Правильный выбор диаметра труб для систем отопления

При выборе труб для монтажа системы отопления специалисты учитывают не только их физические и химические характеристики, но также длина и диаметр полезного сечения, от размера которого зависит гидродинамика системы отопления в целом.

Расчет диаметра труб отопления

При планировке отопительных трубопроводов мастера ориентируются на инженерные расчеты, благодаря которым в руках специалистов имеются обоснованные показатели допустимых размеров труб, в зависимости от разных норм рабочего давления. Однако в большинстве случаев размер сечения будет оптимальным, если его значение находится в пределах от 30 мм до 40 мм.

Инженеры получают расчетные величины в процессе решения задач по гидравлике, поэтому показатель диаметра отопительной трубы основывается на теоретических разработках и реальном опыте. При исчислении значений, в качестве первичных данных используется множество параметров. Полученные результаты зависят от скорости движения теплоносителя в системе, его температуры, уровня давления, суммарной длины всех трубопроводов, а также других факторов, влияющих на гидродинамику и эффективность работы. Неверный выбор диаметра трубы отопления может повлечь за собой серьезные последствия в виде течи или прорывов, сбоя системы отопления, неправильной работы всего оборудования.

Например, труба с диаметром, превышающим в два раза требуемый по всем техническим нормам показатель, будет способствовать низкому уровню давления в системе многоквартирного дома, что приведет к нарушению циркуляции теплоносителя. Возможно, к катастрофическим последствиям это и не приведет, но в жилых помещениях температурный режим поддерживать будет сложно. Кроме того, установленные по всем правилам трубы нужного диаметра будут обладать энергоэффективностью, экономичностью, и позволят оптимизировать работу ТЭЦ, снизив нагрузку.

Сечение труб отопления

Владельцы частных домов чаще всего имеют свободу выбора в отношении применяемых систем отопления. В некоторых случаях бывает возможно подключение и к центральной тепломагистрали. Автономный способ обогрева дома подразумевает установку котельного оборудования, но в обоих случаях имеет большое значение размер диаметра труб отопления, из которых смонтирована система.

Следует учитывать принципиальное отличие показателей сечения трубопроводов, используемых для принудительной или естественной циркуляции теплоносителя. При естественном способе нет потребности рассчитывать баланс и соотношение между размером диаметра трубы и мощностью насоса. Однако такая система имеет недостаток: радиус ее действия ограничен, а затраты на материалы и монтаж довольно высоки.

Еще один немаловажный факт, который следует учитывать – размер гильзы, используемой при прокладке системы трубопроводов. С ее помощью труба размещается в толще стены, при этом гильза должна иметь внутренний размер немного больший, чем внешний диаметр трубы. Следовательно, при покупке необходимых материалов для монтажа трубопровода нужно учитывать их размеры.

Информация взята с сайта http://udobnovdome.ru/

Трубы для отопления: материал, диаметр и монтаж

Диаметр труб системы отопления зависит от того, какой объем воды проходит через них за определенное время работы системы отопления. Такой расчет производится в соответствии с определенными нормами и выполняется специалистом.

Расчет тепловой нагрузки и параметров отопительных приборов

В первую очередь рассчитывают тепловую нагрузку. При этом определяются и суммируются все тепловые потери помещения. Это позволяет узнать количество тепловой энергии, необходимое для поддержания в комнате комфортного тепла даже при очень низких температурах наружного воздуха. А это значение, в свою очередь, является основой для определения параметров отопительных приборов.

Определение температуры воды в системе и ее перепад.

Следующим шагом является определение температуры в системе отопления. При этом речь идет о том: «на сколько» высокой должна быть температура подачи и возврата воды, чтобы в доме было достаточно тепло. В то время как для радиаторов она достигает 90 градусов Цельсия на входе и 70 градусов Цельсия на выходе, для систем напольного отопления температура воды ниже. Важным для расчета труб отопления является так называемый перепад, то есть разница температур между подающим и обратным потоком.

Определение расхода горячей воды

Диаметр труб системы отопления зависит от количества проходящей в них горячей воды. Чем больше воды проходит через трубу, тем больше должен быть ее диаметр. Объем проходящей воды зависит от количества необходимого тепла и перепада температур. Его значение можно определить с помощью следующего уравнения:

• расход воды = тепловая мощность / (теплоемкость воды * температурный перепад)

Пример.
Если перепад температур в системе отопления помещения составляет десять градусов Цельсия, при этом мощность обогрева равна одному киловатту, то расход горячей воды составляет около 85 килограммов в час:
85 кг/ч = 1 кВт * 3600 / [4,19 кДж / (кг * К) * 10 К]
(3600 является коэффициентом преобразования единиц времени (с/ч)).

Расчет диаметра труб

После определения расхода горячей воды можно рассчитать требуемый диаметр трубы. При этом важно, чтобы скорость воды в трубопроводе не превышала гранично-допустимых параметров, так как в противном случае это приведет к более высокому расходу энергии и лишнему шуму. Для труб отопления в жилом помещении установлен предел примерно в один метр в секунду. Наряду с различными расчетными таблицами необходимый диаметр можно определить и при помощи следующего уравнения:

• диаметр = корень из [(объемный расход воды * 4) / (π * скорость)]

Пример.
Если скорость воды в трубопроводе составляет 0,2 метра в секунду, то расчетный диаметр равен двенадцати миллиметрам:
корень из [(0,085 м³/ч * 4) / (3,14 * 0,2 м/с) * 3600)]
(3600 является коэффициентом преобразования единиц времени с/ч)).

Гидравлический расчет системы и правильный подбор диаметров трубопроводов обеспечивают оптимальную с точки зрения желаемого обогрева и энергосбережения циркуляцию воды во всем доме.

Калькулятор тепловых труб Инструкции по использованию

 

Наш онлайн-калькулятор тепловых труб предоставляет следующие данные о характеристиках тепловых труб: теплопроводность тепловой трубы по диаметру, пропускная способность тепловой трубы (Qmax) по диаметру и ориентации, а также дельта-T от одного конца тепловая трубка к другому. Из этого последнего расчета легко получить тепловое сопротивление тепловой трубы. Все расчеты выполнены для медной тепловой трубы с использованием спеченного материала фитиля и воды в качестве рабочей жидкости.

Вот ссылка на настоящий калькулятор тепловых трубок.

Тепловая трубка | Секция ввода теплоотвода

Входные данные калькулятора тепловой трубы

Длина тепловой трубы — полная длина тепловой трубы, если испаритель находится на одном конце.

Длина испарителя – длина испарителя равна длине фактического источника тепла.

Длина конденсатора – расстояние между точками входа и выхода тепловой трубы из конденсатора.

Тип тепловой трубы — Выберите материал фитиля тепловой трубы «Стандартный» или «Эффективный» спеченный материал фитиля. Стандартные фитили позволят вам сплющить тепловую трубку, прежде чем повлиять на максимальную мощность (Qmax). Обратите внимание, что мы можем изменить пористость и толщину фитиля тепловой трубы, чтобы точно соответствовать требованиям вашего приложения, хотя это не показано здесь.

Рабочая температура — это температура пара внутри тепловой трубки. Это число трудно узнать, и точность этого ввода не критична. Однако используйте среднее значение температуры окружающей среды Tmax и температуры корпуса Tmax. Пример расчета: 50 ^o C Макс. температура окружающей среды, 95 ^o C  Макс. случай  = (50 + 95)/2 = 72,5 ^o C Рабочая температура.

Раздел результатов с тепловыми трубками

Эффективная теплопроводность тепловых трубок

В первой таблице вычисляется эффективная теплопроводность тепловых трубок диаметром 3–10 мм. Мы, вероятно, должны были поставить это последним, так как оно используется после того, как вы выбрали правильный диаметр. Тем не менее, эта цифра используется в качестве входных данных для программ моделирования Excel и/или CFD, таких как FloTHERM. Узнайте больше о теплопроводности тепловых труб.

Теплопроводность тепловой трубы

 

Несущая способность тепловой трубы (Qmax)

Далее приведен график мощности в зависимости от рабочего угла (показан) и соответствующая таблица (не показана). По сути, это дает вам максимальную пропускную способность тепловой трубы (Qmax) тепловой трубы определенного диаметра под разными углами. При «+90» градусах конденсатор находится непосредственно над испарителем, благодаря чему сконденсированный пар (вода) очень легко возвращается в испаритель, отсюда и высокая Qmax.

Вот несколько советов по проектированию тепловых трубок, которые вам пригодятся.

• Во-первых, Qmax тепловой трубы является аддитивным, при условии, что каждая тепловая трубка(и) находится над источником тепла. В нашем примере это означает, что одна 8-мм тепловая трубка имеет Qmax 62 ^o C в горизонтальном режиме, а две 8-мм трубки имеют Qmax 124 ^o C.
• Во-вторых, предусмотрите коэффициент запаса прочности, чтобы избежать эксплуатации трубы на максимальной мощности. Снижение мощности тепловой трубки Qmax на 20-25% является хорошим отраслевым стандартом — в этом случае мощность одной трубки будет чуть менее 50 Вт. Случайные короткие скачки мощности выше этого допустимы, если они все еще ниже номинального значения Qmax. Нажмите, чтобы просмотреть наше подробное руководство по проектированию тепловых труб.

 

Допустимая мощность тепловой трубы (Qmax)

Расчет теплового сопротивления тепловой трубы

График зависимости мощности от дельты-T и таблица (показаны ниже) необходимо использовать вместе с приведенным выше графиком. Допустим, мы выбрали 8-миллиметровую тепловую трубку, о которой говорили ранее: в горизонтальном положении она будет безопасно нести чуть менее 50 Вт (после снижения номинальных характеристик). Если мы подадим 40 Вт на один конец, другой конец будет иметь дельта-T 4,3 ^o C (чем меньше, тем лучше). Предположим, мы хотим использовать две тепловые трубки диаметром 8 мм. В этом случае мы могли бы безопасно удвоить тепловложение до 80 Вт. Однако тогда, используя диаграмму, мы все равно будем использовать входную мощность 40 Вт, потому что каждая тепловая трубка будет нести 40 Вт, а дельта-Т каждой тепловой трубки будет такой же 4,3 ^или С. Чтобы рассчитать тепловое сопротивление 8-мм тепловой трубы, просто разделите detla-T на входную мощность. В этом случае это будет 4,3/40 = 0,11 ^o Кл на ватт.

Таблица, используемая при расчете теплового сопротивления тепловых трубок

 

Плоская тепловая трубка

Последняя часть приведенной информации не является расчетом, это просто некоторые рекомендации о том, насколько вы можете сплющить тепловые трубки различных диаметров, прежде чем Qmax будет подвергнуться негативному воздействию. Причина, по которой производительность тепловых труб ухудшается по сравнению со стандартными трубами, связана с более толстой структурой фитиля первых.

Мы надеемся, что этот онлайн-калькулятор тепловых труб будет вам полезен. Посетите нашу страницу калькуляторов, чтобы узнать размер и производительность радиатора. Ссылки на инструкции по использованию можно найти в калькуляторе или хотя на нашем блоговом блоге Gatule

Размеры стальных труб – www.itieffe.com

Программа Завершите внизу страницы

Размер стальных труб

Размер стальных труб

Процесс, который позволяет, исходя из потенциала системы, определить оптимальный диаметр трубы на основе скорости жидкости.

Мощность может быть указана в: кВт, ккал/ч, БТЕ и МДж.

Дельта t доступна для редактирования.

Инструкции

Как действовать

1 – первое, что необходимо сделать, это выбор единицы измерения мощности системы (БТЕ – кВт – ккал/ч – МДж).

2 – указать ∆t (дельта t в °C) по таблице в левой нижней части.

3 – найдем DN (номинальный диаметр) необходимой трубы исходя из скорости воды, выбрав максимальное указанное в таблице внизу справа.

Возьмем пример

Размер стальных труб

У нас есть радиаторная система с радиаторами мощностью 350.000 ккал/ч – используемая нами температура равна 10 °C.

Давайте прочитаем результаты: если это труба основного распределения, можно было бы безопасно использовать трубу DN 80 со скоростью 1,87 м / с (красный прямоугольник) – если бы мы использовали меньшие диаметры, у нас были бы более высокие скорости, что привело бы к волочению шумы;

Если, с другой стороны, мы рассчитываем вторичную ветвь, рекомендуется использовать DN 100 со скоростью 1,11 м/с;

Однако более подробную информацию о рекомендуемых скоростях см. в следующей таблице.

Повторить для других веток раздачи.

Easier than that

good job

itieffe.com >>> Watch the video ▼

Look at the other free programs offered by itieffe ▼

• Калибровка миллиметровых труб
• Размеры медных труб
• Трубы стальные (DN) – расчет поверхностного веса
• Тепловые требования – радиаторы
• Размеры электрических насосов
• Преобразователь мощности

Приведенную ниже программу можно использовать бесплатно.