El conocimiento del término técnico "diámetro de la tubería" comienza con la planificación de una casa sistema de calefacción. Por lo general, no hay problemas para elegir el tipo de tubería, pero comienzan las dificultades con el cálculo del diámetro deseado. Debe buscar aclaraciones y consejos de plomeros experimentados o especialistas que practiquen la instalación de calefacción autónoma.
Sin embargo, no siempre es posible obtener una respuesta exacta e inequívoca: qué diámetro de tubería es mejor usar para calentar una casa privada. EN resumen el artículo contiene Información necesaria cómo calcular de forma independiente el diámetro de las tuberías para el funcionamiento eficiente de la calefacción del hogar.
La capacidad térmica de una red de calefacción autónoma no depende solo de la marca marca comercial la caldera y la longitud de las baterías de los radiadores, sino también del tipo de material de los racores.
Las tuberías para calefacción individual deben seleccionarse de acuerdo con los siguientes criterios:
De acuerdo con estas reglas básicas, el tipo de tubería de calefacción se elige para cada casa o apartamento privado en particular.
El funcionamiento eficiente de la calefacción autónoma depende en gran medida de Buena elección sección transversal líneas de calefacción. Depende de este indicador. Esta característica muestra cuánta agua caliente a una velocidad constante del refrigerante pasará en una unidad de tiempo. En los circuitos de calefacción, con un flujo constante de fluido y una disminución en el diámetro de la línea en las comunicaciones, se produce un aumento en la velocidad del movimiento del fluido. Un ejemplo es una red de calefacción doméstica con una caldera equipada con una bomba con circulación forzada de agua caliente. En este caso, el caudal de refrigerante aumenta en secciones de línea con un diámetro pequeño. En tramos del sistema con tuberías de mayor declive lateral, la velocidad disminuye.
La calefacción de espacios de alta calidad mediante un sistema de calefacción autónomo se logra a una velocidad del portador de calor de 0,3 a 0,7 m/s.
Cuando el indicador cae por debajo de 0,25 m/s, existe el riesgo de bolsas de aire en el sistema, el indicador de velocidad por encima del estándar provoca la aparición de ruido en el sistema.
La rugosidad de la cavidad interior de las tuberías tiene una gran influencia en la velocidad del refrigerante, así como en la reducción de la presión. Por ejemplo, podemos comparar los indicadores de dos tipos de materiales: la rugosidad de una tubería de acero nueva con un diámetro de 50 mm es de 0,1 mm y los productos de polímero del mismo diámetro son de 0,005 mm. tubos de acero f * 50 mm es 0,7 m / s, para tubos de polimero esta cifra es de 22 m/s.
Los sistemas de calefacción autónomos modernos están montados de metal o tubos de plastico. El término "metal" combina varios tipos: acero, acero inoxidable o cobre. La categoría de tuberías de plástico es más extensa, están hechas de metal-plástico.
Tabla 1. Características comparativas de rendimiento de los principales tipos tubos de calefacción.
Hace algunas décadas, casi todos los sistemas de calefacción de casas privadas y de varios pisos estaban equipados con tuberías de metal. Utilizado para la fabricación los siguientes tipos materiales:
Después de la instalación tubos de acero de metal ferroso requieren pintura obligatoria.
No se utilizan diferentes metales en tuberías de metal, porque debido a la diferencia potenciales eléctricos hay un voltaje galvánico que inicia el comienzo de la corrosión.
Actualmente, las tuberías de calefacción fabricadas con polímeros están fuera de competencia. Reemplazan tuberías de acero obsoletas y se utilizan para instalar nuevas redes de calefacción. edificios de varias plantas, casas particulares y apartamentos.
En los sistemas de calefacción, se utilizan varias modificaciones de productos poliméricos:
Tabla 2. Las principales diferencias entre las tuberías de calefacción de polímero.
| Indicadores técnicos de tuberías de polímero. | Tubos XLPE | Tubos de polipropileno | metal-plástico |
| El costo de 1 carrera. medidores y accesorios de conexión | costo promedio | Costo más bajo | La opción más cara |
| Facilidad de instalación | Instalación con manguitos y accesorios especiales | Instalación con equipo de soldadura especial | Juntas de unión o accesorios prensados no separables |
| Tipos de tamaños | 12 a 25 mm | Gran selección de tamaños | Diámetros hasta 50 mm |
| Grado de elongación lineal | A la temperatura máxima del portador, 1 metro de tubería se prolonga 2 mm | Alto coeficiente de elongación lineal. La excepción es tubos reforzados– 0,26 -0,3 mm/m |
No más de unos 25 mm/m |
| Estabilidad térmica | De 50 a 100 grados. | Hasta 120 grados. | 95 grados |
| Flexibilidad | Cuando se calienta, las tuberías se doblan bien. | La flexibilidad es mínima. Las curvas de línea y las curvas requieren accesorios de codo y codos. | Buena flexibilidad |
| Vida útil estándar | Hasta 50 años | Al menos 25 años | 15 a 25 años |
| Congelar la estabilidad del sistema | Múltiples ciclos de descongelación | Hasta 3 ciclos |
En una casa privada, la conexión de los elementos calefactores se realiza mediante tuberías de varios diámetros. Como ejemplo, podemos considerar los productos de propileno como el material más popular para crear un sistema de calefacción doméstico.
para saber que diametro tubos de polipropileno necesario para calentar una casa privada, debe tener en cuenta las recomendaciones:
La temperatura promedio del portador en un sistema de calefacción autónomo es de 30 a 90 grados. Cuando la temperatura exterior fluctúa, el calentamiento del agua se ajusta teniendo en cuenta la creación condiciones confortables en habitación.
Las fuentes modernas de generación de energía térmica están equipadas con termostatos de temperatura, programadores que mantienen automáticamente la temperatura establecida en una casa o apartamento.
En casas o apartamentos privados, la calefacción interior se realiza a gas o calderas electricas. El cálculo de la potencia térmica requerida se realiza según el tamaño del área calentada. Se cree que se requieren 0,1 m kW de energía térmica para calentar 1 m2 de alta calidad. En función de las características climáticas, en funcionamiento suave, esta cifra aumenta hasta los 1,3 kW/m2.
Factores que afectan la potencia de la caldera de calefacción:
La circulación del agua en el sistema es proporcionada por una bomba diseñada para optimizar la velocidad del agua caliente y su retorno. En el camino, se resuelve el problema de las bolsas de aire expulsadas por un flujo constante de refrigerante.
Tubo de polipropileno para calefacción.
Uno de los puntos principales en el diseño de un sistema de suministro de calor es la determinación del diámetro de las tuberías para calefacción. La eficiencia de los elementos calefactores depende en gran medida del cálculo correcto. Si la sección de la red eléctrica no es la óptima, la casa estará fresca. Demasiado diametro largo aumenta el consumo de energía, reduciendo la eficiencia del uso de equipos de calefacción.
Al elaborar un esquema de suministro de calor, los ingenieros se propusieron dos tareas principales:
Los circuitos de calefacción mal diseñados conducen a un consumo excesivo de combustible. Al mismo tiempo, no siempre es posible lograr una temperatura agradable en la casa.
La elección de las tuberías depende no solo de sus parámetros físicos y químicos. El diámetro de las líneas también juega un papel muy importante. Afecta directamente la hidrodinámica del sistema, del cual depende el nivel de suministro de calor. La opinión predominante de que un diámetro de tubería grande es lo más óptimo es errónea. Muy a menudo, debido a esto, la presión en el sistema cae y los radiadores simplemente no pueden calentar la habitación.
En casas particulares, la sección transversal se calcula según el tipo de suministro de refrigerante. Al conectarse a la red de suministro de calor centralizado, se toman como base los mismos principios que al diseñar un apartamento. Para la organización del suministro de calor autónomo, se tienen en cuenta el esquema de suministro y el tipo de tuberías. Existen diferencias en los sistemas de circulación de refrigerante forzada y gravitacional.
Antes de decidir qué diámetro de tubería elegir para calentar, debe prestar atención al material de fabricación. Después de todo, las marcas de acero y tubos de hierro fundido designe el diámetro interior, y de cobre y plástico - el exterior. Un matiz insignificante juega un papel muy importante en los cálculos.
Las principales características de las carreteras que se tienen en cuenta al planificar:
Capa de refuerzo de aluminio
Determinar la sección transversal de la tubería para una habitación en particular no es tan difícil. Se puede calcular preliminarmente en función de la carga térmica. El indicador es estático y generalmente aceptado al nivel de 100 vatios por metro cuadrado. De esto se deduce que se necesitan 2,4 kW de energía para calentar una habitación de 24 metros cuadrados. El suministro de la cantidad requerida de refrigerante puede ser proporcionado por una tubería con un diámetro de ½ pulgada.
Los resultados se seleccionan de tablas compiladas especialmente:
¡Importante! El cálculo termotécnico de un sistema con tuberías y radiadores disímiles es muy complicado. En este caso, no vale la pena resolver el problema por su cuenta. Es mejor confiar el diseño a especialistas.
Al organizar el suministro de calor autónomo, el propietario de la casa tiene derecho a resolver de forma independiente los problemas relacionados con la temperatura del refrigerante. No existen requisitos específicos al respecto. La temperatura se determina en función del aislamiento térmico del edificio y exterior. las condiciones climáticas. El diámetro de las tuberías para el sistema de calefacción instalado en la casa también es importante.
Diámetro de la tubería para calefacción: cuestiones de cálculo competente
Al diseñar y construir sistemas de calefacción, es extremadamente importante no cometer errores. Incluso en la etapa de desarrollo del proyecto, se debe determinar el diámetro de las tuberías de calefacción y su tipo.
La elección de estos parámetros importantes se lleva a cabo teniendo en cuenta la conveniencia de su funcionamiento posterior.
Varios diámetros de tuberías de calefacción.
A la hora de diseñar circuitos de calefacción (por ejemplo, a partir de tuberías de polipropileno), es de suma importancia tratar de evitar posibles pérdidas de calor, es decir, reducir los costes energéticos necesarios. Sistemas mal planificados (cómo diseñar un esquema correctamente sistema de dos tubos calefacción Puedes averiguarlo. después de leer el material sobre este tema) funcionan de manera ineficiente. Como resultado, a pesar del alto consumo de energía, las habitaciones serán frías e incómodas.
Las tuberías para montar el sistema se seleccionan no solo teniendo en cuenta las características físicas y propiedades químicas el material del que están hechos. La longitud y el diámetro de las tuberías juegan un papel importante en la creación de un sistema económico y eficiente.
El hecho es que la sección transversal de las tuberías afecta la hidrodinámica en su conjunto, por lo tanto, qué tan cálido estará en la casa depende de la elección correcta.
Las personas ignorantes a menudo cometen un error común al elegir tuberías para calefacción: creen que el diámetro debe ser lo más grande posible para que el agua circule libremente.
De hecho, un aumento excesivo en la sección transversal de las tuberías hará que la presión en el sistema caiga por debajo de lo normal y los radiadores no se calentarán.
Si necesita elegir el diámetro de las tuberías para calentar una casa privada, primero debe averiguar qué tipo de suministro de refrigerante se utilizará. Si se planea conectar la casa a una red de calefacción de toda la ciudad, todos los cálculos se realizan exactamente de la misma manera que cuando se equipan los apartamentos.
Al organizar sistemas de calefacción autónomos, el tamaño dependerá del esquema elegido y el tipo de tubería. Por ejemplo, el tamaño de las tuberías de calefacción para un sistema con circulación natural líquido diferirá de un parámetro similar cuando se instale en un circuito de bomba de circulación.
Tubos de calefacción de polipropileno
Al elegir los diámetros de las tuberías para calefacción, se debe tener en cuenta que para las tuberías hechas de diferentes materiales, aplicar varios sistemas mediciones. Por ejemplo, casi todas las tuberías de acero y hierro fundido están marcadas según la sección interna.
Pero tubos de plástico y cobre, según el diámetro exterior. Esta característica debe tenerse en cuenta si se planea ensamblar un sistema a partir de una combinación de materiales.
Al crear sistemas de calefacción ensamblados a partir de varios materiales, para seleccionar con precisión las tuberías por diámetro, debe usar la tabla de coincidencia de diámetros, que se puede descargar en la red.
Conexión de la tubería al radiador.
Para no confundirse en los cálculos, se debe recordar que una pulgada equivale a 25,4 mm.
Al resolver el problema de qué diámetro de tuberías para calefacción se necesita en una habitación determinada, es necesario tener en cuenta un parámetro como la carga de calor al calcular el diámetro de las tuberías para calefacción. Generalmente se acepta que 100 W de potencia térmica por metro cuadrado de la habitación es suficiente para mantener las condiciones confortables en la habitación (siempre que los techos de la habitación altura estándar- 2,5 metros).
Es decir, por ejemplo, para calentar una habitación con un área de 25 metros cuadrados, se requieren 2,5 kW de energía térmica (25 * 100 \u003d 2500 W \u003d 2,5 kW)
Como se puede ver en los datos de la tabla, para nuestro ejemplo con una habitación de 25 metros cuadrados, las tuberías con un diámetro de 1/2 pulgada son adecuadas.
¿Cuál debe ser la presión y la temperatura del refrigerante?
Ejemplo de tubería y radiador montados
Teniendo sistema de calefacción, el propio propietario de la casa elige un parámetro como la temperatura del agua en las tuberías de calefacción. Cabe señalar que no existe una norma establecida con precisión para este parámetro, ya que depende no solo de las condiciones externas y los deseos del propietario, sino también del coeficiente de transferencia de calor de los radiadores de calefacción instalados.
Los radiadores de hierro fundido tienen el coeficiente de transferencia de calor más bajo.
La tasa de transferencia de calor promedio para los modelos bimetálicos y la más alta para los radiadores de aluminio.
Como regla general, el cálculo del número de radiadores y sus secciones se lleva a cabo teniendo en cuenta un valor como su potencia térmica de pasaporte. Este parámetro se establece sobre la base de que la temperatura del agua de calefacción en las tuberías será igual a 75 grados.
Es decir, si pensamos lógicamente, entonces temperatura dada y es óptimo. Sin embargo, cuando la temperatura exterior cambia en un sentido u otro, es recomendable regular la temperatura de calentamiento del refrigerante. Esto ayudará a mantener un microclima confortable en la casa y ahorrar energía.
A pesar de que las tuberías de polipropileno pueden soportar temperaturas de hasta 110 grados, no se recomienda que la temperatura de las tuberías de calefacción supere los 95 grados.
Para aumentar la temperatura del aire en las instalaciones, es más conveniente aumentar el área de trabajo de los radiadores y no calentar el refrigerante por encima de la temperatura especificada.
Instalación de tuberías de calefacción.
Para que el sistema de calefacción funcione normalmente, el propietario de la casa debe saber qué presión debe haber en las tuberías de calefacción. Para sistema autónomo el indicador normal es de 1,5-2 atmósferas. Si el indicador de presión llega a 3 atmósferas, entonces esto ya es situación crítica peligro de despresurización o falla del equipo.
Para poder verificar siempre qué presión hay en las tuberías de calefacción, se deben incluir manómetros en el circuito. Y para evitar una presión excesiva, se utilizan tanques de expansión.
Por lo tanto, al diseñar e instalar sistemas de calefacción, no hay insignificancias. Cualquier error puede conducir a una disminución en la eficiencia del trabajo. Por lo tanto, es deseable confiar la creación de proyectos a profesionales que sean capaces de realizar cálculos hidráulicos y térmicos.
Diámetro de la tubería para calentar una casa privada: cómo calcular parámetros óptimos sistema de calefacción, para que la temperatura y la presión del agua sean suficientes para calentar la habitación, consejos para seleccionar el material de comunicación
El diseño correcto del sistema de calefacción debe tener en cuenta todos los factores posibles que influyen en su eficiencia. Además de la correcta selección de los componentes principales, la caldera, los radiadores, los grupos de seguridad, es necesario calcular correctamente la sección de las líneas. Para esto necesitas saber diámetro óptimo tuberías de calefacción: ¿cómo elegirlas y calcularlas usted mismo?
Parecería que elegir el diámetro de las tuberías para calentar una casa privada no es una tarea difícil. Solo deben garantizar la entrega del refrigerante desde la fuente de su calentamiento a los dispositivos de suministro de calor: radiadores a baterías.
Pero en la práctica, un diámetro del colector de calefacción o tubería de suministro seleccionado incorrectamente puede provocar un deterioro significativo en el funcionamiento de todo el sistema. Esto se debe a los procesos que ocurren durante el movimiento del agua a lo largo de las carreteras. Para hacer esto, necesita conocer los conceptos básicos de física e hidrodinámica. Para no entrar en la jungla de cálculos precisos, puede determinar las características principales del calentamiento, que dependen directamente de la sección transversal de las tuberías:
¿Cómo elegir el diámetro de la tubería de calefacción para que, después de la instalación, no tenga que rehacer todo el sistema de suministro de calor debido a una eficiencia extremadamente baja? En primer lugar, debe realizar el cálculo correcto de la sección de las carreteras. Para hacer esto, se recomienda usar programas especiales y, si lo desea, verifique el resultado manualmente.
En el empalme, los diámetros de las tuberías de polipropileno para calefacción se reducen debido al revestimiento. La reducción de la sección transversal depende del grado de calentamiento durante la soldadura y el cumplimiento de la tecnología de instalación.
Antes de calcular el diámetro de la tubería de calefacción, es necesario determinar su principal parámetros geométricos. Para ello, es necesario conocer las principales características de las carreteras. Estos incluyen no solo el rendimiento, sino también las dimensiones.
Cada fabricante indica el valor de la sección de tubería - diámetro. Pero, de hecho, depende del grosor de la pared y del material de fabricación. Antes de comprar un modelo de tubería específico, necesita saber las siguientes características designaciones de dimensiones geométricas:
Conociendo estas características, puede calcular el diámetro del colector de calefacción, las tuberías y otros componentes para la instalación.
Al elegir tuberías de calefacción de polímero, es necesario aclarar la presencia de una capa de refuerzo en el diseño. Sin él, cuando se expone al agua caliente, la línea no tendrá la rigidez adecuada.
Determinación de la potencia térmica del sistema
¿Cómo elegir el diámetro de tubería correcto para calefacción y debe hacerse sin datos calculados? Para un sistema de calefacción pequeño, se pueden prescindir de cálculos complejos. Solo es importante conocer las siguientes reglas:
Para un cálculo preciso, se recomienda utilizar un programa para calcular el diámetro de las tuberías de calefacción. Si no lo son, puede usar cálculos aproximados. Primero necesitas encontrar energía térmica sistemas Para hacer esto, debe usar la siguiente fórmula:
Dónde q– potencia calorífica calculada de la calefacción, kW/h, V- el volumen de la habitación (casa), m³, Δt- la diferencia entre las temperaturas en la calle y en la habitación, ° С, A – factor de diseño pérdida de calor en el hogar, 860 – valor para convertir los valores obtenidos en un formato aceptable de kWh.
La mayor dificultad en el cálculo preliminar del diámetro de las tuberías de plástico para calefacción es causada por el factor de corrección K. Depende del aislamiento térmico de la casa. Es mejor tomarlo de los datos de la tabla.
Como ejemplo de cálculo de los diámetros de las tuberías de polipropileno para calefacción, puede calcular la potencia calorífica requerida de una habitación con un volumen total de 47 m³. En este caso, la temperatura exterior será de -23°С, y en el interior - +20°С. En consecuencia, la diferencia Δt será de 43°C. Tomamos el factor de corrección igual a 1.1. Entonces será la potencia térmica requerida.
El siguiente paso para elegir el diámetro de la tubería para calentar es determinar la velocidad óptima del refrigerante.
Los cálculos presentados no tienen en cuenta la corrección por rugosidad. superficie interior carreteras
Velocidad del agua en tuberías
La presión óptima del refrigerante en la red es necesaria para la distribución uniforme de la energía térmica sobre radiadores y baterías. Para la correcta selección de los diámetros de las tuberías de calefacción, se deben tomar los valores óptimos de la velocidad de avance del agua en las tuberías.
Vale la pena recordar que si se excede la intensidad del movimiento del refrigerante en el sistema, pueden producirse ruidos extraños. Es por eso valor dado debe estar entre 0,36 y 0,7 m/s. Si el parámetro es menor, inevitablemente se producirán pérdidas de calor adicionales. Si se supera, aparecerá ruido en tuberías y radiadores.
Para el cálculo final del diámetro de la tubería de calefacción, use los datos de la tabla a continuación.
Sustituyendo en la fórmula para calcular el diámetro de la tubería de calefacción en los valores obtenidos anteriormente, se puede determinar que el diámetro de tubería óptimo para una habitación en particular será de 12 mm. Esto es solo un cálculo aproximado. En la práctica, los expertos recomiendan agregar 10-15% a los valores obtenidos. Esto se debe a que la fórmula para calcular el diámetro de la tubería de calefacción puede cambiar debido a la adición de nuevos componentes al sistema.
Para un cálculo preciso, necesitará un programa especial para calcular el diámetro de las tuberías de calefacción. Similar complejos de software se puede descargar en una versión de demostración con opciones de cálculo limitadas.
La tecnología de cálculo anterior se puede aplicar a todos los tipos de suministro de calor: monotubo, bitubo y colector. Sin embargo, para este último, es necesario realizar un cálculo correcto del diámetro del colector de calefacción.
Este elemento calefactor es necesario para la distribución del refrigerante en varios circuitos. En este caso, el cálculo del diámetro correcto del colector de calefacción está indisolublemente ligado al cálculo de la sección óptima de la tubería. Esta es la siguiente etapa en el diseño del sistema de calefacción.
Para calcular el diámetro del colector de calefacción, primero debe calcular la sección transversal de las tuberías de acuerdo con el esquema anterior. Entonces puedes usar una fórmula bastante simple:
Al determinar la altura y distancia óptima entre toberas se aplica el principio de "tres diámetros". Según él, la distancia de las tuberías en la estructura debe ser de 6 radios cada una. El diámetro total del colector de calefacción también es igual a este valor.
Pero además de este componente del sistema, a menudo es necesario utilizar otros adicionales. ¿Cómo saber el diámetro del manguito para tuberías de calefacción? Solo realizando un cálculo preliminar de la sección de las carreteras. Además, debe tener en cuenta el grosor de las paredes y el material de su fabricación. El diseño de la manga, el grado de su aislamiento térmico dependerá de esto.
El diámetro del manguito para tuberías de calefacción está influenciado por el material de la pared, así como por las tuberías. Es importante tener en cuenta el posible grado de dilatación cuando se calienta la superficie. Si los diámetros de las tuberías de suministro de calor de plástico son de 20 mm, entonces el mismo parámetro para el manguito debe ser de al menos 24 mm.
El montaje del manguito debe hacerse en mortero de cemento o material incombustible similar.
Después de elegir el diámetro de las tuberías para calentar una casa privada, debe elegir el material adecuado para su fabricación, así como tener en cuenta las características del sistema de calefacción. Este parámetro se ve afectado por el diseño de las carreteras, así como por el número de válvulas de cierre y control.
Además de conocer el diámetro de las tuberías en calefacción con circulación natural, es necesario tener en cuenta la altura del elevador de aceleración y elegir el tamaño adecuado para su sección transversal. él debería estar en altura mínima 1.5 en relación con otros elementos de suministro de calor. Para aumentar la velocidad del refrigerante, el diámetro de las tuberías de polipropileno utilizadas en el diseño del colector de aceleración debe ser un tamaño mayor que el de la línea principal.
También es importante considerar el espesor de pared de las tuberías. Depende del material de fabricación y puede variar desde 0,5 mm (acero) hasta 5 mm (plástico). La elección del diámetro de la tubería para el sistema de calefacción de una casa privada está influenciada por el material de fabricación. Por lo tanto, se recomienda instalar líneas de plástico para sistemas con circulación forzada. Su diámetro interior puede variar de 10 a 30 mm. Puede obtener más información sobre el grosor de la pared de las tuberías de polímero para calefacción a partir de los datos de la tabla.
Para los modelos de acero, es necesario considerar no solo su dimensiones geométricas, pero también en masa. Depende directamente del espesor de la pared. En los programas para calcular el diámetro de las tuberías de calefacción, debe haber una función para calcular Gravedad específica 1 p. m. linea de acero
Conociendo estos características adicionales es posible realizar el cálculo más preciso de los parámetros del sistema de calefacción, incluido selección correcta Diámetros de tuberías de calefacción.
Además de la elección correcta de los diámetros de las tuberías para el suministro de calor, debe conocer las características de su material de fabricación. Esto afectará la pérdida de calor del sistema, así como la complejidad de la instalación.
Debe recordarse que el cálculo de los diámetros de las tuberías de calefacción se realiza solo después de elegir el material para su fabricación. Actualmente, se utilizan varios tipos de tuberías para completar los sistemas de suministro de calor:
Además del diámetro de las tuberías correctamente seleccionado y calculado, es necesario determinar el método de su conexión. También depende del material de fabricación. Para los polímeros, se utiliza una conexión de acoplamiento mediante soldadura o adhesivo (muy raramente). Las tuberías de acero se instalan utilizando soldadura por arco(conexiones de mejor calidad) o método roscado.
Diámetro de las tuberías de calefacción: cómo elegir y calcular correctamente
Mucho antes de instalar un sistema de calefacción, debe elegir su tipo y luego elegir el diámetro de las tuberías para calentar una casa privada y dibujar un diagrama para comprar materiales. A veces se proporciona asistencia en la selección de diámetros de tubería. artesanos experimentados– instaladores que pueden determinar a simple vista dónde colocar qué tubería sin fórmulas. Pero no hay tantos especialistas verdaderamente competentes, y seguir el camino de la cooperación con organización de diseño aunque es correcto, puede ser muy costoso. Puede hacer el cálculo de la sección de la tubería usted mismo si dedica algo de tiempo y lee detenidamente este artículo.
Para calcular el diámetro de las tuberías, debe conocer la potencia calorífica necesaria para calentar cada habitación. Seguramente ya se ha determinado durante la selección de la planta de calderas, pero si no, entonces se puede calcular aproximadamente la cantidad de calor por el volumen de la habitación. Esto se hace de manera simple: por cada metro cúbico de la habitación, debe colocar 40 W de calor, luego el consumo de calor será igual al volumen multiplicado por 40, obtendrá el resultado en vatios.
Los sistemas de dos tubos en una casa privada son preferibles y más populares, aunque los esquemas de un solo tubo tienen derecho a existir. Cabe señalar que las leyes del movimiento de los fluidos son las mismas que en sistema de tubería única, y en un bitubo, por lo tanto, este tema no es demasiado importante para encontrar los diámetros de las tuberías principales. Mucho más interesante es el método de mover el refrigerante, del cual también hay dos:
La diferencia entre estos dos métodos es que en el primer caso, el líquido pasa por las tuberías lentamente, y en el segundo, bajo la acción de una bomba, mucho más rápido. La velocidad del refrigerante es una de los parámetros más importantes involucrado en el cálculo, el rendimiento de la carretera depende de ello. El rango de velocidad recomendado está entre 0,3 y 0,7 m/s. Cuando se planifica un sistema de calefacción con circulación forzada, este valor puede tomarse igual a 0,7 m / s, y con gravedad - 0,3 m / s.
A velocidades del agua por debajo del límite especificado, comenzarán a aparecer burbujas de aire y el tamaño de la tubería resultará demasiado grande e injustificado económicamente. Si la velocidad es alta, aparecerá ruido en las tuberías y aumentará considerablemente. resistencia hidráulica toda la red, es posible que una bomba de circulación estándar no pueda hacerle frente.
Es necesario comenzar a calcular el diámetro de una tubería para calefacción dibujando un diagrama. Es necesario dibujar un plano para cada piso del edificio y reflejar en él todas las ramas del sistema. Todo esto está hecho en forma de boceto, a mano, y para que sea más fácil de entender, tome una hoja de papel más grande. Cuando el circuito esté listo, imagine una imagen abstracta donde agua caliente de la caldera se propaga a través de las tuberías y lleva consigo el calor a cada habitación. Por lo tanto, nuestras tuberías deben pasar suficiente agua para que haya suficiente calor para cada habitación.
El propósito del cálculo es averiguar el caudal del refrigerante y el rendimiento de la red, comparándolo con los diámetros de tubería estándar.
G = 0,86 Q / Δt, Dónde:
Hemos determinado la masa del líquido que fluye hacia nuestra habitación y, para elegir el diámetro deseado de las tuberías, debe conocer su volumen. Como el agua está caliente temperatura máxima 80 ºС, entonces su densidad es menor, lo que significa que es necesario calcular el caudal volumétrico (l / h), dividiendo la masa por la densidad:
Para referencia. La densidad del agua a una temperatura de 80 ºС es de 971,6 kg/m3.
Conociendo el volumen del refrigerante que fluye, podemos calcular el área de la sección transversal:
A \u003d V / (3600ϑ)
En esta fórmula:
D \u003d √ 4A / π
Ejemplo. Se deben suministrar 3000 W de calor a la trastienda, la circulación del refrigerante es natural. El caudal másico será 0,86 x 3000/20 = 129 kg/h, volumétrico - 129/971,6 = 0,13 m3/h. El área de la sección de la tubería será: 0,13 / (3600 x 0,3) = 0,00012 m2, y su diámetro será √4 x 0,00012 / 3,14 = 0,012 m o 12 mm.
Colocamos la figura resultante en el diagrama cerca de la habitación más lejana y pasamos a la siguiente, que está más cerca de la caldera. Hacemos los mismos cálculos en él, solo debemos tener en cuenta el hecho de que el calor para ambas habitaciones se suministra a través de una tubería. Por lo tanto, primero es necesario sumar la potencia térmica para calentar estas dos habitaciones y sustituir el resultado en la primera fórmula para calcular el caudal másico del refrigerante. Al final, nos acercamos aún más a la caldera, sumando el calor para 3 habitaciones y así sucesivamente.
Si el método descrito le parece engorroso a alguien, entonces la elección del diámetro de las tuberías para calefacción se realiza utilizando tablas preparadas. Sin embargo, la información que brindan a menudo está incompleta o se presenta de tal manera que es difícil para el propietario promedio comprender los números. Aquí hay una de esas tablas:
Como puede ver, los diámetros calculados se presentan aquí con cierto intervalo, aunque el rango estándar de tamaños internos va en este orden: DN 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50 y así sucesivamente. Por cierto, se nota claramente cuánto se obtienen tuberías de mayor diámetro para calefacción con circulación natural que cuando hay una bomba de circulación en el sistema. Para verificar esto, es suficiente comparar el rendimiento de cualquier tamaño de tubería a una velocidad de refrigerante de 0,3 y 0,7 m/s.
Una vez recibidos los resultados, seleccionamos la tubería por tamaño del rango estándar, tomando el diámetro más grande más cercano. Cabe señalar que en la designación del acero tuberías de agua y gas indicado tamaño interior productos, y en electrosoldado - externo. Las tuberías de metal-plástico, polietileno y polipropileno tienen la misma marca, por lo tanto, para determinar el diámetro interior, se deben restar 2 espesores de pared de la dimensión exterior.
No siempre es conveniente hacer cálculos manualmente, el proceso lleva mucho tiempo. Para simplificar el trabajo de las 4 fórmulas simples descritas anteriormente, se recomienda ingresar a Excel y realizar cálculos utilizando este programa. Entonces tendrá confianza en los resultados obtenidos y sabrá exactamente qué tuberías se deben usar para calentar.
Elegir el diámetro de una tubería para calentar una casa es una tarea seria y responsable, y debe abordarla lentamente; Pesé y calculé todo minuciosamente. En este artículo, consideraremos sistemas con la llamada "circulación forzada". En tal sistema, el movimiento del agua ocurre debido a un especial " bomba de circulación", que trabaja sin parar.
La tarea principal de las tuberías de calefacción es entregar calor a los elementos calentados (radiadores) con pérdidas mínimas. A partir de esto, nos basaremos al elegir el diámetro de tubería correcto para calentar una casa. Pero para calcular todo correctamente, necesitas saber:
El siguiente elemento después de tener todos los datos anteriores en sus manos, deberá dibujar esquema general: cómo, qué y dónde se ubicará, qué carga de calor soportará cada elemento calefactor. Entonces será posible comenzar a calcular la sección deseada del diámetro de la tubería para calentar la casa.
También debe tener cuidado al comprar:
No se olvide de esto, porque necesitamos exactamente el "diámetro interior de la tubería para calentar la casa" para calcular todo correctamente.
No cuente con el hecho de que podrá elegir inmediatamente el diámetro de tubería adecuado para calentar su hogar. El hecho es que puede obtener la eficiencia deseada de diferentes maneras.
Ahora con más detalle. ¿Qué es lo más importante en un sistema de calefacción adecuado? Lo más importante es el calentamiento uniforme y el suministro de líquido a todos los elementos calefactores (radiadores). En nuestro caso, este proceso está constantemente respaldado por una bomba, por lo que, durante un período de tiempo específico, el líquido se mueve a través del sistema. Por lo tanto, podemos elegir entre solo dos opciones:
Lógicamente, es mejor elegir la segunda opción. diámetros de tubería para calefacción doméstica y aquí están las razones por las cuales:
Sí, y trabajar con una tubería delgada es mucho más fácil y sencillo que con una gruesa.
Por ejemplo, seleccionemos una sección transversal para un tubo de cobre en proporción directa a la potencia de los radiadores.
Todas las tuberías se fabrican de acuerdo con GOST. Por lo tanto, todos los diámetros se conocen de antemano, así como el volumen calor útil, que pueden atravesar por sí mismos, dependiendo de la sección transversal y la presión. Por lo tanto, no es necesario calcular cada vez lo que se ha calculado y registrado durante mucho tiempo en tablas especiales. Todo lo que se requiere es encontrar una tabla con los datos que más le convengan y usarla para seleccionar el diámetro de la tubería para calentar la casa.
¿Cómo se crearon estas tablas? Sí, muy sencillo. Tome esta fórmula para calcular el diámetro de la tubería, considere y anote el resultado, y así sucesivamente para todas las secciones:
D= √(354*(0,86*Q/∆t)/V)Donde:
V es la velocidad del líquido en la tubería (m/s);
q – cantidad correcta calor para calefacción (kW);
∆t- diferencia entre avance y retroceso (C);
D– diámetro de la tubería (mm).
Se sabe que en los sistemas de calefacción individuales el refrigerante se mueve a una velocidad de 0,2-1,5 m/s. También se sabe que la velocidad ideal debería estar en el rango de 0,3-0,7 m/s. Si la velocidad es mayor que rendimiento óptimo, entonces el ruido aumenta, y si es menor, entonces esclusas de aire. Para esto, hay tablas preparadas. En ellos elegimos la velocidad que más nos convenga.
Hay mesas para cobre, polipropileno, metal y tubos de metal y plástico. Disponen de soluciones preparadas para trabajar en medios y altas temperaturas. Para mayor claridad, veamos ejemplos específicos.
A continuación se muestra una tabla (a) en base a los datos de los cuales, determinaremos el diámetro de tubería requerido. En la tabla, las celdas con la mejor (óptima) velocidad del fluido están marcadas en verde.
Contamos A través de la sección de la tubería que conecta la primera horquilla y la caldera, pasa todo el volumen de líquido y, por lo tanto, todo el calor, que es de 38 kW. Determinemos qué tubería tomar aquí. Tomamos nuestra tabla, buscamos la línea correspondiente en ella, luego pasamos por las celdas verdes y miramos hacia arriba. ¿Qué vemos? Y vemos que con tales parámetros, dos opciones nos convienen: 50 y 40 mm. Naturalmente (esto se escribió anteriormente), elegimos un diámetro de tubería más pequeño para calentar una casa de 40 mm.
Tenemos dos alas en cada piso. El circuito también se divide en dos ramas. Consideramos la primera planta:
20 kW / 2 = 10 kW por hojaSegundo piso por analogía:
16 kW / 2 = 8 kW por hojaNuevamente, tomamos nuestra tabla y determinamos que en estas áreas necesitamos una tubería con una sección transversal de 25 mm. También se ve claramente en la tabla que usamos este diámetro hasta que la carga baje a 5 kW, luego usaremos tuberías de 20 mm.
¡Importante! Por experiencia personal, puedo decir que es mejor cambiar a un diámetro de tubería de 20 mm cuando la carga de calor no es de 5 kW, sino de 3 kW.
De una manera tan simple, calculamos todos los diámetros de la tubería para calentar la casa de las tuberías de polipropileno que necesitamos para un sistema de calefacción bitubo.
Para el suministro de agua de retorno, no necesita calcular nada, todo es mucho más simple allí: realiza todo el cableado con tuberías del mismo diámetro que para el suministro directo. Como puedes ver, no hay nada complicado. Todo lo que necesita es una mesa buena, adecuada para un caso específico.
Si decide que utilizará tuberías de metal para el sistema de calefacción, debe considerar que pierden calor. En áreas pequeñas, es prácticamente invisible. Pero en sistemas extendidos, puede suceder que los últimos elementos calefactores de la cadena estén fríos o ligeramente calientes. Esto también es una consecuencia Mala decisión diámetro de la tubería. Afortunadamente, la pérdida de calor se puede calcular fácilmente:
q \u003d k * 3.14 * (tv-tp) q - pérdida de calor por 1 metro (W / s); k - coeficiente de transferencia de calor (W * m / s); tw - temperatura del agua caliente (C); tp - temperatura ambiente(CON).Tome una tubería con un diámetro de 40 mm. Digamos que la pared tiene un grosor de 1,4 mm. Material - acero. Calculemos:
q \u003d 0.272 * 3.15 * (80 - 22) \u003d 49 W / sAquí hay otra prueba de por qué necesita tomar el diámetro de la tubería para calentar una casa con un diámetro más pequeño. Al fin y al cabo, está claro que cuanto más grueso es el tubo, más calor perdemos. Y en este ejemplo, tenemos pérdidas de casi 50 W por 1 metro de distancia. Y si el sistema es bastante extenso, entonces puedes perder todo el calor.
¡Pero no te enojes! Tales cálculos precisos son necesarios solo para edificios residenciales de varios pisos. Para los sistemas de calefacción individuales, todo es más simple: los cálculos se redondean y esto da un cierto margen.
Todo es simple aquí. Por lo general, todas las tablas detalladas con todos los datos necesarios se pueden ver (o descargar por sí mismo) en los sitios web de los fabricantes de tuberías. Pero sucede que todavía no hay mesas. Puedes salir de esta situación de la siguiente manera. Si no hay tablas para el diámetro exterior, tómelo para el diámetro interior y calcule a partir de él. Sí, habrá imprecisiones, pero, como muestra la experiencia, para la circulación forzada son bastante insignificantes y aceptables.
Después de analizar una gran cantidad de sistemas ya instalados y que funcionan perfectamente, los expertos notaron un cierto patrón en la elección de la sección de la tubería. Es adecuado principalmente para sistemas autónomos de pequeño tamaño.
En casas particulares, las tuberías que salen de la caldera suelen tener un tamaño de la mitad y tres cuartos. Tal diámetro de tubería para calentar una casa se usa hasta la primera bifurcación, y en cada siguiente, la sección transversal se reduce exactamente en un paso. Pero este método es aplicable solo para apartamentos y casas de un piso, para edificios de gran altura, por desgracia, tendrá que calcular todo con mucho cuidado.
Si tenemos una casa o apartamento privado, calefacción autónoma para no más de 5-8 radiadores y 2-3 tenedores, podemos calcular todo fácilmente nosotros mismos. Necesitaremos saber la potencia de cada punto de calefacción, la pérdida de calor en la habitación y una buena tabla para seleccionar el diámetro de la tubería.
Sin embargo, como ya quedó claro, confíe en especialistas experimentados para calcular un sistema complejo de varios niveles con numerosos cruces y bifurcaciones. Bueno, si aún decide hacer todo usted mismo, al menos lea artículos como el nuestro y consulte a expertos.
La abundancia de diversos materiales y sistemas que existen actualmente en el mercado de las tuberías no es fácil de comprender ni siquiera para un especialista. Un asunto particularmente difícil y responsable es la elección de tuberías para calefacción. Después de todo, un cálculo incorrecto conducirá a un exceso de energía o a un resfriado en la casa.
Un accidente en el sistema de calefacción puede provocar más peores consecuencias. Cómo no cometer un error al diseñar su sistema, más adelante en el artículo.
Básicamente, el proceso de selección tipo específico y el tipo de tubería se puede dividir en dos partes equivalentes: qué tubería elegir para calentar según el material y luego, qué diámetros se requieren. En principio, este problema se puede resolver desde ambos extremos. El diámetro requerido depende del rendimiento de la tubería y del diagrama de cableado, pero las tuberías de diferentes diámetros del mismo material, y especialmente los accesorios para ellas, pueden variar significativamente en precio.
Por lo tanto, el futuro propietario debe decidir qué es lo más importante para él: el precio final del sistema o los requisitos para el tamaño de las tuberías.
Todos los sistemas de tuberías existentes se pueden dividir en dos grandes grupos:
El acero galvanizado se usa con mucha menos frecuencia, en casos aislados: titanio, aluminio, otros metales y aleaciones no ferrosos.
Al mismo tiempo, en el grupo de los polímeros, de hecho, la estructura es mucho más complicada que esta simple clasificación. De hecho, además del hecho de que cada material en sí tiene varias modificaciones, también puede tener varias capas.
Porque esto está claro por su nombre, pero aquí no todo es tan simple. Este es un material de tres capas de papel de aluminio intercalado entre dos capas de polímero.
El material en sí es polietileno reticulado (PEX) o polipropileno (PP), pero en cada uno de estos casos todavía hay varias variedades, según el método de fabricación del plástico y su clase.
Ninguno de los materiales es perfecto, y tiene sus inconvenientes. Sin embargo, también hay tales materiales en la lista, cuyas propiedades los obligan a abandonar el mercado. El PVC prácticamente no se usa para calefacción debido al bajo límite de temperatura de funcionamiento.
No muy lejos de él, por la misma razón, polipropileno. Los candidatos reales para elegir tuberías para calefacción son:
Este es un material con características de muy alto rendimiento (si tiene la calidad adecuada). Tiene casi la resistencia más baja al flujo de agua. Es fácil de instalar y soporta temperaturas de 90-100, y en saltos a corto plazo: 110-130 ° C, que son casi irreales en los sistemas de calefacción individuales.
Un beneficio adicional es su flexibilidad. Además del hecho de que se puede ocultar en las paredes o detrás de los muebles, le permite colocar secciones largas sin costuras de forma arbitraria, con cualquier giro. Ninguno de los otros materiales puede presumir de esto.
Es parte de tuberías de metal y plástico, pero en ausencia de una capa de lámina pierde cualidad importante- estabilidad térmica.
Como resultado, cuando se calienta, la tubería se estira y, por lo tanto, requiere sujetadores adicionales y en secciones largas, bucles de compensación que toman la flexión de la tubería cuando se retira de la temperatura. De lo contrario, las tuberías son aproximadamente similares a las de metal y plástico.
¡Información importante!
Antes de decidir qué tubería elegir para calentar, debe considerar: no todos los polietilenos son adecuados para este propósito.
Debe tener una capa especial antidifusión que impida la aspiración del aire atmosférico.
De lo contrario, el aire se acumulará en el sistema, creando ruido, violando su eficiencia y, a veces, su rendimiento.
Cualquier tipo de plástico tiene además otra ventaja: son buenos aislantes acústicos, por lo que casi nunca hacen ruido.
- una excelente solución, no son inferiores al metal-plástico, e incluso lo superan en muchos aspectos, y es el cobre, al decidir qué tuberías elegir para calentar, debe ser lo primero, especialmente en términos de durabilidad (hasta 100 años ).
Sin embargo, las desventajas comparativas incluyen su alta conductividad térmica (aunque, por ejemplo, para un piso “cálido” esto es incluso una ventaja) y, lo más importante, un precio elevado.
Un material un tanto exótico que prefieren los amantes de los exóticos "cromados". Es algo más barato que el cobre, pero no tiene su flexibilidad y conductividad térmica.
La instalación de los sistemas de acero inoxidable tiene sus propias características y es algo más complicada en comparación con otros materiales.
¡Información importante!
Al instalar sistemas de piso "cálidos", en cuanto a las tuberías para calefacción, la elección es muy pobre. Debe cumplir dos requisitos: o no debe tener costuras en la parte hormigonada, o dichas costuras deben estar conectadas por accesorios de presión.
Estas condiciones corresponden únicamente al cobre y metal-plástico. También hay accesorios a presión para acero inoxidable, pero considerando cuántos de ellos se requieren para colocar todos los zigzags del sistema, incluso el cobre costará varias veces menos.
Si monta el sistema con sus propias manos, puede desempeñar un papel importante en la cuestión de qué tubería de calefacción elegir. Herramienta esencial. De hecho, casi cada tipo de tubería requiere un equipo específico para su instalación y, al mismo tiempo, es muy costoso.
Al mismo tiempo, incluso si hay accesorios de prensa de cualquier fabricante, no es un hecho que un instalador de prensa de otra empresa permita comprimirlos con alta calidad. Lo mismo se aplica a las máquinas de soldar para polietileno. Y esto significa que, quizás, no será posible alquilar equipos.
Esto requiere habilidades muy específicas y un conocimiento claro de la tecnología de trabajo, por lo que los expertos no recomiendan emprender esta operación sin las calificaciones adecuadas.
Hay algunos matices en la soldadura de polietileno. Todos estos puntos también deben considerarse y tenerse en cuenta antes de elegir finalmente las tuberías para calefacción. En este sentido, el sistema más democrático es el de conexión sobre anillos partidos, también llamado "O-ring".
No requiere herramientas, a excepción de un par de llaves, preferiblemente ajustables, y todas las habilidades necesarias: la capacidad de girar tuercas. Sin embargo, de todos los tipos de conexiones entre fontaneros, se considera la menos fiable. Aunque su indudable ventaja es que puede considerarse condicionalmente plegable.
Si la duda de qué tuberías para calefacción elegir ya está resuelta en cuanto al material, es el turno de calcular su tamaño.
Se basa en los siguientes parámetros:
¡Información importante!
El cálculo de ingeniería térmica es un problema de ingeniería complejo. En los casos de sistemas complejos, con muchos radiadores, o sistemas mixtos de calefacción por suelo radiante y radiadores, es mejor encargar un proyecto a un especialista, él también le dirá cómo elegir las tuberías para la calefacción.
De lo contrario, se necesitará mucho esfuerzo y medios para corregir los errores.
De la lista anterior, los siguientes indicadores son normativos:
Sin embargo, los datos que se pueden obtener de esta forma no son más que aproximados, y su ajuste depende de muchos factores.
Además, el sistema está diseñado de la siguiente manera: la entrada-salida de la caldera se toma como punto de partida, el diámetro de la tubería de calefacción se basa en la regla de que no puede ser mayor que el parámetro correspondiente de la caldera.
El tramo inicial, de al menos un metro y medio de largo desde la salida, incluso en sistemas poliméricos, es metálico, y continúa con su diámetro correspondiente hasta el primer ramal de la tubería.
¡Información importante!
En los sistemas de calefacción, todos los diámetros se consideran internos, por ejemplo, una tubería de metal y plástico f16 mm tiene un diámetro interno de 12 mm.
¡Por lo tanto, los diámetros exteriores de las tuberías de metal y polímero ciertamente no coinciden!
Luego viene el cableado de las ramas de la tubería. Aquí, la elección del diámetro del tubo para calentar depende de su longitud, pero, por regla general, cada rama siguiente es un paso más pequeño que el anterior: si sale un tubo central con un diámetro interior de 24 mm del caldera y luego se divide en dos ramas que dan servicio a diferentes grupos de radiadores, entonces el diámetro de estas ramas será de 18 mm.
Corren con este diámetro a lo largo de todos los dispositivos, donde cada uno de ellos tiene una conexión de 12 mm. En el último dispositivo, el ramal también termina con un tubo de Ø12 mm. Si hay muchos dispositivos, entonces se dividen en gran cantidad ramas conectadas a la tubería central. De acuerdo con el mismo esquema, se realiza la conexión de la tubería de agua enfriada, pero ya a la entrada de la caldera.
En general, el cálculo de ingeniería térmica es uno de los más difíciles en la construcción, y no todos los especialistas certificados pueden realizarlo cualitativamente. Por lo tanto, es mejor para el dueño de casa limitar la elección de tuberías para calefacción al material preferido. Sin embargo, si hay tiempo y ganas, siempre puede encontrar las fórmulas necesarias e intentar comprender las complejidades de la ingeniería térmica por su cuenta.
