Расчет диаметра труб отопления: формулы и примеры

Расчет диаметра труб отопления: формулы и примеры

Как выполняется расчет диаметров трубопроводов отопления при известной мощности котла? Как подсчитать минимальный диаметр для отдельного участка контура? В данной статье нам предстоит познакомиться с формулами, применяемыми при вычислениях, и сопроводить знакомство примерами расчетов.

Двухтрубный контур в квартире многоэтажки

Чтобы правильно сделать отопление в квартире многоэтажного дома нужно изначально все спланировать. Одним из ключевых моментов при планировании является расчет диаметра трубы для отопления. Техническая часть дела называется гидравлическим расчетом. При этом на выбор диаметра труб для отопления влияют следующие факторы:

  • протяженность системы;
  • температура теплоносителя на подаче;
  • температура теплоносителя на обратке;
  • материалы и фурнитуры;
  • площадь помещения;
  • степень утомлённости помещения.

Иными словами, перед тем как рассчитать диаметр трубы для отопления, нужно определить гидравлические показатели системы. Самостоятельно можно провести только приблизительные расчеты, которые также могут быть использованы на практике.

Герметичная двухтрубная система

От диаметра труб для двухтрубной системы отопления напрямую зависит, насколько быстро тепло от котла будет достигать конечной точки контура. Чем меньше условный проход, тем скорость теплоносителя выше. Исходя из этого, можно сделать вывод, что при неправильном выборе диаметра трубы отопления в квартире в большую сторону, скорость теплоносителя упадет, а вместе с ней будет ниже температура в последнем радиаторе. Ведь вода за большее количество времени успеет отдать большее количество тепла.

Самым простым решением как рассчитать диаметр трубы для отопления это придерживаться такого же условного прохода, как и в патрубке, отходящего в вашу квартиру от центрального стояка. Это сэкономит вам время и нервы, ведь застройщиком неслучайно был установлен контур именно с таким сечением. Перед тем как объект начали строить были проведены все расчеты, гидравлический в том числе. Если есть желание посчитать все по формуле, то используйте информацию из следующего блока.

Оптимальный диаметр трубы для отопления в квартире и в частном доме до 100 кв м составляет 25 мм. Это относится к изделиям из полипропилена.

Формула определения диаметра трубопровода

Профессиональный расчет диаметров труб отопления достаточно сложен и доступен только специалистам-теплотехникам, поэтому расскажем об его упрощенной схеме.

При таком вычислении, формула для определения размеров отопительных труб такова:

Где буквы означают:

  • D — диаметр труб, в сантиметрах;
  • Q — нагрузка на этот участок системы, в киловаттах;
  • ∆t — разница температур на подаче и обратке, в градусах Цельсия;
  • V – скорость, которую имеет теплоноситель, в метрах в секунду.

Следует отметить, что на подаче стандартная температура воды не должна быть менее 90º, на обратке теплоноситель остывает до 65/70º. Значит, значение ∆t – это 20º.

Далее разберем остальные составляющие формулы.

Расчет тепловой мощности системы отопления

Тепловая мощность системы отопления — это количество теплоты, которое необходимо выработать в доме для комфортной жизнедеятельности в холодное время года.

Теплотехнический расчет дома

Существует зависимость между общей площадью обогрева и мощностью котла. При этом, мощность котла должна быть больше или равняться мощности всех отопительных приборов (радиаторов). Стандартный теплотехнический расчет для жилых помещений следующий: 100 Вт мощности на 1 м² отапливаемой площади плюс 15 — 20 % запаса.

Рассмотрим в качестве примера дом площадью 120 м². В данном случае мощность котла должна составлять: 100 Вт × 120 + 15 % = 13800 Вт = 13,8 кВт. Если котел (двухконтурный) будет использоваться и для горячего водоснабжения, то его требуемая мощность должно быть увеличена соразмерно предполагаемому расходу подогретой воды.

Расчет количества и мощности приборов отопления (радиаторов) необходимо проводить индивидуально для каждого помещения. Каждый радиатор имеет определенную тепловую мощность. В секционных радиаторах общая мощность складывается из мощности всех используемых секций.

В несложных отопительных системах приведенных способов расчета мощности бывает достаточно. Исключение — здания с нестандартной архитектурой, имеющие большие площади остекления, высокие потолки и другие источники дополнительных теплопотерь. В этом случае потребуется более детальный анализ и расчет с использованием повышающих коэффициентов.

Теплотехнический расчет с учетом тепловых потерь дома

Расчет тепловых потерь дома необходимо выполнять для каждого помещения в отдельности, с учетом окон, дверей и внешних стен.

Более детально для данных теплопотерь используют следующие данные:

  • Толщину и материал стен, покрытий.
  • Конструкцию и материал кровельного покрытия.
  • Тип и материал фундамента.
  • Тип остекления.
  • Тип стяжек пола.

Важно учитывать наличие в ограждающих конструкциях теплоизолирующего слоя, его состав и толщину.

Для определения минимально необходимой мощности отопительной системы с учетом тепловых потерь можно воспользоваться следующей формулой:

Qт(кВт×ч) = V × ΔT × K ⁄ 860, где:

— тепловая нагрузка на помещение.

V — объем обогреваемого помещения (ширина × длина × высота), м³.

ΔT — разница между температурой воздуха вне помещения и необходимой температурой внутри помещения, °C.

K — коэффициент тепловых потерь строения.

860 — перевод коэффициента в кВт×ч.

Коэффициент тепловых потерь строения K зависит от типа конструкции и изоляции помещения:

K Тип конструкции
3 — 4 Дом без теплоизоляции — упрощенная конструкция или конструкция из гофрированного металлического листа.
2 — 2,9 Дом с низкой теплоизоляцией — упрощенная конструкция здания, одинарная кирпичная кладка, упрощенная конструкция окон и крыши.
1 — 1,9 Средняя теплоизоляция — стандартная конструкция, двойная кирпичная кладка, небольшое число окон, крыша со стандартной кровлей.
0,6 — 0,9 Высокая теплоизоляция — улучшенная конструкция, кирпичные стены с теплоизоляцией, небольшое число окон, утепленный пол, кровельный пирог с высококачественной теплоизоляцией.

Разница между температурой воздуха вне помещения и необходимой температурой внутри помещения ΔT определяется исходя из конкретных погодных условий и требуемого уровня комфорта в доме. Например, если температура снаружи -20 °C, а внутри планируется +20 °C, то ΔT = 40 °C.

Получив результаты

В ходе расчетов определяется оптимальный размер трубы. Однако следует учитывать, что окончательное проектирование должно выполняться профессионалам и с применением значительно более сложных формул и схем. Учитываются и количество колен, способ подключения, оптимизация по затратам, экономической целесообразности и даже эстетического вида. При выборе диаметра учитывается разделение труб на основные и подводящие, наличие запорной арматуры и регулирующих приборов, с помощью которых настраивается обогрев в отдельных комнатах.

Удалось ли Вам самостоятельно выполнить подбор диаметра трубы для отопления? Как вариант, можно попробовать пересчитать параметры своего существующего отопления и определить его эффективность. Возможно, стоит пересмотреть некоторые моменты для достижения лучших показателей, особенно в экономии. Свои результаты, а также мнение о данной инструкции оставляйте в комментариях под статьей.

Частая ошибка старых систем отопления с естественной циркуляцией связана с разводкой труб. Колена формировались слишком угловатым и с заужением сечения, что приводит к существенному повышению гидродинамического сопротивления. Для снижения сопротивления необходимо соблюсти правильный радиус разворота (для стальных труб это 2-2,5D) и использовать трубогиб для сохранения профиля труб.

Оребрённые трубы

Такие изделия изготавливаются методом поперечно-винтовой прокатки. На них наносятся рёбра, увеличивающие площадь поверхности, которая отдаёт тепло. Применение таких труб даёт возможность сократить вес тепловых обменников, потому что тепло будет отдавать и оребрённая труба, по которой циркулирует жидкость.

Читайте также  Как почистить газовую колонку от сажи

p, blockquote 29,0,0,0,0 —>

Такая труба, если сравнивать её с обычной гладкой, имеет площадь теплового обмена в 2-3 раза больше. Популярности оребрённых труб мешает их высокая стоимость. Изделия выполняются из алюминия, латуни и меди. Организация системы отопления с использованием такого типа трубопроводов требует существенных денежных затрат, потому их расчёт в этой статье не будем рассматривать.

p, blockquote 30,0,0,0,0 —> p, blockquote 31,0,0,0,1 —>

При не очень разветвлённой и сложной системе трубный диаметр можно рассчитать самостоятельно. Для этого необходимо иметь данные о тепловых потерях помещения и мощность каждого радиатора. Потом, заглянув в таблицу, можно определить сечение трубы, соответствующей подаче нужного количества тепла. Расчёт трудных многоэлементных схем лучше оставить для профессионалов. В крайнем случае, рассчитайте сами, но постарайтесь хотя бы получить консультацию.

Таблица для определения диаметров труб

Наиболее простым методом определения требуемых параметров трубы можно считать применение специальных таблиц. Данные документы позволяют получить приблизительные значения, связанные с необходимой для отопления мощностью теплового потока, предполагаемой скоростью циркуляции энергоносителя.

Пользуясь такой таблицей, стоит учитывать также и тот факт, что на выбор диаметра влияют и другие показатели системы:

  • Материал, из которого сделаны трубы.
  • Вид теплоносителя.
  • Тип обеспечения циркуляции жидкости в системе.
  • Особенности схемы разводки отопления.

Выбирая таблицу, по которой планируете выполнить расчет диаметра труб для отопления, уточните все эти особенности, ведь размеры полипропиленовых и металлических труб, например, будут значительно отличаться. Если у вас нет практического опыта, стоит доверить эту процедуру специалисту, который в состоянии выполнить расчет на основании целого ряда специальных формул, учитывающих различные особенности системы.

Определение требуемой тепловой мощности системы отопления

Расчет труб отопления начинают с определения тепловой мощности системы, которая способна создать комфортную температуру в помещении. Основная формула, которая для этого применяется, выглядит так:

где Qt— тепловая мощность, кВт;

V — объем отапливаемого помещения, м 3 ;

∆t — разница между нормируемой температурой в помещении и температурой вне помещения в зимний период;

К — коэффициент, определяющий теплопотери постройки.

Коэффициент теплопотерь зависит от материала стен, способов утепления.

Для стандартных построек, выполняя расчет диаметров труб отопления, можно применять усредненные его значения:

  • При высокой степени теплоизоляции (кирпичные стены, применение двухстороннего утепления, установка окон с двойным остеклением, а также энергосберегающих пакетов, утепление кровельных конструкций и пола) — К принимается равным 0,6-0,9.
  • Средняя степень теплоизоляции (стандартные конструкции из кирпича, отсутствие дополнительного утепления) — К должен быть равным 1-1,9.
  • При незначительной теплоизоляции (одинарная кладка, применение окон или одним стеклом, или их значительное количество) — коэффициент приравнивается К = 2-2,9.
  • У построек, теплоизоляция которых не выполнена вообще, коэффициент применяется 3-4.

При определении дельты температуры берут среднюю температуры в зимний период, характерную для вашего региона, внутренние показатели не должны быть меньше, чем санитарные требования.

В качестве примера рассмотрим пример расчета тепловой мощности для неутепленного дома (3х6х3 м), для средней температуры зимой -30 градусов.

Объем помещения 54 м 3 , разница температур (с учетом внутреннего значения в 23 градуса) — 53, Применяем средний коэффициент теплоизоляции 3. В результате получаем:

Требования к скорости теплоносителя

Согласно действующим нормативам скорость теплоносителя не должна быть меньшей, чем 0,2 метра в секунду. В противном случае, из массы жидкости начиняет выделяться воздух, в свою очередь это ведет к образованию воздушных пробок в системе.

Также определяется и верхний скоростной предел, он не должен превышать 1,5 метров в секунду, несоблюдение этого требования приводит к увеличению уровня шума в системе.

Следует применять более высокие показатели скорости, это обеспечит высокую циркуляцию, соответственно повысится и эффективность системы отопления. В большинстве случаев для повышения скорости движения жидкости применяют специальные насосы.

Расчет диаметра трубы

Имея эти данные, можно выполнить расчет диаметра труб отопления для дома, он производится с применением следующей формулы:

где D — диаметр труб, см

Q — тепловая мощность участка системы, кВт

∆t — разница температур в подаче и обратке системы (выполняем расчет двухтрубной системы отопления).

V — расчетная скорость движения теплоносителя, м/сек.

Разница температур для расчета выбирается, исходя из следующих соображений. Согласно нормативам температура энергоносителя на входе не должна быть меньшей, чем 95 градусов, а отработанный носитель (обратка) должен иметь показатели в 65-70 градусов. Поэтому ∆t обычно принимается в пределах 20 градусов.

Расчет диаметра труб системы отопления

Данный расчет производится на основании ряда параметров. Сначала необходимо определить тепловую мощность системы обогрева, потом рассчитать с какой скоростью теплоноситель — горячая вода или другой вид теплоносителя — будет двигаться по трубам. Это поможет максимально точно произвести расчеты и избежать неточностей.

Расчет мощности отопительной системы

Вычисление производятся по формуле. Чтобы высчитать мощность системы обогрева нужно объем обогреваемого помещения умножить на коэффициент теплопотери и на разницу между зимней температурой внутри помещения и за его пределами и затем разделить полученное значение на 860.

Определить коэффициент теплопотери можно исходя из материала постройки, а также наличия способов утепления и его видов.

Если постройка имеет стандартные параметры, то производить расчет можно в усредненном порядке.

  • Постройка без теплоизоляции — коэффициент 4
  • Низкая степень изоляции постройки (кирпичное строение с кладкой «в один кирпич» и большим количеством окон) — коэффициент 2,5
  • Средняя теплоизоляция постройки (стандартная кирпичная постройка без какого-либо утепления) — коэффициент 1,5
  • Высокая степень теплоизоляции постройки (кирпичное строение, двустороннее утепление и наличие энергосберегающих стеклопакетов) — коэффициент 1

Для определения результирующей температуры необходимо среднюю внешнюю температуру в зимнее время года и внутреннюю не меньше чем это регламентировано санитарными требованиями.

Скорость теплоносителя в системе

По нормативам скорость движения теплоносителя по трубам отопления должна превышать показатель 0,2 метра в секунду. Это требование обусловлено тем, что при более низкой скорости движения из жидкости выделяется воздух, что приводит к воздушным пробкам, которые могут нарушить работу всей системы обогрева.

Верхний уровень скорости не должен превышать 1,5 метра в секунду, поскольку это может привести к шуму в системе.

В целом желательно соблюдать средний барьер скорости, чтобы увеличить циркуляцию и тем самым повысить продуктивность системы. Чаще всего, чтобы добиться этого применяются специальные насосы.

Расчет диаметра трубы системы обогрева

Правильное определение диаметра трубы очень важный момент, поскольку он отвечает за качественную работу всей системы и если произвести неправильный расчет и смонтировать по нему систему, то потом будет невозможно исправить что-то частично. Необходима будет замена всей системы трубопровода. А это существенные расходы. Для того, чтобы не допустить этого нужно подойти к расчету со всей ответственностью.

Расчет диаметра трубы производится с помощью специальной формулы.Она включает в себя:

  • искомый диаметр
  • тепловую мощность системы
  • скорость движения теплоносителя
  • разницу между температурой в подаче и обратке отопительной системы.
Читайте также  Топливные брикеты своими руками

Эту разницу температур необходимо выбрать исходя из нормативов на вход (не меньше чем 95 градусов) и на обратку (как правило, это 65−70 градусов). Исходя из этого, разница температур обычно принимается как 20 градусов.

Расчет диаметра коллектора отопления

Коллектор обеспечивает равновесие и стабильность всей гидравлической системы. Для эффективной работы необходимо обеспечить одинаковую пропускную способность всех элементов системы отопления. Изготовить коллектор своими руками под силу большинству мужчин.

Основным критерием распределительного коллектора является его диаметр. Площадь поперечного сечения корпуса должна равняться или быть больше суммарной площади отводящих трубопроводов. Сечение сборного коллектора — не меньше сумм площадей подводящих труб.

Расчет коллектора произведём на примере. К существующей системе отопления радиаторами добавим один контур водяного тёплого пола ванной и санузла.

Площадь сечения коллектора будет равняться сумме площадей сечения трубы отопления (первый контур) и площади сечения трубы подачи тёплого пола (второй контур):

Sк = Sо + Sтп

Площадь сечения труб определяется по формуле S=π х d²/4

В нашем примере для отопления принята труба 25мм с внутренним Ø16,6мм.

Площадь сечения трубы: Sо = 3,14 х 16,6²/4 = 216,31мм².

Для контура тёплого пола примем трубу с внутренним Ø13,2мм.

Площадь сечения трубы: Sо = 3,14 х 13,2²/4 = 136,78мм².

Площадь сечения корпуса коллектора равняется:

Sк = 216,31+136,78=353,09мм².

Диаметр коллектора равен d=2√S/π = 2√354/4 = 18,81мм или на практике — Ø 20мм.

В этом расчете получен внутренний диаметр распределительного коллектора.

Если диаметры всех подводящих труб одинаковые — расчет упрощается.

При расчете коллектора необходимо учесть расстояние между патрубками. Они должны располагаться относительно друг друга на расстоянии трёх диаметров коллектора.

Коллекторы заводского исполнения уже имеют необходимые параметры. Более подробную характеристику можно получить у менеджера.

Схемы обвязки наглядно демонстрирует данный обзор:

Двухтрубная система отопления имеет свои особенности. Смотрите видео:

Другие публикации от blogerMG

  • Электропроводка в гараже: варианты подключения, схемы электропроводки, монтаж 0
  • Насадки, инструменты и приспособления для электродрели 0
  • Обзор инструмента. Реноватор 0
  • Чем герметизировать резьбу или как выбрать идеальный уплотнитель 0
  • ТОП-10 инструментов для красивых поделок своими руками 0

4 Комментария 4

  • variantolog
  • 14 февраля 2017, 12:33
  • variantolog
  • 14 февраля 2017, 12:42
  • variantolog
  • 14 февраля 2017, 12:48
  • Мирко
  • 14 февраля 2017, 17:08

Каким бы не был богатым опыт специалиста, и как бы он не был уверен в себе, иногда ему нужно посоветоваться с кем-то. Общение на просторах интернет-сети уже давно стало привычным нам. Разнообразные пользователи сети – будь то профессионал или много знающий любитель – могут выставить в сеть лайфхаки (простые полезные советы на разные темы), которые могут быть с пользой применены для вашего дома.

Какие плюсы пользования ресурсами форума?

  • Постоянный поток интересной информации о новых идеях построек.
  • Простые и полезные советы для строительства.
  • Возможность общения с интересными людьми, опытными мастерами своего дела.
  • Рекомендации о выборе инструмента или материалов.
  • Также приятным плюсом является отсутствие рекламы, ведь пользователи такие же потребители, как и вы сами.

На нашем форуме размещены все свежие новости строительства, ведь наши специалисты всегда держат руку на пульсе событий строительства. У нас вы найдете полезную информацию для эксплуатации помещения, инвентаря и так далее. Многие считают полезным делать для дома больше своими руками, ведь это и полезно для здоровья, выгодно экономически, и предоставляет некий моральный комфорт. И возникает логичный вопрос: «Как самому сделать?» Ответы можно получить, полистав наш сайт. Именно после посещения этого форума вы ощутите полностью все плюсы. На этом интернет-ресурсе вы найдете сведения для обустройства дачи своими руками. Но многие из тех рекомендаций можно будет учесть и при обустройстве квартиры. Для осуществления бытовых проектов разного масштаба нужен инвентарь. Для общей консультации посетителей сайта создается обзор инструментов, где информация подана просто и доступно.