Диаметр труб отопления количества радиаторов отопления

Содержание:

Перед обустройством системы теплоснабжения с принудительной циркуляцией рабочей среды необходимо выбрать трубы. Их основной задачей является доставка определенного количества тепловой энергии к радиаторам. Поэтому надо понимать, как для отопления подобрать диаметр трубы, чтобы жить в доме было комфортно.

Диаметр труб отопления количества радиаторов отопления

Нюансы расчета диаметра труб

Чтобы выполнить расчет, нужны такие данные:

  • общие потри тепла объекта недвижимости;
  • мощность батарей в каждом из помещений;
  • протяженность контуров;
  • способ разводки отопительной системы, которая может быть одно- или двухтрубной, с естественным или принудительным движением рабочей среды.

Это означает, что до того, как рассчитать диаметр трубы для отопления, подсчитывают теплопотери, определяют производительность котла и мощность батарей для каждой комнаты в домовладении или квартире. Кроме этого, надо выбрать вариант разводки. Согласно полученным результатам составляют схему и только потом приступают к определению искомой величины.

Диаметр труб отопления количества радиаторов отопления

Нужно знать, что у полипропиленовой и медной трубной продукции производители маркируют наружный диаметр, а внутренний можно подсчитать, отняв толщину стенки. В свою очередь у металлопластиковых и стальных изделий указывают внутреннее сечение. Эти нюансы помогут сделать правильную покупку.

Выбор диаметра отопительных труб

Невозможно точно подсчитать, трубой какого диаметра делать отопление. Приходится выбирать из нескольких вариантов продукции, представленной в продаже. Дело в том, что добиться одного и того же результата можно различными способами.

Допустим, что требуется доставить к батареям определенное количество тепла и одновременно обеспечить равномерный прогрев радиаторов. В теплоснабжающих конструкциях с принудительной циркуляцией жидкости это делают с помощью насосного оборудования, теплоносителя и труб. Одним словом, необходимо добиться того, чтобы за конкретное время транспортировать определенный объем рабочей среды.

Реализовать это можно одним из двух способов:

  • проложить трубы меньшего сечения и прогонять жидкость с большей скоростью;
  • обустроить систему большого диаметра, но с меньшей интенсивностью перемещения.

Как показывает практика, владельцы недвижимости обычно выбирают первый вариант по ряду причин:

  1. Стоимость трубной продукции с меньшим диаметром дешевле и ее легче монтировать.
  2. При открытом способе прокладки трубы менее заметны, а при монтаже в пол или стены нужны штробы меньшего размера.
  3. В системе теплоснабжения при небольшом диаметре трубы отопления в квартире находится меньший объем теплоносителя, что понижает ее инерционность и позволяет экономить топливные ресурсы.

Поскольку производители выпускают трубную продукцию нескольких диаметров, по которой можно доставлять определенное количество тепла, то нецелесообразно каждый раз подсчитывать одно и то же.

Диаметр труб отопления количества радиаторов отопления

Для этого специалистами в свое время были разработаны таблицы. С их помощью можно в зависимости от конкретного объема тепла, скорости перемещения рабочей среды и температурного режима функционирования системы, узнать возможный диаметр.

  • Чтобы определиться с этим параметром для теплоснабжающей конструкции, следует воспользоваться нужной таблицей и по ней вычислить, какому сечению труб на отопление отдать предпочтение.
  • Расчет для нее выполнялся на основании формулы, а далее полученные результаты заносились в таблицу:
  • D= , где:
  • D – искомый диаметр в миллиметрах;
  • ∆t° – разница между величинами температуры на трубах подачи и обратки, °С;
  • Q – нагрузка на участок системы, а точнее количество тепла, требуемого для обогрева конкретного помещения, кВт;
  • V – скорость передвижения теплоносителя, м/с.

В системах автономного теплоснабжения скорость движения рабочей среды находится в промежутке от 0,2 м/с до 1,5 м/с. Как показывает практика, оптимальное значение этой величины 0,3 м/с – 0,7 м/с.

Диаметр труб отопления количества радиаторов отопления

В случае, когда теплоноситель перемещается медленнее, в системе образуются воздушные пробки, а если быстрее, то значительно увеличивается уровень шума. Оптимальный диапазон скорости отражен в специальных таблицах. Они были составлены отдельно для каждого вида труб.

Их рассчитывали для работы систем в стандартных режимах, а именно в условиях средних и высоких температур. Чтобы процесс определения, какой диаметр трубы выбрать для отопления стал понятен, он будет показан на конкретных примерах.

Выполнение расчета для двухтрубных конструкций

В двухэтажном здании, в котором на каждом этаже располагается два крыла, запроектировано строительство двухтрубной теплоснабжающей системы с использованием полипропиленовой трубной продукции. При этом планируемый режим работы составляет 80/60, с 20-градусной дельтой температур. Теплопотери здания – 38 кВт, при этом на первом этаже они равны 20 кВт, на втором – 18 кВт.

Диаметр труб отопления количества радиаторов отопления

Расчет выполняют в определенной последовательности:

  1. Сначала узнают, какой диаметр полипропиленовых труб нужен для отопления на участке, идущем от котла до первого места разветвления. Поскольку через него идет весь объем теплоносителя, то количество тепла здесь составит 38 кВт. Согласно данным таблицы, подойдут два диаметра, равных 40 и 50 миллиметров. Из двух величин выбирают меньший размер –40 миллиметров.
  2. На схеме монтажа поток теплоносителя разделяется: 20 кВт направляется на первый этаж и 18 кВт на второй. При помощи таблицы определяют сечение и выясняют, что обе линии прокладывают, используя 32-миллиметровые изделия.
  3. В свою очередь каждый контур делится на две ветви с равной величиной нагрузки. На нижнем этаже влево и вправо идут по 10 кВт, а на верхнем – по 9 кВт. Из таблицы становится ясно, что для этих участков подходят 25-миллиметровые трубы. Изделия данного диаметра используют и дальше, пока тепловая нагрузка не опустится до 5 кВт. Дальше потребуется 20-миллиметровая продукция. На нижнем этаже на 20 миллиметров переходят после второй батареи, а на верхнем – после третьего прибора. Правда, специалисты, исходя из собственного опыта, рекомендуют задействовать 20-миллиметровые трубы, когда нагрузка равна 3 кВт.

Диаметр труб отопления количества радиаторов отопления

На этом расчет диаметров для труб из полипропилена завершен. Для обратного трубопровода данный параметр не определяют, поскольку разводку собирают из тех же изделий, что использовались на подаче. Если планируется применение другой трубной продукции, потребуются другие таблицы, составленные под иные виды материалов.

Выбор диаметра однотрубной системы отопления

Чтобы выяснить, какой выбрать размер трубы для отопления, если запроектирована однотрубная теплоснабжающая конструкция, пользуются другой таблицей. С ее помощью можно рассчитать внутренний параметр для труб, используемых для обогрева одного этажа, где радиаторы будут подключаться последовательно.

Расчет выполняют в следующей последовательности:

  1. От котла на вход в систему будет подаваться 15 кВт, поэтому могут подойти изделия диаметром 25 и 20 миллиметров. Предпочтение в данном случае лучше отдать 20-миллиметровым трубам.
  2. На первой из батарей тепловая нагрузка понижается до 12 кВт. Согласно таблице дальше диаметр будет аналогичным –20 миллиметров.
  3. Для третьего по счету радиатора нагрузка составит 10,5 кВт. В таблице сечение все также равно 20 миллиметров.
  4. На четвертый прибор нужно проложить 15-миллиметровую трубу при нагрузке 8,5 кВт.
  5. На пятый радиатор также пойдет 15 миллиметров, а далее можно монтировать 12 миллиметров.

Не следует забывать, что в таблице представлены значения внутренних диаметров. Ориентируясь на них, не составит труда отыскать маркировку продукции из нужного материала.

Диаметр труб отопления количества радиаторов отопления

Как видно из вышеприведенного примера, делать расчет диаметра труб несложно. Но он подходит исключительно для металлопластиковых и полипропиленовых изделий, поскольку у них невысокий показатель теплопроводности и потери через стенки незначительны и по этой причине их во внимание, делая вычисления, не берут.

Абсолютно иначе обстоит дело с металлической трубной продукцией из нержавейки, стали или алюминия. В этом случае, когда протяженность контура большая, теплопотери за счет поверхности трубопровода получаются значительными.

Нюансы определения диаметра металлических труб

При проектировании больших систем теплоснабжения, для создания которых задействуют металлические трубы, следует учитывать теплопотери, происходящие через стенки. Размер потерь небольшой, но при условии значительной протяженности контура они приводят к тому, что температура теплоносителя на последних в ряду радиаторах станет низкой, если диаметр выбран неправильно.

  1. Для примера приведен расчет для 40-миллиметровой стальной трубы, имеющей толщину стенки, равную 1,4 миллиметра– для этого пользуются формулой:
  2. q = kх3,14х (tв – tп), где:
  3. q – теплопотери на одном метре трубы;
  4. k – линейный коэффициент передачи тепла, в данном расчете он равен 0,272 Втхм/с);
  5. tв – температура рабочей среды в трубе – 80 градусов;
  6. tп – температура воздуха в комнате – 22 градуса.
  7. Подставив значения в формулу, получим:
  8. q = 0,272х3,15х(80-22)= 49 Вт/с

Результат расчета говорит о том, что на каждом метре трубопровода теплопотери составляют около 50 Вт тепла. Когда длина отопительного контура большая, такая величина может стать критической. Следует помнить, что, чем большим будет сечение, тем значительнее получатся потери.

Если имеется необходимость их учесть, тогда при вычислении теплопотерь нужно к снижению тепловой нагрузки на отопительном приборе приплюсовать потери на трубопроводе и согласно полученной сумме определить искомый диаметр.

Обычно для систем автономного теплоснабжения данные значения не являются критичными. Кстати, при расчете потерь тепла и производительности отопительного оборудования, полученные цифры округляют в большую сторону.

Диаметр труб отопления количества радиаторов отопления

Благодаря этому создается определенный запас, что позволяет не задумываться над тем, как рассчитать диаметр труб отопления частного дома и выполнять сложные расчеты, а воспользоваться уже имеющимися таблицами.

Читайте также:  Ангел дует в трубу

А как следует поступить, если таблицы, которые нужны, не удалось найти? Можно использовать нижеописанный метод подбора диаметра или действовать иначе. Известно, что при маркировке трубной продукции производители указывают различные внутренние или наружные размеры, а их с некоторой долей погрешности допустимо приравнивать.

Существует таблица, согласно которой можно отыскать тип и маркировку, когда известен внутренний диаметр. В ней также имеется информация относительно соответствующего размера изделия из других материалов.

Например, требуется рассчитать диаметр МП труб. Таблицу для металлопластиковой трубной продукции не удалось отыскать, но имеется для полипропилена. Поступают так: подбирают размеры для изделий из ППР и в таблице ищут аналоги для МП. Безусловно, погрешность будет, но для конструкций обогрева с принудительной циркуляцией это допускается.

Метод подбора диаметра отопительных труб

Данный способ определения диаметра основан не на проведении расчетов, а на закономерности, которую можно обнаружить при анализе большого количества теплоснабжающих конструкций. Данное правило вывели монтажники, они им пользуются при создании небольших систем отопления для частных домовладений и квартир.

В основном из нагревательных котлов отходят патрубки подачи воды и обратки, имеющие сечение ¾ и ½ дюйма. Трубой такого размера и делают разводку до места первого разветвления, а затем на каждом расхождении веток закладывают в проект отопления заужение труб на один шаг.

Диаметр труб отопления количества радиаторов отопления

Используя данный метод, определяют диаметр труб для небольших теплоснабжающих систем, если количество радиаторов составляет от 3 до 8, максимум два – три контура по 1 – 2 батареи на каждом. Для подобных систем этот метод является отличным решением.

В случае, когда нужно выбрать трубы для дома в два этажа с более разветвленной системой, придется делать расчеты и пользоваться таблицами.

Вычисления не слишком сложных схем можно выполнить самостоятельно, имея информацию о теплопотерях помещения и производительности радиаторов. Что касается многоэлементных систем, то их проектирование желательно заказать у профессионалов.

Подбор диаметра труб для отопления по мощности контура

После выбора схемы подключения и комплектации оборудования возникает вопрос «А какой трубой это все обв’связать?» Для быстрого подбора необходимого диаметра трубы по мощности контура, подойдет пред’явленный рисунок. Он справедлива для нижеуказанных условий.

Диаметр труб отопления количества радиаторов отопления

Условия:

Перепад температур между подачей и обратной линиями составляет 20°С. Скорость теплоносителя в трубопроводе составляет 0,8 м/сек. Это обеспечивает уровень шума ниже 40 дБа, а это значит, что подходит для использования в частных домах.

Пример №1:

Пример №2:

Нужно от насосной группы подать в систему теплого пола мощность 20 кВт с ΔT = 10°С. На ΔT = 20°C подойдет трубопровод ДУ 20 мм, а для перекачки вдвое больших затрат при ΔT = 10°С нужно взять трубопровод на 2 типоразмера больше то есть ДУ 32 мм.

Примечания:

Указанные диаметры трубопровода являются внутренними. Внутренний диаметр может отличаться в зависимости от толщины стенки трубы. Локальные сужения в виде арматуры с меньшим диаметром, которые могут устанавливаться на данном трубопроводе, не оказывают существенного влияния на перекачиваемую мощность. Допускается сужение на 1-2 типоразмера ниже диаметра магистрали.

При проектировании и монтаже системы отопления всегда возникает вопрос – диаметр трубопровода выбрать. Выбор диаметра, а значит и пропускная способность труб, важно, ведь нужно обеспечить скорость теплоносителя в пределах 0,4-0,6-0,8 метров в секунду, которая рекомендуется специалистами . При этом должно поступать нужное количество энергии (количество теплоносителя) к радиаторов.

Известно, если скорость меньше 0,2 м/с тогда будет застой, а также появление воздушных пробок. Скорость более чем 0,8 м / с не стоит делать из соображений энергосбережения, так как сопротивление движению жидкости становится значительным (он пропорционален квадрату скорости), до того нижний предел возникновения шума в трубопроводах малых диаметров.

Какие трубы применять для системы отопления?

Полипропиленовые трубы делятся на несколько видов, в которых свои технические характеристики и предназначены они для разных условий. Для отопления подходят трубы марки PN 25 (PN 30), которые выдерживают рабочее давление в 2,5 бар при температуре жидкости до 120°С. Диаметр труб отопления количества радиаторов отопления Для отопления сейчас применяются трубы из полипропилена, которые армированы алюминиевой фольгой или стекловолокном. Армирование предотвращает значительное расширение материала при нагревании.

Многие специалисты отдают предпочтение трубам с внутренним армированием стекловолокна. Такой трубопровод за последнее время стал наиболее широко применяться в частных системах отопления.

Трубы выпускаются стандартных диаметров, из которых и нужно сделать выбор. Наработанные типовые решения по подбора диаметров труб для отопления дома, руководствуясь которыми в 99% случаев можно сделать оптимальный правильный выбор диаметра без выполнения гидравлического расчета.

Наработанные типовые решения по подбору диаметров труб для отопления дома. Стандартные наружные диаметры полипропиленовых труб – 16, 20, 25, 32, 40 мм.

соответствующий этому значению внутренний диаметр труб марки РN25– 10,6, 13,2, 16,6, 21,2, 26,6 мм соответственно.

Более подробная информация по внешним диаметрам, внутренним диаметрам и толщине стенки полипропиленовых труб приведена в таблице.

Диаметр труб отопления количества радиаторов отопления

Какими диаметрами, и что подключать, нам необходимо обеспечить подачу необходимой тепловой мощности, которая будет прямо зависеть от количества поданного теплоносителя, но скорость движения жидкости должна оставаться в заданных пределах 0,3-0,8 м/сек.

Тогда возникает такое соответствие подключений:

  • 16 мм – для подключения одного или двух радиаторов
  • 20 мм – для подключения одного радиатора или небольшой группы радиаторов (радиаторы «обычной» мощности в пределах 1 — 2 кВт, максимальная мощность – до 7 кВт, количество радиаторов до 5шт.)
  • 25 мм – для подключения группы радиаторов (обычно до 8 шт., мощность до 11 кВт) одного крыла
  • 32 мм – для подключения одного этажа или целого дома в зависимости от тепловой мощности (обычно до 12 радиаторов, соответственно, тепловая мощность до 19 кВт)
  • 40 мм-для магистрали одного дома, если таковая имеется (20 радиаторов-до 30 кВт). Рассмотрим выбор диаметра труб подробнее, опираясь на заранее рассчитанные табличные соответствия энергии, скорости и диаметра

Соотношение диаметра труб, скорости жидкости и тепловой мощности

Обратимся к таблице скорости до количества тепловой мощности. В таблице представлены значения тепловой мощности в Вт, а под ними указано количество теплоносителя кг/мин, при подаче с температурой 80 град С, обратки – 60 град С и температуре в помещении 20 град с.

Диаметр труб отопления количества радиаторов отопления

Подбор трубопроводов по мощности

Из таблицы видно, что при скорости 0,4 м / с будет подаваться примерно следующее количество тепла, по трубам из полипропилена следующего наружного диаметра:

  • 4,1 кВт — внутренний диаметр около 13,2 мм (Наружный диаметр 20мм)
  • 6,3 кВт-16,6 мм (25мм)
  • 11,5 кВт – 21,2 мм (32 мм)
  • 17 кВт – 26,6 мм (40 мм)

Каким диаметром трубы лучше сделать отопление в доме

Эффективность работы отопительной магистрали зависит от мощности котла, радиаторов, параметров арматуры. Подходящий диаметр труб для отопления определяется с помощью онлайн-программ или самостоятельных расчетов, а также технических показателей и материала. Зная все нюансы, владелец дома может подобрать качественные и надежные изделия.

Сложности выбора диаметра трубопровода

Основная сложность подбора диаметра заключается в особенностях планировки магистрали. Вычисление:

  • внешний показатель – (медь и пластик) – поверхность арматуры может отдавать тепловые потоки в помещение
  • внутренний диаметр (сталь и чугун) – позволяет рассчитать пропускные характеристики отдельного участка
  • условные параметры-округленное значение в дюймах, требуется для теоретических подсчетов

Для определения сечения учитывают, что на 1 м2 помещения тратиться 100 Вт энергии.

Зависимость размера от скорости теплоносителя

Выбор показателя диаметра определит пропускную способность магистрали с учетом рекомендуемой скорости 0,4-0,7 м/сек. При этом учитывается, что при скорости менее 0,2 м/сек образуются воздушные пробки, а при скорости более 0,7 м/сек есть риск повышения давления теплоносителя.

Насколько равномерно распределяется тепловая энергия по контуру и определяет диаметр патрубков. Чем он меньше, тем быстрее движется вода, но у скоростных показателей есть ограничения:

  • до 0,25 м / сек. в противном случае есть риски появления воздушных пробок и невозможности их удаления располнителями, теплопотери в комнате
  • не более 1,5 м / сек. теплоноситель в процессе циркуляции будет шуметь
  • 0,36-0,7 м / сек. – эталонная величина скорости теплоносителя

Для контроля интенсивности циркуляции без повышения диаметра патрубков используется циркуляционный насос.

Параметры объема теплоносителя

Для систем с естественной циркуляцией лучше выбрать арматуру с увеличенным диаметром. Это снизит потери тепла в процессе трения воды о внутреннюю поверхность. При использовании данного приема следует учесть, что при увеличении объема воды повышаются затраты энергии на ее нагрев.

Явление возникает, если трубопровод сделан из пластиковых изделий разного диаметра. Причина заключается в разности давлений на местах стыков и увеличении гидравлических потерь.

Правильное определение диаметра трубы, используемой для магистрали отопления многоквартирного или частного дома, производится на основании таблицы и формулы. При работе с таблицей нужно ориентироваться на зеленые ячейки-в них указана оптимальная скорость давления теплоносителя.

Читайте также:  Как выбрать дисковую электрическую пилу по дереву

Диаметр труб отопления количества радиаторов отопления

Расчет производится по формуле D= √(354*(0.86*Q / ∆t) / V), где:

  • V-скорость жидкости в трубе (м/с)
  • Q-нужное количество тепла для обогрева (кВт)
  • ∆t-разница между обратной и прямой подачей (С)
  • D-диаметр трубы (мм)

Как пример можно рассмотреть двухэтажный дом с четырьмя крыльями (по 2 на этаж), подключен к двухтрубной системы с суммарной мощностью 36 кВт, 20 кВт из которых приходится на обогрев 1-го этажа, 16 кВт – второго. Для коммуникаций использовался полипропилен, они работают в режиме 80/60 при температуре 10 градусов.

  • весь объем воды приходится на участок соединения первой ветви с котел. Это общее количество тепла, равное 38 кВт< /li>
  • по таблице нужно найти данную строку и соответствующие зеленые ячейки. При данных параметрах необходим диаметр-40 и 50 мм.выбор делается в пользу меньшего
  • по развилке видно количество тепла на первом (20 кВт) и втором (16 кВт) этажах. Сечение Трубной арматуры по таблице-32 мм
  • поскольку на каждом этаже 2 крыла, контур разделен на два ответвления. Для первого этажа 20/2=10 кВт на крыло, для второго-16/2=8 кВт на крыло
  • по таблице определяется диаметр – 25 мм, который используется до момента падения нагрузки до 5 кВт, затем – 20 мм

Диаметр труб отопления количества радиаторов отопления Выбор диаметра трубы для отопления дома-серьезная ответственная задача, и подходить к ней нужно не спеша; основательно все взвесив и просчитав. В данной статье мы будем рассматривать системы С так называемой “принудительной циркуляцией”. В такой системе движение воды происходит благодаря специальному “циркуляционном насоса”, который работает без остановок. Необходимые данные для расчета основная задача отопительных труб-доставить тепло до нагреваемых элементов (радиаторов) с минимальными потерями. От этого и будем отталкиваться при выборе правильного диаметра трубы для отопления дома. А вот чтобы рассчитать все верно, нужно знать:

  • длину трубы
  • потери тепла в здании
  • мощность элементов
  • какая будет разводка труб (естественная, принудительная, однотрубная или двухтрубная циркуляция)

Следующим пунктом после того, как у Вас на руках будут все перечисленные выше данные, необходимо будет набросать общую схему: как, что и где будет расположено, какое тепловую нагрузку будет нести каждый отопительный элемент. Затем можно будет начинать высчитывать нужное сечение диаметра трубы для отопления дома. Также следует быть внимательным при покупке:

  • металлопластиковые и трубы из стали маркируются по размеру внутреннего диаметра, тут проблем нет
  • а вот полипропиленовые и медные – по наружному диаметру. Итак, нам нужно или измерять внутренний диаметр самостоятельно с помощью штангенциркуля, или – от наружного диаметра трубы для отопления дома вычесть толщину стенок

Не забывайте об этом, потому как нам нужен именно «внутренний диаметр трубы для отопления дома» чтобы все рассчитать верно.

Выбираем диаметр для вашего отопления

Не рассчитывайте на то, что вы сразу сможете правильно подобрать нужный вам диаметр трубы для отопления дома. Дело в том, что получить желаемую эффективность можно разными путями. Теперь более детально.

Что самое важное в правильной системе отопления? Самое важное – это равномерный нагрев и доставка жидкости во все нагревательные элементы (радиаторы). В нашем случае этот процесс постоянно поддерживает насос, благодаря которому за конкретный временной промежуток, жидкость движется по системе. Итак, выбирать мы можем только из двух вариантов:

  • купить трубы большого диаметра, как следствие, небольшая скорость подачи теплоносителя
  • или трубу маленького диаметра, естественно давление и скорость движения жидкости при этом возрастет

Логично, конечно лучше выбрать второй вариант диаметра труб для отопления дома, и вот по каким причинам:

  • при наружной прокладке труб, они будут менее заметны
  • при внутренней прокладке (например, в стене или под полом), канавки в бетоне будут более аккуратны, и долбить их проще
  • чем меньше диаметр изделия, тем оно, естественно, дешевле, что тоже важно
  • при меньшем сечении трубы общий объем теплоносителя также уменьшается, благодаря чему мы экономим топливо (электроэнергию) и снижаем инерционность всей системы

Для примера подберем сечение для трубы с меди в прямой зависимости от того насколько мощные радиаторы.

Все трубы изготавливаются по ГОСТу. Итак, заранее известны все диаметры, а также объем полезного тепла, которое они могут пропустить через себя в зависимости от диаметра и давления.

Поэтому не нужно рассчитывать каждый раз то, что уже давно посчитано и записано в специальных таблицах.

Все что нужно-это просто найти подходящую вам таблицу с данными и по ней подобрать диаметр трубы для отопления дома.

