Какой диаметр трубы нужен для отопления: Диаметр труб в системе отопления.

29.06.202310.04.2023 alexxlab 0 Комментариев

Содержание

каким оптимальным диаметром трубы делать отопление, фото и видео примеры

Содержание:

1. Правильно подобранный диаметр труб – залог качественного отопления
2. Технические характеристики труб отопления
3. Принцип расчета диаметра труб для отопления
4. Дополнительные параметры системы отопления

Монтаж системы отопления, как в постройке частного типа, так и в квартире многоэтажного дома – мероприятие очень ответственное, поскольку от качества выполнения этой работы будет напрямую зависеть комфорт проживания в жилище. Очень важно внимательно подойти к расчету параметров всех структурных элементов системы, в том числе, выбрав оптимальный диаметр трубы для отопления, чтобы процесс обогрева был максимально эффективным и вместе с тем экономичным.

Неотъемлемую роль в процессе теплоснабжения дома играют трубы, поэтому крайне важно разобраться с тем, каким должен быть оптимальный диаметр труб для отопления.

Именно об этом далее и пойдет речь.

Правильно подобранный диаметр труб – залог качественного отопления

То, каким диаметром трубы делать отопление в жилой постройке, требуется определить еще на этапе проектирования всех коммуникация дома, чтобы в дальнейшем избежать любых ошибок, связанных с неправильно смонтированным оборудованием.

Одно из важнейших условий, которые необходимо соблюсти при монтаже системы отопления – предусмотреть экономный расход энергии, по возможности сократив потенциальные теплопотери, так как в некоторых случаях даже при большом расходе энергии помещения дома обогреваются плохо.

Так, помимо таких стандартных параметров, как длина и ширина, при проектировании системы теплоснабжения, очень важно учитывать также и диаметр трубы для отопления частного дома, так как этот показатель способен в корне изменить производительность работы в ту или иную сторону.

Обусловлено это тем, что циркуляция теплоносителя в системе, а точнее его объем, идущий по трубам, напрямую зависит от того, какое сечение имеют трубы. При этом весьма распространенное заблуждение очень многих потребителей заключается в том, что, по их мнению, увеличение диаметра трубы прямо пропорционально объему поступающего тепла. Однако такое суждение категорически неверно, так как слишком большое сечение станет причиной существенного снижения давления в системе и приведет к прекращению нагрева.

Для того чтобы правильно определить диаметр медных труб для отопления, а также труб из других материалов, например, из полипропилена, необходимо руководствоваться тем, какой принцип циркуляции воды используется в конкретной постройке. Для помещения, подключенного к центральному отоплению, принципы монтажа системы теплоснабжения будет теми же, что и для стандартной квартиры в многоэтажном доме.

Но при работе с автономной системой следует, в первую очередь, обратить внимание на тип применяемых для такой работы труб, а также учитывать, обустраивается ли система отопления, функционирующая с естественной циркуляцией, либо движение теплоносителя осуществляется за счет специального насоса.

Технические характеристики труб отопления

Как уже говорилось ранее, в процессе обустройства отопления особое внимание следует уделить трубам, а точнее, их техническим характеристикам, которые обычно бывают следующими:

внутренне сечение, напрямую влияющее на объем циркулирующего в трубе теплоносителя;
диаметр снаружи трубы – не менее важный параметр, особенно необходимый при составлении схемы будущей системы отопления;

сечение, которое часто именуется условным. Как правило, так называется средний показатель диаметра трубы, измеряемый в дюймах. Но такая мера расчета не будет характерна для труб, изготовленных из разных материалов, поскольку в зависимости от технологии производства расчет может идти и по внутреннему, и по внешнему сечению. Такую особенность труб крайне важно учитывать в том случае, если планируется монтаж системы их разных по типу элементов.

Далее следует более подробно рассмотреть то, как именно можно рассчитать диаметр труб для различных по площади построек.

Принцип расчета диаметра труб для отопления

Один из главных показателей, требуемых для качественного расчета такого параметра, как диаметр труб для отопления частного дома – это тепловая нагрузка (подробнее: «Расчет тепловых нагрузок на отопление, методика и формула расчета»). Так, специалисты советуют проводить все вычисления с учетом того, что для нормального обогрева 1 м² жилого помещения со стандартной высотой перекрытий (2,5 метра) требуется примерно 100 Вт мощности тепла.

К примеру, для того, чтобы обеспечить необходимым объемом тепла помещение с общей площадью в 25 м², необходимо воспользоваться следующей формулой: 25 * 100 = 2500 Вт (2,5 кВт), то есть понадобиться около 2,5 кВт тепловой мощности.

Для расчета диаметра отопительной трубы следует руководствоваться следующими данными:

при мощности в 5,5 кВт сечение трубы должно быть равно 0,5 дюйма;
если тепловая нагрузка составляет 14,6 кВт, то диаметр трубы должен иметь параметр ¾ дюйма;
при условии, если мощность системы отопления равна 29,3 кВт, то сечение трубы должно составлять 1 дюйм.

Дополнительные параметры системы отопления

Совет: Используйте наши строительные калькуляторы онлайн, и вы выполните расчеты строительных материалов или конструкций быстро и точно.

Чтобы система теплоснабжения функционировала стабильно и качественно, следует учитывать не только диаметр труб, но и такой показатель, как коэффициент передачи тепла, влияющий на температуру циркулирующего теплоносителя.

Стоит помнить, что самым низким этот параметр является у чугуна, наиболее высоким – у алюминиевых приборов отопления, а среднее значение коэффициента теплопередачи характерно для моделей из биметалла.

При обустройстве теплоснабжения не менее важно также рассчитать и количество секций, из которых будет состоять отопительный агрегат. Рассчитывать это число следует с учетом мощности тепла, которой обладает система.

Еще одно крайне важное свойство, о котором необходимо помнить – давление в трубах. Как правило, оптимальный параметр этого показателя должен варьироваться в пределах от 1,5 до 2 атмосфер. При условии, если значение будет более высоким, возникает серьезный риск разгерметизации системы и ее поломки. Контролировать рабочее давление в системе можно, оснастив ее специальными приборами, именуемыми манометрами, а предотвратить большой напор можно, смонтировав такое устройство, как бак расширения.

Таким образом, можно с уверенностью сказать, что проектирование и монтаж системы отопления – процедура очень непростая и требующая кропотливой и сложной работы. Поэтому при возникновении любых сомнениях в собственных силах правильнее всего будет доверить ее выполнение профессиональным мастерам, способным помочь не только с установкой отдельных элементов, но и с выбором тех или иных конструкций.

У опытных специалистов обычно всегда имеются различные фото уже готовых систем и детальные видео по их правильной сборке.

Некоторые детали о трубах отопления на видео:

«Какие проблемы могут возникнуть, если диаметр труб в системе отопления будет меньше, чем надо?» — Яндекс Кью

как правильно выбрать и рассчитать

Правильный проект системы отопления заключается в учете всех возможных факторов, влияющих на ее эффективность. Помимо правильного подбора основных узлов, котла, радиаторов, групп безопасности, следует правильно рассчитать сечение магистралей. Для этого нужно знать оптимальный диаметр труб отопления: как правильно выбрать и рассчитать самостоятельно?

Содержание

Сложности выбора диаметра труб отопления
Методика расчета сечения линий теплоснабжения
Определение тепловой мощности системы
Скорость воды в трубах
Расчет коллектора отопления и монтажных муфт
Дополнительные данные для расчета диаметра отопления трубы
Материал труб отопления

Сложности выбора диаметра труб отопления

Схема отопления с указанием диаметра труб

Казалось бы, выбор диаметра труб для отопления частного дома не сложная задача. Они должны лишь обеспечить подачу теплоносителя от источника его нагрева к отопительным приборам – радиаторам, батареям.

Но на практике неправильно подобранный диаметр коллектора отопления или подающей трубы может привести к значительному ухудшению работы всей системы. Это связано с процессами, происходящими при движении воды по магистралям. Для этого нужно знать основы физики и гидродинамики. Чтобы не вдаваться в дебри точных расчетов, можно определить основные характеристики отопления, которые напрямую зависят от сечения трубопроводов:

Скорость движения теплоносителя … Влияет не только на увеличение шума при работе теплоснабжения, но и нужна для оптимального распределения тепла между отопительными приборами. Просто вода не должна успеть остыть до минимального уровня, когда дойдет до последнего радиатора в системе;
Объем теплоносителя … Итак, диаметр труб при естественной циркуляции отопления должен быть большим, чтобы уменьшить потери при трении жидкости о внутреннюю поверхность магистрали. Однако вместе с этим увеличивается объем теплоносителя, что влечет за собой увеличение затрат на его подогрев;
Гидравлические потери … Если в системе использовать разные диаметры пластиковых труб для отопления, то неизбежно возникнет перепад давления на их стыке, что приведет к увеличению гидравлических потерь.

Как подобрать диаметр трубы для отопления, чтобы после монтажа не пришлось переделывать всю систему отопления из-за крайне низкого КПД? В первую очередь следует выполнить правильный расчет сечения автомобильных дорог. Для этого рекомендуется использовать специальные программы и при желании вручную проверить результат самостоятельно.

В месте соединения диаметры полипропиленовых труб для отопления уменьшены за счет нахлеста. Уменьшение сечения зависит от степени нагрева при пайке и соблюдения технологии монтажа.

Порядок расчета сечения линий теплоснабжения

Размеры труб

Перед расчетом диаметра труб отопления необходимо определить их основные геометрические параметры. Для этого нужно знать основные характеристики автомобильных дорог. К ним относятся не только производительность, но и габариты.

Каждый производитель указывает значение сечения трубы — диаметр. Но на самом деле это зависит от толщины стенки и материала изготовления. Перед приобретением определенной модели трубопроводов необходимо знать следующие особенности обозначения геометрических размеров:

Расчет диаметра полипропиленовых труб для отопления делается с учетом того, что производители указывают наружные размеры. рассчитать полезное сечение, необходимо вычесть две толщины стенок;
Внутренние размеры даны для стальных и медных труб.

Зная эти особенности, можно рассчитать диаметр коллектора отопления, труб и других комплектующих для монтажа.

При выборе полимерных труб отопления обязательно уточняйте наличие в конструкции армирующего слоя. Без него при воздействии горячей воды леска не будет иметь должной жесткости.

Определение тепловой мощности системы

Как правильно подобрать диаметр трубы для отопления и нужно ли это делать без расчетных данных? Для небольшой системы отопления можно обойтись без сложных расчетов. Важно только знать следующие правила:

Оптимальный диаметр труб при естественной циркуляции отопления должен быть от 30 до 40 мм;
Для закрытой системы с принудительным движением теплоносителя следует использовать трубы меньшего размера для создания оптимального давления и расхода воды.

Для точного расчета рекомендуется использовать программу для расчета диаметра труб отопления. Если их нет, можно воспользоваться приблизительными расчетами. Сначала нужно найти тепловую мощность системы. Для этого необходимо использовать следующую формулу:

Q = (V * Δt * K) 860

Где Q — расчетная тепловая мощность отопления, кВт/ч, V — объем помещение (дом), м³, Δt — разница температур снаружи и внутри помещения, °С, ТО — расчетный коэффициент теплопотерь дома, 860 — значение для перевода полученных значений в допустимый формат кВт/ч.

Наибольшие трудности при предварительном расчете диаметра пластиковых труб для отопления вызывает поправочный коэффициент К. Он зависит от теплоизоляции дома. Лучше всего брать из данных таблицы.

Коэффициент К	Степень теплоизоляции здания
3-4	Минимальная теплоизоляция
2-2,9	Минимальная теплоизоляция фасада — кирпичная облицовка.
1-1,9	Средний уровень теплоизоляции
0,6-0,9	Качественное утепление дома, установлены современные окна и двери

2 пример расчета диаметров полипропиленовых труб для отопления, можно рассчитать необходимую тепловую мощность помещения общим объемом 47 м³. При этом температура на улице будет -23°С, а в помещении — +20°С. Соответственно разница Δt составит 43°С. Поправочный коэффициент принимаем равным 1,1. Тогда необходимая тепловая мощность равна .

Q = (47*43*1,1)/860=2,585 кВтч

Следующим этапом выбора диаметра трубы для отопления является определение оптимальной скорости движения теплоносителя.

В представленных расчетах не учтена поправка на шероховатость внутренней поверхности автомобильных дорог.

Скорость воды в трубах

Таблица для расчета диаметра трубы отопления

Оптимальное давление теплоносителя в магистралях необходимо для равномерного распределения тепловой энергии по радиаторам и батареям. Для правильного подбора диаметров труб отопления следует принимать оптимальные значения скорости продвижения воды в трубопроводах.

Стоит помнить, что при превышении интенсивности движения теплоносителя в системе могут возникать посторонние шумы. Следовательно, это значение должно быть между 0,36 и 0,7 м/с. Если параметр меньше, неизбежны дополнительные потери тепла. При его превышении в трубопроводах и радиаторах появятся строительные шумы.

Для окончательного расчета диаметра трубы отопления используйте данные из таблицы ниже.

Подставив в формулу расчета диаметра трубы отопления полученные ранее значения, можно определить, что оптимальным диаметром трубы для конкретного помещения будет 12 мм. Это всего лишь грубая оценка. На практике специалисты рекомендуют прибавлять к полученным значениям 10-15%. Это связано с тем, что формула расчета диаметра трубы отопления может меняться из-за добавления в систему новых компонентов.
Для точного расчета вам понадобится специальная программа для расчета диаметра труб отопления. Такие пакеты программ можно скачать в демо-версии с ограниченными возможностями расчета.

Расчет коллектора отопления и монтажных муфт

Коллектор отопления

Вышеуказанная технология расчета применима ко всем видам теплоснабжения — однотрубному, двухтрубному и коллекторному. Однако для последнего необходимо произвести правильный расчет диаметра коллектора отопления.

Этот нагревательный элемент необходим для распределения теплоносителя по нескольким контурам. При этом расчет правильного диаметра коллектора отопления неразрывно связан с расчетом оптимального сечения трубопровода. Это следующий этап проектирования системы теплоснабжения.

Схема расчета резервуара

Для расчета диаметра коллектора отопления необходимо предварительно рассчитать сечение труб по приведенной выше схеме. Тогда вы можете использовать довольно простую формулу:

М0 = М1 + М2 + М3 + М4

Где М0 — требуемый диаметр коллектора, М1 , М2 , М3 , 3 М4 — диаметры присоединяемых трубопроводов.

При определении высоты и оптимального расстояния между форсунками применяется принцип «трех диаметров». По его словам, расстояние труб на конструкции должно составлять 6 радиусов каждая. Суммарный диаметр коллектора отопления также равен этому значению.

Муфта для монтажа труб отопления
Но помимо этого компонента системы часто приходится использовать дополнительные. Как узнать диаметр рукава трубы отопления? Только после выполнения предварительного расчета сечения автомобильных дорог. Кроме того, нужно учитывать толщину стенок и материал их изготовления. От этого будет зависеть конструкция рукава и степень его теплоизоляции.
На значение диаметра рукава для труб отопления влияет материал изготовления стенки, а также трубы. Важно учитывать возможную степень расширения при нагреве поверхности. Если диаметры пластиковых труб теплоснабжения 20 мм, то этот же параметр для втулки должен быть не менее 24 мм.
Монтаж футеровки должен производиться на цементный раствор или аналогичный негорючий материал.
Дополнительные данные для расчета диаметра труб отопления
Размеры полимерных труб
После выбора диаметра труб для отопления частного дома необходимо правильно подобрать материал для их изготовления, а также учесть особенности Отопительная система. На этот параметр влияет схема расположения магистралей, а также количество запорной и регулирующей арматуры.
Помимо знания диаметра труб в отоплении с естественной циркуляцией необходимо учитывать высоту бустерного стояка и правильно подобрать размер его сечения. Он должен находиться на высоте не менее 1,5 см по отношению к другим нагревательным элементам. Для увеличения скорости движения теплоносителя диаметр полипропиленовых труб, используемых в конструкции наддувочного коллектора, должен быть на один размер больше, чем у основной магистрали.
Геометрические размеры и масса стальных труб
Также важно учитывать толщину стенок трубопроводов. Он зависит от материала изготовления и может варьироваться от 0,5 мм (сталь) до 5 мм (пластик). На выбор диаметра труб для системы отопления частного дома влияет материал изготовления. Так, пластиковые магистрали рекомендуется устанавливать для систем с принудительной циркуляцией. Их внутренний диаметр может варьироваться от 10 до 30 мм. Подробнее о толщине стенки полимерных труб для отопления можно узнать из данных в таблице.
Для стальных моделей необходимо учитывать не только их геометрические размеры, но и массу. Это напрямую зависит от толщины стенки. В программах для расчета диаметра труб отопления обязательно должна быть функция расчета удельного веса 1 п. м. стальная линия.
Зная эти дополнительные характеристики, можно произвести максимально точный расчет параметров системы отопления, в том числе правильный подбор диаметров труб отопления.
Если есть необходимость рассчитать только сечение теплопроводов, вы можете воспользоваться бесплатными демонстрационными версиями профессиональных программ.
Материал трубы отопления
Конструкция полимерных труб
Помимо правильного выбора диаметров труб для теплоснабжения, необходимо знать особенности материала их изготовления. Это повлияет на теплопотери системы, а также на трудоемкость монтажа.
Следует помнить, что расчет диаметров труб отопления проводится только после выбора материала для их изготовления. В настоящее время для комплектации систем теплоснабжения используется несколько типов трубопроводов:
Полимер … Изготовлены из полипропилена или сшитого полиэтилена. Отличие заключается в дополнительных компонентах, добавляемых в процессе производства. После расчета диаметра полипропиленовых труб для теплоснабжения нужно правильно подобрать толщину их стенки. Варьируется от 1,8 до 3 мм в зависимости от параметров максимального давления в магистралях;
Сталь . До недавнего времени это был самый распространенный вариант обустройства отопления. Несмотря на свои более чем хорошие прочностные характеристики, стальные трубы имеют ряд существенных недостатков – сложный монтаж, постепенное поверхностное ржавление и повышенная шероховатость. В качестве альтернативы можно использовать трубы из нержавеющей стали. Одни их стоимость на порядок выше «черных»;
Медь … По техническим и эксплуатационным характеристикам оптимальным вариантом являются медные трубопроводы. Они отличаются достаточной растяжимостью, т.е. если в них замерзнет вода, то труба какое-то время будет расширяться без потери герметичности. Недостатком является высокая стоимость.
Помимо правильно выбранного и рассчитанного диаметра труб, необходимо определиться со способом их соединения. Это также зависит от материала изготовления. Для полимерных применяют муфтовое соединение сваркой или на клеевой основе (очень редко). Стальные трубопроводы монтируются дуговой сваркой (соединения лучшего качества) или резьбовым методом.
На видео пример расчета диаметра труб в зависимости от оптимального расхода теплоносителя:

Калькулятор тепловых труб Инструкция по применению

Наш онлайн калькулятор тепловых труб предоставляет следующие рабочие характеристики тепловой трубы: теплопроводность тепловой трубы по диаметру, пропускная способность тепловой трубы (Qmax) по диаметру и ориентации, а также дельта-T от одного конца тепловой трубы до другого. Из этого последнего расчета легко получить тепловое сопротивление тепловой трубы. Все расчеты выполнены для медной тепловой трубы с использованием спеченного материала фитиля и воды в качестве рабочей жидкости.
Тепловая трубка | Секция ввода теплоотвода
Входные данные калькулятора тепловой трубы
Длина тепловой трубы — полная длина тепловой трубы, если испаритель находится на одном конце.
Длина испарителя – длина испарителя равна длине фактического источника тепла.
Длина конденсатора – расстояние между точками входа и выхода тепловой трубы из конденсатора.
Тепловая трубка, тип — Выберите материал фитиля для тепловой трубы «Стандартный» или «Эффективный» спеченный материал фитиля. Стандартные фитили позволят вам сплющить тепловую трубку, прежде чем повлиять на максимальную мощность (Qmax). Обратите внимание, что мы можем изменить пористость и толщину фитиля тепловой трубы, чтобы точно соответствовать требованиям вашего приложения, хотя это не показано здесь.
Рабочая температура — это температура пара внутри тепловой трубки. Это число трудно узнать, и точность этого ввода не критична. Однако используйте среднее значение температуры окружающей среды Tmax и температуры корпуса Tmax. Пример расчета: 50 90 266 o 90 267 C Макс. температура окружающей среды, 95 90 266 o 90 267 C Max Case = (50 + 95)/2 = 72,5 90 266 o 90 267 C Рабочая температура.
Раздел результатов с тепловыми трубками
Эффективная теплопроводность тепловых трубок
В первой таблице рассчитана эффективная теплопроводность тепловых труб диаметром 3-10 мм. Мы, вероятно, должны были поставить это последним, так как оно используется после того, как вы выбрали правильный диаметр. Тем не менее, эта цифра используется в качестве входных данных в программе моделирования Excel и/или CFD, такой как FloTHERM.
Теплопроводность тепловой трубы

Несущая способность тепловой трубы (Qmax)
Далее приведен график мощности в зависимости от рабочего угла (показан) и соответствующая таблица (не показана). По сути, это дает вам максимальную пропускную способность тепловой трубы (Qmax) тепловой трубы определенного диаметра под разными углами. В «+90 дюймов, конденсатор находится непосредственно над испарителем, благодаря чему сконденсированный пар (вода) очень легко возвращается в испаритель, отсюда и высокое значение Qmax.
Вот несколько советов по проектированию тепловых трубок, которые вам пригодятся.
Во-первых, Qmax тепловой трубы является аддитивным, при условии, что каждая тепловая трубка(и) находится над источником тепла. В нашем примере это означает, что одна 8-мм тепловая трубка имеет Qmax 62 ^o C в горизонтальном положении, а две 8-мм трубки имеют Qmax 124 ^или С.
Во-вторых, предусмотрите коэффициент запаса прочности, чтобы избежать эксплуатации трубы на максимальной мощности. Снижение мощности тепловой трубки Qmax на 20-25% является хорошим отраслевым стандартом — в этом случае мощность одной трубки будет чуть менее 50 Вт. Случайные короткие скачки мощности выше этого допустимы, если они все еще ниже номинального значения Qmax.

Допустимая мощность тепловой трубы (Qmax)

Расчет теплового сопротивления тепловой трубы
График зависимости мощности от Delta-T и таблица (показаны ниже) необходимо использовать вместе с приведенным выше графиком. Допустим, мы выбрали 8-миллиметровую тепловую трубку, о которой говорили ранее: в горизонтальном положении она будет безопасно нести чуть менее 50 Вт (после снижения номинальных характеристик). Если мы подадим 40 Вт на один конец, другой конец будет иметь дельта-Т 4,3·9.0266 или C (чем меньше, тем лучше). Предположим, мы хотим использовать две тепловые трубки диаметром 8 мм. В этом случае мы могли бы безопасно удвоить тепловложение до 80 Вт. Однако тогда, используя диаграмму, мы все равно будем использовать входную мощность 40 Вт, потому что каждая тепловая трубка будет нести 40 Вт, а дельта-Т каждой тепловой трубки будет такой же 4,3 ^o C .