Welke diameter van polypropyleen buizen voor verwarming om te kiezen
Water kachelsBij het ontwerpen en installeren van een verwarmingssysteem doet zich altijd de vraag voor, welke buisdiameter er moet worden gekozen. De keuze van de diameter, en daarmee de capaciteit van de buizen, is belangrijk, omdat u ervoor moet zorgen dat de snelheid van het koelmiddel binnen 0,4 - 0,6 meter per seconde ligt, hetgeen wordt aanbevolen door specialisten. Tegelijkertijd moet de vereiste hoeveelheid energie (de hoeveelheid koelmiddel) aan de radiatoren worden geleverd.
Het is bekend dat indien het lager is dan 0,2 m / s, zal het stagnerende lucht stekkers. Snelheid groter dan 0,7 m / s niet noodzakelijk te doen vanuit een energiebesparende redenen, aangezien rijweerstand significant vloeistof (die recht evenredig is met het kwadraat van de snelheid), bovendien is een ondergrens van het optreden van ruis in de pijpen van kleine diameter.
Welk type pijplijn moet ik kiezen?
Nu worden steeds vaker polypropyleenpijpleidingen gekozen voor verwarming, hoewel ze nadelen hebben wat betreft de complexiteit van het waarborgen van de kwaliteit van de verbindingen en aanzienlijke thermische uitzetting, maar ze zijn extreem goedkoop en eenvoudig te installeren, en dit zijn vaak doorslaggevende factoren.
Welke leidingen worden gebruikt voor het verwarmingssysteem?
Polypropyleenbuizen zijn onderverdeeld in verschillende typen, die hun eigen technische kenmerken hebben en zijn ontworpen voor verschillende omstandigheden. Voor verwarming is het merk PN25 (PN30) geschikt, dat bestand is tegen een werkdruk van 2,5 atm bij een vloeistoftemperatuur tot 120 graden. S.
Gegevens over de dikte van de wanden staan in de tabellen.
Veel experts geven de voorkeur aan buizen en met een interne glasvezelversterking. Zo'n pijpleiding is de laatste tijd het meest gebruikt in particuliere verwarmingssystemen.
De kwesties van selectie van de diameter van de het verwarmen pijpleiding
Pijpen worden geproduceerd in standaard diameters, waaruit een keuze moet worden gemaakt. We hebben een standaardoplossing ontwikkeld voor het selecteren van buisdiameters voor het verwarmen van het huis, waarbij het in 99% van de gevallen mogelijk is om de optimale selectie van de juiste diameter te maken zonder een hydraulische berekening uit te voeren.
De standaard buitendiameters van polypropyleen buizen zijn 16, 20, 25, 32, 40 mm. Overeenkomstig deze waarden is de binnendiameter van buizen van klasse PN25 respectievelijk 10.6, 13.2, 16.6, 21.2, 26.6 mm.
Meer gedetailleerde informatie over uitwendige diameters, inwendige diameters en wanddikte van polypropyleen buizen wordt gegeven in de tabel.
Welke diameters moet ik aansluiten?
We moeten zorgen voor de toevoer van de benodigde warmteafgifte, die direct afhankelijk is van de hoeveelheid aangevoerd warmtemedium, maar de snelheid van de vloeistof moet binnen de vooraf ingestelde limieten van 0,3 tot 0,7 m / s blijven
Dan is er een dergelijke aanpassing van verbindingen (voor polypropyleenpijpen, wordt de buitendiameter vermeld):
- 16 mm - voor aansluiting van een of twee radiatoren;
- 20 mm - voor aansluiting van één radiator of een kleine groep radiatoren (radiatoren met "gewoon" vermogen binnen 1 - 2 kW, maximaal aangesloten vermogen - tot 7 kW, aantal radiatoren tot 5 stuks);
- 25 mm - voor aansluiting van een groep radiatoren (meestal tot 8 stuks, vermogen tot 11 kW) van één vleugel (schouder van het doodlopende bedradingsschema);
- 32 mm - voor het verbinden van één vloer of het hele huis, afhankelijk van de warmteafgifte (meestal tot 12 radiatoren, respectievelijk, warmtevermogen tot 19 kW);
- 40 mm - voor de kofferbak van een huis, als er een is (20 radiatoren - tot 30 kW).
Overweeg de keuze van de diameter van de pijpen in meer detail, afhankelijk van de eerder berekende tabelcorrespondenties van energie, snelheid en diameter.
De verhouding tussen pijpdiameter, vloeistofsnelheid en warmteafgifte
Laten we naar de tabel van de snelheidscorrespondentie gaan om de hoeveelheid thermisch vermogen te meten.
De tabel toont de waarden van de warmteafgifte in W, en daaronder wordt de hoeveelheid koelmiddel kg / min aangegeven, bij een temperatuur van 80 ° C is de retourtemperatuur 60 ° C en de kamertemperatuur 20 ° C.
Selectie van leidingen voor capaciteit
Uit de tabel kan worden afgeleid dat bij een snelheid van 0,4 m / s ongeveer de volgende hoeveelheid warmte wordt geleverd, langs polypropyleenbuizen met de volgende buitendiameter:
- 4,1 kW - interne diameter van ongeveer 13,2 mm (buitendiameter van 20 mm);
- 6,3 kW - 16,6 mm (25 mm);
- 11,5 kW - 21,2 mm (32 mm);
- 17 kW - 26,6 mm (40 mm);
En met een snelheid van 0,7 m / s zullen de waarden van het geleverde vermogen ongeveer 70% meer zijn, wat niet moeilijk te leren is van de tafel.
En hoeveel warmte hebben we nodig?
Hoeveel warmte moet de leiding leveren?
Laten we in meer detail het voorbeeld bekijken, hoeveel warmte gewoonlijk door de leidingen wordt toegevoerd en we zullen de optimale diameters van de pijpleidingen selecteren.
Er is een huis met een oppervlakte van 250 m² M., dat goed geïsoleerd is (zoals vereist door de norm van SNiP), daarom verliest het warmte in de winter met 1 kW met 10 m² M. Om het hele huis te verwarmen, is het vereist om 25 kW (maximaal vermogen) te leveren. Voor de eerste verdieping - 15 kW. Voor de tweede verdieping - 10 kW.
Ons verwarmingsschema bestaat uit twee leidingen. De ene buis wordt geleverd met een heet koelmiddel aan de andere - een gekoelde wordt overgebracht naar de ketel. Tussen de pijpen in parallel geschakelde radiatoren.
Op elke verdieping splitsen de pijpen zich in twee vleugels met dezelfde warmteafgifte, voor de eerste verdieping - voor 7,5 kW, voor de tweede verdieping - voor 5 kW.
Dus, van de ketel naar de tussenverdieping komt 25 kW. Daarom hebben we kofferbuizen nodig met een binnendiameter van minimaal - 26,6 mm, zodat de snelheid niet hoger is dan 0,6 m / s. Een polypropyleenbuis van 40 mm is geschikt.
Van de vertakking tussen verdiepingen - op de eerste verdieping tot de vertakking op de vleugels - komt 15 kW. Hier, volgens de tabel, voor een snelheid van minder dan 0,6 m / s, is een diameter van 21,2 mm geschikt, daarom gebruiken we een pijp met een buitendiameter van 32 mm.
Op de vleugel van de 1e verdieping is er 7,5 kW - de interne diameter is 16,6 mm, - polypropyleen met de buitenste 25 mm.
Elke radiator waarvan het vermogen niet meer dan 2 kW kan worden gemaakt met de buisuitlaat en een buitendiameter van 16 mm, maar aangezien dit praktisch niet uitvoerbaar montage, de buizen niet populair, vaak gemonteerd 20 mm buis met een binnendiameter van 13,2 mm.
Daarom nemen we op de tweede verdieping vóór vertakking een pijp van 32 mm op de vleugel - een pijp van 25 mm en de radiatoren op de tweede verdieping zijn ook verbonden door een pijp van 20 mm.
Zoals je ziet, komt het allemaal neer op een eenvoudige keuze uit de standaard diameters van in de handel verkrijgbare buizen. In kleine systemen voor thuisgebruik, tot een tiental radiatoren, worden polypropyleenpijpen van 25 mm in doodlopende distributieschema's hoofdzakelijk gebruikt - op de vleugel, 20 mm - op het apparaat. en 32 mm "op de hoofdlijn van de ketel."
Kenmerken van het kiezen van andere apparatuur
Pijldiameters kunnen ook worden geselecteerd voor hydraulische weerstandsomstandigheden voor een atypisch lange pijpleidinglengte, waarbij het mogelijk is om voorbij de technische kenmerken van pompen te gaan. Maar dit kan voor productiewinkels zijn, en in particuliere bouw is praktisch niet te vinden.
. Behuizing 150 vierkante meter, in het kader van de hydraulische weerstand ketel radiatorsysteem altijd geschikt type pomp 25-40 (druk 0,4 atm), kan ook komen tot 250 m en q in sommige gevallen en voor woningen tot 300 vierkante meter. - 25 - 60 (kop tot 0,6 atm).
De pijplijn wordt berekend tot de maximale capaciteit. Maar het systeem, als en wanneer het in deze modus werkt, duurt niet lang. Bij het ontwerpen van een verwarmingsleiding is het mogelijk om dergelijke parameters in te nemen dat bij maximale belasting de snelheid van het koelmiddel 0,7 m / s is.
In de praktijk wordt de watersnelheid in de verwarmingsbuizen ingesteld door een pomp met 3 rotorsnelheden. Bovendien wordt het geleverde vermogen geregeld door de temperatuur van de warmtedrager en de duur van de werking van het systeem, en kan in elke kamer worden geregeld door de radiator uit het systeem te schakelen met behulp van een thermische kop met een drukventiel. Dus, met de diameter van de pijpleiding, zorgen we ervoor dat de snelheid binnen 0.7 m bij maximaal vermogen ligt, maar het systeem zal voornamelijk werken met een lagere snelheid van de vloeistof.
Welke buisdiameter kan het beste worden gebruikt voor het verwarmen van een woonhuis en waarom?
Zoals u weet, hangt de energie-efficiëntie van het verwarmingssysteem niet alleen af van de capaciteit van de ketel en het aantal radiatoren. Dit is een tamelijk complexe parameter, gekoppeld aan de klimatologische omstandigheden in de regio, de materialen waaruit het huis is gebouwd, de kwaliteit en kwantiteit van verwarmingsapparatuur en hulpstukken. En de verwarmingsbuizen spelen de rol van een van de 'eerste violen' in het verwarmingssysteem.
Welke buisdiameter wordt het best gebruikt voor het verwarmen van een privéwoning, zodat de circulatie van het koelmiddel in het circuit zo effectief mogelijk is? In de regel worden hiervoor speciale programma's gebruikt, maar er zijn alternatieve concepten waarmee deze bewerking onafhankelijk kan worden uitgevoerd. We zullen de "sluier van geheimhouding" een beetje openen en zo eenvoudig mogelijk vertellen over ingewikkelde berekeningen die het mogelijk maken om de verwarming van het huis op een zodanige manier te optimaliseren dat het warm en comfortabel is en geen geld weg hoeft te gooien.
Invloed van buistype en -afmeting op systeemwerking
Is de diameter van de pijp echt belangrijk? Zoals de praktijk laat zien, extreem! Het hangt af van een aantal factoren die zorgen voor een hoog rendement van het hele circuit:
- Doorvoer en warmteoverdrachtscoëfficiënt. ie het totale volume van het koelmiddel in de hoofdleiding in een bepaalde tijdsperiode en onderhevig aan verwarming.
- De druk van het koelmiddel in het circuit, de temperatuur en de snelheid van de beweging.
- Hydraulische verliezen die optreden bij het verbinden van buizen en elementen van verschillende secties. Hoe meer dergelijke overgangen, hoe groter het verlies.
- Geluidsniveau van het verwarmingssysteem.
Er zijn verschillende soorten diameter:
- Externe. Het houdt rekening met de doorsnede van de interne holte en de dikte van de buiswanden. Gebruikt bij het ontwerp van het verwarmingssysteem.
- Internal. Weerspiegelt de waarde van de doorsnede van de interne holte van de buis. Bepaalt de doorvoer van de pijplijn.
- Nominaal (voorwaardelijk). Het is de gemiddelde waarde van interne diameters, verkregen als resultaat van berekeningen.
Om het hittesysteem goed te laten werken, moet naast de buisdwarsdoorsnede ook rekening worden gehouden met een aantal andere factoren:
- Eigenschappen van het koelmiddel, water, antivries of damp.
- Het materiaal waaruit de pijpen zijn gemaakt.
- De snelheid van het koelmiddel.
- Type verwarmingssysteem: enkele of dubbele buis.
- Soort circulatie: natuurlijk of geforceerd.
Pijp materiaal
Alvorens te bepalen welke buisdiameter het meest geschikt is voor het verwarmen van een privéwoning, is het noodzakelijk om te beslissen uit welk materiaal de leiding zal worden vervaardigd. Hiermee kunnen we de installatiemethode, de kosten van het project en anticiperen op mogelijke warmteverliezen. Allereerst zijn de pijpen verdeeld in metalen en polymeerbuizen.
metaal
- Staal (zwart, roestvrij, gegalvaniseerd).
Gekenmerkt door uitstekende sterkte en weerstand tegen mechanische schade. Levensduur - niet minder dan 15 jaar (met anticorrosiebehandeling tot 50 jaar).
De bedrijfstemperatuur is 130⁰C. De maximale druk in de buis is maximaal 30 atmosfeer. Wees niet ontvlambaar. Ze zijn echter moeilijk, moeilijk te installeren (vereisen speciale apparatuur en aanzienlijke tijdskosten), zijn vatbaar voor corrosie. Hoge warmteoverdrachtscoëfficiënt verhoogt warmteverlies zelfs in het stadium van koelmiddeltransport naar radiatoren. Na de installatie is schilderen vereist. Het binnenoppervlak is ruw, wat de ophoping van afzettingen in het systeem veroorzaakt.
Roestvast staal hoeft niet te worden geverfd en is niet onderhevig aan corrosieprocessen, waardoor de levensduur van de leidingen en het verwarmingscircuit als geheel aanzienlijk wordt verlengd.
De maximale temperatuur van het werkmedium is 250 ° C. De werkdruk is 30 atmosfeer en meer. Operationele hulpbron - meer dan 100 jaar. Hoge weerstand tegen bevriezing van de drager en corrosie.
Dit laatste legt een beperking op aan het delen van koper met andere materialen (aluminium, staal, roestvrij staal); koper is alleen compatibel met koper. De gladheid van de binnenwanden voorkomt plaquevorming en tast de doorvoercapaciteit van de pijpleiding niet aan, waardoor de hydraulische weerstand wordt verminderd en pijpen met een kleinere diameter kunnen worden gebruikt. Plasticiteit, lichtgewicht en eenvoudige verbindingstechnologie (solderen, fittingen). De kleine dikte van de wanden en fittingen vermindert de hydraulische verliezen.
Het belangrijkste nadeel is de extreem hoge kosten, de prijs voor koperen buizen is 5-7 keer hoger dan de prijs voor plastic analogen. Bovendien maakt de zachtheid van het materiaal het kwetsbaar voor mechanische deeltjes (onzuiverheden) in het verwarmingssysteem, die als gevolg van schurende wrijving leiden tot de slijtage van de pijpen van binnenuit. Om de levensduur van koperen leidingen te verlengen, wordt het systeem aanbevolen om te worden uitgerust met speciale filters.
De hoge thermische geleidbaarheid van koper om warmteverlies te voorkomen vereist de installatie van isolerende hoezen, maar het maakt het ook tot een onmisbaar materiaal voor systemen van "warme vloeren".
polymeer
Kan polyethyleen, polypropyleen, metaal-plastic zijn. Elke wijziging heeft zijn eigen technische kenmerken, afhankelijk van de technologie van de productie, gebruikte additieven en de specifieke kenmerken van de structuur.
Levensduur is 30 jaar. De temperatuur van de drager is 95 ° C (voor een korte tijd - 130 ° C); overmatige verhitting leidt tot vervorming van de leidingen, waardoor de levensduur wordt verkort. Gekenmerkt door onvoldoende weerstand tegen bevriezing van het koelmiddel, waardoor ze barsten. De gladheid van de binnencoating voorkomt plaquevorming, waardoor de hydrodynamische parameters van de pijpleiding worden verbeterd.
Dankzij de ductiliteit van het materiaal kunnen leidingen zonder te zagen worden gelegd, waardoor het aantal verbindingsverbindingen wordt verminderd. Kunststof reageert niet met beton en roest niet, waardoor het mogelijk is de warmtepijp in de vloer te verbergen en de "warme vloeren" uit te rusten. Een speciaal voordeel van kunststofbuizen wordt beschouwd als goede geluidsisolatie-eigenschappen.
Polyethyleenbuizen onder invloed van hoge temperaturen zijn gevoelig voor een aanzienlijke lineaire uitzetting, waarvoor extra compenserende lussen en bevestigingspunten nodig zijn.
Polypropyleenanalogen moeten in de structuur een "anti-diffuse laag" bevatten, die de contouren van de contour voorkomt.
Het drukniveau in het circuit bepaalt vooraf niet alleen de diameter van de polymeerpijpen, maar ook de wanddikte, die varieert in het bereik van 1,8 tot 3 mm. Fittingen maken een eenvoudige installatie van het circuit mogelijk, maar vergroten de hydraulische verliezen.
Bij het kiezen van de te kiezen diameter moet rekening worden gehouden met het specifieke karakter van de markering van verschillende pijpen:
- Kunststof en koper worden gemarkeerd door een uitwendig gedeelte;
- Staal en metaal-plastic - aan de binnenkant;
- vaak wordt de doorsnede in inches aangegeven, voor de berekening moeten ze in millimeters worden omgezet. 1 inch = 25,4 mm.
Om de binnendiameter van de buis te bepalen, wetende de afmetingen van de buitensectie en de dikte van de wanden, volgt uit de buitendiameter dat de dubbele waarde van de wanddikte is geëffend.
Optimale grootte, temperatuur en druk
Met de plaatsing van een klein verwarmingscircuit van het standaardtype, zullen sommige aanbevelingen van specialisten het mogelijk maken om zonder ingewikkelde berekeningen te doen:
- Voor pijpleidingen met een natuurlijke circulatie van de drager, worden pijpen aanbevolen met een interne doorsnede van 30-40 mm. De toename van de parameters bedreigt een ongerechtvaardigde stroming van het koelmiddel, een afname van de snelheid van de beweging en een daling van de druk in het binnencircuit.
- Een te kleine diameter van de leidingen veroorzaakt overbelasting in de pijpleiding, wat de doorbraak op de plaatsen van verbindingselementen kan veroorzaken.
- Om de noodzakelijke snelheid van het koelmiddel en de noodzakelijke druk in het circuit met geforceerde circulatie te waarborgen, wordt de voorkeur gegeven aan buizen met een doorsnede van niet meer dan 30 mm. Hoe groter de doorsnede van de buis en hoe langer de hoofdleiding, hoe krachtiger de circulatiepomp wordt geselecteerd.
Belangrijk! De constructie van een effectief verwarmingssysteem veronderstelt het gebruik van pijpen met verschillende doorsneden op verschillende secties van de hoofdlijn.
De werkdruk van het circuit mag de stabiliteitslimiet niet overschrijden:
- ingebouwd in de ketel warmtewisselaar (max - 3 atm of 0.3 MPa);
- of 0,6 MPa (met het radiatorcircuit).
Optimaal voor hittesystemen met een circulaire pomp wordt beschouwd als een indicator in het bereik van 1,5 tot 2,5 atm. In omstandigheden van natuurlijke bloedsomloop - van 0,7 tot 1,5 atm. Het overschrijden van de norm zal onvermijdelijk het ongeval veroorzaken. Om het drukniveau in de verwarmingssystemen te regelen, zijn expansievaten en manometers opgesteld.
Met autonome verwarming kunt u de temperatuur van de koelvloeistof onafhankelijk aanpassen, afhankelijk van het seizoen en de individuele behoeften van de huurders van het huis. De optimale temperatuur ligt in het bereik van 70 tot 80⁰C, in stoomwarmtesystemen - 120-130⁰C. De beste oplossing is het gebruik van gas of elektrische boilers om de verwarming van het circuit te regelen en te regelen, wat niet gezegd kan worden over vaste brandstofapparatuur.
De ontwerpeigenschappen van verwarmingssystemen bepalen ook vooraf de kenmerken van het temperatuurregime:
- de maximale verwarming van de carrier in een bedrading met één circuit is 105 ° C, in een bedrading met twee circuits - 95 ° C.
- In kunststofleidingen is de temperatuur van de drager beperkt tot 95⁰C, in stalen buizen is deze beperkt tot 130⁰C.
Het temperatuurverschil tussen voer en retour is 20 ° C.
Ketel en circuitvermogen
Het rendement van de ketel, die een van de belangrijkste rollen in het verwarmingssysteem vervult, wordt niet alleen beïnvloed door de diameter van de leidingen, maar ook:
- type gebruikte brandstof;
- de locatie van de ketel (verwijdering van de stookruimte buiten het huis vereist meer vermogen, grotere doorsnede en opwarming van de hoofdleiding in het gebied buiten het pand);
- het niveau van thermische isolatie van de buitenmuren van het huis;
- Gebruik van een verwarmingscircuit voor warmwatervoorziening.
Bij het kiezen van een ketel, is het noodzakelijk om rekening te houden met de bovengenoemde factoren en om een gangreserve van 1,5-2 maal te maken.
Berekeningsmethoden
Hoe de diameter van verwarmingsbuizen berekenen? Er zijn verschillende methoden:
- Door speciale tabellen. Het gebruik ervan houdt echter nog steeds voorlopige berekeningen in: het vermogen van het verwarmingssysteem, de snelheid van het koelmiddel en warmteverliezen langs de hoofdlijn.
- Op thermisch vermogen.
- Door de weerstandscoëfficiënt.
Wat u moet weten om te berekenen
Voor de berekening zijn de volgende gegevens vereist:
- De behoefte aan warmte (thermische kracht) van het hele huis en elke kamer afzonderlijk;
- Totale capaciteit van gebruikte verwarmingstoestellen (ketel en radiatoren).
- Thermische belasting op afzonderlijke secties van het circuit.
- Totale warmteverliezen thuis en elke kamer afzonderlijk in de koudste winterperiode.
- De waarde van weerstand. Het wordt bepaald door het bedradingsschema, de lengte van de stam, het aantal en de vorm van de bochten, gewrichten, bochten.
- Het totale volume van het koelmiddel dat in de hoofdverwarming wordt geladen.
- Stroomsnelheid.
- Capaciteit van de circulatiepomp (voor geforceerde verwarming).
- Druk in de main.
Berekening van de doorsnede van leidingen voor hittesystemen met geforceerde luchtcirculatie:
Berekeningsprocedure
- Berekening van de benodigde warmteafgifte.
- Bepaling van de circulatiesnelheid van de drager in het verwarmingssysteem.
- Berekening van de weerstand van het verwarmingscircuit.
- Berekening van het vereiste gedeelte van de pijplijn.
- Berekening van de optimale diameter van het verwarmingsspruitstuk (indien nodig).
Berekening van het thermisch vermogen van het systeem
Methode 1. De eenvoudigste manier om de warmteafgifte te berekenen is gebaseerd op de vastgestelde norm van 100 watt per 1 vierkante meter van de ruimte. ie bij een huisoppervlakte van 180 m² bedraagt het verwarmingscircuit 18000 watt of 18 kW (180 × 100 = 18.000).
Methode 2. Hieronder vindt u een formule waarmee u de gegevens kunt corrigeren, rekening houdend met de gangreserve in geval van strenge vorst:
Deze methoden worden echter gekenmerkt door een aantal fouten; houdt geen rekening met het spectrum van factoren die het warmteverlies beïnvloeden:
- hoogte van plafonds, die kunnen variëren in het bereik van 2 tot 4 en meer meters, wat betekent dat het volume van verwarmde kamers, zelfs met dezelfde oppervlakte, niet permanent zal zijn.
- de kwaliteit van de gevelisolatie van het huis en het percentage warmteverlies door de buitenmuren, deuren en ramen, de vloer en het dak;
- thermische geleidbaarheid van dubbele beglazing en materialen, waarvan het huis is gebouwd.
- Klimaatomstandigheden van de regio's.
Methode 3. De hieronder gepresenteerde methode houdt rekening met alle noodzakelijke factoren.
- Het volume van het huis als geheel of elke kamer wordt berekend volgens de formule:
- V - Het volume van de verwarmde ruimte.
- h - Plafondhoogte.
- S - Ruimte met verwarmde ruimte.
- Het totale vermogen van het circuit wordt berekend:
De volgende formule wordt vaak gebruikt:
Tegelijkertijd wordt de regionale correctiefactor uit de volgende tabel gehaald:
De correctiefactor van warmteverliezen (K) is rechtstreeks afhankelijk van de thermische isolatie van het gebouw. De volgende gemiddelde waarden worden geaccepteerd:
- Met een minimale thermische isolatie (typische hout- of metaalconstructie van een dunne plaat), wordt een coëfficiënt in het bereik van 3 tot 4 in aanmerking genomen;
- Enkel metselwerk - 2-2,9;
- Het gemiddelde niveau van isolatie (dubbel metselwerk) - 1-1,9;
- Hoogwaardige thermische isolatie van de gevel - 0,6-0,9.
Snelheid van water in pijpen
De uniformiteit van de verdeling van thermische energie langs de elementen van de contour hangt af van de snelheid waarmee de vloeistof beweegt, en hoe kleiner de diameter van de pijpleiding, hoe sneller de beweging. Er zijn beperkingen van snelheidsindicatoren:
- niet minder dan 0,25 m / s, anders voorkomen de luchtbellen in het circuit de verplaatsing van het koelmiddel en veroorzaken ze warmteverliezen. Bij onvoldoende hoofd bereiken de luchtstoppingen de geïnstalleerde Majewski-kranen en luchtroosters niet en zijn ze daarom nutteloos;
- niet meer dan 1,5 m / s, anders gaat de circulatie van de drager gepaard met ruis.
De referentiewaarde van de stroomsnelheid is van 0,36 tot 0,7 m / s.
Dit moet worden geleid door een geschikte doorsnede van de leidingen te kiezen. Door de circulatiepomp te installeren, is het mogelijk om de circulatie van het koelmiddel in het circuit te regelen, zonder de diameter van de pijpleiding te vergroten.
Berekening van de weerstand van het verwarmingscircuit
Bij het berekenen van de doorsnede van de buizen volgens de weerstandscoëfficiënt, is het eerste wat u moet doen de druk in de pijpleiding bepalen:
Vervolgens wordt de minimale waarde van het warmteverlies gekozen door de waarden van de buisdiameters te vervangen. Dienovereenkomstig zal de diameter die zal voldoen aan de aanvaardbare voorwaarden van weerstand, en zal worden gezocht.
Berekening van de verwarmingscollector
Als het verwarmingssysteem zorgt voor de opstelling van het verdeelblok, is de diameterbepaling gebaseerd op de berekening van de doorsneden van de daarmee verbonden leidingen:
De afstand tussen de sproeiers van de collector moet gelijk zijn aan de driedubbele diameter.
voorbeelden
Begrijp de voorbeelden.
Berekening voor een tweebuizencircuit
- Huis met twee verdiepingen met een oppervlakte van 340m².
- Het bouwmateriaal is een Inkerman-steen (natuurlijke kalksteen), gekenmerkt door een lage thermische geleidbaarheid. → Woningisolatiecoëfficiënt = 1.
- De dikte van de muren is 40 cm.
- Ramen - kunststof, enkele kamer.
- Warmteverlies van 1 verdieping - 20 kW; de tweede - 18 kW.
- Tweepijpscircuit met een afzonderlijke vleugel op elke verdieping.
- Het pijpmateriaal is polypropyleen.
- De aanvoertemperatuur is 80 ° C.
- De uitlaattemperatuur is 60 ° C.
- De temperatuur van de Delta is 20 ° C.
- Plafondhoogte - 3 m.
- Regio - Krim (zuid).
- De gemiddelde temperatuur van de vijf koudste winterdagen is (-12⁰C).
- 340 × 3 = 1020 (m³) - het volume van de kamer;
- 20- (-12) = 32 (⁰C) - het verschil (delta) van temperaturen tussen de kamer en de straat;
- 1020 × 1 × 32 / 860≈38 (kW) - vermogen van het verwarmingscircuit;
- Bepaling van het leidingdeel in het eerste deel van de ketel tot aan de aftakking. Volgens de onderstaande tabel zijn buizen met een doorsnede van 50, 63 of 75 mm geschikt voor het overbrengen van een thermisch vermogen van 38 kW. De eerste optie heeft de voorkeur, omdat biedt de hoogste snelheid van de koerier.
- Voor mediastroom leidingen op de eerste en tweede verdieping referentie prescribe pijp met 32 mm diameter en 40 mm op het vermogen van 18 kW en 20, respectievelijk.
- Op elke verdieping is de contour verdeeld in twee leidingen met een equivalente belasting van respectievelijk 10 en 9 kW en een sectie van 25 mm.
- De koellast gevolg van vermindering koelmiddelpijp diameter te verlagen tot 20 mm (eerste verdieping - van de tweede radiator, de tweede - na de derde).
- Omgekeerde bedrading wordt in dezelfde volgorde uitgevoerd.
Voor berekening met de formule D = √354х (0.86хQ / Δt) / V, nemen we draaggolfsnelheid in 0,6 m / s. We krijgen de volgende gegevens √354х (0,86 × 38/20) / 0,6≈31 mm. Dit is de nominale diameter van de pijpleiding. Om in de praktijk uit te voeren, is het noodzakelijk om verschillende pijpdiameters te selecteren op verschillende secties van de pijplijn, die gemiddeld worden teruggebracht tot de berekende gegevens volgens het algoritme beschreven in de punten 4-7.
Bepaling van de leidingdiameter voor een eenpijpsysteem met geforceerde circulatie
Net als in het vorige geval, wordt de berekening uitgevoerd volgens het aangegeven schema. De enige uitzondering is de werking van pompapparatuur, die de snelheid van de drager verhoogt en de uniformiteit van de temperatuur in het circuit waarborgt.
- Een aanzienlijke vermogensvermindering (tot 8,5 kW) vindt alleen plaats op de vierde radiator, waar een verandering in een diameter van 15 mm optreedt.
- Na de vijfde radiator vindt de overgang naar een doorsnede van 12 mm plaats.
Belangrijk! Het gebruik van pijpen van andere materialen zal hun eigen aanpassingen aan de berekening maken, omdat elk materiaal heeft een ander niveau van thermische geleidbaarheid. Het is vooral belangrijk om rekening te houden met warmteverliezen in een metalen buisleiding.
Eigenaardigheden van de berekening van de doorsnede
Warmtesystemen gemaakt van metalen buizen moeten rekening houden met de warmteverliezencoëfficiënt door de wanden. Dit is vooral belangrijk met een aanzienlijke lengte van de pijpleiding, wanneer de warmteverliezen op elke lopende meter catastrofale gevolgen kunnen hebben voor de uiteindelijke radiatoren.
Hoe de diameter van pijpen voor verwarming te kiezen
In dit artikel beschouwen we systemen met gedwongen circulatie. Daarin wordt de beweging van de warmtedrager verzorgd door een continu werkende circulatiepomp. Bij het kiezen van de diameter van leidingen voor verwarming gaat het om het feit dat het hun hoofdtaak is om te zorgen voor de levering van de vereiste hoeveelheid warmte aan verwarmingsapparaten - radiatoren of registers. Voor de berekening zijn de volgende gegevens nodig:
- Het totale warmteverlies van een huis of appartement.
- De capaciteit van de radiatoren (radiatoren) in elke kamer.
- Lengte van de pijpleiding.
- Methode voor het bedraden van het systeem (enkele buis, twee leidingen, met geforceerde of natuurlijke circulatie).
Dat wil zeggen, voordat u begint met het berekenen van de pijpdiameters, moet u eerst het totale warmteverlies bekijken, het vermogen van de ketel bepalen en het vermogen van de radiatoren voor elke kamer berekenen. Het zal ook nodig zijn om de bedradingsmethode te bepalen. Maak op basis van deze gegevens een schema en begin gewoon met de berekening.
Om de diameter van de verwarmingsbuizen te bepalen, hebt u een circuit nodig met de ingestelde waarden van de thermische belasting op elk element
Waarop moet je nog meer letten? Het feit dat de buitendiameter is gemarkeerd aan de polypropyleen en koperen leidingen, en de binnendiameter wordt berekend (haal de wanddikte weg). Op staal en металлопластиковых op merken wordt de interne grootte gezet. Dus vergeet deze "trifle" niet.
Hoe de diameter van een verwarmingsbuis te kiezen
Het is niet mogelijk om precies te berekenen welk stuk pijp u nodig heeft. Het is noodzakelijk om uit verschillende opties te kiezen. En dat allemaal omdat je hetzelfde effect op verschillende manieren kunt bereiken.
We zullen het uitleggen. Het is belangrijk voor ons om de juiste hoeveelheid warmte aan de radiatoren te leveren en een uniforme verwarming van de radiatoren te bereiken. In systemen met geforceerde circulatie doen we dit met leidingen, koelvloeistof en pomp. In principe is alles wat we nodig hebben voor een bepaalde periode om een bepaalde hoeveelheid koelmiddel te "verdrijven". Er zijn twee opties: pijpen met een kleinere diameter plaatsen en het koelmiddel met een hogere snelheid toevoeren, of om het systeem een grotere dwarsdoorsnede te geven, maar met een lagere bewegingsintensiteit. Kies meestal de eerste optie. En hier is waarom:
- de kosten van producten van kleinere diameter zijn lager;
- met hen werken is eenvoudiger;
- wanneer ze open liggen, trekken ze niet zo de aandacht, en wanneer ze in de vloer of muren liggen, zijn kleinere omhulsels vereist;
- met een kleine diameter in het systeem is minder warmtedrager, wat de traagheid vermindert en leidt tot brandstofbesparing.
Berekening van de diameter van koperen verwarmingsbuizen afhankelijk van de kracht van de radiatoren
Omdat er een bepaalde set diameters en een bepaalde hoeveelheid warmte is, die voor hen moet worden afgeleverd, is het altijd onredelijk om elke keer hetzelfde te veronderstellen. Daarom zijn speciale tabellen ontwikkeld, volgens welke, afhankelijk van de benodigde hoeveelheid warmte, de snelheid van het koelmiddel en de temperatuurprestaties van het systeem, een mogelijke grootte wordt bepaald. Dat wil zeggen, om de doorsnede van de leidingen in het verwarmingssysteem te bepalen, zoek de gewenste tabel en selecteer de juiste sectie ervoor.
Berekening van de diameter van buizen voor verwarming werd gemaakt door deze formule (als je wilt, kun je berekenen). De berekende waarden werden vervolgens in een tabel geschreven.
Formule voor het berekenen van de diameter van de verwarmingsbuis
D - de vereiste diameter van de pijpleiding, mm
Δt ° - delta-temperatuur (verschil in debiet en retour), ° С
Q - de belasting voor dit gedeelte van het systeem, kW - de hoeveelheid warmte die we hebben vastgesteld, nodig voor het verwarmen van de ruimte
V - snelheid van het koelmiddel, m / s - geselecteerd uit een bepaald bereik.
In individuele verwarmingssystemen kan de snelheid van het koelmiddel van 0,2 m / s tot 1,5 m / s zijn. Uit operationele ervaring is bekend dat de optimale snelheid binnen 0,3 m / s - 0,7 m / s ligt. Als het koelmiddel langzamer beweegt, treedt luchtcongestie op, als het sneller is, neemt het geluidsniveau sterk toe. Het optimale snelheidsbereik wordt geselecteerd in de tabel. Tabellen zijn ontwikkeld voor verschillende soorten buizen: metaal, polypropyleen, metaalplastic, koper. De waarden voor de standaard bedrijfsmodi worden berekend: bij hoge en gemiddelde temperaturen. Om het selectieproces begrijpelijker te maken, zullen we specifieke voorbeelden analyseren.
Berekening voor een tweepijpssysteem
Er is een huis met twee verdiepingen met een tweepijpsverwarmingssysteem met twee vleugels op elke verdieping. Gebruikt zullen polypropyleenproducten zijn, bedrijfswijze 80/60 met deltetemperaturen van 20 ° C. Het warmteverlies van het huis is 38 kW aan warmte-energie. De eerste verdieping is 20 kW, de tweede 18 kW. Het diagram is hieronder weergegeven.
Tweedraads schema voor het verwarmen van een huis met twee verdiepingen. Rechtervleugel (klik om te vergroten)
Tweedraads schema voor het verwarmen van een huis met twee verdiepingen. Linkervleugel (klik om te vergroten)
Aan de rechterkant is er een tafel waarop de diameter kan worden bepaald. Het roze gebied is de zone van de optimale snelheid van de koelmiddelbeweging.
Tabel voor het berekenen van de diameter van polypropyleen verwarmingsbuizen. Bedrijfsmodus 80/60 met een temperatuurverschil van 20 ° C (klik om te vergroten)
- Bepaal welke pijp moet worden gebruikt in het gebied van de ketel tot de eerste tak. Via dit gedeelte passeert het gehele koelmiddel, zodat het gehele warmtevolume 38 kW passeert. In de tabel vinden we de overeenkomstige lijn, daarop komen we tot de getinte roze kleur van de zone en komen omhoog. We zien dat twee diameters geschikt zijn: 40 mm, 50 mm. We kiezen om voor de hand liggende redenen een kleinere - 40 mm.
- Laten we opnieuw naar het schema gaan. Waar de stroom wordt verdeeld gaat 20 kW naar de 1e verdieping, 18 kW wordt naar de 2e verdieping gestuurd. In de tabel vinden we de overeenkomstige rijen, we bepalen de doorsnede van de pijpen. Het blijkt dat beide takken zijn gefokt met een diameter van 32 mm.
- Elk van de circuits is verdeeld in twee takken met gelijke belasting. Op de eerste verdieping gaat 10 kW (20 kW / 2 = 10 kW) naar rechts en naar links, de 9 kW (18 kW / 2) = 9 kW op de tweede). Volgens de tabel vinden we de overeenkomstige waarden voor deze secties: 25 mm. Deze grootte wordt gebruikt tot het moment waarop de warmtebelasting tot 5 kW daalt (zoals te zien is op de tabel). Dan is er al een doorsnede van 20 mm. Op de eerste verdieping met 20 mm passeren we achter de tweede radiator (zie bij belasting), op de tweede - na de derde. Op dit punt is er één correctie, veroorzaakt door de opgebouwde ervaring - het is beter om over te schakelen naar 20 mm met een belasting van 3 kW.
Dat is alles. Diameters van polypropyleenbuizen voor een tweepijpssysteem worden berekend. Voor de retour wordt de doorsnede niet berekend en de bedrading wordt gemaakt door dezelfde leidingen als de voeding. De methodologie is hopelijk begrijpelijk. Een soortgelijke berekening, als alle initiële gegevens beschikbaar zijn, zal niet moeilijk zijn. Als u besluit om andere leidingen te gebruiken, heeft u andere tabellen nodig, berekend voor het materiaal dat u nodig hebt. Je kunt op dit systeem oefenen, maar nu al voor het regime van gemiddelde temperaturen van 75/60 en delta 15 ° C (de tabel staat hieronder).
Tabel voor het berekenen van de diameter van polypropyleen verwarmingsbuizen. Bedrijfsmodus 75/60 en 15 ° C (klik om te vergroten)
Bepaling van de leidingdiameter voor een eenpijpsysteem met geforceerde circulatie
Het principe blijft hetzelfde, de methodiek verandert. Laten we een andere tabel gebruiken om de diameter van leidingen te bepalen met een ander principe van gegevensinvoer. Daarin is de optimale snelheidszone van het koelmiddel blauw gekleurd, de vermogenswaarden bevinden zich niet in de kolom aan de zijkant, maar worden in het veld ingevoerd. Omdat het proces zelf iets anders is.
Tabel voor het berekenen van de diameter van verwarmingsbuizen
Bereken voor deze tabel de interne diameter van de buizen voor een eenvoudig éénpijps verwarmingsschema per verdieping en zes radiatoren die in serie zijn geschakeld. We beginnen de berekening:
- De ingang van het systeem van de ketel is 15 kW. We vinden in de zone van optimale snelheden (blauw) waarden in de buurt van 15 kW. Er zijn er twee: in een lijn van 25 mm en 20 mm. Kies om evidente redenen 20 mm.
- Op de eerste warmteafleider wordt de warmtebelasting teruggebracht tot 12 kW. We vinden deze waarde in de tabel. Het blijkt dat het verder gaat dan dezelfde grootte - 20 mm.
- Op de derde warmteafleider is de belasting al 10,5 kW. Bepaal de doorsnede - allemaal hetzelfde 20 mm.
- Op de vierde radiator, te oordelen naar de tabel, is er al 15 mm: 10,5 kW-2 kW = 8,5 kW.
- Op de vijfde is er nog een 15 mm, en daarna is het al mogelijk om 12 mm te plaatsen.
Regeling van een systeem met één pijp voor zes radiatoren
Merk nogmaals op dat in de bovenstaande tabel de interne diameters zijn bepaald. Op hen kunt u dan de markering van pijpen van het gewenste materiaal vinden.
Het lijkt erop dat er geen problemen zijn met het berekenen van de diameter van de verwarmingsbuis. Alles is vrij duidelijk. Maar dit is waar voor polypropyleen en metaal-plastic producten - ze hebben een lage thermische geleidbaarheid en verliezen door de wanden zijn onbeduidend, dus ze worden niet meegenomen in de berekening ervan. Een ander ding - metalen - staal, roestvrij staal en aluminium. Als de lengte van de pijpleiding aanzienlijk is, zullen verliezen over hun oppervlak aanzienlijk zijn.
Eigenaardigheden van de berekening van de doorsnede
Bij grote verwarmingssystemen met metalen leidingen moet rekening worden gehouden met warmteverliezen door de wanden. Verliezen zijn niet zo groot, maar met een grote lengte, kan dit ertoe leiden dat de temperatuur van de laatste radiatoren zeer laag zal zijn vanwege de verkeerde diametermaatkeuze.
Bereken het verlies voor een stalen buis van 40 mm met een wanddikte van 1,4 mm. Verliezen worden berekend met de formule:
q = k * 3.14 * (tв-tп)
q is het warmteverlies van een meter pijp,
k - lineaire warmteoverdrachtscoëfficiënt (voor deze buis is deze 0,272 W * m / s);
t - watertemperatuur in de buis - 80 ° С;
tüi - luchttemperatuur in de kamer - 22 ° С.
Vervangen van de waarden die we krijgen:
q = 0.272 * 3.15 * (80-22) = 49 W / s
Het blijkt dat bijna 50 watt warmte op elke meter verloren gaat. Als de omvang significant is, kan deze kritiek worden. Het is duidelijk dat hoe groter de doorsnede, hoe groter de verliezen. Als met deze verliezen rekening moet worden gehouden, worden bij het berekenen van verliezen om de warmtebelasting van de warmteafleider te verminderen, verliezen aan de pijpleiding toegevoegd en vervolgens wordt, volgens de totale waarde, de vereiste diameter gevonden.
Het bepalen van de diameter van leidingen in een verwarmingssysteem is geen gemakkelijke taak
Maar voor individuele verwarmingssystemen zijn deze waarden meestal niet kritisch. Bovendien wordt bij het berekenen van warmteverlies en apparatuurvermogen meestal het afronden van de berekende waarden naar boven gemaakt. Dit geeft een zekere reserve, waardoor u niet zulke gecompliceerde berekeningen kunt maken.
De belangrijke vraag: waar de tafels te nemen? Bijna op alle sites van fabrikanten zijn dergelijke tabellen. U kunt rechtstreeks vanaf de site lezen en u kunt het zelf downloaden. Maar wat als u de benodigde tabellen niet voor berekening hebt gevonden? U kunt het hieronder beschreven diametersysteem gebruiken, maar u kunt het anders doen.
Ondanks het feit dat bij het markeren van verschillende leidingen verschillende waarden (intern of extern) worden aangegeven, kunnen ze worden gelijkgesteld aan een bepaalde fout. Op de onderstaande tabel vindt u het type en de markering voor een bekende binnendiameter. Hier vindt u ook de juiste leidingmaat van een ander materiaal. Het is bijvoorbeeld nodig om de diameter van metalen kunststof verwarmingsbuizen te berekenen. U hebt de tabel voor de MP niet gevonden. Maar er is voor polypropyleen. Selecteer de dimensies voor de PPR en zoek in deze tabel naar de analogen in de MP. De fout is natuurlijk, maar voor systemen met geforceerde circulatie is dit toegestaan.
Match-tafel voor verschillende pijptypen (klik om te vergroten)
Aan de hand van deze tabel kunt u gemakkelijk de interne diameters van de leidingen van het verwarmingssysteem en hun markering bepalen.
Selectie van de diameter van de pijp voor verwarming
Deze methode is niet gebaseerd op berekeningen, maar op regelmatigheden, die kunnen worden getraceerd bij het analyseren van een voldoende groot aantal verwarmingssystemen. Deze regel is afgeleid van installateurs en wordt door hen gebruikt op kleine systemen voor privé-huizen en appartementen.
De diameter van de buizen kan eenvoudig worden geselecteerd door een bepaalde regel te volgen (klik om de maat te vergroten)
Van de meeste verwarmingsketels zijn de aanvoer- en retourleidingen in twee maten verkrijgbaar: ¾ en ½ inch. Hier wordt een dergelijke pijp en de bedrading vóór de eerste tak gedaan en vervolgens neemt bij elke vertakking de afmeting met één stap af. Op deze manier kunt u de diameter van de verwarmingsbuizen in het appartement bepalen. Systemen zijn meestal klein - van drie tot acht radiatoren in het systeem, maximaal twee of drie takken met één of twee radiatoren op elk. Voor een dergelijk systeem is de voorgestelde methode een uitstekende keuze. Bijna hetzelfde geldt voor kleine particuliere huizen. Maar als er al twee verdiepingen zijn en een meer vertakt systeem, dan moeten we al tellen en werken met de tabellen.
uitslagen
Bij een niet erg complex en vertakt systeem kan de diameter van de leidingen van het verwarmingssysteem onafhankelijk worden berekend. Hiervoor hebt u gegevens nodig over het warmteverlies van de kamer en de kracht van elke radiator. Dan, met behulp van de tafel, is het mogelijk om de doorsnede van de buis te bepalen, die de toevoer van de vereiste hoeveelheid warmte aankan. Verstrooiing van complexe multi-elementschema's is beter toevertrouwd aan een professional. Bereken jezelf in extreme gevallen, maar probeer op zijn minst een consult te krijgen.
Hoe de diameter van een pijp voor verwarming te kiezen: de technologie van berekening
Bij het ontwerpen van de verwarming zeer belangrijk om niet alleen het materiaal van vervaardiging van buizen (staal, koper, kunststof, polypropyleen en dergelijke. D.) selecteren Maar ook berekenen diameter van de buis is nodig voor verwarmen. Deze parameter bepaalt de capaciteit van de buis, deze laat zien hoeveel van de warmtedrager er in een tijdseenheid doorheen kan worden getransporteerd. En dit heeft op zijn beurt invloed op de "vertakking" en lengte van de pijpleiding, evenals op het aantal radiatoren dat op het systeem kan worden aangesloten. Door de diameter van de leidingen te kennen, is het bovendien mogelijk om warmteverliezen in het systeem te voorspellen.
De diameters van buizen voor verwarmingssystemen variëren afhankelijk van de capaciteit van het systeem en het verwarmde gebied
De diameter van de leidingen en het effect ervan op de efficiëntie van het verwarmingssysteem
Het verwarmingssysteem werkt alleen efficiënt als het ontwerp van de pijpleiding correct wordt uitgevoerd. In de planningsfase is het belangrijk om de waarschijnlijke warmteverliezen te berekenen en ze zo veel mogelijk te minimaliseren. Anders zal het verwarmingssysteem, ondanks de indrukwekkende energiekosten, zijn taken niet volledig aankunnen.
De dwarsdoorsnede van de buizen beïnvloedt de hydrodynamica van de pijpleiding, dus de keuze van de diameter van de leidingen voor verwarming kan niet gedachteloos worden gedaan.
Veel mensen denken dat met toenemende diameter van verwarmingsbuizen de efficiëntie van het systeem zelf groeit. Maar deze verklaring is onjuist. Bij een ongerechtvaardigde grote diameter neemt de druk in het verwarmingssysteem af, tot een minimum, wat leidt tot het ontbreken van verwarming in het huis als zodanig.
Hoe de diameter van de buis te kiezen als u van plan bent een pijpleiding te installeren in een privécottage? Allereerst moet u zich laten leiden door de manier waarop het koelmiddel in uw verwarmingssysteem wordt gevoerd. Als u bent verbonden met een gecentraliseerde hoofdcomputer, wordt de berekening op dezelfde manier uitgevoerd als bij het uitvoeren van warmte in het appartement.
Tabel van het koelmiddeldebiet, de snelheid en het drukverlies van stalen en PE-buizen met verschillende diameters
Maar als uw huis is uitgerust met een autonoom verwarmingssysteem, dan is de diameter afhankelijk van het materiaal van de buisproductie en van het verwarmingscircuit. Voor een netwerk met een natuurlijke circulatie van koelvloeistof zijn bijvoorbeeld leidingen van dezelfde diameter nodig en wanneer een pomp aan het systeem wordt toegevoegd, is er een andere nodig.
Nuances bij het kiezen van de diameter van de leidingen van het verwarmingssysteem
Beschrijving van buisdiameters
Bij het kiezen van de diameter van verwarmingsbuizen, is het gebruikelijk om te focussen op de volgende kenmerken:
- interne diameter - de belangrijkste parameter die de grootte van producten bepaalt;
- veerdiameter - afhankelijk van deze index worden de pijpen geclassificeerd:
- kleine diameter - van 5 tot 102 mm;
- gemiddeld - van 102 tot 406 mm;
- groot - meer dan 406 mm.
- De nominale diameter is de diameterwaarde afgerond op gehele getallen en uitgedrukt in inches (bijvoorbeeld 1 ", 2", enz.), Soms in delen van een inch (bijv. 3/4 ").
Vergroot of kleine diameter
Als u geïnteresseerd bent in het berekenen van de diameter van de verwarmingsbuis, let dan op onze aanbevelingen. De externe en interne doorsnede van de buis zal verschillen met een hoeveelheid gelijk aan de wanddikte van deze pijp. En de dikte varieert afhankelijk van het materiaal van de vervaardiging van producten.
Grafiek van de warmteflux versus de buitendiameter van de verwarmingsbuis
Professionals zijn van mening dat bij het installeren van een geforceerd verwarmingssysteem de diameter van de leidingen zo klein mogelijk moet zijn. En dit is niet zonder reden:
- hoe kleiner de diameter van de kunststofbuizen voor het verwarmingssysteem, hoe minder warmte moet worden verwarmd (tijdwinst bij verwarming en geld voor energiedragers);
- met een afname van de doorsnede van de buizen, vertraagt de bewegingssnelheid van water in het systeem;
- pijpen met een kleine diameter zijn gemakkelijker te monteren;
- pijpleidingen van buizen met een kleine diameter zijn economisch rendabeler.
Dit betekent echter niet dat, in tegenstelling tot het ontwerp van het verwarmingssysteem, het noodzakelijk is om buizen aan te schaffen met een diameter die kleiner is dan die verkregen in de berekening. Als de leidingen te klein zijn, zal het systeem luidruchtig en inefficiënt werken.
Berekening van de diameter van verwarmingsbuizen
Om te begrijpen hoe te werken met de diametertafel en hoe de diameter van de pijpen te kiezen bij het uitvoeren van de verwarmingsleiding, overweeg dan een typische berekening voor een kamer van 20 m 2:
- Eerst zoeken we uit hoeveel warmte nodig is om een of andere kamer in huis te verwarmen. Voor elke 10 m 2 van het gebied (op voorwaarde dat de wanden geïsoleerd zijn en de plafondhoogte niet meer dan 3 m bedraagt), is 1 kW warmte nodig.
- In ons geval is het 20 m 2, vandaar 2 kW.
- We voegen een voorraad van 20% toe, we hebben uiteindelijk 2,4 kW. Dus om comfortabele temperatuuromstandigheden in deze kamer te creëren, moet u een verwarmingscapaciteit van 2,4 kW leveren. U kunt de beschreven berekeningen uitvoeren met behulp van de online calculator.
Tabel met diameters van verwarmingsbuizen, volgens welke het mogelijk is om de optimale diameter van pijpen in tweepijpsverwarming te bepalen
- Als er ramen in de kamer zijn, kopen we radiatoren voor verwarming. Het aantal radiatoren moet gelijk zijn aan het aantal vensters. Dat wil zeggen, als de ramen twee zijn, krijgen we twee batterijen van elk 1,2 kW. We plaatsen ze onder de vensterbanken of op een andere plaats voorzien in het ontwerp.
- Volgens de tabel met inwendige buisdiameters, vinden we de vermogenswaarde van 2,4 kW (2400 W), dan kijken we naar de bovenste waarde van de warmtestroom. In de blauw gemarkeerde zone wordt de optimale vloeistofsnelheid in het verwarmingssysteem weergegeven, die eerder in ons artikel werd genoemd. Het is vermeldenswaard dat de tabel de waarden van alle parameters voor een tweepijpsverwarmingssysteem toont, rekening houdend met het verschil in vloeistoftemperaturen bij de inlaat naar de pijpleiding en bij de uitlaat.
Dus, we zullen het werk samenvatten met de tabel. Om een kamer van 20 m 2 te verwarmen, is een buis met een doorsnede van 8 mm geschikt. De snelheid van het koelmiddel is 0,6 m / s, het debiet is 105 kg / h en de warmteafgifte is 2453 W. Het gebruik van buizen van 10 mm is toegestaan, het toerental is dan 0,4 m / s, het debiet is 110 kg / h en de warmtestroom is 2555 W.
Hoe u de doorsnede van de pijp beter kunt berekenen en beter kunt gebruiken voor het verwarmen van een woonhuis
De bouw van een verwarmingssysteem voor een privéwoning moet beginnen met een zorgvuldige studie van het project. Het project moet rekening houden met alle parameters die de energie-efficiëntie van het toekomstige verwarmingssysteem kunnen beïnvloeden.
Dit omvat de selectie van een geschikte ketel, batterijen, lay-out, selectie van pijpmateriaal en verbindingselementen. Een even belangrijke parameter is de juiste berekening van de diameter van de pijpleidingen.
Problemen bij het kiezen van leidingen voor verwarming
Sommigen zullen vinden dat het bepalen van de vereiste diameter van buizen voor een verwarmingssysteem geenszins een moeilijke taak is. Het lijkt erop, welke eisen aan de buis kunnen worden gesteld, met als enige taak de levering van het koelmiddel aan de radiatoren.
Ondertussen kan de onjuist gekozen pijplijn (of collector) de werking van het gehele verwarmingssysteem negatief beïnvloeden. De vloeistofstroming door de pijpleiding gaat gepaard met tal van complexe processen, voor de beschrijving waarvan er een speciaal deel van de fysica is - hydrodynamica.
Zonder in de wetenschappelijke jungle te duiken, kan men toch een aantal fundamentele kenmerken bepalen die direct afhangen van de diameter van de pijpleiding:
- De snelheid van de vloeistof. Beïnvloedt de optimale verdeling van warmte door de radiatoren, waardoor het koelmiddel niet onder de minimumtemperatuur kan afkoelen. Bovendien hangt het geluidsniveau van het werkende verwarmingssysteem direct af van de voortplantingssnelheid.
- Volume koelvloeistof. Aan de ene kant zal het vergroten van de diameter van de pijpen helpen verliezen van de wrijving van de vloeistof op het binnenoppervlak van de pijpleiding te verminderen. Aan de andere kant, naarmate de pijpsectie groter wordt, zal het totale volume van het koelmiddel in het systeem toenemen en zal het verwarmen ervan meer energie vereisen.
- Hydraulische verliezen. Op plaatsen van leidingen met verschillende diameters. Hoe meer overgangen er in het verwarmingssysteem zijn, des te meer dergelijke verliezen tot het einde leiden.
Hoe de doorsnede van leidingen voor warmtetoevoer te berekenen
Voordat u begint met het bepalen van de diameter van de pijpleiding, is het de moeite waard om het begrip "diameter" gedetailleerd te onderzoeken. Van toepassing op verwarmingsbuizen is het gebruikelijk om het over verschillende interpretaties van deze term te hebben:
- Buitendiameter. Parameter vereist bij het ontwerpen van het systeem. Het is gemaakt van binnendiameter en wanddikte.
- Interne diameter. Bepaalt de doorvoer van de pijplijn.
- Nominale waarde van de opening van de buis. De indicator die wordt gebruikt bij het markeren van plastic producten.
Dit is belangrijk! Het markeren van stalen en gietijzeren buizen wordt bepaald door de inwendige doorsnede, er zijn aan de buitenzijde koperen en metalen kunststofbuizen aangebracht.
Heel vaak wordt de diameter van de pijpen in inches aangegeven. Vertaal ze ons simpeler in millimeters: één inch bevat 25,4 mm.
Berekening van de thermische capaciteit van het systeem
Voor kleine standaard verwarmingssystemen is het goed mogelijk om zonder complexe berekeningen te doen. Hier volstaat het om aan enkele eenvoudige regels te voldoen:
- Voor circuits met natuurlijke circulatie is de optimale buisdiameter 30-40 mm.
- In systemen met geforceerde circulatie van koelmiddel, hebben pijpen van kleinere diameter de voorkeur. Dit zorgt voor de optimale waarden van de snelheid en druk van de vloeistofstroom.
Als nauwkeurige berekeningen nodig zijn, kunt u hulp gebruiken voor kant-en-klare speciale programma's of berekenen op basis van formules. Allereerst wordt het thermische vermogen van het systeem bepaald: Q = (V * Δt * K) * 860.
- Q - thermisch vermogen, kW / h,
- V - volume van de verwarmde ruimte, m3,
- Δt - gemiddelde index van temperatuurverschil in een ruimte en op straat, ⁰С,
- K is de coëfficiënt van thermische verliezen,
- 860 - constante correctiefactor voor het overbrengen van de berekende indicatoren naar het formaat kW / h.
Alle multiplicatoren kunnen eenvoudig worden berekend, met een redelijke mate van zekerheid. Sommige vragen kunnen alleen de coëfficiënt K. worden genoemd.
De waarde ervan hangt af van het niveau van thermische isolatie van het huis of de gebouwen waarvoor berekeningen worden gemaakt.
De aantallen kunnen zijn:
- K = 3-4. Een gebouw met een minimale thermische isolatie.
- K = 2-2,9. Geconfronteerd met de gevel met baksteen.
- K = 1-1,9. Het gemiddelde niveau van thermische isolatie.
- K = 0,6-0,9. Hoogwaardige isolatie met moderne materialen.
Nadat u de verwarmingscapaciteit van het verwarmingssysteem hebt bepaald, moet u een speciale tafel gebruiken om de diameter van de leidingen te bepalen.
Tafels kunnen variëren, afhankelijk van het type pijp (polypropyleen, staal, gietijzer, koper, enz.) En zelfs van de fabrikant. Het is juister om deze tabellen rechtstreeks van de websites van productiebedrijven te nemen. Meestal toont de tabel het thermische vermogen en de verwachte delta-temperatuur. Op het snijpunt van deze parameters wordt de vereiste leidingdiameter aangegeven.
Als u de tabel voor een bepaald type buis niet kunt vinden, kunt u de correspondentietabel van verschillende soorten pijpleidingen gebruiken.
Hier worden voor elke buisdiameter (verwijzend naar de binnendiameter) geschikte modellen van andere materialen geverfd. Natuurlijk zal er een fout zijn, maar voor kleine verwarmingssystemen is het volledig toegestaan.
De snelheid van vloeistof in het systeem
De snelheid van de warmtedrager door het verwarmingssysteem hangt af van de uniforme verdeling van thermische energie over alle batterijen of radiatoren.
De diameter van de buis heeft intussen een direct effect op de snelheid van het fluïdum - hoe kleiner het oppervlak van de doorsnede van de pijpleiding, hoe hoger de snelheid (terwijl andere omstandigheden hetzelfde zijn), het koelmiddel zal erlangs bewegen.
Bij het bepalen van de diameter van de buizen is het de moeite waard om de snelheidswaarde zodanig te selecteren dat deze binnen het bereik valt:
- Enerzijds moet het waterdebiet niet te hoog zijn. Dit zal natuurlijk de efficiëntie van het systeem verhogen, maar zal altijd gepaard gaan met extra ruis.
- Aan de andere kant zullen er bij snelheden van minder dan 0,3 m / s grote warmteverliezen zijn. Bovendien zal een klein hoofd nutteloze luchtbakken en kranen Maevskogo maken, omdat luchtcongestie deze elementen eenvoudig niet zal bereiken.
- De optimale waarde van snelheid wordt beschouwd als indicator van het bereik van 0,36-0,7 m / s.
Berekeningsfuncties voor warmtetoevoer van de collector
De hierboven beschreven berekeningstechnologie kan met evenveel succes worden gebruikt voor zowel enkelpijps als tweepijps verwarmingssystemen. Als het verwarmingssysteem gebruikmaakt van collectoren, dan zijn voor het berekenen van de juiste diameter van dit element ook enkele berekeningen vereist:
waar M de doorsnede van de collector is,
M1, M2, Mn - diameters van pijpleidingen aangesloten op de collector.
Uit de formule kan worden afgeleid dat de diameter van de collector pas correct kan worden berekend na het berekenen van de doorsnede van de pijpleidingen en het bepalen van het aantal lijnen dat geschikt is voor de collector.
Let op! Bij het bepalen van de optimale afstand tussen spruitstukken is het gebruikelijk om de regel van "drie diameters" aan te houden. Aangrenzende lagen moeten op een afstand van elkaar worden geplaatst die gelijk is aan hun driedubbele diameter.
Van welk materiaal zouden er pijpen voor verwarming in een privé huis moeten zijn
De belangrijkste parameter die rechtstreeks van invloed is op de installatiemethode, de kosten van het project en de thermische verliezen van het functionerende systeem, wordt beschouwd als het materiaal voor de productie van buizen. Het is belangrijk om hier te begrijpen dat berekeningen van de parameters van het verwarmingssysteem pas kunnen worden gemaakt nadat het type pijplijn exact is bepaald.
Tegenwoordig worden verschillende opties even succesvol toegepast, die elk sterke en zwakke punten hebben:
- Stalen buis. Het bleef lange tijd het enige beschikbare materiaal voor de bouw van verwarmingssystemen. Gekenmerkt door solide krachtindicatoren, maar moeilijk te installeren, gevoelig voor corrosie en gekenmerkt door een relatief hoge ruwheid van de binnenwanden. De laatste twee nadelen worden gecompenseerd door het gebruik van roestvrijstalen analogen, maar dergelijke producten zullen een orde van grootte hoger kosten.
- Koperen buis. Het heeft uitstekende operationele kenmerken, roest niet, is bestand tegen een lichte uitzetting wanneer de koelvloeistof bevriest. Het nadeel is de hoge kosten en de complexiteit van de installatie.
- Polymer buis. Het is gemaakt van polyethyleen of polypropyleen. Polymeerproducten onderscheiden zich door een lage prijs, eenvoudige installatie, lange levensduur. Naast de diameter van de buis zelf, is het belangrijk om de dikte van de wanden van het product juist te kiezen, die kan variëren van 1,8 tot 3 mm en direct afhankelijk moet zijn van het werkdrukniveau in het verwarmingssysteem.