Pravilna zasnova ogrevalnega sistema je sestavljena iz upoštevanja vseh možnih dejavnikov, ki vplivajo na učinkovitost njegove učinkovitosti. Poleg pravilne izbire glavnih komponent, kotla, radiatorjev, varnostnih skupin, je treba pravilno izračunati prečni prerez vodov. Če želite to narediti, morate poznati optimalen premer ogrevalnih cevi: kako izbrati in izračunati sami?
Težave pri izbiri premera ogrevalnih cevi
Zdi se, da izbira premera cevi za ogrevanje zasebne hiše ni težka naloga. Zagotoviti morajo le dostavo hladilne tekočine od vira ogrevanja do naprav za oskrbo s toploto - radiatorjev in baterij.
Toda v praksi lahko nepravilno izbrani premer ogrevalnega kolektorja ali dovodne cevi povzroči znatno poslabšanje delovanja celotnega sistema. To je razloženo s procesi, ki se pojavljajo med gibanjem vode po avtocestah. Če želite to narediti, morate poznati osnove fizike in hidrodinamike.Da ne bi šli v džunglo natančnih izračunov, lahko določite glavne značilnosti ogrevanja, ki so neposredno odvisne od preseka cevovodov:
- Hitrost gibanja hladilne tekočine. Ne vpliva le na povečanje hrupa med delovanjem ogrevanja, temveč je potreben tudi za optimalno porazdelitev toplote po grelnih napravah. Preprosto, voda ne bi smela imeti časa, da se ohladi na minimalno raven, ko doseže zadnji radiator v sistemu;
- Prostornina hladilne tekočine. Tako mora biti premer cevi z naravno cirkulacijo ogrevanja velik, da se zmanjšajo izgube zaradi trenja tekočine na notranji površini voda. Vendar pa se skupaj s tem poveča količina hladilne tekočine, kar povzroči povečanje stroškov ogrevanja;
- Hidravlične izgube. Če sistem uporablja različne premere plastičnih ogrevalnih cevi, bo na njihovem stičišču neizogibno nastala razlika v tlaku, kar bo povzročilo povečanje hidravličnih izgub.
Kako izbrati premer ogrevalne cevi, da vam po namestitvi ne bo treba obnoviti celotnega ogrevalnega sistema zaradi izjemno nizke učinkovitosti? Najprej bi morali opraviti pravilen izračun preseka avtocest. Če želite to narediti, je priporočljivo uporabiti posebne programe in po želji ročno preveriti rezultat.
Na stičišču se premeri polipropilenskih ogrevalnih cevi zmanjšajo zaradi preliva. Zmanjšanje preseka je odvisno od stopnje segrevanja med spajkanjem in skladnosti s tehnologijo namestitve.
Postopek za izračun prečnega prereza vodov za oskrbo s toploto
Pred izračunom premera ogrevalne cevi je treba določiti njihove osnovne geometrijske parametre. Če želite to narediti, morate poznati glavne značilnosti avtocest.Ti vključujejo ne samo zmogljivosti, ampak tudi dimenzije.
Vsak proizvajalec navede vrednost preseka cevi - premer. Toda v resnici je odvisno od debeline stene in materiala izdelave. Pred nakupom določenega modela cevovodov morate poznati naslednje značilnosti označevanja geometrijskih dimenzij:
- Izračun premera polipropilenskih cevi za ogrevanje se izvede ob upoštevanju dejstva, da proizvajalci navedejo zunanje dimenzije. Za izračun uporabnega prereza je potrebno odšteti dve debelini stene;
- Notranje mere so podane za jeklene in bakrene cevovode.
Če poznate te značilnosti, lahko izračunate premer ogrevalnega kolektorja, cevi in drugih komponent za namestitev.
Pri izbiri polimernih ogrevalnih cevi je treba pojasniti prisotnost ojačitvene plasti v strukturi. Brez tega, ko je izpostavljena vroči vodi, linija ne bo imela ustrezne togosti.
Določitev toplotne moči sistema
Kako izbrati pravi premer ogrevalnih cevi in ali je to treba storiti brez izračunanih podatkov? Za majhen ogrevalni sistem lahko storite brez zapletenih izračunov. Pomembno je le poznati naslednja pravila:
- Optimalni premer cevi z naravno cirkulacijo ogrevanja mora biti od 30 do 40 mm;
- Za zaprt sistem s prisilnim gibanjem hladilne tekočine je treba uporabiti cevi manjšega prereza, da ustvarite optimalen tlak in pretok vode.
Za natančne izračune je priporočljivo uporabiti program za izračun premera ogrevalnih cevi. Če jih ni, lahko uporabite približne izračune. Najprej morate ugotoviti toplotno moč sistema. Če želite to narediti, morate uporabiti naslednjo formulo:
Q=(V*Δt*K)860
kje Q – računska toplotna ogrevalna moč, kW/h, V – prostornina prostora (hiše), m³, Δt – razlika med zunanjo in notranjo temperaturo, °C, TO – izračunani koeficient toplotne izgube hiše, 860 – vrednost za pretvorbo dobljenih vrednosti v sprejemljivo obliko kW/h.
Največjo težavo pri predhodnem izračunu premera plastičnih cevi za ogrevanje povzroča korekcijski faktor K. Odvisen je od toplotne izolacije hiše. Najbolje je vzeti iz podatkov tabele.
| Faktor K | Stopnja toplotne izolacije stavbe |
| 3-4 | Minimalna toplotna izolacija |
| 2-2,9 | Minimalna izolacija fasade je opečna obloga. |
| 1-1,9 | Povprečna stopnja toplotne izolacije |
| 0,6-0,9 | Kvalitetna izolacija hiše, vgrajena moderna okna in vrata |
Kot primer izračuna premera polipropilenskih cevi za ogrevanje lahko izračunate potrebno toplotno moč prostora s skupno prostornino 47 m³. V tem primeru bo temperatura zunaj -23 ° C, v zaprtih prostorih pa +20 ° C. V skladu s tem bo razlika Δt 43 °C. Vzemimo korekcijski faktor enak 1,1. Potem bo potrebna toplotna moč.
Q=(47*43*1,1)/860=2,585 kW/uro
Naslednja faza pri izbiri premera ogrevalne cevi je določitev optimalne hitrosti gibanja hladilne tekočine.
Predstavljeni izračuni ne upoštevajo popravka za hrapavost notranjih površin avtocest.
Hitrost vode v ceveh
Za enakomerno porazdelitev toplotne energije po radiatorjih in radiatorjih je potreben optimalen tlak hladilne tekočine v ceveh. Če želite pravilno izbrati premer ogrevalnih cevi, morate vzeti optimalne vrednosti za hitrost gibanja vode v cevovodih.
Ne smemo pozabiti, da če je intenzivnost gibanja hladilne tekočine v sistemu presežena, se lahko pojavi tuji hrup. Zato mora biti ta vrednost med 0,36 in 0,7 m/s. Če je parameter manjši, bodo neizogibno nastale dodatne toplotne izgube. Če je presežena, se pojavi hrup v cevovodih in radiatorjih.
Za končni izračun premera ogrevalne cevi uporabite podatke iz spodnje tabele.
Z zamenjavo predhodno pridobljenih vrednosti v formulo za izračun premera ogrevalne cevi lahko ugotovite, da bo optimalni premer cevi za določeno sobo 12 mm. To je le približen izračun. V praksi strokovnjaki priporočajo dodajanje 10-15% dobljenim vrednostim. To je zato, ker se formula za izračun premera ogrevalne cevi lahko spremeni zaradi dodajanja novih komponent v sistem.
Za natančen izračun boste potrebovali poseben program za izračun premera ogrevalnih cevi. Takšne programske pakete je mogoče prenesti v demo različicah z omejenimi računskimi zmogljivostmi.
Izračun ogrevalnega razdelilnika in montažnih tulcev
Zgoraj opisano računalniško tehnologijo je mogoče uporabiti za vse vrste oskrbe s toploto - enocevno, dvocevno in kolektorsko. Vendar pa je za slednje potrebno narediti pravilen izračun premera grelnega kolektorja.
Ta grelni element je potreben za distribucijo hladilne tekočine v več krogih. Hkrati je izračun pravilnega premera grelnega kolektorja neločljivo povezan z izračunom optimalnega preseka cevovoda. To je naslednja faza načrtovanja ogrevalnega sistema.
Za izračun premera grelnega kolektorja morate najprej izračunati presek cevi v skladu z zgoraj opisano shemo. Potem lahko uporabite dokaj preprosto formulo:
M0=M1+M2+M3+M4
kje M0 – zahtevani premer kolektorja, M1, M2, M3, M4 – premeri priključenih cevovodov.
Pri določanju višine in optimalne razdalje med cevmi se uporablja načelo "treh premerov". V skladu z njim mora biti razdalja med cevmi na konstrukciji 6 polmerov vsake. Tej vrednosti je enak tudi skupni premer ogrevalnega razdelilnika.
Toda poleg te komponente sistema je pogosto treba uporabiti dodatne. Kako ugotoviti premer tulca za ogrevalne cevi? Samo z izvedbo predhodnega izračuna prereza avtocest. Poleg tega morate upoštevati debelino sten in material, iz katerega so izdelane. Od tega bo odvisna zasnova rokava in stopnja njegove toplotne izolacije.
Na vrednost premera tulca za ogrevalne cevi vpliva material stene, pa tudi cevi. Pomembno je upoštevati možno stopnjo raztezanja pri segrevanju površine. Če so premeri plastičnih ogrevalnih cevi 20 mm, mora biti enak parameter za tulec najmanj 24 mm.
Namestitev tulca je treba izvesti na cementno malto ali podoben negorljiv material.
Dodatni podatki za izračun premera ogrevalnih cevi
Po izbiri premera cevi za ogrevanje zasebne hiše morate izbrati pravi material za njihovo izdelavo in upoštevati tudi značilnosti ogrevalnega sistema. Na ta parameter vpliva postavitev avtocest, pa tudi število zapornih in regulacijskih ventilov.
Poleg poznavanja premera cevi pri ogrevanju z naravno cirkulacijo morate upoštevati višino pospeševalnega dvižnega voda in izbrati pravilno velikost njegovega preseka. Višina mora biti najmanj 1,5 glede na druge grelne elemente. Za povečanje hitrosti gibanja hladilne tekočine mora biti premer polipropilenskih cevi, uporabljenih pri zasnovi pospeševalnega kolektorja, za eno velikost večji od glavnega voda.
Prav tako je pomembno upoštevati debelino stene cevovodov. Odvisno je od materiala izdelave in se lahko razlikuje od 0,5 mm (jeklo) do 5 mm (plastika). Na izbiro premera cevi za ogrevalni sistem zasebnega doma vpliva material izdelave. Zato je pri sistemih s prisilnim kroženjem priporočljivo namestiti plastične cevi. Njihov notranji premer se lahko spreminja od 10 do 30 mm. Več informacij o debelini stene polimernih cevi za ogrevanje najdete v tabeli.
Pri jeklenih modelih je treba upoštevati ne le njihove geometrijske dimenzije, temveč tudi njihovo težo. Neposredno je odvisno od debeline stene. Programi za izračun premera toplovodnih cevi morajo imeti funkcijo za izračun specifične teže 1 m.p. jeklena glavna.
Če poznate te dodatne značilnosti, lahko naredite najbolj natančen izračun parametrov ogrevalnega sistema, vključno s pravilno izbiro premerov ogrevalnih cevi.
Če je treba izračunati le prerez toplotno prevodnih vodov, lahko uporabite brezplačne demo različice profesionalnih programov.
Material ogrevalne cevi
Poleg pravilne izbire premera cevi za oskrbo s toploto morate poznati značilnosti materiala njihove izdelave. To bo vplivalo na toplotne izgube sistema, pa tudi na zahtevnost namestitve.
Ne smemo pozabiti, da se izračun premera ogrevalnih cevi izvede šele po izbiri materiala za njihovo izdelavo. Trenutno se za dokončanje sistemov za oskrbo s toploto uporablja več vrst cevovodov:
- polimer. Izdelane so iz polipropilena ali zamreženega polietilena. Razlika je v dodatnih komponentah, dodanih med proizvodnim procesom. Po izračunu premera polipropilenskih cevi za oskrbo s toploto morate izbrati pravilno debelino stene. Spreminja se od 1,8 do 3 mm, odvisno od parametrov največjega tlaka v ceveh;
- Jeklo. Do nedavnega je bila to najpogostejša možnost ogrevanja. Kljub več kot dobrim lastnostim trdnosti imajo jeklene cevi številne pomembne pomanjkljivosti - težavno namestitev, postopno rjavenje površine in povečano hrapavost. Kot alternativo se lahko uporabijo cevi iz nerjavečega jekla. Ena od njihovih cen je za red velikosti višja od "črnih";
- Baker. Glede na tehnične in operativne značilnosti so bakreni cevovodi najboljša možnost. Zanje je značilna zadostna raztegljivost, tj. če voda v njih zamrzne, se bo cev nekaj časa širila, ne da bi pri tem izgubila tesnost. Pomanjkljivost je visok strošek.
Poleg pravilno izbranega in izračunanega premera cevi se morate odločiti o načinu njihovega povezovanja. Odvisno je tudi od materiala izdelave. Za polimerne se spojna povezava uporablja z varjenjem ali lepilno osnovo (zelo redko).Montaža jeklenih cevovodov poteka z obločnim varjenjem (bolj kakovostne povezave) ali z navojno metodo.
V videu si lahko ogledate primer izračuna premera cevi glede na optimalni pretok hladilne tekočine:
