Come calcolare il diametro del tubo per il riscaldamento: un

04-06-2018
Riscaldamento

Come calcolare il diametro del tubo di riscaldamento, quale dovrebbe essere l'ingresso al radiatore e cosa - il riempimento? È chiaro che i calcoli di ingegneria idraulica e termica sono estremamente complessi; Tuttavia, forse c'è un qualche tipo di algoritmo semplificato, anche se fornisce un risultato approssimativo?

Scopriamolo.

Il nostro compito è trovare la sezione trasversale ottimale della pipeline.

descrizione

In effetti, possiamo offrire al lettore lo schema più semplice di calcolo approssimativo. Si tratta di utilizzare la tabella delle dipendenze del flusso di calore a un costante delta di temperature sul diametro della tubazione e sulla velocità del portatore di calore (vedere anche l'articolo Qual è il tubo migliore per il riscaldamento: un'analisi delle 4 opzioni più comuni).

Tenendo conto del fatto che il passo del diametro delle tubazioni utilizzate nei sistemi di riscaldamento è piuttosto ampio, l'errore avrà un effetto limitato sul risultato.

Tuttavia, dobbiamo capire che trascuriamo deliberatamente una serie di fattori.

  • Il materiale del tubo influisce sulla sua resistenza idraulica. L'acciaio con la sua rugosità inibirà il flusso più del polipropilene liscio.

Nota: nel tempo aumenterà la differenza di resistenza idraulica. La superficie d'acciaio sarà gradualmente ricoperta da ruggine e depositi di calcare e la plastica rimarrà la stessa liscia e dopo 30 anni di funzionamento.

  • Ogni transizione di svolta o diametro aumenta ulteriormente la resistenza del flusso.
  • Lo stesso effetto su di esso ha valvole. La pressione inevitabilmente cadrà su ogni valvola e accelererà.
Giri, raccordi e valvole causano un calo di pressione.

Ci sono delle buone notizie. Poiché il valore del flusso di calore è dato per valori fissi della velocità del refrigerante, esso rimarrà invariato per eventuali cambiamenti nella configurazione del sistema di riscaldamento.

Il nostro compito è solo quello di garantire i valori appropriati di velocità; Ciò consentirà l'uso di una pompa di circolazione a più stadi, il cui prezzo non è molto più alto di quello di una pompa a una sola velocità.

Parametri iniziali

Quindi, come scegliere il diametro dei tubi per il riscaldamento?

Per prima cosa devi decidere le condizioni al contorno.

  • Per i calcoli, utilizziamo un delta di temperatura di 20 ° C tipico per un sistema di riscaldamento autonomo del radiatore.. Di regola, la temperatura di mandata viene mantenuta a circa 75 ° C, il flusso di ritorno - 55 ° C. Pertanto, forniamo la massima risorsa di elementi polimerici della pipeline, alta efficienza di scambio termico ed evita la formazione di condensa sullo scambiatore di calore nella caldaia.

Per chiarire: ovviamente, stiamo parlando di impianti di riscaldamento a combustibile solido e gas. Per ovvi motivi, la caldaia elettrica di condensa sullo scambiatore di calore non ha paura.

Nella caldaia elettrica non ci sono fiamme e uno scambiatore di calore su cui i prodotti della combustione possono condensare.
  • La velocità del liquido di raffreddamento dovrebbe normalmente essere di circa 0,6 - 1 metro al secondo. A valori più piccoli della temperatura delta nel circuito, un'estensione più lunga inevitabilmente supererà 20 gradi. A più alto (1,5 m / se più) - il rumore idraulico diventa evidente.

calcolo

In realtà, il calcolo del diametro del tubo necessario per il riscaldamento consiste in due operazioni.

  1. Innanzitutto, calcoliamo la necessità di energia termica per la casa nel suo complesso o in una stanza separata.
  2. Quindi controlliamo la tabella in base alla quale selezioniamo il diametro per il flusso di calore richiesto e la velocità del refrigerante.

Potenza termica

Le istruzioni per calcolare la richiesta di calore di una casa privata sono le seguenti:

  1. Il valore di base è pari a 60 watt per metro cubo di volume interno della stanza.

Nota: quando si calcola la richiesta di calore di un appartamento, questo valore è ridotto a 40 W / m3. L'involucro dell'edificio è in contatto con la strada fredda; l'appartamento è circondato da stanze calde.

  1. Ogni finestra aggiunge 100 watt alla richiesta di calore; porta che conduce alla strada - 200.
  2. Infine, in un clima caldo e freddo, la perdita di calore reale varierà. Per compensare questo fattore, viene introdotto un coefficiente regionale: 0,7-0,9 per le regioni meridionali (Territorio di Krasnodar, Crimea), 1,2-1,3 per le regioni centrali (Mosca e Leningrado Oblast), 1,5 per l'Estremo Oriente e 2 , 0 per Yakutia e Chukotka.
Nella foto - il villaggio di Yakut Oymyakon. La temperatura media di gennaio è -46,4 ° C.

Facciamo un esempio, calcoliamo la necessità di calore di un piano di una casa di 6 x 12 x 3,2 metri con quattro finestre e due porte.

Posizione - Crimea.

  1. Il volume della stanza è 6 x 12 x 3,2 = 230,4 m3. Moltiplicare per 60 W / m3: 230,4 x 60 = 13824 W.
  2. Quattro finestre e due porte sulla strada aumentano il fabbisogno di calore a 13.824 + (100 x 4) + (200 x 2) = 14.624 watt.
  3. La Crimea con i suoi inverni caldi farà le sue regolazioni: 14.624 x 0.7 = 10.236.8 W, o 10 KW.
Il caldo inverno riduce significativamente i costi di riscaldamento.

diametro

Ora rimane una semplice sciocchezza - sulla base della necessità di calore per decidere quale diametro del tubo scegliere per il riscaldamento. A tal fine, avremo bisogno di dati di riferimento.

Diametro interno, mm Flusso di calore per temperatura delta 20 ° C alla velocità del liquido di raffreddamento, m / s
0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
12 5518 6438 7358 8277 9197
15 8622 10059 11496 12933 14370
20 15328 17883 20438 22992 25547
25 23950 27942 31934 35926 39917
32 39240 45780 52320 58860 65401
40 61313 71532 81751 91.969 102188
50 95.802 111.768 127.735 143.702 159.669

Ovviamente, per i nostri scopi, una guarnizione per il riempimento con un tubo con un diametro interno di 15 millimetri è sufficiente per una portata di refrigerante di 0,7 m / s.

sfumature

  • Come è facile vedere, non è possibile eseguire calcoli a mano libera per i singoli riscaldatori da 1-3 kW utilizzando questa tabella. Tuttavia, non è necessario: tubi con un diametro interno inferiore a 12 mm non vengono semplicemente acquistati nel negozio.
  • Per i tubi in polimero e metallo-plastica, i venditori di solito indicano non il diametro interno, ma esterno. Non dimenticare di prendere in considerazione lo spessore delle loro pareti.
Diametri esterni e interni per tubi in polipropilene.
  • Se il riempimento di un sistema monotubo dovrebbe avere un diametro costante, nel caso di uno schema a due tubi, la sezione trasversale può essere ridotta all'aumentare della distanza dalla caldaia. Il calcolo viene eseguito separatamente per ciascuna sezione, tenendo conto della sua richiesta di calore.

conclusione

Speriamo che questo calcolo aiuti il ​​lettore ad evitare problemi e costi inutili quando costruisce un sistema di riscaldamento nella propria casa.

Come al solito, il video in questo articolo offrirà ulteriori informazioni. Buona fortuna!