Автор: Задолго до монтажа отопительные системы необходимо подобрать ее вид, а потом выбрать трубный диаметр для обогрева личного дома и изобразить схему, чтобы купить материалы. Порой в выборе диаметров труб предоставляют помощь опытные мастера – установщики, которые могут без разных формул на глазок определить, где какой трубопровод провести. Но действительно грамотных профессиональных мастеров не очень то и много, а идти по пути совместной работы с проектной организацией хотя и правильно, но бывает не дешево. Расчет сечения труб вы можете выполнить своими руками, если затратите какое то время и тщательно прочтёте эту заметку.
Что необходимо для расчета?
Чтобы высчитать диаметр труб, нужно знать теплопроизводительность, надлежащую для обогревания любого помещения. Точно она уже была определена во время выбора котельной, однако если же нет, то примерно кол-во теплоты можно сосчитать по объему комнаты. Выполняется это просто: на каждый кубометр помещения нужно уложить 40 Вт теплоты, тогда расход тепла будет равным объему, умноженному на 40, результат получите в Ваттах.
Дальше, необходимо сформироваться с типом отопительные системы, подобрав один из 2-ух существующих:
- однотрубная;
- двухтрубная.
Двухтрубные системы в приватном доме лучше и являются более распространенными, хотя и однотрубные схемы право имеют на существование. Нужно сказать, что законы движения жидкости такие же как в однотрубной системе, так и в двухтрубной, благодаря этому для нахождения диаметров магистралей данный вопрос не очень важен. Намного больший интерес представляет метод перемещения теплового носителя, коих тоже два:
- конвекционный, происходящий за счёт разности веса горячей и охладившейся воды (самотечные системы);
- понудительный, когда тепловой носитель побуждается к движению циркулярным насосом.
Отличие между этими двумя вариантами состоит в том, что в первом варианте жидкость проходит по трубам потихоньку, а в другом, под воздействием насоса, – намного быстрее. Скорость движения теплового носителя – один из очень важных показателей, участвующих в расчете, от нее зависит пропускная способность магистрали. Диапазон рекомендуемых скоростей лежит в границах от 0.3 до 0.7 м/с. Когда предполагается отопительная система с циркуляцией принудительного типа, то это значение можно принять равным 0.7 м/с, а при самотечной – 0.3 м/с.
При скорости воды нижеуказанного предела в ней станут возникать воздушные пузырьки, а размер трубы выйдет очень уж большим и неоправданным экономически. Если же скорость будет большой, то возникнет шумовой фон в трубопроводах и резко возрастет гидравлическое противодействие всей сети, типовый насос циркуляционный может с ним не управиться.
Порядок расчета
Начинать расчет трубного диаметра для отопления нужно с прорисовки схемы. Нужно нарисовать план каждого этажа строения и отразить на нем все ветки системы. Это все выполняется в виде эскиза, от руки, а чтобы вам было лучше ясно, бумажный лист берите намного больше. Когда схема готова, только представьте отвлеченную картинку, где горячая вода из котла растекается по трубопроводам и несет с собой тепло в любое помещение. Так вот, наши трубы должны пропустить большое количество этой воды, чтобы тепла хватило на каждую комнату.
Цель расчета – узнать расход теплового носителя и способность пропуска магистралей, сравнив ее с классическими диаметрами труб.
Считать начнем от самого дальнего помещения, где находится тупик системы отопления. Глобальный расход теплового носителя находим по формуле:
G = 0.86 Q / ?t , где:
- G – искомый глобальный водный расход, кг/ч;
- Q – кол-во теплоты, нужное для обогревания помещения, Вт;
- ?t– температурная разница в подающем и обратном трубопроводах, в расчетах всегда принимается равной 20 ?С.
Мы установили массу жидкости, протекающей в нашу комнату, а чтобы подобрать необходимый трубный диаметр, необходимо знать ее объем. Так как вода — горячая с самой большой температурой 80 ?С, то и плотность ее меньше, значит, нужно сосчитать объемный расход (л/ч), разделив массу на плотность:
V = G / ?
Для справки. Плотность воды при температуре 80 ?С составляет 971.6 кг/м3.
Зная объем протекающего теплового носителя, можем определить площадь поперечного сечения:
А = V / (3600?)
В данной формуле:
- А – площадь сечения трубы, м2;
- V – объемный расход теплового носителя, м3/ч;
- ?– скорость движения воды, м/с.
Дальше, диаметр труб сделанных из металлопластика для отопления, как и теплопроводов из прочих материалов, рассчитывается через формулу площади круга:
D = v 4А / ?
Пример. В дальнюю комнату нужно подать 3000 Вт теплоты, циркуляция теплового носителя — природная. Глобальный расход выйдет 0.86 х 3000 / 20 = 129 кг/ч, объемный – 129 / 971.6 = 0.13 м3/ч. Площадь сечения трубы будет: 0.13 / (3600 х 0.3) = 0.00012 м2, а ее диаметр — v4 х 0.00012 / 3.14 = 0.012 м или 12 мм.
Получившуюся цифру ставим на схеме около дальнего помещения и перейдем к следующему, что ближе к котлу. В нем производим аналогичные вычисления, только нужно взять во внимание тот момент, что тепло для двух комнат поставляется по одной трубе. Благодаря этому вначале нужно сложить теплопроизводительность на обогрев таких 2-ух помещений, а результат подставлять в первую формулу вычисления массового расхода теплового носителя. По завершении переходим еще ближе к котлу, складывая теплоту для 3 комнат и так дальше.
Если изложенный метод кому-то покажется тяжелым и большим, то подбор диаметра отопительных труб выполняется при помощи готовых таблиц. Но очень часто представленная в них информация неполная либо дана в такой форме, что обыкновенному владельцу дома тяжело разобраться в цифрах. Вот одна из подобных таблиц:
Как можно заметить, расчетные диаметры тут представлены с конкретным промежутком, хотя типовый ряд внутренних размеров идет в таком порядке: ДУ 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50 и так дальше. К слову, прекрасно ощутимо, насколько тубы системы отопления с конвективной циркуляцией получаются большего размера, чем когда в системе стоит насос циркуляционный. Чтобы в этом удостовериться, нужно только сравнить способность пропуска разного размера труб при скорости теплового носителя 0.3 и 0.7 м/с.
Получив результаты, выбираем трубу по размерам из обычного ряда, принимая ближний больший диаметр. Нужно взять во внимание, что в обозначении стальных водогазопроводных труб указан внутренний размер изделия, а в электросварных – внешний. Аналогичную маркировку имеют металлопластиковые, полиэтиленовые и полимерные трубы, благодаря этому для определения диаметра внутри нужно от наружного габарита отнять 2 толщины стенок.
Делать расчеты ручным способом бывает удобно не всегда, процесс забирает достаточно времени. Для упрощения работы 4 примитивных формулы, изложенные выше, рекомендуется ввести в Exel и исполнять вычисления при помощи такой программы. Тогда можете быть уверенными в обретенных результатах и будете наверняка знать, какие для обогрева необходимо применять трубы.