Возьмите вот эту формулу для расчета диаметра трубы, считаете, а результат-записываете, и так для всех сечений. В которой:

  • V-скорость жидкости в трубе (м / с)
  • Q-нужное количество тепла для обогрева (кВт)
  • ∆t-разница между обратной и прямой подачей (С)
  • D-диаметр трубы (мм)

Известно, что в индивидуальных системах отопления теплоноситель движется со скоростью 0,2-1,5 м/сек. Также известно, что идеальная скорость должна быть в пределах 0,3-0,8 м/сек.

Если скорость больше, чем оптимальные показатели, то растет громкость, а если меньше – то могут появиться воздушные пробки. Для этого и существуют уже готовые таблицы.

В них выбираем подходящую нам скорость.

Существуют таблицы для медных, полипропиленовых, металлических и металлопластиковых труб. У них есть уже готовые решения для работы в режиме средних и высоких температур. Для ясности, давайте разберемся на конкретных примерах.

Расчет диаметра для двухтрубной системы отопления

Смотреть будем на примере простого дома в два этажа. На каждом из этажей имеем два крыла. В самом доме будет установлена двухтрубная система отопления с такими параметрами:

  • в сумме потеря тепла-36 кВт
  • потеря на 1-м этаже-20 кВт
  • потеря на 2-м-16 кВт
  • установлены трубы из полипропилена
  • работа системы в режиме 80/60
  • температура-20 С

Через участок трубы, которая соединяет первую развилку и котел, проходит весь объем жидкости, следовательно, и все тепло, а это 38 кВт. Давайте определим, какую здесь нужно брать трубу. Берем нашу таблицу, в ней ищем строку, затем идем по зеленым ячейкам и смотри вверх. Что мы видим? А видим мы, что при таких параметрах нам подходит два варианта: 50 и 40 мм. естественно (об этом писалось выше) выбираем меньший диаметр трубы для отопления дома 40 мм. Далее смотрим на развилку, которая разделяет движение теплоносителя на второй и первый этажи (16 и 20 кВт). Снова смотрим значение по таблице и получаем, что в оба направления нужен диаметр трубы 32 мм.

Вот таким нехитрым способом мы рассчитали все диаметры трубы для отопления дома нужных нам полипропиленовых труб для двухтрубной системы отопления.

Для обратной подачи воды не нужно рассчитывать нечего, там все гораздо проще: всю разводку делаете трубами аналогичного диаметра, что и на прямую подачу. Как видите, ничего сложного нет.

Нужна лишь хорошая, подходящая под конкретный случай, схема.

Знакомство с техническим термином «труба» начинается с планирования домашней отопительной системы.

Обычно с выбором вида трубопровода проблем не возникает, а вот с исчислением нужного диаметра начинаются трудности.

Приходится обращаться за разъяснениями и консультациями к опытным инженерам-сантехникам или к специалистам, практикующим монтаж автономного отопления .

Однако не всегда удается получить точный однозначный ответ — какой диаметр трубы лучше использовать для отопления частного дома. В кратком обзоре статьи содержится необходимая информация о том, как для эффективной работы домашнего отопления рассчитать диаметр труб.

Расчет труб отопления в частном доме по мощности

Диаметр труб отопления количества радиаторов отопления

Расчет труб отопления и системы в целом заключается в определении тепловой мощности, выборе диаметров всех трубных элементов (гидравлический расчет), определении размеров отопительных приборов (тепловой расчет) и подборе оборудования.

При разработке системы отопления в первую очередь необходимо составить схему на основе плана дома. На схеме прорисовываются:

  • Расположение котлов (или иных теплогенераторов).
  • Циркуляционных насосов.
  • Места прохождения теплопроводов.
  • Места установки отопительных предметов.

Отталкиваясь от схемы и просчитав тепловую мощность системы, можно более детально рассчитать диаметр труб отопления.

Тепловая мощность системы отопления — это количество теплоты, которое необходимо выработать в доме для комфортной жизнедеятельности в холодное время года.

Теплотехнический расчет дома

Существует зависимость между общей площадью обогрева и мощностью котла. При этом, мощность котла должна быть больше или равняться мощности всех отопительных приборов (радиаторов). Стандартный теплотехнический расчет для жилых помещений следующий: 100 Вт мощности на 1 м² отапливаемой площади плюс 15 — 20 % запаса.

Рассмотрим в качестве примера дом площадью 120 м². В данном случае мощность котла должна составлять: 100 Вт × 120 + 15 % = 13800 Вт = 13,8 кВт. Если котел (двухконтурный) будет использоваться и для горячего водоснабжения, то его требуемая мощность должно быть увеличена соразмерно предполагаемому расходу подогретой воды.

Расчет количества и мощности приборов отопления (радиаторов) необходимо проводить индивидуально для каждого помещения. Каждый радиатор имеет определенную тепловую мощность. В секционных радиаторах общая мощность складывается из мощности всех используемых секций.

Читайте также:  Какую температуру держит утеплитель для труб

В несложных отопительных системах приведенных способов расчета мощности бывает достаточно. Исключение — здания с нестандартной архитектурой, имеющие большие площади остекления, высокие потолки и другие источники дополнительных теплопотерь. В этом случае потребуется более детальный анализ и расчет с использованием повышающих коэффициентов.

Теплотехнический расчет с учетом тепловых потерь дома

Расчет тепловых потерь дома необходимо выполнять для каждого помещения в отдельности, с учетом окон, дверей и внешних стен.

Более детально для данных теплопотерь используют следующие данные:

  • Толщину и материал стен, покрытий.
  • Конструкцию и материал кровельного покрытия.
  • Тип и материал фундамента.
  • Тип остекления.
  • Тип стяжек пола.

Важно учитывать наличие в ограждающих конструкциях теплоизолирующего слоя, его состав и толщину.

  • Для определения минимально необходимой мощности отопительной системы с учетом тепловых потерь можно воспользоваться следующей формулой:
  • Qт(кВт×ч) = V × ΔT × K ⁄ 860, где:
  • — тепловая нагрузка на помещение.
  • V — объем обогреваемого помещения (ширина × длина × высота), м³.
  • ΔT — разница между температурой воздуха вне помещения и необходимой температурой внутри помещения, °C.
  • K — коэффициент тепловых потерь строения.
  • 860 — перевод коэффициента в кВт×ч.
  • Коэффициент тепловых потерь строения K зависит от типа конструкции и изоляции помещения:
K Тип конструкции
3 — 4 Дом без теплоизоляции — упрощенная конструкция или конструкция из гофрированного металлического листа.
2 — 2,9 Дом с низкой теплоизоляцией — упрощенная конструкция здания, одинарная кирпичная кладка, упрощенная конструкция окон и крыши.
1 — 1,9 Средняя теплоизоляция — стандартная конструкция, двойная кирпичная кладка, небольшое число окон, крыша со стандартной кровлей.
0,6 — 0,9 Высокая теплоизоляция — улучшенная конструкция, кирпичные стены с теплоизоляцией, небольшое число окон, утепленный пол, кровельный пирог с высококачественной теплоизоляцией.

Разница между температурой воздуха вне помещения и необходимой температурой внутри помещения ΔT определяется исходя из конкретных погодных условий и требуемого уровня комфорта в доме. Например, если температура снаружи -20 °C, а внутри планируется +20 °C, то ΔT = 40 °C.

Расчет диаметра труб отопления

Определившись с количеством радиаторов и их тепловой мощностью, можно переходить к подбору размеров подводящих труб.

Прежде чем переходить к расчету диаметра труб, стоит затронуть тему выбора нужного материала. В системах с высоким давлением придется отказаться от применения пластиковых труб. Для систем отопления с максимальной температурой выше 90 °C предпочтительнее стальная или медная труба. Для систем с температурой теплоносителя ниже 80 °C можно выбрать металлопластиковую или полимерную трубу.

Системы отопления частных домов характеризуются невысоким давлением (0,15 — 0,3 мПа) и температурой теплоносителя не выше 90 °C. В данном случае использование недорогих и надежных полимерных труб оправдано (по сравнению с металлическими).

  1. Чтобы нужное количество теплоты пришло в радиатор без задержки, следует подобрать диаметры подводящих труб радиаторов так, чтобы они соответствовали расходу воды, необходимому каждой отдельно взятой зоне.
  2. Расчет диаметра труб отопления проводится по следующей формуле:
  3. D = √(354 × (0,86 × Q ⁄ Δt°) ⁄ V), где:
  4. D — диаметр трубопровода, мм.
  5. Q — нагрузка на данный участок трубопровода, кВт.
  6. Δt° — разница температур подачи и обратки, °C.
  7. V — скорость теплоносителя, м⁄с.
  8. Разница температур (Δt°) десятисекционного радиатора отопления между подачей и обраткой в зависимости от скорости потока обычно варьирует в пределах 10 — 20 °C.

Минимальным значением скорости теплоносителя (V) рекомендуется считать 0,2 — 0,25 м⁄с. На меньших скоростях начинается процесс выделения избыточного воздуха, содержащегося в теплоносителе.

Верхний порог скорости теплоносителя 0,6 — 1,5 м⁄с. Такие скорости позволяют избежать возникновения гидравлических шумов в трубопроводах.

Оптимальным значением скорости движения теплоносителя считается диапазон 0,3 — 0,7 м⁄с.

Для более детального анализа скорости движения жидкости нужно учитывать материал труб и коэффициент шероховатости внутренней поверхности. Так, для трубопроводов из стали оптимальной считается скорость потока 0,25 — 0,5 м⁄с, для полимерных и медных труб — 0,25 — 0,7 м⁄с.

Пример расчета диаметра труб отопления по заданным параметрам

Исходные данные:

  • Комната площадью 20 м², с высотой потолков 2,8 м.
  • Дом кирпичный неутепленный. Коэффициент тепловых потерь строения примем 1,5.
  • В комнате есть одно окно ПВХ с двойным стеклопакетом.
  • На улице -18 °C, внутри планируется +20 °С. Разница 38 °С.
  • Решение: 
  • В первую очередь определяем минимально необходимую тепловую мощность по ранее рассмотренной формуле Qт(кВт×ч) = V × ΔT × K ⁄ 860.
  • Получаем Qт = (20 м² × 2,8 м) × 38 °С × 1,5 ⁄ 860 = 3,71 кВт×ч = 3710 Вт×ч. 

Теперь можно переходить к формуле D = √(354 × (0,86 × Q ⁄Δt°) ⁄ V)Δt° — разницу температур подачи и обратки примем 20°С. V — скорость теплоносителя примем 0,5 м⁄с.

Получаем D = √(354 × (0,86 × 3,71 кВт ⁄ 20 °С) ⁄ 0,5 м⁄с) = 10,6 мм. В данном случае рекомендуется выбрать трубу с внутренним диаметром 12 мм.

Таблица диаметров труб для отопления дома

Таблица расчета диаметра трубы для двухтрубной системы отопления с расчетными параметрами (Δt° = 20 °С, плотность воды 971 кг ⁄ м³, удельная теплоемкость воды 4,2 кДж ⁄ (кг × °С)):

Диаметр трубы внутренний, мм Тепловой поток / расход воды Скорость потока, м/с
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1
8 ΔW, Вт
Q, кг ⁄ час
409
18
818
35
1226
53
1635
70
2044
88
2453
105
2861
123
3270
141
3679
158
4088
176
4496
193
10 ΔW, Вт
Q, кг ⁄ час
639
27
1277
55
1916
82
2555
110
3193
137
3832
165
4471
192
5109
220
5748
247
6387
275
7025
302
12 ΔW, Вт
Q, кг ⁄ час
920
40
1839
79
2759
119
3679
158
4598
198
5518
237
6438
277
728
316
8277
356
9197
395
10117
435
15 ΔW, Вт
Q, кг ⁄ час
1437
62
2874
124
4311
185
5748
247
7185
309
8622
371
10059
433
11496
494
12933
556
14370
618
15807
680
20 ΔW, Вт
Q, кг ⁄ час
2555
110
5109
220
7664
330
10219
439
12774
549
15328
659
17883
769
20438
879
22992
989
25547
1099
28102
1208
25 ΔW, Вт
Q, кг ⁄ час
3992
172
7983
343
11975
515
15967
687
19959
858
23950
1030
27942
1202
31934
1373
35926
1545
39917
1716
43909
1999
32 ΔW, Вт
Q, кг ⁄ час
6540
281
13080
562
19620
844
26160
1125
32700
1406
39240
1687
45780
1969
53220
2250
58860
2534
65401
2812
71941
3093
40 ΔW, Вт
Q, кг ⁄ час
10219
439
20438
879
30656
1318
40875
1758
51094
2197
61343
2636
71532
3076
81751
3515
91969
3955
102188
4394
112407
4834
50 ΔW, Вт
Q, кг ⁄ час
15967
687
31934
1373
47901
2060
63868
2746
79835
3433
95802
4120
111768
4806
127735
5493
143702
6179
159669
6866
175636
7552
70 ΔW, Вт
Q, кг ⁄ час
31295
1346
62590
2691
93885
4037
125181
5383
156476
6729
187771
8074
219066
9420
250361
10766
281656
12111
312952
13457
344247
14803
100 ΔW, Вт
Q, кг ⁄ час
63868
2746
127735
5493
191603
8239
255471
10985
319338
13732
383206
16478
447074
19224
510941
21971
574809
24717
638677
27463
702544
30210

На основании предыдущего примера и данной таблицы выберем диаметр трубы отопления. Нам известно, что минимально необходимая тепловая мощность для комнаты площадью 20 м² равна 3710 Вт × час.

Смотрим таблицу и ищем ближайшее значение, которое соответствует рассчитанному тепловому потоку и оптимальной скорости движения жидкости.

Получаем внутренний диаметр трубы 12 мм, который при скорости движения теплоносителя 0,5 м ⁄ с обеспечит расход 198 кг ⁄ час.

Расчет диаметра трубы отопления для магистрали

  1. Расчет системы отопления производится после того, как определены теплопотери каждого отапливаемого помещения, выбран тип нагревательных приборов, они размещены на плане этажей, определены вид системы и места расположения магистралей и стояков.

  2. Рассмотрим простой пример:
  3. Диаметр труб отопления количества радиаторов отопления
    Посчитав суммарную требуемую мощность, можно определить диаметр трубы по таблице: 
Диаметр труб, дюймов Расход теплоносителя, л ⁄ мин Тепловая нагрузка, кВт
1 ⁄ 2 5,7 5,5
3 ⁄ 4 15 14,6
1 30 29,3

В помещении А мощность тепловой нагрузки составляет 3,3 кВт, соответственно, нужный диаметр трубы 1 ⁄ 2 дюйма (2).

В помещении В мощность тепловой нагрузки составляет 16,4 кВт, соответственно, нужный диаметр трубы 3 ⁄ 4 дюйма (1).

Для магистрали (3) необходимо сложить суммарные мощности помещения А и В. Получаем 20,2 кВт. Соответственно, диаметр труб должен быть 1 дюйм.

Правильный выбор диаметра труб отопления поможет сэкономить средства. Чем меньше диаметр труб, тем меньше цена на фитинги к ним. Однако, не стоит необоснованно занижать сечение труб — это приведет к снижению коэффициента полезного действия (КПД) всей отопительной системы.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector