки — любой системы.