Výpočet topných trubek pro vytápění: video instalační pokyny pro kutily, vlastnosti hydraulických výpočtů topných systémů, cena, fotografie

Funkčnost topného systému je ovlivněna mnoha faktory, včetně rychlosti pohybu chladicí kapaliny potrubím. Tento parametr zase závisí na velikosti průřezu potrubí, ze kterého je topný okruh vyroben. Při plánování instalace autonomního topného systému je nutné správně vybrat všechny jeho prvky, počínaje kotlovou jednotkou, a také správně vypočítat průměr potrubí pro vytápění soukromého domu s přihlédnutím k vlastnostem vybraného schéma připojení baterie. Pojďme zjistit, jak vypočítat průměr potrubí pomocí vzorců a tabulek.

Výběr komponentů

Stavební trh dnes nabízí široký výběr vzorků z různých materiálů:

  • ocelové trubky se dnes při pokládce používají velmi zřídka. Jsou nespolehlivé, protože jsou náchylné ke korozi, prasknou při vystavení vysokým teplotám;
  • kovoplastové trubky nekorodují, ale na ohybech pod tlakem a pod vlivem tlaku se mohou také zhroutit;
  • měděné trubky jsou považovány za nejodolnější, estetické a vhodné pro opravy, ale zároveň jsou nejdražší ze všech;
  • polymerní produkty. Tento seznam zahrnuje polyethylenové a polypropylenové trubky. Tato volba instalatérství je považována za nejrozumnější z hlediska poměru ceny a kvality.

Není obtížné vybrat potřebné prvky, pokud si prostudujete označení, které udává přípustný tlak a teplotu chladicí kapaliny.

některé nuance

Než přistoupíte k realizaci plánu na uspořádání vytápění z kovových trubek bez radiátorů, stojí za to zvážit některé jemnosti. Nejprve byste se měli postarat o nákup materiálů a zvolit jeho konfiguraci. Shánění materiálu by nemělo být obtížné. Nejlepší je koupit ocelové trubky velkého průřezu.

Dodatečně ušetříte na materiálu, když si ve sběrně kovového odpadu budete hledat trubky správné velikosti a průměru – tam se určitě něco najde.

Pokud jde o hlavní charakteristiky materiálů, nejdůležitější z nich je přenos tepla. Na základě tohoto parametru se určí výkon ohřívače. Pro další výpočty použijeme údaje charakteristické pro standardní litinové radiátory.

vytápění svépomocí z kovových trubek

Výkon ohřívače můžete vypočítat s ohledem na následující faktory:

  • hmotnost radiátoru;
  • množství chladicí kapaliny v baterii;
  • povrchová plocha ohřívače;
  • tepelná vodivost materiálu.

Porovnáním parametrů litiny a oceli můžeme dojít k závěru, že se liší jen málo.

Jedním z hlavních rozdílů mezi továrními radiátory je však to, že průmyslové výrobky mají větší topnou plochu. Tento rozdíl je však kompenzován mírně vyšším prostupem tepla oceli ve srovnání s litinou.

Důležitost správného výběru potrubí

Při výběru je nutné vycházet nejen z vlastností materiálu, ale také určit správný průměr potrubí pro topný systém v soukromém domě. Na tom bude záviset hydrodynamika vytápění, jeho účinnost a efektivní fungování.

Časté chyby. Pokud je průřez vzorků větší, než je nutné, povede to s největší pravděpodobností k poklesu tlaku, voda přestane normálně cirkulovat a vytápění místnosti se řádově sníží. Při použití součástí s menším průřezem, než je požadováno, začne systém vydávat nepříjemné zvuky.

Bude snazší vybrat všechny komponenty pro pokládku vytápění soukromého domu, vzhledem k tomu, že různé materiály vyžadují různá měření průřezu.

Vzorky litiny a oceli se měří podle vnitřního průměru a plastů a mědi podle vnějšího průměru. Tento bod je velmi důležitý, pokud plánujete instalaci kombinovaného vytápění.

READ
Expandovaný polystyren URSA XPS: specifikace

Při použití součástí z různých materiálů, aby se předešlo chybám, by bylo nejlepším a nejsprávnějším řešením použít údaje z tabulky průměrů, která je uvedena na našich webových stránkách.

Podívejte se, jak provádět vytápění vlastníma rukama.

Vliv typu a velikosti potrubí na výkon systému

Efektivní provoz autonomního vytápění do značné míry závisí na správné volbě průřezu topného vedení. Kapacita potrubí závisí na tomto indikátoru. Tato charakteristika ukazuje, kolik horké vody při konstantní rychlosti chladicí kapaliny projde za jednotku času. V topných okruzích s konstantním průtokem tekutiny a zmenšováním průměru vedení v komunikacích dochází ke zvýšení rychlosti pohybu tekutiny. Příkladem je domovní tepelná síť s kotlem vybaveným čerpadlem s nuceným oběhem ohřáté vody. V tomto případě se průtok chladicí kapaliny zvyšuje v úsecích potrubí s malým průměrem. V úsecích systému s potrubím s větším bočním sklonem se rychlost zpomaluje.

Vysoce kvalitního prostorového vytápění autonomním topným systémem je dosaženo při rychlosti nosiče tepla 0.3 až 0.7 m/s.

Při poklesu ukazatele pod 0,25 m/s hrozí vzduchové zámky v systému, nadstandardní ukazatel rychlosti vede k hluku v systému.

Drsnost vnitřní dutiny trubek má velký vliv na rychlost chladicí kapaliny, stejně jako na snížení tlaku. Můžeme například porovnat ukazatele dvou typů materiálů: drsnost nové ocelové trubky o průměru 50 mm je 0,1 mm a polymerní produkty stejného průměru jsou 0,005 mm Rychlost pohybu kapaliny novým ocelové trubky f * 50 mm je 0,7 m / s, pro polymerové trubky je toto číslo 22 m / s.

Základní parametry a výpočet průměru

Je třeba vzít v úvahu tři hlavní průměry. A to:

  • interiér. Bere se v úvahu jako ukazatel propustnosti chladicí kapaliny;
  • externí. Důležitý ukazatel, který ovlivňuje kvalitu instalace topného okruhu;
  • podmiňovací způsob. Standardní hodnota, která je zaokrouhlena a zobrazena v palcích.

Při výpočtu průměru topné trubky stojí za to pamatovat na stupnici pro měření této hodnoty.

V zásadě je tento indikátor uveden v palcích a je uveden v celých číslech nebo zlomcích.

Abyste se ve výpočtu nemýlili, musíte vědět, že palec se rovná 2,54 cm.

Posloupnost pro výpočet průřezu topných trubek

Pro komunikaci s oběhovými čerpadly bude nutné vzít v úvahu objem chladicí kapaliny v systému, celkovou délku topného potrubí, referenční průtok, přenos tepla vytápění, výkon zařízení, hodnotu odporu a tlak bez čerpadla.

Chcete-li zjistit velikost výrobků, budete muset vzít v úvahu snížení účinnosti – odpor závitů, ohybů a armatur. Výpočty lze provést podle vzorce H = λ(L/D)(V2/2g), kde:

  • Н – výška nulového tlaku bez tlaku vm;
  • λ je součinitel odporu potrubí;
  • L je délka úsečky;
  • D je vnitřní průměr trubky v mm;
  • V je rychlost proudění v m/s;
  • g je zrychlení volného pádu rovné 9,81 m/s2.

V procesu výpočtu minimální tepelné ztráty je nutné zkontrolovat několik možností průměru pro minimální odpor.

Výpočet vhodného průměru

Při určování průměru průřezu je nutné vědět o tepelném zatížení. Předpokládá se, že k vytápění „jednoho čtverce“ standardní místnosti bude zapotřebí 100 W tepelné energie. S ohledem na to provedeme následující výpočty:

READ
Renovace židlí svépomocí

K vytvoření tepla v místnosti o 25 čtvercích tedy budete muset použít 2,5 kW. Poté se podle tabulky určí, který průměr potrubí pro vytápění soukromého domu bude optimální.

Podle našich výpočtů je nejvhodnější velikost ½ palce a je doporučeno zvolit tento průměr.

Topný systém: odrůdy

Kolektorový topný systém

Topné systémy jsou dodávány s přírodní (gravitace, bez čerpadla) nebo s čerpací stanice (nucený) oběh, a provádějí se podle dvoutrubkový, jediné potrubí и kolektor (paprskové) schéma. To druhé je znázorněno na obrázku podnadpisu.

Viz také: Profilované dřevo s přirozenou vlhkostí recenze od zákazníků, kolik to stojí a jaké jsou výhody a nevýhody

В každý z výše uvedených systémových schémat se dělí na jednosmyčka и dvojitý okruh možnosti připojení.

Systémy ohřevu vody také klasifikovaný (bez ohledu na způsob cirkulace chladicí kapaliny) podle následujících parametrů:

  1. S horním a spodním typem připojení.
  2. Dvoutrubkové a jednotrubkové.
  3. S horizontálními a vertikálními stoupačkami.
  4. S tím spojeným pohybem vody a se schématem slepé uličky.

Doporučuji shlédnout úžasné видео, který vypráví o nuancích použití konkrétního topného systému:

Optimální teplota a tlak vody

Při výběru autonomního vytápění budete muset nezávisle zvolit vhodnou teplotu a tlak chladicí kapaliny. Záleží nejen na přání, ale také na rychlosti přenosu tepla vestavěných baterií.

Podívejte se na video – pokládka topení, potrubí

Pamatujte, že nejnižší koeficient prostupu tepla u litinových radiátorů a nejvyšší u hliníkových modelů. Výpočet počtu baterií a jejich částí se provádí s přihlédnutím k takové hodnotě, jako je jmenovitý tepelný výkon.

Tento parametr je nastaven s ohledem na to, že teplota kapaliny nepřesahuje 75 stupňů. Tento indikátor je považován za nejoptimálnější.

Pokud však teplota venku neustále kolísá v různých směrech, musí být ohřev chladicí kapaliny v autonomním systému soukromého domu regulován tak, aby neustále udržoval příjemnou teplotu a neutrácel příliš mnoho.

Pro kvalitní práci musíte kromě teploty sledovat tlak v potrubí a zvolit optimální průměr. Normální tlak je považován za v rozmezí 1,5-2 atmosfér.

Pokud tento indikátor stoupne na 3, může selhat celý okruh a dokonce i úniky a poryvy.

Pro pravidelnou kontrolu tlaku je třeba při instalaci ponechat v okruhu prostor pro tlakoměry. Tlak můžete snížit pomocí expanzních nádob.

Druhy vytápění

Instalace autonomního topného systému v nízkopodlažní budově může být provedena s jedním a dvoutrubkovým schématem.

Zákazník by si měl vybrat tu nejlepší variantu již ve fázi tvorby projektu, aby si zajistil pohodlné bydlení ve svém domě.

Stojí za to se zabývat metodou, kdy pokládka topných trubek v soukromém domě bude levnější.

Finančně bude nejoptimálnější jednotrubková elektroinstalace, ale pokud cena není tak důležitá jako efektivita práce, pak byste se měli rozhodnout pro pokládku dvoutrubkového okruhu.

Níže se podrobněji zabýváme každým typem zapojení.

Jednoduchý systém potrubí

Položení linky takového schématu je vyrobeno z topných zařízení připojených jeden po druhém. Kapalina postupně prochází všemi prvky systému a postupně vydává svou tepelnou energii, takže vstupuje do poslední sekce s nízkou teplotou.

READ
Hodnocení pračky: nejlepší modely od spolehlivých výrobců s dobrým výkonem

To neovlivní mikroklima uvnitř domu, pokud je poslední baterie v okruhu vybavena velkým počtem sekcí.

K dnešnímu dni existují technologie, které pomáhají zlepšit provoz schématu vytápění s jedním potrubím. Patří mezi ně mít:

  1. regulátory baterií;
  2. ventily pro vyvažování přiváděné chladicí kapaliny;
  3. termostatické nebo kulové ventily.

Použití tohoto zařízení pomáhá udržovat určitou teplotu v soukromém domě.

Viz také: Jak si vyrobit topení na odpadní olej vlastními rukama: schémata a principy uspořádání

Často je v nízkopodlažní budově instalováno samostatné vytápění, které je namontováno podle:

  • horizontální okruh s čerpadlem, které zajišťuje destilaci horké vody vstřikováním;
  • vertikální schéma, kde kapalina proudí přirozeně;
  • vertikální okruh s přírodní, nucenou nebo kombinovanou destilací.

Pokládku topných rozvodů lze provést nad podlahou nebo pod podlahovou krytinu. Dalším důležitým bodem je tepelná izolace, aby se uvnitř udrželo více tepla.

Horizontální vedení je namontováno v mírném sklonu, takže chladicí kapalina se pohybuje vlastní silou. Baterie jsou naopak instalovány na stejné úrovni. Pro vypouštění vzduchu jsou radiátory vybaveny speciálními kohoutky.

Tento systém nemůže být vybaven čerpadlem, protože pohyb kapaliny se provádí přirozeným způsobem.

Nevýhodou je použití komponentů s velkým průřezem a povinná pokládka systému pod svah.

Proto se tento typ elektroinstalace nestane ozdobou interiéru.

Nalezení relevantních údajů

Pokud jde o vyhledávání optimálních referenčních údajů, tyto informace poskytují téměř všechny webové stránky výrobců komponent otopných systémů. V případech, kdy nebyly nalezeny vhodné hodnoty, existuje speciální systém pro výběr průměrů. Tato technika je založena na výpočtech, a nikoli na průměrných vzorech založených na zpracování dat o velkém počtu topných systémů. Výpočet chladicí kapaliny pro průřez potrubí byl vyvinut instalatéry s praktickými zkušenostmi s instalačními pracemi a používá se k vybavení malých okruhů uvnitř obydlí.

Jaký průměr polypropylenových trubek pro vytápění zvolit

V naprosté většině případů jsou topné kotle vybaveny dvěma velikostmi přívodního a vratného potrubí: ¾ a ½ palce. Tento rozměr se bere jako základ pro zapojení až do první větve. V budoucnu každá nová větev slouží jako důvod pro zmenšení průměru o jednu pozici. Tato metoda umožňuje vypočítat průřez potrubí v bytě. Mluvíme o malých systémech se 3-8 radiátory. Typicky se takové obvody skládají ze dvou nebo tří linek s 1-2 bateriemi. Malé soukromé chaty lze vypočítat podobným způsobem. Pokud jsou dvě nebo více podlaží, musíte použít referenční data.

výpočet topných trubek

Výpočet topných trubek a systému jako celku spočívá ve stanovení tepelného výkonu, výběru průměrů všech potrubních prvků (hydraulický výpočet), stanovení rozměrů topných zařízení (tepelný výpočet) a výběru zařízení.

Při návrhu topného systému je nejprve nutné vypracovat schéma na základě plánu domu. Diagram ukazuje:

  • Umístění kotlů (nebo jiných zdrojů tepla).
  • oběhová čerpadla.
  • Místa průchodu tepelných trubic.
  • Místa instalace topných objektů.

Na základě schématu a po výpočtu tepelného výkonu systému je možné podrobněji vypočítat průměr topných trubek.

Výpočet tepelného výkonu otopné soustavy

Tepelný výkon topného systému je množství tepla, které je potřeba v domě vytvořit pro pohodlný život v chladném období.

READ
Důkladně chápeme, jakou papírovou tapetu si vybrat a jak je nalepit

Tepelný výpočet domu

Mezi celkovou topnou plochou a výkonem kotle existuje vztah. Výkon kotle přitom musí být větší nebo roven výkonu všech topných zařízení (radiátorů). Standardní tepelnětechnický výpočet pro obytné prostory je následující: 100 W výkonu na 1 m² vytápěné plochy plus 15 – 20 % marže.

Vezměme si jako příklad dům o velikosti 120 m². V tomto případě by měl být výkon kotle: 100 W × 120 + 15 % = 13800 W = 13,8 kW. Pokud bude kotel (dvouokruhový) sloužit i pro zásobování teplou vodou, pak je třeba jeho požadovaný výkon zvýšit úměrně k předpokládané spotřebě ohřáté vody.

Výpočet počtu a výkonu topných zařízení (radiátorů) je nutné provést individuálně pro každou místnost. Každý radiátor má určitý tepelný výkon. U článkových radiátorů je celkový výkon součtem výkonu všech použitých sekcí.

V jednoduchých topných systémech jsou výše uvedené metody pro výpočet výkonu dostačující. Výjimkou jsou budovy s nestandardní architekturou, velkými prosklenými plochami, vysokými stropy a dalšími zdroji dodatečných tepelných ztrát. V tomto případě bude vyžadována podrobnější analýza a výpočet pomocí multiplikačních faktorů.

Tepelnětechnický výpočet zohledňující tepelné ztráty domu

Výpočet tepelných ztrát doma musí být proveden pro každou místnost zvlášť, s přihlédnutím k oknům, dveřím a venkovním stěnám.

Podrobněji jsou pro údaje o tepelných ztrátách použity následující údaje:

  • Tloušťka a materiál stěn, nátěry.
  • Střešní konstrukce a materiál.
  • Typ a materiál základů.
  • Typ zasklení.
  • Typ podlahového potěru.

Je důležité vzít v úvahu přítomnost tepelně izolační vrstvy v obvodových konstrukcích, její složení a tloušťku.

Pro určení minimálního požadovaného výkonu topného systému s ohledem na tepelné ztráty můžete použít následující vzorec:

Qt (kWh) = V × ΔT × K ⁄ 860, kde:

Qt – tepelné zatížení místnosti.

V – objem vytápěné místnosti (šířka × délka × výška), m³.

∆T je rozdíl mezi venkovní teplotou vzduchu a požadovanou vnitřní teplotou, °C.

K je součinitel tepelné ztráty budovy.

860 – přepočet koeficientu v kWh.

Součinitel tepelné ztráty budovy K závisí na typu konstrukce a izolaci místnosti:

K Typ konstrukce
3 – 4 Dům bez tepelné izolace je zjednodušená konstrukce nebo konstrukce z vlnitého plechu.
2 – 2,9 Dům s nízkou tepelnou izolací – zjednodušená stavební konstrukce, jednoduché zdivo, zjednodušená konstrukce oken a střechy.
1 – 1,9 Střední izolace – standardní konstrukce, dvojité zdivo, málo oken, standardní střecha.
0,6 – 0,9 Vysoká tepelná izolace – vylepšená konstrukce, zateplené cihlové stěny, málo oken, zateplená podlaha, kvalitní tepelně izolovaná střešní krytina.

Rozdíl mezi teplotou venkovního vzduchu a požadovanou vnitřní teplotou ΔT určeno na základě konkrétních povětrnostních podmínek a požadované úrovně pohodlí v domě. Pokud je například venkovní teplota -20 °C a uvnitř je plánováno +20 °C, pak ΔT = 40 °C.

Výpočet průměru topných trubek

Po rozhodnutí o počtu radiátorů a jejich tepelném výkonu můžete přistoupit k výběru velikosti přívodního potrubí.

Než přistoupíte k výpočtu průměru trubek, stojí za to dotknout se tématu výběru správného materiálu. Ve vysokotlakých systémech bude muset být opuštěno použití plastových trubek. U topných systémů s maximální teplotou nad 90 °C je preferována ocelová nebo měděná trubka. Pro systémy s teplotou chladicí kapaliny nižší než 80 ° C si můžete vybrat kov-plastovou nebo polymerovou trubku.

Topné systémy soukromých domů se vyznačují nízkým tlakem (0,15 – 0,3 MPa) a teplotou chladicí kapaliny ne vyšší než 90 ° C. V tomto případě je opodstatněné použití levných a spolehlivých polymerních trubek (ve srovnání s kovovými trubkami).

Aby se potřebné množství tepla dostalo do radiátoru bez prodlení, měly by být průměry přívodních trubek radiátoru voleny tak, aby odpovídaly průtoku vody požadovanému každou jednotlivou zónou.

READ
Zařízení a nástroje pro instalaci napínacích stropů

Výpočet průměru topných trubek se provádí podle následujícího vzorce:

D = √(354 × (0,86 × Q ⁄ ∆t°) ⁄ V), kde:

D — průměr potrubí, mm.

Q – zatížení na daném úseku potrubí, kW.

∆t° – rozdíl mezi teplotou přívodu a zpátečky, °C.

V — rychlost chladicí kapaliny, m⁄s.

Teplotní rozdíl (∆t°) desetidílný topný radiátor mezi přívodem a zpátečkou se v závislosti na průtoku obvykle pohybuje mezi 10 – 20 °C.

Minimální hodnota rychlosti chladicí kapaliny (V) doporučuje se uvažovat 0,2 – 0,25 m⁄s. Při nižších otáčkách začíná proces uvolňování přebytečného vzduchu obsaženého v chladicí kapalině. Horní práh rychlosti chladicí kapaliny je 0,6 – 1,5 m⁄s. Takové rychlosti pomáhají zabránit výskytu hydraulického hluku v potrubí. Za optimální hodnotu rychlosti chladicí kapaliny se považuje rozmezí 0,3 – 0,7 m⁄s.

Pro podrobnější rozbor rychlosti tekutiny je nutné vzít v úvahu materiál trubek a koeficient drsnosti vnitřního povrchu. Takže pro potrubí vyrobená z oceli je optimální průtok 0,25 – 0,5 m⁄s, pro polymerové a měděné trubky – 0,25 – 0,7 m⁄s.

Příklad výpočtu průměru topných trubek podle zadaných parametrů

Zdrojová data:

  • Místnost 20 m² s výškou stropu 2,8 m.
  • Dům je zděný, nezateplený. Součinitel tepelné ztráty konstrukce budeme brát jako 1,5.
  • Pokoj má jedno PVC okno s dvojitým zasklením.
  • -18 °C venku, +20 °C uvnitř. Rozdíl je 38 °C.

řešení:

Nejprve určíme minimální požadovaný tepelný výkon podle dříve uvažovaného vzorce Qt (kWh) = V × ΔT × K ⁄ 860.

Dostaňte se Qt u20d (2,8 m² × 38 m) × 1,5 ° С × 860 ⁄ 3,71 u3710d XNUMX kWh uXNUMXd XNUMX Wh.

Nyní můžeme přejít ke vzorci D = √(354 × (0,86 × Q ⁄Δt°) ⁄ V). Δt° – rozdíl mezi teplotou přívodu a zpátečky, budeme odebírat 20 ° С. V je rychlost chladicí kapaliny, bereme 0,5 m⁄s.

Dostaňte se D u354d √ (0,86 × (3,71 × 20 kW ⁄ 0,5 °C) ⁄ 10,6 m⁄ s) u12d XNUMX mm. V tomto případě se doporučuje zvolit trubku s vnitřním průměrem XNUMX mm.

Tabulka průměrů potrubí pro vytápění domácností

Tabulka pro výpočet průměru potrubí pro dvoutrubkový topný systém s konstrukčními parametry (Δt ° u20d 971 ° С, hustota vody 4,2 kg ⁄ m³, měrná tepelná kapacita vody XNUMX kJ ⁄ (kg × ° С)):

Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: