Эффективность работы системы отопления во многом зависит о того, насколько четко выполнен расчет диаметра труб для отопления. Именно данный параметр влияет на качество циркуляции энергоносителя, на неоправданные потери тепла. В основном, для выполнения подобных расчетов сейчас используют специальное программное обеспечение, но существует и несколько других способов.
Таблица для определения диаметров труб
Наиболее простым методом определения требуемых параметров трубы можно считать применение специальных таблиц. Данные документы позволяют получить приблизительные значения, связанные с необходимой для отопления мощностью теплового потока, предполагаемой скоростью циркуляции энергоносителя.
Пользуясь такой таблицей, стоит учитывать также и тот факт, что на выбор диаметра влияют и другие показатели системы:
- Материал, из которого сделаны трубы.
- Вид теплоносителя.
- Тип обеспечения циркуляции жидкости в системе.
- Особенности схемы разводки отопления.
Выбирая таблицу, по которой планируете выполнить расчет диаметра труб для отопления, уточните все эти особенности, ведь размеры полипропиленовых и металлических труб, например, будут значительно отличаться. Если у вас нет практического опыта, стоит доверить эту процедуру специалисту, который в состоянии выполнить расчет на основании целого ряда специальных формул, учитывающих различные особенности системы.
Определение требуемой тепловой мощности системы отопления
Расчет труб отопления начинают с определения тепловой мощности системы, которая способна создать комфортную температуру в помещении. Основная формула, которая для этого применяется, выглядит так:
Qt= V*∆t*K/860
где Qt— тепловая мощность, кВт;
V — объем отапливаемого помещения, м3;
∆t — разница между нормируемой температурой в помещении и температурой вне помещения в зимний период;
К — коэффициент, определяющий теплопотери постройки.
Коэффициент теплопотерь зависит от материала стен, способов утепления.
Для стандартных построек, выполняя расчет диаметров труб отопления, можно применять усредненные его значения:
- При высокой степени теплоизоляции (кирпичные стены, применение двухстороннего утепления, установка окон с двойным остеклением, а также энергосберегающих пакетов, утепление кровельных конструкций и пола) — К принимается равным 0,6-0,9.
- Средняя степень теплоизоляции (стандартные конструкции из кирпича, отсутствие дополнительного утепления) — К должен быть равным 1-1,9.
- При незначительной теплоизоляции (одинарная кладка, применение окон или одним стеклом, или их значительное количество) — коэффициент приравнивается К = 2-2,9.
- У построек, теплоизоляция которых не выполнена вообще, коэффициент применяется 3-4.
При определении дельты температуры берут среднюю температуры в зимний период, характерную для вашего региона, внутренние показатели не должны быть меньше, чем санитарные требования.
В качестве примера рассмотрим пример расчета тепловой мощности для неутепленного дома (3х6х3 м), для средней температуры зимой -30 градусов.
Объем помещения 54 м3, разница температур (с учетом внутреннего значения в 23 градуса) — 53, Применяем средний коэффициент теплоизоляции 3. В результате получаем:
Qt= 54*53*3/860 = 9,98 кВт.
Требования к скорости теплоносителя
Согласно действующим нормативам скорость теплоносителя не должна быть меньшей, чем 0,2 метра в секунду. В противном случае, из массы жидкости начиняет выделяться воздух, в свою очередь это ведет к образованию воздушных пробок в системе.
Также определяется и верхний скоростной предел, он не должен превышать 1,5 метров в секунду, несоблюдение этого требования приводит к увеличению уровня шума в системе.
Следует применять более высокие показатели скорости, это обеспечит высокую циркуляцию, соответственно повысится и эффективность системы отопления. В большинстве случаев для повышения скорости движения жидкости применяют специальные насосы.
Расчет диаметра трубы
Имея эти данные, можно выполнить расчет диаметра труб отопления для дома, он производится с применением следующей формулы:
D = √354*(0.86* Q/∆t)/V
где D — диаметр труб, см
Q — тепловая мощность участка системы, кВт
∆t — разница температур в подаче и обратке системы (выполняем расчет двухтрубной системы отопления).
V — расчетная скорость движения теплоносителя, м/сек.
Разница температур для расчета выбирается, исходя из следующих соображений. Согласно нормативам температура энергоносителя на входе не должна быть меньшей, чем 95 градусов, а отработанный носитель (обратка) должен иметь показатели в 65-70 градусов. Поэтому ∆t обычно принимается в пределах 20 градусов.
Несколько слов о гидравлическом расчете труб
На первый взгляд все кажется достаточно простым, но многое зависит от сложности, которую имеет система отопления — расчет диаметра труб, толщины их стенок, других параметров в реальных условиях более сложен.
Диаметр труб во многом зависит от протяженности сети, ее типа.
Дело в том, что проходя по различным участкам трубопровода, теплоноситель теряет часть своей тепловой энергии. Поэтому для повышения тепловой отдачи приходится увеличивать скорость движения жидкости, для этого прибегают к уменьшению диаметра.
Кроме того, трубы имеют определенное сопротивление потоку, его коэффициент определяется шероховатостью внутренних стенок трубы. Поэтому давление внутри системы может существенно различаться на разных участках системы.
Для определения параметров приходится прибегать к выполнению гидравлических расчетов. При этом диаметры труб следует применять такие, чтобы давление, которое приводит жидкость в движение, превышало суммарные потери не менее чем на десятую часть. В противном случае, вы получите неэффективное отопление, отличающиеся высокими тепловыми потерями.
Такой же эффект может дать неоправданное увеличение диаметра труб, для повышения теплоотдачи, чаще всего, этот прием оказывает только отрицательное действие.
Большое значение имеет также толщина стенок трубы, соответствие внутренних диаметров фитингов и непосредственно труб. На процессе проектирования требуется уточнить рабочее давление теплоносителя, он зависит от особенностей котельного оборудования и дожимных насосов.
И это еще далеко не все нюансы, существует множество тонкостей, связанных с выбором диаметра трубопроводов для отопления. Поэтому оговоримся еще раз, данные расчеты должен выполнять специалист, экономить на проекте недопустимо.
