Jak zvolit průměr trubek pro vytápění

Pro profesionála není těžké vypočítat optimální průřez potrubí. Praktické zkušenosti + speciální tabulky – to vše stačí k správnému rozhodnutí. Ale co by měl dělat běžný majitel domu? Koneckonců, mnozí dávají přednost instalaci topného okruhu sami, ale nemají specializované inženýrské vzdělání. Tento článek bude dobrou radou pro ty, kteří se potřebují rozhodnout o průměru potrubí pro vytápění soukromého domu.

Existuje několik nuancí, kterým je třeba věnovat pozornost:

• Zaprvé, všechna data získaná na základě výpočtů pomocí vzorců jsou přibližná. Různá zaokrouhlování hodnot, průměrování koeficientů – to vše vnáší do konečného výsledku řadu korekcí.
• Za druhé, specifika provozu jakéhokoli topného okruhu mají své vlastní charakteristiky, proto jakékoli výpočty poskytují pouze přibližné údaje „pro všechny případy“.
• Za třetí, trubkové výrobky se vyrábějí v určitém rozsahu. Totéž platí pro průměry. Odpovídající hodnoty jsou umístěny v určitém řádku s odstupňováním podle hodnot. Proto bude nutné zvolit jmenovitou hodnotu nejblíže vypočítané.

Na základě výše uvedeného je vhodné využít praktická doporučení odborníků. Všechny hodnoty Du jsou v mm. V závorkách – pro systémy s přirozenou cirkulací chladiva.

• Celkem potrubí – 20 (25).
• Vodiče k bateriím – 15 (20).
• Pro jednotrubkový topný systém – průměr 25 (32).

Ale to jsou obecné parametry kontury, které nezohledňují její specifika. Přesnější hodnoty jsou uvedeny v tabulce.

Co se bere v úvahu při výběru průměru trubek

Výkon tepelného generátoru. Bere se jako základ a určuje se individuálně pro každou budovu. Na co se majitel zaměřuje při nákupu kotle? Na celkovou plochu všech vytápěných prostor. To je to, co manažer v místě prodeje určitě objasní, pokud má kupující k tomuto bodu otázky.

Poznámka! Obecně se uznává, že pro zajištění vysoce kvalitního vytápění domu je nutné dodržovat následující poměr – 1 m2 / 0,1 kW. Pokud však vezmete v úvahu klimatické vlastnosti, šetrný provozní režim jednotky (abyste ji „nepřetížili“ na maximum), měli byste přidat asi 30 %. Ukazuje se – 1 / 1,3.

Rychlost chladicí kapaliny. Pokud je menší než 0,25 m/s, existuje riziko zablokování systému vzduchem a ucpání potrubí. Překročení hodnoty 1,5 je plné „šumu“ v hlavním potrubí. To je zvláště patrné, pokud jsou trubky kovové a také položeny otevřeným způsobem. V každém případě však bude pohyb chladicí kapaliny podél potrubí jasně slyšitelný. Praxe ukázala, že u soukromé budovy (s autonomním topným okruhem) byste se měli zaměřit na ukazatel v rozmezí od 0,3 do 0,7. Toto je optimální hodnota pro jakýkoli systém. Konfigurace obrysu. V soukromých domech se při instalaci zpravidla (bez ohledu na schéma) všechny „závity“ přivádějí k rozdělovači. Každý z nich je „naložen“ na určitý počet radiátorů. Nemá smysl kupovat trubky stejného průměru pro všechna potrubí, vzhledem k tomu, že čím větší je průřez obrobku, tím vyšší je cena 1 běžného metru. Průměr potrubí. Vnější průměr nehraje zvláštní roli, protože výrobky vyrobené z různých materiálů mají rozdíly v tloušťce stěny. Tento parametr udává pouze pohodlí upevnění výrobku. Vnitřní průměr se týká propustnosti trasy. Je určující.

Poznámka! Běžnou praxí je pracovat s průměrnou hodnotou průřezu (jmenovitý průměr díry). Tento parametr se používá ve výpočtech.

Průměry trubek se obvykle udávají v palcích. Pro nás je to neznámý (nemetrický) systém, takže byste měli znát pravidla pro převod hodnot. Poměr palce k centimetru je 1/2,54 (nebo 25,4 mm). Materiál trubky – kov-plast, ocel, PP, PE. Specifika konstrukce. V první řadě se to týká účinnosti její tepelné izolace – z jakých materiálů je namontována, jakou metodou a tak dále.

Praktická doporučení

• Nesprávný výběr průměrů výrobků je plný mnoha problémů: netěsnosti (v důsledku hydrodynamických rázů nebo přetlaku v hlavním potrubí), zvýšená spotřeba elektřiny (paliva) v důsledku nízké účinnosti systému a řada dalších. Proto by neměl být instalován podle principu „jako soused (kmotr, švagr)“.
• Pokud se okruh skládá z různých trubek, bude nutné provést speciální výpočty pro každou sekci (řádek) trasy. Samostatně – pro plast, kov (ocel, měď), použít různé koeficienty atd. Takový problém může vyřešit pouze odborník. V takových situacích byste neměli provádět výpočty sami, protože chyba může být poměrně značná. Služby profesionála budou stát mnohem méně než následná úprava komunikací, a to i během topné sezóny.
• Připojení všech zařízení (expanzní nádrž, litinové baterie a další) obvodu se provádí trubkami stejného průřezu.

Aby se zabránilo tvorbě vzduchových uzávěrů (v případě nějakých chyb ve výpočtech), měly by být na každé lince instalovány tzv. odvzdušňovací otvory.

V článku budeme zvažovat systémy s nuceným oběhem. V nich zajišťuje pohyb chladicí kapaliny neustále pracující oběhové čerpadlo. Při volbě průměru potrubí pro vytápění vycházejí ze skutečnosti, že jejich hlavním úkolem je zajistit dodávku potřebného množství tepla do topných zařízení – radiátorů nebo registrů. Pro výpočet budou potřeba následující údaje:

• Obecná tepelná ztráta domu nebo bytu.
• Výkon topných zařízení (radiátorů) v každé místnosti.
• Délka potrubí.
• Způsob rozvodu systému (jednotrubkový, dvoutrubkový, s nuceným nebo přirozeným oběhem).

To znamená, že než přistoupíte k výpočtu průměrů potrubí, nejprve spočítáte celkovou tepelnou ztrátu, určíte výkon kotle a spočítáte výkon radiátorů pro každou místnost. Dále bude nutné rozhodnout o způsobu elektroinstalace. Na základě těchto údajů sestavte diagram a poté pokračujte pouze ve výpočtu.

Pro určení průměru topných trubek budete potřebovat diagram s hodnotami tepelného zatížení pro každý prvek.

Na co si ještě musíte dát pozor. Za to, že u polypropylenových a měděných trubek je označen vnější průměr a vypočítá se vnitřní průměr (odečtěte tloušťku stěny). U oceli a kovoplastu je při značení vnitřní rozměr nalepen. Tak nezapomeňte na tuto maličkost.

Jak vybrat průměr topné trubky

Nebude možné přesně vypočítat, jaký úsek potrubí potřebujete. Budete si muset vybrat z několika možností. A to vše proto, že stejného efektu můžete dosáhnout různými způsoby.

Pojďme si to vysvětlit. Je pro nás důležité dodat do radiátorů správné množství tepla a zároveň dosáhnout rovnoměrného ohřevu radiátorů. V systémech s nuceným oběhem to děláme pomocí potrubí, chladicí kapaliny a čerpadla. V zásadě nám stačí po určitou dobu „projet“ určité množství chladicí kapaliny. Jsou dvě možnosti: instalovat potrubí menšího průměru a přivádět chladicí kapalinu vyšší rychlostí, nebo udělat systém s větším průřezem, ale s menším provozem. Obvykle je vybrána první možnost. A proto:

• náklady na výrobky menšího průměru jsou nižší;
• snáze se s nimi pracuje;
• v otevřeném stavu tolik nepřitahují pozornost a při pokládání do podlahy nebo stěn jsou potřeba menší stroboskopy;
• s malým průměrem je v systému méně chladicí kapaliny, což snižuje jeho setrvačnost a vede k úspoře paliva.

Výpočet průměru měděných topných trubek v závislosti na výkonu radiátorů

Vzhledem k tomu, že existuje určitá sada průměrů a určité množství tepla, které je třeba jimi dodat, je nerozumné počítat pokaždé to samé. Proto byly vyvinuty speciální tabulky, podle kterých se v závislosti na požadovaném množství tepla, rychlosti chladicí kapaliny a teplotních indikátorech systému určuje možná velikost. To znamená, že pro určení průřezu potrubí v topném systému najděte požadovanou tabulku a vyberte pro ni vhodný průřez.

Výpočet průměru potrubí pro vytápění byl proveden podle tohoto vzorce (pokud si přejete, můžete jej vypočítat). Poté byly vypočtené hodnoty zaznamenány do tabulky.

Vzorec pro výpočet průměru topného potrubí

D – požadovaný průměr potrubí, mm
∆t° — teplotní delta (rozdíl mezi přívodem a zpátečkou), °С
Q je zatížení této části systému, kW je množství tepla, které jsme určili a které je potřebné pro vytápění prostoru
V – rychlost chladicí kapaliny, m/s – se volí z určitého rozsahu.

V jednotlivých topných systémech může být rychlost chladicí kapaliny od 0,2 m/s do 1,5 m/s. Na základě provozních zkušeností je známo, že optimální rychlost je v rozmezí 0,3 m/s – 0,7 m/s. Pokud se chladicí kapalina pohybuje pomaleji, dochází ke vzduchovým uzávěrům, pokud rychleji, hladina hluku se velmi zvyšuje. Optimální rozsah otáček je vybrán v tabulce. Stoly jsou určeny pro různé typy potrubí: kovové, polypropylenové, kovoplastové, měděné. Hodnoty jsou vypočteny pro standardní provozní režimy: s vysokými a středními teplotami. Aby byl proces výběru srozumitelnější, rozebereme konkrétní příklady.

Výpočet pro dvoutrubkový systém

Jedná se o dvoupodlažní dům s dvoutrubkovým vytápěním, v každém patře dvě křídla. Budou použity polypropylenové výrobky, provozní režim 80/60 s teplotou delta 20°C. Tepelná ztráta domu je 38 kW tepelné energie. První patro má 20 kW, druhé 18 kW. Diagram je uveden níže.

Dvoutrubkový topný systém pro dvoupatrový dům. Pravé křídlo (kliknutím zvětšíte)

Dvoutrubkový topný systém pro dvoupatrový dům. Levé křídlo (kliknutím zvětšíte)

Vpravo je tabulka, podle které určíme průměr. Narůžovělá oblast je zónou optimální rychlosti chladicí kapaliny.

Tabulka pro výpočet průměru polypropylenových topných trubek. Provozní režim 80/60 s teplotní deltou 20 °C (kliknutím zvětšíte)

1. Určujeme, které potrubí má být použito v oblasti od kotle po první větev. Touto sekcí prochází celé chladivo, prochází tedy celý objem tepla 38 kW. V tabulce najdeme odpovídající čáru, podél ní se dostaneme do zóny zbarvené růžově a jdeme nahoru. Vidíme, že jsou vhodné dva průměry: 40 mm, 50 mm. Z pochopitelných důvodů volíme ten menší – 40 mm.
2. Podívejme se znovu na schéma. Tam, kde je rozdělen průtok, jde do 20.NP 1 kW, do 18.NP 2 kW. V tabulce najdeme odpovídající čáry, určete průřez potrubí. Ukazuje se, že obě větve jsou vyšlechtěny o průměru 32 mm.
3. Každý z okruhů je rozdělen na dvě větve se stejnou zátěží. V prvním patře jde 10 kW vpravo a vlevo (20 kW/2=10 kW), ve druhém patře 9 kW (18 kW/2)=9 kW). Podle tabulky najdeme odpovídající hodnoty pro tyto sekce: 25 mm. Tato velikost se dále používá, dokud tepelné zatížení neklesne na 5 kW (viz tabulka). Následuje úsek 20 mm. V prvním patře projdeme 20 mm po druhém radiátoru (podívejte se na zatížení), na druhém – po třetím. V tomto bodě existuje jedna změna provedená nashromážděnými zkušenostmi – je lepší přejít na 20 mm při zatížení 3 kW.

Všechno. Vypočítají se průměry polypropylenových trubek pro dvoutrubkový systém. Pro zpátečku se průřez nepočítá a vedení je provedeno stejnými trubkami jako přívod. Metodika je snad jasná. Nebude obtížné provést podobný výpočet za přítomnosti všech počátečních údajů. Pokud se rozhodnete použít jiné trubky, budete potřebovat další tabulky vypočítané pro materiál, který potřebujete. Na tomto systému můžete cvičit, ale již pro průměrný teplotní režim 75/60 ​​​​a delta 15 ° C (tabulka je umístěna níže).

Tabulka pro výpočet průměru polypropylenových topných trubek. Provozní režim 75/60 a delta 15 °C (kliknutím zvětšíte)

Stanovení průměru potrubí pro jednotrubkový systém s nuceným oběhem

Princip zůstává stejný, mění se metodika. Pomocí jiné tabulky určíme průměr potrubí s jiným principem zadávání dat. V něm je optimální zóna průtoků chladicí kapaliny zbarvena modře, hodnoty výkonu nejsou ve sloupci na straně, ale zadávají se do pole. Protože samotný proces je trochu jiný.

Tabulka pro výpočet průměru topných trubek

Na základě této tabulky počítáme interní průměr potrubí pro jednoduché schéma jednotrubkového vytápění pro jedno podlaží a šest radiátorů zapojených do série. Začněme výpočet:

1. Z kotle je na vstup systému přiváděno 15 kW. Najdeme v pásmu optimálních otáček (modrá) hodnoty blízké 15 kW. Jsou dva: v řadě o velikosti 25 mm a 20 mm. Z pochopitelných důvodů volíme 20 mm.
2. Na prvním radiátoru je tepelná zátěž snížena na 12 kW. Najděte tuto hodnotu v tabulce. Ukazuje se, že jde dále o stejné velikosti – 20 mm.
3. Na třetím radiátoru je zátěž již 10,5 kW. Určujeme průřez – všechny stejně 20 mm.
4. Čtvrtý radiátor, soudě podle tabulky, je již 15 mm: 10,5 kW-2 kW = 8,5 kW.
5. Na pátém jde dalších 15 mm a po něm už můžete dát 12 mm.

Schéma jednotrubkového systému pro šest radiátorů

Opět si všimněte, že výše uvedená tabulka definuje vnitřní průměry. Na nich pak najdete označení trubek z požadovaného materiálu.

Zdá se, že by neměly být žádné problémy s tím, jak vypočítat průměr topné trubky. Vše je dostatečně jasné. To však platí pro polypropylenové a kovoplastové výrobky – jejich tepelná vodivost je nízká a ztráty přes stěny jsou nevýznamné, proto se při výpočtu neberou v úvahu. Další věc – kovy – ocel, nerez a hliník. Pokud je délka potrubí významná, pak ztráty jejich povrchem budou značné.

Vlastnosti výpočtu průřezu kovových trubek

U velkých topných systémů s kovovým potrubím je třeba počítat se ztrátami tepla stěnami. Ztráty nejsou tak velké, ale při velké délce mohou vést k tomu, že na posledních radiátorech bude velmi nízká teplota kvůli špatné volbě průměru.

Vypočítejte ztráty pro ocelovou trubku 40 mm s tloušťkou stěny 1,4 mm. Ztráty se počítají podle vzorce:

q u3.14d k * XNUMX * (tv-tp)

q je tepelná ztráta měřiče potrubí,

k – lineární koeficient prostupu tepla (pro danou trubku je 0,272 W * m / s);

tv — teplota vody v potrubí — 80°С;

tp – teplota vzduchu v místnosti – 22 ° С.

Dosazením hodnot získáme:

q u0,272d 3,15 * 80 * (22-49) uXNUMXd XNUMX W/s

Ukazuje se, že na metr se ztrácí téměř 50 wattů tepla. Pokud je délka významná, může to být kritické. Je jasné, že čím větší průřez, tím větší ztráty. Pokud je potřeba tyto ztráty zohlednit, tak se při výpočtu ztrát přičtou ztráty v potrubí ke snížení tepelné zátěže otopného tělesa a z celkové hodnoty se pak zjistí požadovaný průměr.

Určení průměru trubek topného systému není snadný úkol.

Ale pro jednotlivé topné systémy tyto hodnoty obvykle nejsou kritické. Navíc při výpočtu tepelných ztrát a výkonu zařízení se vypočítané hodnoty nejčastěji zaokrouhlují nahoru. To poskytuje určitou rezervu, která vám umožňuje neprovádět tak složité výpočty.

Důležitá otázka: kde sehnat stoly? Téměř všechny webové stránky výrobců mají takové tabulky. Můžete číst přímo z webu, nebo si jej můžete stáhnout pro sebe. Co ale dělat, když jste stále nenašli potřebné tabulky pro výpočet. Můžete použít níže popsaný systém výběru průměru nebo to udělat jinak.

Navzdory skutečnosti, že při označování různých trubek jsou uvedeny různé hodnoty (interní nebo externí), lze je přirovnat k určité chybě. V níže uvedené tabulce najdete typ a označení se známým vnitřním průměrem. Zde bude možné najít odpovídající velikost trubky z jiného materiálu. Například je třeba vypočítat průměr kovoplastových topných trubek. Nenašli jste tabulku pro MP. Ale existuje pro polypropylen. Vyberete rozměry pro PPR a pak pomocí této tabulky najdete analogy v MP. Přirozeně dojde k chybě, ale u systémů s nuceným oběhem je to přípustné.

Tabulka korespondence různých typů trubek (kliknutím zvětšíte)

Pomocí této tabulky snadno určíte vnitřní průměry trubek topného systému a jejich označení.

Výběr průměru potrubí pro vytápění

Tato metoda není založena na výpočtech, ale na vzoru, který lze vysledovat při analýze poměrně velkého počtu topných systémů. Toto pravidlo bylo vyvinuto instalačními firmami a používají je na malých systémech pro soukromé domy a byty.

Průměr trubek lze jednoduše zvolit podle určitého pravidla (kliknutím zvětšíte)

Většina topných kotlů má dvě velikosti přívodního a vratného potrubí: ¾ a ½ palce. Právě u takové trubky se provede kabeláž do první větve a pak se na každé větvi zmenší velikost o jeden krok. Tímto způsobem můžete určit průměr topných trubek v bytě. Systémy jsou obvykle malé – od tří do osmi radiátorů v systému, maximálně dvě nebo tři větve s jedním nebo dvěma radiátory na každé. Pro takový systém je navrhovaná metoda vynikající volbou. U malých soukromých domů je situace prakticky stejná. Pokud už jsou ale dvě patra a rozvětvenější systém, tak musíte počítat a pracovat s tabulkami.

Výsledky

U nepříliš složitého a rozvětveného systému lze průměr potrubí topného systému vypočítat nezávisle. K tomu je potřeba mít údaje o tepelných ztrátách místnosti a výkonu každého radiátoru. Poté pomocí tabulky můžete určit úsek potrubí, který se vyrovná s dodávkou požadovaného množství tepla. Řezání složitých víceprvkových obvodů je lepší svěřit profesionálovi. V krajním případě počítejte sami, ale zkuste si alespoň nechat poradit.

Zdroj: teplowood.ru