При монтаже системы отопления частного дома встаёт вопрос - какой диаметр труб для отопления выбрать?
Одни, не задумываясь, принимают за образец «как у соседа, он доволен». Другие покупают самое дешевое, из имеющегося ассортимента ближайшего магазина. Третьи точно знают, что ответы на свои вопросы найдут в Сети.
Действительно, в интернете много информации по этой теме. Многие сайты копируют друг друга, пугая пользователей сложными формулами и коэффициентами. Но эти расчеты необходимы специалистам - теплотехникам при проектировании отопления сложных промышленных объектов.
Предлагаю практическое пособие по расчету диаметра труб для отопления частного дома.
Постоянные показатели.
1. Разница температур (дельта). Для продуктивного теплообмена и обеспечения гарантированного срока службы труб и всех узлов, разница температур подачи жидкости и возврата должна быть равна 20°С.
2. Скорость движения теплоносителя в трубах. Оптимальной скоростью жидкости в трубах считается 0,5 - 1,0 м/с.
Снижение скорости приведёт к понижению температуры теплоносителя в обратке и увеличению времени последующего нагрева в котле. Естественно, увеличатся и расходы на топливо. Повышение скорости жидкости увеличивает гидравлический шум всей системы.
Совет от ПРАКТИКА.
Перед началом проектных работ, определитесь с типом теплоносителя в Вашей системе отопления. Вода и незамерзающие жидкости имеют разные показатели вязкости. Спроектированная под воду, система будет не эффективно работать на антифризах.
Расчет
Рассчитаем потребность коттеджа в тепловой мощности. Исходная минимальная величина - 60 Вт/м³ объема помещения. Основными точками проникновения холодного воздуха в дом являются уличные двери и окна. Каждое окно увеличивает потребность в дополнительной тепловой мощности на 100 Вт, входная дверь – на 200 Вт. Остальными источниками проникновения холодного воздуха (щелями и неплотностями) можно пренебречь.
Совет от ПРАКТИКА.
Эти показатели в расчетах не меняйте. Даже при монтаже современных пластиковых окон эта величина должна остаться постоянной.
Коэффициент тепловых потерь для центральных областей нашей страны принят 1,2 - 1,3.
ПРИМЕР. Рассчитаем требуемый диаметр труб отопления частного дома размером 8 х 8 метров с высотой потолков 2,8 метра. В доме 6 окон и 2 двери. Расположение строения – Воронежская область.
Расчет мощности котла:
1. Объём помещения: 8 х 8 х 2,8 = 179,2 м³.
2. Необходимая тепловая мощность: 179,2 х 60 = 10752 Вт.
3. Увеличение дополнительной потребности в тепловой мощности из-за потерь тепла через окна и двери:
(6 х 100) + (2 х 200) = 1000 Вт.
4. Сумма 10752 + 1000 = 11752 Вт.
5. Территориальный коэффициент: 11752 х 1,2 = 14102,4 Вт. Или 14,1 КВт.
Это значение будет базовым показателем требуемой мощности котла. Округлять необходимо в большую сторону. В нашем случае мощность котла должна быть – 14,3 КВт.
Для определения диаметра труб системы отопления с расчетным котлом воспользуемся нижеприведённой таблицей.
Из данной таблице видно, что оптимальным диаметром трубы будет 15 мм, при скорости теплоносителя 1,0 м/сек. Это значение внутреннего диаметра трубы.
При одинаковом наружном диаметре трубы разных производителей могут иметь разный внутренний диаметр. Порой, эта величина значительна.
Как видно из таблицы, трубы PN10, PN20, PN25 при одинаковом наружном диаметре 20мм, имеют разное значение внутреннего диаметра.
Трубы PN10 для системы отопления не применяют, следовательно, необходимо выбрать трубы PN20 или PN25 с наружным диаметром 25мм.
Приведённый расчет выполнен для контура радиаторного отопления.
Если использовать в качестве отопительной системы водяной тёплый пол, то это - уже дополнительный контур. По законам гидравлики, два и более водяных контура нуждаются в принудительной циркуляции теплоносителя с монтажом коллектора.
Расчет диаметра коллектора отопления.
Коллектор обеспечивает стабильность и равновесие всей гидравлической системы отопления. Эффективность работы будет зависеть от одинаковой пропускной способности всех элементов системы отопления.
Основным техническим параметром коллектора является его диаметр. Площадь поперечного сечения корпуса распределителя должна равняться или быть больше (что лучше) суммарной площади всех отводящих трубопроводов. Если сечение коллектора меньше сумм площадей подводящих труб, работа гидравлики будет неэффективной при большом расходе газа в котле.
Пример расчета внутреннего диаметра коллектора.
Предположим, что к существующей системе радиаторного отопления, нам требуется добавить один контур водяного тёплого пола для ванной. Площадь сечения коллектора должна равняться сумме площадей сечения трубы отопления (первый контур - радиаторный) и площади сечения трубы подачи тёплого пола (второй контур):
Sк = Sо + Sтп.
Площадь сечения труб определяется по формуле S=π х d²/4
В нашем случае, для отопления мы приняли трубу 25мм с внутренним Ø16,6мм.
Площадь сечения трубы: Sо = 3,14 х 16,6²/4 = 216,31 мм².
Для контура тёплого пола потребуется труба с внутренним Ø 13,2мм.
Площадь сечения трубы: Sтп = 3,14 х 13,2²/4 = 136,78 мм².
Площадь сечения корпуса распределительного коллектора:
Sк = 216,31+136,78=353,09 мм².
Диаметр коллектора равен d=2√S/π = 2√354/4 = 18,81мм, или фактически, Ø 20мм.
При расчете коллектора учитывайте и расстояния между патрубками. Они должны располагаться на расстоянии 3-х диаметров коллектора друг от друга.
© Надеюсь, что моя статья будет кому-то полезной. Жду ваших комментариев. Буду благодарен за "Палец вверх" 👍 Подписывайтесь на мой канал.
Спасибо за внимание!