Správná konstrukce topného systému musí brát v úvahu všechny možné faktory ovlivňující jeho účinnost. Kromě správného výběru hlavních součástí, kotle, radiátorů, bezpečnostních skupin, by měl být správně vypočítán průřez sítě. K tomu potřebujete znát optimální průměr topných trubek: jak si vybrat a vypočítat sami?
Potíže při výběru průměru topných trubek
Zdálo by se - výběr průměru trubek pro vytápění soukromého domu není obtížný úkol. Měli by zajistit pouze dodávku chladicí kapaliny ze zdroje svého ohřevu do tepelných zdrojů - radiátorů, baterií.
V praxi však nesprávně zvolený průměr topného potrubí nebo přívodního potrubí může vést ke značnému zhoršení provozu celého systému. Je to způsobeno procesy, ke kterým dochází při pohybu vody po dálnicích. K tomu potřebujete znát základy fyziky a hydrodynamiky. Abyste se nedostali do džungle přesných výpočtů, můžete určit hlavní charakteristiky vytápění, které přímo závisí na průřezu potrubí:
- Rychlost chladicí kapaliny. Ovlivňuje to nejen zvýšení hlučnosti během provozu dodávky tepla, ale je také nezbytné pro optimální distribuci tepla mezi topnými zařízeními. Jednoduše by voda neměla mít čas vychladnout na minimální úroveň, když dosáhne posledního radiátoru v systému;
- Objem chladicího média. Průměr trubek s přirozenou cirkulací ohřevu by tedy měl být velký, aby se snížily ztráty způsobené třením kapaliny na vnitřním povrchu potrubí. Spolu s tím však roste objem chladicího média, což znamená zvýšení nákladů na jeho zahřívání;
- Hydraulické ztráty. Pokud systém používá pro ohřev různé průměry plastových trubek, pak nevyhnutelně dojde k jejich tlakovému rozdílu, což povede ke zvýšení hydraulických ztrát.
Jak zvolit průměr potrubí pro vytápění, takže při instalaci nemusíte kvůli extrémně nízké účinnosti opakovat celý topný systém? Nejprve byste měli provést správný výpočet průřezu dálnic. K tomu je doporučeno použít speciální programy a v případě potřeby ručně zkontrolovat výsledek sami.
Na křižovatce jsou průměry polypropylenových trubek pro ohřev sníženy kvůli překrytí. Zmenšení průřezu závisí na stupni zahřívání během pájení a dodržování instalační technologie.
Postup výpočtu průřezu topení
Před výpočtem průměru topného potrubí je nutné určit jejich základní geometrické parametry. K tomu musíte znát hlavní charakteristiky dálnic. Patří sem nejen výkon, ale také velikost.
Každý výrobce uvádí hodnotu části potrubí - průměr. Ve skutečnosti však záleží na tloušťce stěny a materiálu výroby. Předtím, než získáte určitý model potrubí, musíte znát následující vlastnosti při určování geometrických rozměrů:
- Výpočet průměru polypropylenových trubek pro vytápění se provádí s ohledem na skutečnost, že výrobci uvádějí vnější celkové rozměry. Pro výpočet užitečné sekce je nutné odečíst dvě tloušťky stěny;
- U ocelových a měděných trubek jsou uvedeny vnitřní rozměry.
Znáte-li tyto vlastnosti, můžete vypočítat průměr topného potrubí, potrubí a dalších komponentů pro instalaci.
Při výběru trubek pro ohřev polymeru je třeba v návrhu objasnit přítomnost výztužné vrstvy. Bez ní by při vystavení horké vodě neměla linka potřebnou tuhost.
Stanovení tepelné energie systému
Jak zvolit průměr potrubí pro vytápění a mělo by být provedeno bez vypočtených údajů? U malého topného systému se můžete obejít bez složitých výpočtů. Je důležité znát pouze následující pravidla:
- Optimální průměr potrubí s přirozenou cirkulací ohřevu by měl být od 30 do 40 mm;
- U uzavřeného systému s nuceným pohybem chladicí kapaliny by měly být pro vytvoření optimálního tlaku a průtoku vody použity menší trubky.
Pro přesný výpočet se doporučuje použít program pro výpočet průměru topných trubek. Pokud tomu tak není, můžete použít přibližné výpočty. Nejprve musíte najít tepelnou energii systému. Použijte následující vzorec:
Q = (V * Δt * K) 860
Kde Q - vypočtený topný výkon, kW / h,PROTI - objem místnosti (domu), m³,Δt - rozdíl mezi teplotami v ulici a uvnitř, ° C,NA - odhadovaný koeficient tepelné ztráty doma,860 - hodnota pro převod získaných hodnot do přijatelného formátu kW / h.
Největší obtíž v předběžném výpočtu průměru plastových trubek pro vytápění je způsoben korekčním faktorem K. Závisí to na tepelné izolaci domu. To je nejlépe převzato ze stolu.
| Koeficient K | Stupeň tepelné izolace budovy |
| 3-4 | Minimální tepelná izolace |
| 2-2,9 | Minimální izolace fasády - obklad z cihel. |
| 1-1,9 | Průměrná tepelná izolace |
| 0,6-0,9 | Jsou instalovány kvalitní izolace domu, moderní okna a dveře |
Jako příklad výpočtu průměrů polypropylenových trubek pro vytápění můžete vypočítat požadovaný tepelný výkon místnosti s celkovým objemem 47 m³. V tomto případě bude venkovní teplota -23 ° C a uvnitř - +20 ° C. Rozdíl Δt bude tedy 43 ° C. Korekční faktor se považuje za 1,1. Pak bude požadovaná tepelná energie.
Q = (47 * 43 * 1,1) / 860=2 585 kW / h
Dalším krokem při volbě průměru potrubí pro ohřev je stanovení optimální rychlosti chladicího média.
Předložené výpočty nezohledňují korekci drsnosti vnitřního povrchu čar.
Rychlost vody v potrubí
Optimální tlak pro přenos tepla v síti je nezbytný pro rovnoměrné rozdělení tepelné energie přes radiátory a baterie. Pro správný výběr průměrů topných trubek je třeba vzít v úvahu optimální hodnoty rychlosti postupu vody v potrubí.
Je třeba si uvědomit, že při překročení intenzity chladicího média může v systému dojít k nadměrnému hluku. Tato hodnota by se proto měla rovnat 0,36 až 0,7 m / s. Pokud je parametr menší, nevyhnutelně dojde k dalším tepelným ztrátám. Při překročení se v potrubí a radiátorech objeví stavba hluku.
Pro konečný výpočet průměru topného potrubí použijte data z níže uvedené tabulky.
Nahrazením do vzorce pro výpočet průměru topné trubky v dříve získaných hodnotách lze stanovit, že optimální průměr trubky pro konkrétní místnost bude 12 mm. Toto je pouze odhad. V praxi odborníci doporučují k získaným hodnotám přidat 10 až 15%. Je tomu tak proto, že vzorec pro výpočet průměru topného potrubí se může měnit v důsledku přidání nových komponent do systému.
Pro přesný výpočet budete potřebovat speciální program pro výpočet průměru topných trubek. Podobné softwarové systémy lze stáhnout v demu s omezenými možnostmi výpočtu.
Výpočet topného potrubí a montážních pouzder
Výše uvedenou výpočetní technologii lze použít na všechny typy dodávek tepla - jednovrstvé, dvou trubkové a kolektorové. U posledně jmenovaných je však nutné provést správný výpočet průměru topného potrubí.
Tento topný článek je nezbytný pro distribuci chladicího média do několika okruhů. V tomto případě je výpočet správného průměru topného potrubí nerozlučně spojen s výpočtem optimálního průřezu potrubí. Toto je další fáze návrhu systému dodávky tepla.
Pro výpočet průměru topného potrubí musíte nejprve vypočítat průřez potrubí podle výše uvedeného schématu. Pak můžete použít poměrně jednoduchý vzorec:
M0 = M1 + M2 + M3 + M4
Kde M0 - požadovaný průměr kolektoru,M1, M2, M3, M4 - průměry připojených potrubí.
Při určování výšky a optimální vzdálenosti mezi tryskami se použije princip „tří průměrů“. Podle něj by vzdálenost trubek na konstrukci měla být 6 poloměrů. Rovněž celkový průměr topného potrubí je roven této hodnotě.
Ale kromě této komponenty systému je často nutné použít i další. Jak zjistit průměr pouzdra pro topné trubky? Pouze provedením předběžného výpočtu průřezu dálnic. Kromě toho musíte zvážit tloušťku stěn a materiál jejich výroby. Konstrukce pouzdra, stupeň jeho tepelné izolace bude záviset na tom.
Hodnota průměru objímky pro topné trubky je ovlivněna materiálem stěny i trubkou. Při zahřívání povrchu je důležité zvážit možný stupeň roztažení. Jsou-li průměry plastových topných trubek 20 mm, pak stejný parametr pro objímku by měl být alespoň 24 mm.
Instalace pouzdra musí být provedena na cementovou maltu nebo podobný nehořlavý materiál.
Doplňkové údaje pro výpočet průměru potrubí pro přívod tepla
Po výběru průměru trubek pro vytápění soukromého domu musíte správně zvolit jejich výrobní materiál a také vzít v úvahu vlastnosti topného systému. Tento parametr je ovlivněn rozvržením vedení, jakož i počtem uzavíracích a regulačních ventilů.
Kromě znalosti průměru trubek při vytápění s přirozenou cirkulací je třeba vzít v úvahu také výšku urychlovače a zvolit správnou velikost jeho průřezu. Ve srovnání s ostatními prvky dodávajícími teplo by měla být v minimální výšce 1,5. Aby se zvýšila rychlost chladicího média, musí být průměr polypropylenových trubek použitých v konstrukci posilovače o jednu velikost větší, než je průměr hlavní linky.
Je také důležité vzít v úvahu tloušťku stěny potrubí. Závisí na materiálu výroby a může se lišit od 0,5 mm (ocel) do 5 mm (plast). Výběr průměru potrubí pro topný systém soukromého domu je ovlivněn materiálem výroby. Proto se doporučuje instalovat plastové systémy pro systémy s nuceným oběhem. Jejich vnitřní průměr se může pohybovat od 10 do 30 mm. Více informací o tloušťce stěny polymerních trubek pro vytápění naleznete v tabulce.
U ocelových modelů je třeba vzít v úvahu nejen jejich geometrické rozměry, ale také hmotnost. To přímo závisí na tloušťce stěny. V programech pro výpočet průměru topných trubek musí být nutně funkce pro výpočet měrné hmotnosti 1 m. ocelová linka.
Znáte-li tyto dodatečné vlastnosti, můžete provést nejpřesnější výpočet parametrů topného systému, včetně správného výběru průměrů topných trubek.
Pokud potřebujete spočítat pouze průřez tepelně vodivé sítě, můžete použít bezplatné demo verze profesionálních programů.
Materiál pro výrobu topných trubek
Kromě správného výběru průměrů potrubí pro přívod tepla musíte znát také vlastnosti jejich výrobního materiálu. To bude mít vliv na tepelné ztráty systému a na složitost instalace.
Je třeba mít na paměti, že výpočet průměrů topných trubek se provádí až po výběru materiálu pro jejich výrobu. V současné době se k dokončení systémů zásobování teplem používá několik typů potrubí:
- Polymer. Jsou vyrobeny z polypropylenu nebo zesítěného polyethylenu. Rozdíl spočívá v dalších složkách přidaných během výrobního procesu. Po výpočtu průměru polypropylenových trubek pro přívod tepla je třeba zvolit správnou tloušťku jejich stěny. Liší se od 1,8 do 3 mm v závislosti na parametrech maximálního tlaku v potrubí;
- Ocel. Až donedávna to bylo nejčastější vytápění. Navzdory svým více než dobrým pevnostním vlastnostem mají ocelové trubky řadu významných nedostatků - komplikovanou instalaci, postupné korozi povrchu a zvýšenou drsnost. Alternativně lze použít trubky z nerezové oceli. Jednou z jejich hodnot je řád vyšší než černoši;
- Měď. Podle technických a provozních charakteristik jsou měděné potrubí tou nejlepší volbou. Vyznačují se dostatečným roztažením, tj. pokud v nich zmrzne voda, potrubí se po určitou dobu roztahuje bez ztráty těsnosti. Nevýhodou jsou vysoké náklady.
Kromě správně zvolených a vypočtených průměrů potrubí musíte určit způsob jejich připojení. Závisí také na materiálu výroby. U polymerů se pouzdrové spojení používá svařováním nebo lepidlem (velmi zřídka). Ocelové potrubí se montuje obloukovým svařováním (spoje nejvyšší kvality) nebo metodou se závitem.
Ve videu vidíte příklad výpočtu průměru trubek v závislosti na optimálním průtoku chladicí kapaliny:
