El diámetro de una tubería de polipropileno para calentar una casa privada. Seleccionamos el diámetro de las tuberías para calefacción en una casa privada. Indicadores normales de presión y temperatura en tuberías

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, en la selección de diámetros de tubería, los artesanos experimentados, los instaladores, que pueden determinar a simple vista dónde colocar qué tubería, ayudan, sin fórmulas. Pero no hay tantos especialistas verdaderamente competentes, y seguir el camino de la cooperación con una organización de diseño, aunque 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.

¿Qué se necesita para el cálculo?

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.

monotubo;
dos tubos

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 fluidos son las mismas tanto en un sistema de tubería única como en un sistema de tubería doble, por lo que este tema no es muy importante para encontrar los diámetros de las tuberías. Mucho más interesante es el método de mover el refrigerante, del cual también hay dos:

convección, que ocurre debido a la diferencia en el peso del agua caliente y fría (sistemas de flujo por gravedad);
forzado, cuando la bomba de circulación estimula el movimiento del refrigerante.

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 uno de los parámetros más importantes que intervienen en el cálculo, de ella depende el rendimiento de la línea. 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 la resistencia hidráulica de toda la red aumentará considerablemente, es posible que una bomba de circulación estándar no pueda hacer frente a esto.

Procedimiento de cálculo

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 esquema esté listo, imagine una imagen abstracta donde el agua caliente de una caldera se esparce a través de las tuberías y lleva el calor a todas las habitaciones. 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, donde:

G es el caudal másico deseado de agua, kg/h;
Q es la cantidad de calor necesaria para calentar la habitación, W;
Δt es la diferencia de temperatura en las tuberías de suministro y retorno, en los cálculos siempre se supone que es de 20 ºС.

Hemos determinado la masa del líquido que fluye hacia nuestra habitación y, para elegir el diámetro deseado de las tuberías, debe conocer su volumen. Dado que el agua está caliente con una temperatura máxima de 80 ºС, entonces su densidad también 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:

A es el área de la sección transversal de la tubería, m2;
V es el caudal volumétrico del refrigerante, m3/h;
ϑ es la velocidad del movimiento del agua, m/s.

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, etc. 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 de tuberías de agua y gas de acero, se indica el tamaño interno del producto, y en tuberías soldadas eléctricamente, la externa. 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.

Tubos, acoplamientos y accesorios de polipropileno.

En este artículo, consideraremos las tuberías de polipropileno para calefacción y sus características técnicas, que se indican en el marcado. Detengámonos un poco en los materiales que se utilizan para la producción y el refuerzo.

Materiales y características

Conocer el diámetro es solo la mitad de la batalla, pero cuando vengas a la tienda, te encontrarás con una variedad de materiales. Las tuberías de polipropileno para calefacción cumplen con GOST R 52134–2003. Están hechos de tres tipos de plástico, dos de los cuales se pueden utilizar para sistemas de agua caliente y:

formado por las mismas unidades estructurales. Sus enlaces moleculares no resisten el calentamiento, respectivamente, no son aplicables para sistemas con una temperatura de funcionamiento alta;
formado por diferentes unidades estructurales. La heterogeneidad de los enlaces entre las moléculas las hace resistentes al calor, mientras que el material no pierde su elasticidad natural;
formado por cristales. Tienen la estructura más duradera y resistente a la temperatura, mientras pierden elasticidad.

El marcado de las tuberías de polipropileno para calefacción indica su diámetro exterior. Preste atención a esto cuando necesite conectar el contorno del apartamento con el elevador central. Con una sección exterior igual, las tuberías de metal y polipropileno tienen un paso condicional interno diferente, para el metal es más ancho.

Asegúrese de elegir productos reforzados. El aluminio y la fibra de vidrio se utilizan como material de refuerzo. Es mejor dar preferencia a este último, ya que durante la instalación no es necesario quitar la capa de refuerzo hasta la profundidad de la conexión del circuito con acoplamientos y accesorios. El refuerzo con aluminio se lleva a cabo:

capa monolítica;
capa con múltiples agujeros.

Refuerzo de polipropileno con aluminio perforado

Las capas de refuerzo de aluminio y fibra de vidrio están intercaladas entre dos capas de plástico. Solo se necesita refuerzo para compensar el aumento de longitud del contorno cuando se calienta. No se trata de fortalecer el producto, ya que el plástico es muy duradero sin él. Los productos no reforzados no son adecuados, ya que tienen un coeficiente de expansión lineal demasiado alto, que es de 0,15 mm/m. A modo de comparación, para productos reforzados, es de 0,02 mm/m. Las tuberías de polipropileno para calefacción tienen tamaños estándar. Se venden en segmentos, cuya longitud es de cuatro metros.

Para mayor claridad, hagamos un cálculo. Tomemos un metro de un circuito en el que circula agua calentada a 80 grados. Multiplique la temperatura por el coeficiente de expansión lineal y obtenga los siguientes valores:

para productos reforzados - alargamiento de 1,6 mm;
para productos no reforzados - una extensión de 12 mm.

La marca también indica el valor nominal. Se designa con letras latinas РN. Por ejemplo, un producto marcado como PN16 puede soportar 16 atmósferas, pero este no es el máximo de sus capacidades. Puede soportar un mayor aumento a corto plazo. La presión nominal es un indicador en el que la vida útil de las tuberías de polipropileno será de medio siglo. El cálculo se realiza mediante programas especiales, donde la temperatura del agua se establece en 20 grados. Esto es importante, ya que a medida que aumenta la temperatura, la vida útil será naturalmente más corta, ya que, al calentarse, el plástico cambia sus características mecánicas.

Cálculo de diámetro para calefacción central.

En busca de cálculos, se estudió una gran cantidad de material, a menudo sin dar una respuesta específica a la pregunta de qué tamaño deberían tener las tuberías de polipropileno para calefacción. Cómo elegir el diámetro para que el sistema quede equilibrado. En principio, para realizar cálculos precisos, teniendo en cuenta todos los factores, debe ser un verdadero especialista y obtener una educación especializada. El cálculo del diámetro de la tubería está incluido en el cálculo hidráulico de la calefacción, que se lleva a cabo mediante programas de perfil especiales. Todos los demás métodos de cálculo serán aproximados.

El grosor de las tuberías de polipropileno para calefacción en casas y apartamentos privados con calefacción central generalmente no supera los 25 mm. Utilice también productos de 20 y 16 mm.

Todo es simple cuando necesita determinar el diámetro de una tubería de polipropileno para calefacción en apartamentos con calefacción central. Desde el elevador, que atraviesa todos los pisos, un ramal va a cada apartamento. Su sección transversal, por supuesto, es menor que la del propio tubo ascendente. Para determinar correctamente qué diámetro de tubería de polipropileno se necesita para la calefacción central, solo debe elegir el tamaño de la sección de la tubería. Asegúrese de que no haya estrechamiento del contorno. Eso es todo, depende de la elección de los materiales. Preste atención al hecho de que la sección interior debe coincidir y no la exterior.

Cálculo de diámetro para calefacción autónoma.

Durante la instalación aparecen preguntas sobre cómo elegir el diámetro de las tuberías de polipropileno para calefacción.

Cálculo del diámetro de una tubería de polipropileno para calefacción.

contornos en casas particulares. Notamos de inmediato que los cálculos son aproximados, pero esto no significa que no sean correctos. También se pueden utilizar para los contornos de apartamentos con calefacción central. Determinación de los parámetros del diámetro de una tubería de polipropileno para calentar una casa privada:

zona calentada.

Depende de cuánto calor se requiere para calentar hasta el nivel requerido. Para no profundizar en la jungla de fórmulas, puedes seguir el ejemplo general y tener en cuenta 0,1 kW de energía por metro cuadrado, con una altura de techo estándar de 2,5 m. Por supuesto, debes tener en cuenta el grado de aislamiento de la habitación, en base al cual se calcula el coeficiente de pérdida de calor. Pero para no confundirnos, simplemente sumamos un 20% a la cantidad requerida de kilovatios;

velocidad del refrigerante

Este indicador varía de 0,2 a 1,5 m/s. Cuanto mayor sea el caudal, mayor será la presión en el circuito. A menudo esto conduce a la aparición de ruido en el sistema, debido a la fricción del refrigerante contra las paredes. Para calcular el diámetro de las tuberías, se acostumbra usar un valor de hasta 0,6 m / s, óptimo para circuitos autónomos de casas particulares. De qué diámetros de tuberías de polipropileno para calefacción se seleccionan, la tasa de circulación también depende. Cuanto más grueso es el contorno, más lento fluye el agua;

diferencia de temperatura entre el suministro y el retorno.

El indicador es bastante individual. Depende de la potencia y del material de las tuberías, su aislamiento, así como de la velocidad del refrigerante. Las normas determinan que el suministro se realice a una temperatura de 80 grados, mientras que el caudal de retorno será de unos 60 grados. El refrigerante se enfría 20 grados, generalmente se tiene en cuenta este valor.

¿Qué diámetro de tuberías de polipropileno se deben usar para calentar una casa de un piso con un área de 80 m2?

hay dos constantes en la fórmula, multiplicando las cuales obtenemos el valor 304.44;
entonces este número debe multiplicarse por 9,6 (80 m2 x 0,1 kW de energía + 20% de la reserva), resulta 2100.636;
el resultado obtenido se divide por 20 (diferencia de temperatura) y por 0,6 (m/s, caudal de refrigerante);
al final calculamos la raíz cuadrada del valor obtenido y obtenemos el valor de 13,23 mm.

Espesor de pared de tuberías de polipropileno de diferentes diámetros.

Resulta que el diámetro interior de las tuberías de polipropileno para calentar una casa con un área de 80 m 2 es de 13,23 mm. Una vez más, preste atención al hecho de que las tuberías de polipropileno están marcadas según la sección exterior. También en la marca hay información sobre el grosor de la pared. Puede calcular el pase condicional en un solo paso, es más fácil que un nabo al vapor. También puede usar la tabla de la relación entre las paredes de las tuberías y su diámetro.

En base a esto, podemos concluir que en este caso es adecuada una tubería con un diámetro de 25 mm, ya que veinte es un poco corto. Para el cálculo se tomó como caudal de refrigerante 0,6 m/s, aunque se admite un valor de 0,2 m/s. En consecuencia, al elegir una tubería con una sección transversal más grande, reducimos la tasa de circulación, mientras permanece dentro del estándar.

Cálculo basado en el caudal del refrigerante

Diámetro de los tubos de polipropileno para mesa calefactora:

La relación entre el diámetro de las tuberías y la salida de calor de la calefacción.

Hay una manera fácil de calcular el diámetro de las tuberías de polipropileno para calefacción: esta es una tabla. Usémoslo y hagamos cálculos para la misma casa de un piso de 80 m2. Para calentarlo se necesitan 8 kW de energía, lo que equivale a 8000 watts. Encontramos este valor en la tabla y movemos nuestros ojos a las celdas rosas, que indican la velocidad óptima del refrigerante. En nuestro caso, estos son 0,5 y 0,3 m/s. Detenemos nuestra elección en el primer valor, que corresponde a una tubería con un diámetro de 25 mm.

Ahora compare con el resultado de los cálculos anteriores. Como puede ver, coinciden, lo que significa que ambos métodos para determinar el diámetro de las tuberías para calefacción son consistentes y se pueden usar para los cálculos. Como resultado, debe prestar atención al hecho de que aún es mejor cumplir con los estándares. el uso de tuberías demasiado estrechas y demasiado anchas afecta negativamente a las características funcionales del sistema.

La facilidad de instalación y el alto rendimiento de las tuberías de polipropileno en los sistemas de suministro de agua y calefacción es solo la punta del iceberg. Para el correcto funcionamiento de las comunicaciones instaladas, no es suficiente elegir el tipo de tubería de polímero y comprar el material en la cantidad correcta; se necesitan bocetos preliminares de diseño y, para objetos grandes, cálculos térmicos e hidráulicos serios. Para que el sistema de calefacción sea efectivo, las tuberías de polipropileno para calefacción deben tener un diámetro confirmado por estos cálculos.

Consideremos con más detalle la importancia del diámetro de las tuberías de polipropileno en la construcción de tuberías.

Material de tubería para comunicaciones. ¿Cuáles son los parámetros de la tubería?

Las preguntas sobre cómo debe verse el suministro de agua, qué diámetro de las tuberías deben tener en el suministro principal de calor a los radiadores de calefacción, se resuelven en la etapa de diseño de sistemas de soporte vital en la casa. Como resultado, el diámetro de las tuberías de polipropileno para el suministro de agua a menudo puede diferir del tamaño idéntico de la tubería del sistema de calefacción, ya que estas comunicaciones tienen diferentes propósitos y, por lo tanto, están expuestas a diferentes factores.

Nota: si la tasa de suministro de agua de la caldera en la tubería del sistema de calefacción es inferior a 0,2 m / s, entonces existe una alta probabilidad de airear la línea, y exceder la tasa de suministro en 0,2 m / s conducirá a un aumento en costos: los costos de los equipos expuestos a grandes cargas.

El uso de productos de polipropileno ha simplificado enormemente el trabajo de equipamiento de instalaciones residenciales con sistemas de suministro de agua y calentamiento de agua. Sin embargo, debe saber exactamente qué tipo de material de tubería de polímero es adecuado en un caso particular. Los tipos de tuberías de polipropileno que existen en la actualidad tienen diferentes características técnicas y están diseñadas para un área específica de uso.

Los más confiables para la instalación de tuberías de calentamiento de agua y sistemas de suministro de agua caliente (ACS) son los productos de la marca PN25 o PN30. Son estas marcas las que son capaces de soportar presiones de hasta 25 y 30 atm. respectivamente, a la temperatura de funcionamiento del refrigerante 950C. Incluso se permite la operación a corto plazo de tales tuberías a una temperatura del agua de 1200C, ya que las paredes gruesas son una característica distintiva de estos productos.

Muestras de tubería de polipropileno reforzado con aluminio.

El artículo principal sobre tuberías de polipropileno.

Para el suministro de agua fría, se utilizan tuberías de polipropileno con una pared homogénea. Para sistemas de agua caliente y circuitos de calefacción, se utilizan productos reforzados, ya que la inclusión de una carcasa de aluminio o fibra de vidrio en la estructura de la pared de una tubería de polipropileno aumenta significativamente la resistencia del material de la tubería y reduce la expansión térmica.

Como referencia: en tuberías armadas, la dilatación térmica es de 0,03 mm/m0C, mientras que para canales con pared de polipropileno homogéneo este valor es de unos 0,15 mm/m0C. En base a esto, los productos homogéneos son adecuados para el suministro de agua fría, y solo se usa polipropileno reforzado para sistemas de calefacción y agua caliente.

¿Qué diámetros se producen materiales de tubería de polipropileno?

Al elegir los componentes para un sistema de calefacción y suministro de agua, los factores decisivos son la temperatura del líquido, su caudal y presión. El área de la sección transversal requerida del sistema de suministro de agua se determina en este caso mediante cálculos realizados de acuerdo con el alcance y las condiciones de operación del equipo.

Según la configuración de la sección de la tubería (anillo redondo), sus parámetros geométricos están determinados por los diámetros exterior e interior. La clasificación actual de tuberías de polipropileno define claramente las dimensiones típicas de cada tipo de productos de tubería utilizados para la instalación.

Hasta la fecha, los fabricantes nacionales y extranjeros producen componentes para tuberías en una versión estándar. Teniendo en cuenta la aplicación práctica, se han desarrollado soluciones estándar de ingeniería que permiten determinar el paso óptimo en productos para la calefacción del hogar y otras comunicaciones de agua. Con base en los datos de la tabla, es posible hacer la elección correcta de equipos y componentes para la tubería principal de calor sin recurrir a cálculos hidráulicos.

Como regla general, uno de los siguientes valores de diámetro exterior está presente en la marca:

16, 20,25, 32 y 40 mm,

que corresponden a los diámetros interiores de las tuberías de polipropileno PN25:

10,6; 13,2; 16,6; 21,2; 26,6 mm.

Para facilitar el uso, la correspondencia entre los diámetros y espesores de pared de las tuberías de polipropileno utilizadas en los sistemas de calefacción y suministro de agua se resume en la tabla:

Tabla con datos sobre los diámetros y espesores de pared de las tuberías de polipropileno utilizadas en la vida cotidiana de la serie Una pregunta razonable. ¿Por qué se aplican parámetros externos a los productos terminados, si el tamaño del paso interno de la tubería es tan importante para la funcionalidad? Lo que pasa es que el diámetro exterior indica el tipo de conexión adecuado.

El potencial de usar tuberías de polipropileno de varios diámetros exteriores a una velocidad de refrigerante en la tubería de 0,7 m/s:

una tubería con un diámetro de 16 mm está diseñada para conectar uno o dos radiadores de calefacción;
un valor de 20 mm corresponde a la conexión de hasta 5 radiadores con una potencia total de hasta 7000 vatios);
para una mayor cantidad de radiadores (con una potencia total de hasta 11 kW), se utilizan tuberías de polímero de propileno con un diámetro exterior de 25 mm;
el material de tubería de polipropileno con una dimensión exterior de 32 mm está diseñado para equipar la casa en su totalidad o un piso con un sistema de calefacción de 10-12 kW de potencia total (máximo 19 kW);
Los productos con un diámetro de 40 mm se utilizan para colocar tuberías principales en grandes edificios residenciales. Por lo general, se trata de casas de campo y casas de campo, en las que la cantidad de calentadores alcanza las 20 piezas y la potencia total de todos los puntos de conexión es de aproximadamente 30 kilovatios.

Influencia del diámetro de la tubería en el rendimiento del sistema de calefacción

La tasa de suministro de refrigerante y la cantidad de energía térmica transferida dependen directamente de la sección interna de las tuberías de polipropileno. Para mayor claridad de esta declaración, la dependencia de proporcionar energía térmica en la intensidad del suministro de refrigerante y los valores de los diámetros de las tuberías se resumen en la tabla:

Tabla de selección de material de tubería de polipropileno según la intensidad del suministro de refrigerante y la necesidad de energía térmica. La potencia térmica se indica en W, la intensidad del suministro de refrigerante en kg / s. Los datos calculados se basan en temperaturas medias: el refrigerante suministrado a 800C, el retorno a 600C, el aire de la habitación + 200C..

Por ejemplo: a un caudal de 0,4 m/s, la siguiente cantidad de energía térmica se transferirá a la tubería:

para una línea con un tamaño exterior de 20 (sección interna de 13,2 mm), la cantidad de calor es de 4,1 kW;
para productos de propileno Ø 25 y 16,6, respectivamente, la cantidad de calor será de 6,3 kW;
las tuberías de propileno con diámetros exterior e interior de 32 y 21,2 respectivamente, tienen un suministro de energía térmica de 11,5 kW;
los materiales de tubería de 40 milímetros (tamaño de espacio libre interno de 26,6 mm) proporcionarán un suministro de calor de 17 kW.

Con un aumento en el caudal de fluido a 0,7 m/s, la intensidad del suministro de refrigerante aumentará inmediatamente en un 70-80 %.

¡Importante! El propósito práctico de la tabla anterior es recomendar, con base en el valor de la cantidad requerida de energía térmica, el diámetro de tubería requerido durante la selección de materiales de tubería para un sistema de calefacción residencial.

Veamos un ejemplo ilustrativo:

Se trata de una casa típica con una superficie útil de 250 m2. El edificio está suficientemente aislado y necesita calefacción a razón de 1 kW por 10 metros cuadrados para crear condiciones de vida normales. m, es decir, para crear una temperatura confortable en la casa, serán suficientes 25.000 vatios de energía térmica (máximo).

Nota: el primer piso siempre requiere más calor, alrededor de 2/3 de la cantidad total consumida.

Por lo tanto, de 25 kW, calentar el primer piso requerirá 15 kW, el segundo, 10 kW.

La casa está equipada con un sistema de calefacción autónomo basado en una caldera de doble circuito. Los radiadores instalados en las habitaciones se conectan en paralelo. La casa dispone de cableado por dos alas, con igual potencia calorífica. En la planta baja, la potencia por cada ala es de 7500 watts. Para el segundo piso, ambas alas requieren 5000 vatios cada una.

Una casa de dos pisos con un sistema de calentamiento de agua basado en una caldera autónoma - en el contexto La caldera produce 25 kilovatios de energía térmica para calentar la casa. Esto significa que para la red de calefacción es necesario utilizar tuberías y accesorios de polipropileno con un diámetro interior de 26,6 mm (a una velocidad de avance de 0,6 m/s). Este valor corresponde al diámetro exterior de la tubería 40 milímetros.

Para abastecer las sucursales de la planta baja se requerirán 1500 watts de calor. Usando los datos de la tabla, obtenemos lo siguiente:

a un caudal de 0,6 m / s, el diámetro óptimo de la luz interna de las tuberías de polipropileno será de 21,2 mm; el parámetro externo idéntico correspondiente a este valor, según la tabla, es de 30 mm;
para cada ala, es adecuado material de tubería con un diámetro interior de 16,6 mm, que corresponde a Ø 25 mm del contorno exterior de la sección de tuberías de polipropileno.

Ahora considere el procedimiento para conectar calentadores.

Los radiadores de calentamiento de agua tienen una potencia media de 2 kilovatios, por lo que, teóricamente, son adecuados para su inserción en el circuito tuberías con un diámetro exterior mínimo de 16 mm (PN16). Sin embargo, en la práctica se recomienda utilizar productos de polipropileno con una sección interior de 13,2 mm y un diámetro exterior de 20 mm (PN20), ya que el uso de tuberías de polímero PN16 se considera inadecuado debido a la baja capacidad de fabricación.

El segundo piso está equipado con una tubería de 32 mm. Se utilizan tuberías y accesorios de Ø25 mm para cada ala. Con los radiadores, la imagen es la misma que en el primer piso: las baterías se conectan mediante tuberías PN20.

Conclusión

Según el ejemplo anterior, para cada sección de la tubería en el sistema de calefacción, es posible seleccionar componentes del diámetro requerido; incluido esto, dependerá la eficiencia del equipo de calefacción.

Debe recordarse que los materiales para la tubería en el sistema de calefacción se seleccionan con el cálculo del cumplimiento de las características técnicas máximas de una caldera autónoma, a pesar de que, en la mayoría de los casos, la unidad funcionará normalmente, de acuerdo con el funcionamiento especificado. parámetros

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Selección del diámetro de las tuberías de polipropileno según la tabla: cálculo del diámetro y selección de tuberías de calefacción.

El procedimiento de selección de tuberías requiere una atención especialmente cuidadosa, donde se deben tener en cuenta muchos matices. Entre ellos, las propiedades fisicoquímicas son importantes. La lista debe incluir tanto la longitud como el diámetro de los productos seleccionados. Tal vez alguien no lo sepa, pero una característica como el diámetro tiene un impacto directo en la hidrodinámica de todo el sistema de calefacción. Los más extendidos entre los productos tubulares utilizados para casas particulares son estructuras con un diámetro de aproximadamente 16-40 mm.

Una característica de las tuberías de tamaños similares es que pueden hacer frente a la presión en el sistema de calefacción. Además de esto, demuestran facilidad de uso. Lo mismo se puede observar en relación con el trabajo de instalación. Con su ayuda, puede resolver de manera efectiva el problema de organizar la distribución de la tubería de manera abierta.

¿Cuál es el diámetro interior de las tuberías de polipropileno utilizadas para calefacción?

Para determinar el tamaño apropiado, puede usar la tabla o calcular el diámetro interno de las tuberías usando la siguiente fórmula:

d = √(4-U-1000/πL), donde

U - un parámetro que se define como la tasa total de consumo de agua en la casa, que debe proporcionar el suministro de agua utilizada,

L es el caudal de agua, si se utilizan productos de tubería de gran diámetro, este parámetro está determinado por un indicador de 1,5-2 m / s, y para productos con un diámetro pequeño: 0,7-1,2 m / s.

En la mayoría de los casos, las tuberías a base de polipropileno tienen un diámetro interno de aproximadamente 20-32 mm. Si planea instalar un piso cálido, generalmente la elección se detiene en estructuras de plástico, cuyo diámetro alcanza los 16 mm. Al mismo tiempo, es necesario comprender incluso antes de la instalación cuán difícil será el trabajo y, teniendo esto en cuenta, elegir un material que pueda soportar todas las cargas. Al determinar la sección de la tubería, es necesario tener en cuenta muchos factores que son típicos para el funcionamiento de los sistemas de calefacción.

Entre las muchas características, se consideran las más significativas:

temperatura del portador;
tasa de flujo;
longitud de la tubería;
diámetro de la tubería;
presión de agua caliente.

Se cree ampliamente que solo si el diámetro interno de las tuberías de polipropileno utilizadas en el sistema de calefacción se calcula correctamente, es posible garantizar el funcionamiento más eficiente y confiable del sistema. Al cometer errores de cálculo al determinar el tamaño de una tubería de polipropileno, es muy probable que surjan ciertos problemas durante la operación del sistema.

Por ejemplo, si elige un diámetro ligeramente mayor que el requerido, puede encontrar una situación en la que la presión en el sistema de calefacción no alcance el nivel óptimo, lo que resultará en una circulación de agua insuficiente en todos los apartamentos de un edificio de apartamentos. Para garantizar el correcto funcionamiento del sistema, es necesario realizar correctamente los trabajos de reparación, cuya esencia es instalar tuberías con un diámetro adecuado.

Cómo elegir el diámetro correcto de una tubería de polipropileno para calefacción

Si la tarea de organizar un sistema de calefacción surgió en una casa o casa de campo privada, entonces este problema debe resolverse, teniendo en cuenta el hecho de que el diámetro será constante solo si hay una conexión directa al sistema de calefacción central. Si estamos hablando de usar un sistema autónomo, en este caso está permitido usar tuberías de cualquier tamaño. Aquí el dueño de la casa tiene que tomar la decisión final.

Al seleccionar espacios en blanco con características adecuadas, todos los matices deben tenerse en cuenta sin falta. En primer lugar, esto se aplica a la situación en la que la casa utiliza un sistema de calefacción natural, en el que el papel decisivo no se asignará a la sección transversal y la potencia de la bomba. Esta característica se considera una de las ventajas de este sistema de calefacción.

De las desventajas de un sistema de este tipo, se debe destacar un pequeño radio de acción, así como los altos costos para la compra de elementos de mayor diámetro, que deberán usarse en tal situación.

Para que el sistema funcione de manera más eficiente, el propietario debe tener cuidado de mantener el nivel óptimo de presión. Solo si se cumple esta condición, se puede garantizar que el refrigerante en circulación pueda sortear con seguridad cualquier obstáculo en su camino. Hablando de tales barreras, en primer lugar, significa la situación con la fricción del líquido contra las paredes de la salida o grifo del dispositivo de calentamiento.

Cabe señalar que la longitud y el diámetro de los elementos de la tubería afectan directamente la resistencia y la velocidad del movimiento del fluido. Si el refrigerante fluye bastante rápido y las tuberías difieren en una sección transversal pequeña y una longitud considerable, esto conducirá a un aumento de la resistencia en el camino del agua.

El procedimiento de instalación de cada sistema de calefacción requiere la realización obligatoria de trabajos tales como el desarrollo de un esquema de proyecto. Además, ya están comenzando a preparar todos los materiales y herramientas necesarios que se requerirán para realizar el trabajo de instalación:

tubería;
guarniciones;
las herramientas necesarias.

Después de resolver este problema, ya es posible pensar directamente en la instalación de tuberías de polipropileno.

Al decidir la elección de los elementos adecuados, es necesario tener en cuenta las características de la habitación, sin olvidar el tipo de calefacción. Al realizar actividades preparatorias, es necesario evaluar de inmediato la complejidad del trabajo y correlacionarlas con sus capacidades para comprender qué tan realista es realizar este plan.

El hecho es que no en todas las situaciones el propietario puede hacer ese trabajo con sus propias manos. A veces, algunos propietarios no se atreven a asumir tal responsabilidad y simplemente invitan a especialistas calificados.

Al organizar los sistemas de calefacción, el propietario tiene la oportunidad de elegir los siguientes tipos de estructuras para la tubería:

tubos de polipropileno;
tubos metálicos;
tubos de metal y plástico.

Cada uno de estos productos tiene sus pros y sus contras, debido a las características de los materiales utilizados para su elaboración. Este punto debe recordarse sin falta cuando se decida la cuestión con la elección de la opción adecuada para su sistema.

Entre los diseños propuestos, los mejores son productos hechos de propileno. Las tuberías de metal tienen bastantes desventajas, entre las que cabe destacar el alto costo y la presencia de dificultades en la operación. Un inconveniente igualmente importante es la susceptibilidad a los procesos de corrosión, lo que afecta negativamente su vida útil.

En cuanto a los productos de metal y plástico, son más asequibles y no crean problemas de uso. Sin embargo, en términos de confiabilidad y resistencia, pierden frente a los análogos hechos de polipropileno. Por esta razón, es necesario abandonar de inmediato tal opción de diseño para un dispositivo basado en ellos para sistemas de calefacción.

En base a esto, se sugiere la conclusión, que se reduce a lo siguiente: la mejor solución para el dispositivo del sistema es el polipropileno, ya que es ideal para ensamblar tuberías por donde circulará el agua.

Cabe recordar que las estructuras de polipropileno son de diferentes tipos: algunas están diseñadas para hacer circular agua caliente, mientras que otras son frías. Por esta razón, es necesario elegir el material teniendo en cuenta el tipo específico de trabajo planificado.

Por ejemplo, si se planea colocar tuberías para calefacción a través de las cuales fluirá agua caliente, entonces debe abandonar de inmediato el uso de estructuras diseñadas para agua fría para ellas. El hecho es que, en este caso, prevalecerá un régimen de temperatura diferente que, en última instancia, conducirá a violaciones de las condiciones de funcionamiento y esto puede provocar un mal funcionamiento del sistema.

Ventajas del polipropileno

Si el propietario resuelve el problema de instalar un piso cálido o un sistema de calefacción en la casa, entonces, sin duda, puede optar por tuberías de polipropileno. En muchos sentidos, tal solución es preferible debido a la presencia de muchas características positivas de estas estructuras. Entre los más significativos se encuentran los siguientes:

fiabilidad;
larga vida útil, que puede alcanzar los 100 años;
alta resistencia a los procesos de corrosión;
falta de depósitos minerales;
exposición a productos químicos;
sin problemas durante el montaje;
las características de diseño le permiten realizar trabajos de reparación en caso de mal funcionamiento o avería;
bajo costo.

Desventajas del polipropileno.

Si hablamos de las desventajas que son características de este tipo de material, en primer lugar es necesario tener en cuenta la inflamabilidad y la exposición a altas temperaturas.

Al comenzar a organizar un sistema de calefacción en la casa, es muy importante elegir el diámetro que tendrá el diseño de la tubería. Además, no se debe elegir un diámetro demasiado grande de tuberías de polipropileno, ya que esto afectará negativamente el funcionamiento del sistema.

Instalación de sistemas de calefacción mediante tuberías de polipropileno.

Una de las etapas importantes en la instalación del sistema de calefacción es resolver el problema con el esquema, que deberá seguirse al realizar el trabajo. Y si hablamos del uso de estructuras de polipropileno, entonces pueden estar involucradas las siguientes opciones:

El movimiento de fluido en el sistema de calefacción por gravedad. Esta opción le permite al propietario negarse a usar la bomba de circulación, ya que el líquido en el sistema fluirá naturalmente. Se puede implementar un esquema similar en habitaciones que se caracterizan por un suministro de electricidad inestable, lo que hace que sea muy difícil mantener la bomba funcionando continuamente.
Sistema de llenado inferior en calefacción. Una característica de este esquema es el uso de cableado de viga, que se basa en el uso de una bomba provista por un aumento en la presión del agua, que se logra debido a un diámetro más pequeño.
Es aceptable un esquema en el que los sistemas de una y dos tuberías están conectados a un radiador, que se realiza a través de un tipo de conexión lateral o inferior.

Instalación de sistemas de calefacción a partir de tuberías de polipropileno.

Si lo desea, puede instalar los componentes de propileno del sistema de tuberías con sus propias manos, sin recurrir a los servicios de profesionales. El procedimiento en sí se realiza mediante soldadura. Además, es inaceptable usar conexiones roscadas para unir elementos de polipropileno.

Incluso antes de soldar, es necesario preparar los componentes de ensamblaje, cortarlos en fragmentos de la longitud requerida, para lo cual se utilizan tijeras especiales. Esto debe hacerse con especial cuidado para dar a los cortes bordes suaves y evitar la formación de rebabas. Este trabajo lleva bastante tiempo.

El trabajo de soldadura se lleva a cabo utilizando equipos apropiados, que están diseñados para tales operaciones. Para conectar los elementos de la tubería de esta manera, debe colocar la tubería en una boquilla de un diámetro adecuado, luego de lo cual se somete a calentamiento, llevándola a una temperatura de 260 grados. El procedimiento para calentar la tubería puede tomar un tiempo diferente, esto se ve afectado principalmente por el diámetro del producto. Digamos que si el tamaño de la tubería es de 20 mm, será suficiente calentar durante 5 segundos. Con un diámetro mayor de la estructura, que, digamos, tiene un valor de 50 mm, tardará 18 segundos en calentarse.

Conclusión

La instalación de un sistema de calefacción en un apartamento o una casa de campo requiere tener en cuenta una gran cantidad de características, entre las cuales juega un papel importante la elección del diámetro de las tuberías de polipropileno. Se debe prestar mucha atención a este punto, recordando que esto afectará no solo la facilidad de instalación del sistema de calefacción, sino también la calidad de su trabajo.

Por lo tanto, si decide hacer este trabajo con sus propias manos, primero debe preparar los materiales necesarios. Las tuberías deben seleccionarse solo teniendo en cuenta las condiciones futuras de su operación, así como la necesidad de garantizar una circulación suficiente. De lo contrario, no todos los consumidores recibirán agua en cantidades suficientes.

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Características de los tubos de calefacción de polipropileno.

Tubos, acoplamientos y accesorios de polipropileno.

Materiales y características

formado por las mismas unidades estructurales. Sus enlaces moleculares no resisten el calentamiento, respectivamente, no son aplicables para sistemas con una temperatura de funcionamiento alta;
formado por diferentes unidades estructurales. La heterogeneidad de los enlaces entre las moléculas las hace resistentes al calor, mientras que el material no pierde su elasticidad natural;
formado por cristales. Tienen la estructura más duradera y resistente a la temperatura, mientras pierden elasticidad.

El marcado de las tuberías de polipropileno para calefacción indica su diámetro exterior. Preste atención a esto cuando necesite conectar el contorno del apartamento con el elevador central. Con una sección exterior igual, las tuberías de metal y polipropileno tienen un paso condicional interno diferente, para el metal es más ancho.

capa monolítica;
capa con múltiples agujeros.

Refuerzo de polipropileno con aluminio perforado

para productos reforzados - alargamiento de 1,6 mm;
para productos no reforzados - una extensión de 12 mm.

La marca también indica la presión nominal. Se designa con letras latinas РN. Por ejemplo, un producto marcado como PN16 puede soportar 16 atmósferas, pero este no es el máximo de sus capacidades. Puede soportar un mayor aumento a corto plazo. La presión nominal es un indicador en el que la vida útil de las tuberías de polipropileno será de medio siglo. El cálculo se realiza mediante programas especiales, donde la temperatura del agua se establece en 20 grados. Esto es importante, ya que a medida que aumenta la temperatura, la vida útil será naturalmente más corta, ya que, al calentarse, el plástico cambia sus características mecánicas.

Cálculo de diámetro para calefacción central.

El grosor de las tuberías de polipropileno para calefacción en casas y apartamentos privados con calefacción central generalmente no supera los 25 mm. Utilice también productos de 20 y 16 mm.

Cálculo de diámetro para calefacción autónoma.

Durante la instalación aparecen preguntas sobre cómo elegir el diámetro de las tuberías de polipropileno para calefacción.

Cálculo del diámetro de una tubería de polipropileno para calefacción.

zona calentada.

diferencia de temperatura entre el suministro y el retorno.

El indicador es bastante individual. Depende de la potencia de la caldera y del material de las tuberías, su aislamiento, así como de la velocidad del refrigerante. Las normas determinan que el suministro se realice a una temperatura de 80 grados, mientras que el caudal de retorno será de unos 60 grados. El refrigerante se enfría 20 grados, generalmente se tiene en cuenta este valor.

¿Qué diámetro de tuberías de polipropileno se deben usar para calentar una casa de un piso con un área de 80 m2?

hay dos constantes en la fórmula, multiplicando las cuales obtenemos el valor 304.44;
entonces este número debe multiplicarse por 9,6 (80 m2 x 0,1 kW de energía + 20% de la reserva), resulta 2100.636;
el resultado obtenido se divide por 20 (diferencia de temperatura) y por 0,6 (m/s, caudal de refrigerante);
al final calculamos la raíz cuadrada del valor obtenido y obtenemos el valor de 13,23 mm.

Espesor de pared de tuberías de polipropileno de diferentes diámetros.

Resulta que el diámetro interior de las tuberías de polipropileno para calentar una casa con un área de 80 m2 es de 13,23 mm. Una vez más, preste atención al hecho de que las tuberías de polipropileno están marcadas según la sección exterior. También en la marca hay información sobre el grosor de la pared. Puede calcular el pase condicional en un solo paso, es más fácil que un nabo al vapor. También puede usar la tabla de la relación entre las paredes de las tuberías y su diámetro.

Cálculo basado en el caudal del refrigerante

Diámetro de los tubos de polipropileno para mesa calefactora:

La relación entre el diámetro de las tuberías y la salida de calor de la calefacción.

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Elegimos el diámetro de las tuberías para calefacción: esquema de cálculo, características según el material de fabricación.

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 hacer esto, necesita saber el diámetro óptimo de las tuberías de calefacción: ¿cómo elegirlo y calcularlo usted mismo?

Dificultades para elegir el diámetro de las tuberías de calefacción.

Esquema de calefacción que indica el diámetro de las tuberías.

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:

La velocidad del refrigerante. Afecta no solo al aumento del ruido durante el funcionamiento del suministro de calor, sino que también es necesario para una distribución óptima del calor entre los aparatos de calefacción. Simplemente, el agua no debería tener tiempo de enfriarse a un nivel mínimo cuando llega al último radiador del sistema;
Volumen del portador de calor. Por lo tanto, el diámetro de las tuberías con circulación natural de calefacción debe ser grande para reducir las pérdidas debido a la fricción del fluido en la superficie interna de la línea. Sin embargo, junto con esto, aumenta el volumen del refrigerante, lo que conlleva un aumento en el costo de calentarlo;
pérdidas hidráulicas. Si se utilizan diferentes diámetros de tuberías de plástico para calefacción en el sistema, inevitablemente se producirá una diferencia de presión en su unión, lo que conducirá a un aumento de las pérdidas hidráulicas.

¿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.

El procedimiento para calcular la sección transversal de las líneas de suministro de calor.

Antes de calcular el diámetro de una tubería de calefacción, es necesario determinar sus parámetros geométricos básicos. 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 específico de tuberías, debe conocer las siguientes características de la designación de dimensiones geométricas:

El cálculo del diámetro de las tuberías de polipropileno para calefacción se realiza teniendo en cuenta el hecho de que los fabricantes indican las dimensiones exteriores. Para calcular la sección útil, es necesario restar dos espesores de pared;
Para tuberías de acero y cobre, se dan las dimensiones internas.

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:

El diámetro óptimo de las tuberías con circulación natural de calefacción debe ser de 30 a 40 mm;
Para un sistema cerrado con movimiento forzado del refrigerante, se deben usar tuberías más pequeñas para crear una presión y un caudal de agua óptimos.

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 la potencia térmica del sistema. Para hacer esto, debe usar la siguiente fórmula:

Donde Q es la salida de calor calculada de calefacción, kW / h, V es el volumen de la habitación (casa), m³, Δt es la diferencia entre las temperaturas en la calle y en la habitación, ° С, K es el calor calculado coeficiente de pérdida de la casa, 860 es el valor para convertir los valores recibidos en un formato de kWh aceptable.

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.

Q=(47*43*1,1)/860=2,585 kWh

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 la rugosidad de la superficie interior de las carreteras.

Velocidad del agua en tuberías

Tabla para calcular el diámetro de la tubería de calefacción.

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. Por lo tanto, este valor 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. Se pueden descargar sistemas de software similares en una versión de demostración con capacidades de cálculo limitadas.

Cálculo del colector de calefacción y manguitos de montaje.

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:

M0=M1+M2+M3+M4

Donde M0 es el diámetro deseado del colector, M1, M2, M3, M4 son los diámetros de las tuberías conectadas.

Al determinar la altura y la distancia óptima entre las boquillas, 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.

Manguito para montar tubos de calefacción.

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 manguito debe montarse sobre mortero de cemento o material incombustible similar.

Datos adicionales para calcular el diámetro de las tuberías de suministro de calor.

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. Debe estar a una altura mínima de 1,5 con respecto a otros elementos calefactores. 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.

Dimensiones geométricas y peso de los tubos de acero.

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 tener en cuenta no solo sus dimensiones geométricas, sino también su 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 la gravedad específica de 1 m.p. linea de acero

Conociendo estas características adicionales, es posible realizar el cálculo más preciso de los parámetros del sistema de calefacción, incluida la selección correcta de los diámetros de las tuberías de calefacción.

Material de la tubería de calefacción

Construcción de tuberías de polímero.

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:

Polímero. Están fabricados en polipropileno o polietileno reticulado. La diferencia radica en los componentes adicionales agregados durante el proceso de producción. Después de calcular el diámetro de las tuberías de polipropileno para el suministro de calor, debe elegir el grosor correcto de su pared. Varía de 1,8 a 3 mm, dependiendo de los parámetros de presión máxima en las líneas;
Acero. Hasta hace poco, esta era la opción más común para organizar la calefacción. A pesar de sus características de resistencia más que buenas, las tuberías de acero tienen una serie de inconvenientes importantes: instalación compleja, oxidación gradual de la superficie y mayor rugosidad. Alternativamente, se pueden utilizar tuberías de acero inoxidable. Uno de sus costos es un orden de magnitud mayor que los "negros";
Cobre. De acuerdo a las características técnicas y operativas, los ductos de cobre son la mejor opción. Se caracterizan por un estiramiento suficiente, es decir, si el agua se congela en ellos, la tubería se expandirá durante algún tiempo sin perder la estanqueidad. La desventaja es el alto costo.

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 montan mediante soldadura por arco (conexiones de mejor calidad) o método roscado.

¿Cuántos pellets se necesitan para calentar una casa de 100 metros cuadrados?

¡Buenos días!

Como sabes, la eficiencia energética de un sistema de calefacción no depende solo de la potencia de la caldera y del número de radiadores. Este es un parámetro bastante complejo, ligado al régimen climático de la región, los materiales con los que está construida la casa, la calidad y cantidad de equipos y accesorios de calefacción. Y las tuberías de calefacción juegan el papel de uno de los "primeros violines" en el sistema de calefacción.

¿Qué diámetro de tubería es mejor utilizar para que la circulación del refrigerante en el circuito sea lo más eficiente posible? Como regla general, se utilizan programas especiales para esto, sin embargo, existen conceptos alternativos que le permiten realizar esta operación usted mismo. Abriremos ligeramente el "velo del secreto" y le informaremos de la manera más simple posible sobre esquemas de cálculo complejos que le permitan optimizar el calentamiento de la casa de tal manera que sea cálido y cómodo y al mismo tiempo lo haga. no tener que tirar el dinero.

¿Realmente importa el diámetro de la tubería? Como muestra la práctica, ¡extremadamente! Depende de una serie de factores que aseguran una alta eficiencia de todo el circuito:

Rendimiento y coeficiente de transferencia de calor. Aquellas. el volumen total del refrigerante que está en la línea en un cierto período de tiempo y está sujeto a calentamiento.
La presión del refrigerante en el circuito, la temperatura y la velocidad de su movimiento.
Pérdidas hidráulicas surgidas en las uniones de tuberías y elementos de diversas secciones. Cuantas más transiciones, mayor es la pérdida.
El nivel de ruido del sistema de calefacción.

Hay varios tipos de diámetro:

Externo. Tiene en cuenta la sección transversal de la cavidad interna y el grosor de las paredes de la tubería. Usado para .
Interior. Refleja el valor de la sección transversal de la cavidad interna de la tubería. Especifica la capacidad de la canalización.
nominal (condicional). Representa el valor promedio de los diámetros internos obtenidos como resultado de los cálculos.

Para que el sistema de calefacción funcione completamente, además de la sección de la tubería, se deben tener en cuenta otros factores:

Las propiedades del refrigerante, que es agua, anticongelante o vapor.
El material del que están hechas las tuberías.
La velocidad del refrigerante.
Tipo de sistema de calefacción: uno o dos tubos.
Tipo de circulación: natural o forzada.

Material de la tubería

Antes de determinar qué diámetro de tubería es el más adecuado para calentar una casa privada, es necesario decidir de qué material estará hecha la tubería. Esto le permite designar el método de instalación, el costo del proyecto y predecir de antemano posibles pérdidas de calor. En primer lugar, las tuberías se dividen en metal y polímero.

metal

Acero (negro, inoxidable, galvanizado).

Se caracterizan por una excelente fuerza y resistencia al daño mecánico. La vida útil es de al menos 15 años (con tratamiento anticorrosión hasta 50 años).

Temperatura de funcionamiento - 130⁰C. La presión máxima en la tubería es de hasta 30 atmósferas. No te enojes. Sin embargo, son pesados, difíciles de instalar (requiere equipo especial y costos de tiempo significativos), sujetos a la corrosión. Un alto coeficiente de transferencia de calor aumenta la pérdida de calor incluso en la etapa de transporte del refrigerante a los radiadores. Requiere pintura posterior a la instalación. La superficie interior es rugosa, lo que provoca la acumulación de depósitos en el interior del sistema.

El acero inoxidable no necesita ser pintado y no está sujeto a procesos corrosivos, lo que prolonga significativamente la vida útil de las tuberías y del circuito de calefacción en su conjunto.

Cobre.

La temperatura máxima del ambiente de trabajo es de 250⁰C. Presión de trabajo: 30 atmósferas o más. Recurso operativo - más de 100 años. Alta resistencia a la congelación de medios ya la corrosión.

Este último impone una restricción al intercambio de cobre con otros materiales (aluminio, acero, acero inoxidable); el cobre solo es compatible con el latón. La suavidad de las paredes internas evita la formación de placa y no perjudica el rendimiento de la tubería, lo que reduce la resistencia hidráulica y permite utilizar tuberías de menor diámetro. Plasticidad, peso ligero y tecnología de conexión simple (soldadura, accesorios). El pequeño grosor de la pared y los accesorios de conexión evitan las pérdidas hidráulicas.

El inconveniente más importante es el costo extremadamente alto, que supera el precio de las contrapartes de plástico entre 5 y 7 veces. Además, la suavidad del material lo hace vulnerable a partículas mecánicas (impurezas) en el sistema de calefacción que, como resultado de la fricción abrasiva, provocan el desgaste de las tuberías desde el interior. Para prolongar la vida útil de las tuberías de cobre, se recomienda equipar el sistema con filtros especiales.

La alta conductividad térmica del cobre para evitar la pérdida de calor requiere la disposición de manguitos aislantes, pero también lo convierte en un material indispensable para los sistemas de calefacción por suelo radiante.

Polímero

Pueden ser de polietileno, polipropileno, metal-plástico. Cada modificación tiene sus propias características técnicas, según la tecnología de producción, los aditivos utilizados y las características específicas de la estructura.

Vida útil - 30 años. Temperatura del portador - 95⁰C (corto plazo - 130⁰C); el calentamiento excesivo conduce a la deformación de las tuberías, lo que reduce la vida útil. Se caracterizan por una resistencia insuficiente a la congelación del refrigerante, por lo que se rompen. La suavidad del revestimiento interior evita la formación de placa, mejorando así el rendimiento hidrodinámico de la tubería.

La plasticidad del material permite colocar los tubos sin cortarlos, reduciendo así el número de accesorios. El plástico no reacciona con el concreto y no se oxida, lo que le permite ocultar el tubo de calor en el piso y equipar "pisos cálidos". Una ventaja especial de las tuberías de plástico son sus buenas propiedades de insonorización.

Las tuberías de polietileno bajo la influencia de altas temperaturas son propensas a una expansión lineal significativa, lo que requiere la disposición de bucles de compensación y puntos de conexión adicionales.

Los análogos de polipropileno deben contener una "capa antidifusión" en la estructura, que evita que el circuito se airee.

El nivel de presión en el circuito predetermina no solo el diámetro de las tuberías de polímero, sino también el grosor de la pared, que varía en el rango de 1,8 a 3 mm. Las conexiones de montaje simplifican la instalación del circuito, pero aumentan las pérdidas hidráulicas.

Al decidir qué diámetro elegir, se deben tener en cuenta los detalles del marcado de varias tuberías:

el plástico y el cobre están marcados según la sección exterior;
acero y metal-plástico - en el interior;
a menudo, la sección se indica en pulgadas, para el cálculo deben convertirse a milímetros. 1 pulgada = 25,4 mm.

Para determinar el diámetro interior de la tubería, conociendo las dimensiones de la sección exterior y el espesor de la pared, debe restar el doble del valor del espesor de la pared del diámetro exterior.

Tamaño, temperatura y presión óptimos

Al organizar un pequeño circuito de calefacción de tipo estándar, algunas recomendaciones de expertos le permitirán prescindir de cálculos complejos:

Para tuberías con circulación de portador natural, se recomienda utilizar tuberías con una sección interna de 30-40 mm. Un aumento en los parámetros amenaza con un consumo irrazonable de refrigerante, una disminución en la velocidad de su movimiento y una caída en la presión dentro del circuito.
Un diámetro de tubería demasiado pequeño provocará una sobrecarga dentro de la línea, lo que puede provocar su ruptura en los lugares de los elementos de conexión.
Para garantizar la velocidad necesaria de movimiento del refrigerante y la presión requerida dentro del circuito con circulación forzada, se da preferencia a las tuberías con una sección transversal de no más de 30 mm. Cuanto mayor sea la sección de la tubería y más larga la línea, más potente se selecciona la bomba de circulación.

¡Importante! La disposición de un sistema de calefacción eficiente implica el uso de tuberías de varias secciones en diferentes secciones de la tubería principal.

El nivel de presión de trabajo del circuito no debe exceder el límite de estabilidad:

intercambiador de calor integrado en la caldera (máx. - 3 atm o 0,3 MPa);
o 0,6 MPa (con circuito de radiador).

Un indicador en el rango de 1,5 a 2,5 atm se considera óptimo para sistemas de calefacción con bomba circular. En condiciones de circulación natural - de 0,7 a 1,5 atm. Exceder el estándar inevitablemente causará un accidente. Para controlar el nivel de presión en los sistemas de calefacción, se equipan tanques de expansión y manómetros.

La calefacción autónoma le permite ajustar la temperatura del refrigerante de forma independiente, según la temporada y las necesidades individuales de los residentes de la casa. Se considera que la temperatura óptima está en el rango de 70 a 80⁰C, en sistemas de calefacción por vapor - 120-130⁰C. La mejor solución sería utilizar calderas de gas o eléctricas que permitan controlar y regular el calentamiento del circuito, cosa que no se puede decir de los equipos de combustibles sólidos.

Las características de diseño de los sistemas de calefacción también predeterminan las características del régimen de temperatura:

el calentamiento máximo del portador en el cableado de un solo circuito es de 105 ⁰C, en el cableado de doble circuito - 95 ⁰C.
en el medio la temperatura está limitada a 95⁰C, en acero - 130⁰C.

La diferencia de temperatura entre el suministro y el retorno es de 20⁰C.

Potencia de caldera y circuito

La eficiencia de la caldera, que juega uno de los papeles clave en el sistema de calefacción, se ve afectada no solo por el diámetro de las tuberías, sino también por:

tipo de combustible utilizado;
la ubicación de la caldera (la extracción de la unidad de caldera fuera de la casa requiere mayor potencia, una mayor sección transversal y aislamiento de la línea en el área exterior);
el nivel de aislamiento térmico de las paredes exteriores de la casa;
uso de un circuito de calefacción para el suministro de agua caliente.

Al elegir una caldera, debe tener en cuenta los factores anteriores y hacer una reserva de energía de 1,5 a 2 veces.

Métodos de cálculo

según tablas especiales. Sin embargo, su uso todavía implica cálculos preliminares: la potencia del sistema de calefacción, la velocidad del refrigerante y las pérdidas de calor a lo largo de la línea principal.
Por energía térmica.
Según el coeficiente de resistencia.

Lo que necesitas saber para calcular

Se requiere la siguiente información para el cálculo:

La necesidad de calor (salida de calor) de toda la casa y cada habitación por separado;
La potencia total de los aparatos de calefacción utilizados (caldera y radiadores).
La pérdida total de calor de la casa y de cada habitación por separado durante el período invernal más frío.
Valor de la resistencia. Está determinado por el diagrama de cableado, la longitud de la carretera, el número y la forma de las curvas, conexiones, giros.
El volumen total del portador de calor cargado en la calefacción principal.
Velocidad de flujo.
La potencia de la bomba de circulación (para calentamiento forzado).
Presión de línea.

Cálculo de la sección de tubería para sistemas de calefacción con circulación de aire forzado:

Procedimiento de cálculo

Cálculo de la potencia térmica requerida.
Determinación de la tasa de circulación del portador en el sistema de calefacción.
Cálculo de la resistencia del circuito de calefacción.
Cálculo de la sección requerida de la tubería.
Cálculo del diámetro óptimo del colector de calefacción (si es necesario).

Cálculo de la potencia térmica del sistema.

Método 1. La forma más sencilla de calcular la salida de calor se basa en el estándar establecido de 100 vatios por 1 m² de espacio. Aquellas. con una superficie de casa de 180 m², la potencia del circuito de calefacción será de 18000 vatios o 18 kW (180 × 100 = 18000).

Método 2. A continuación se muestra una fórmula que le permite corregir los datos, teniendo en cuenta la reserva de energía en caso de heladas severas:

Sin embargo, estos métodos se caracterizan por una serie de errores, ya que no tiene en cuenta la gama de factores que afectan la pérdida de calor:

altura del techo, que puede variar de 2 a 4 metros o más, lo que significa que el volumen de las habitaciones calentadas, incluso con la misma área, no será constante.
la calidad del aislamiento de la fachada de la casa y el porcentaje de pérdida de calor a través de paredes exteriores, puertas y ventanas, pisos y techos;

conductividad térmica de ventanas de doble acristalamiento y materiales con los que se construye la casa.

Condiciones climáticas de las regiones.

Método 3. El método que se presenta a continuación tiene en cuenta todos los factores necesarios.

El volumen de toda la casa o de cada habitación por separado se calcula según la fórmula:

V - El volumen de la habitación calentada.
h - Altura del techo.
S - El área de la habitación climatizada.

La potencia total del circuito se calcula:

A menudo se utiliza la siguiente fórmula:

En este caso, el factor de corrección regional se toma de la siguiente tabla:

El factor de corrección de pérdida de calor (K) depende directamente del aislamiento térmico del edificio. Es habitual utilizar los siguientes valores medios:

Con aislamiento térmico mínimo (estructuras típicas de madera o metal hechas de láminas delgadas), se tiene en cuenta un coeficiente en el rango de 3 a 4;
Ladrillo simple - 2-2.9;
El nivel promedio de aislamiento (doble ladrillo) - 1-1.9;
Aislamiento térmico de alta calidad de la fachada - 0.6-0.9.

Velocidad del agua en tuberías

La uniformidad de la distribución de la energía térmica sobre los elementos del circuito depende de la velocidad a la que se mueve el líquido, y cuanto menor es el diámetro de la tubería, más rápido se mueve. Hay límites de velocidad:

no menos de 0,25 m/s, de lo contrario se forman tapones de aire en el circuito que impiden el movimiento del refrigerante y provocan pérdidas de calor. Con una presión insuficiente, los tapones de aire no llegarán a las grúas y salidas de aire Mayevsky instaladas, lo que significa que serán inútiles;
no más de 1,5 m/s, de lo contrario, la circulación del portador se acompaña de ruido.

El caudal de referencia es de 0,36 a 0,7 m/s.

Esto debe guiarse por la elección de una sección de tubería adecuada. Al instalar una bomba de circulación, es posible controlar la circulación del refrigerante en el circuito sin aumentar el diámetro de la tubería.

Cálculo de la resistencia del circuito de calefacción.

Al calcular la sección transversal de la tubería por el coeficiente de resistencia, el primer paso es determinar la presión en la tubería:

Luego, sustituyendo los valores de los diámetros de las tuberías, se selecciona el valor mínimo de pérdida de calor. En consecuencia, el diámetro que satisfaga unas condiciones de resistencia aceptables será el deseado.

Cálculo del colector de calefacción.

Si el sistema de calefacción prevé la disposición de un colector de distribución, entonces la determinación de su diámetro se basa en el cálculo de las secciones de tuberías conectadas a él:

La distancia entre las boquillas del colector debe ser igual a su triple diámetro.

Ejemplos

Veamos ejemplos.

Cálculo para un circuito de dos tubos.

Vivienda de dos plantas con una superficie de 340m².
El material de construcción es piedra Inkerman (piedra caliza natural), caracterizada por una baja conductividad térmica. → Coeficiente de aislamiento de la vivienda = 1.
Grosor de la pared - 40 cm.
Ventanas - plástico, de una sola cámara.
Pérdida de calor del 1er piso - 20 kW; el segundo - 18 kw.
Circuito bitubo con ala independiente en cada planta.
El material de la tubería es polipropileno.
Temperatura de servicio - 80⁰C.
La temperatura de salida es de 60⁰C.
El delta de temperatura es de 20⁰C.
Altura del techo - 3 m.
Región - Crimea (sur).
La temperatura media de los cinco días más fríos del invierno es de (-12⁰C).

340 × 3 \u003d 1020 (m³) - el volumen de la habitación;
20- (-12) \u003d 32 (⁰C) - la diferencia (delta) de temperaturas entre la habitación y la calle;
1020×1×32/860≈38 (kW) - potencia del circuito de calefacción;
Determinación de la sección de tubería en el primer tramo desde la caldera hasta el ramal. Según la siguiente tabla, los tubos de 50, 63 o 75 mm de sección son adecuados para transmitir una potencia térmica de 38 kW. Es preferible la primera opción, porque proporciona la velocidad más alta de movimiento del transportador.
Para distribuir el flujo portador al primer y segundo piso, los directorios prescriben tuberías con un diámetro de 32 mm y 40 mm para capacidades de 18 y 20 kW, respectivamente.
En cada piso, el circuito se divide en dos líneas con una carga equivalente de 10 y 9 kW, respectivamente, y una sección transversal de 25 mm.
A medida que la carga disminuye debido al enfriamiento del refrigerante, el diámetro de las tuberías debe reducirse a 20 mm (en el primer piso, después del segundo radiador, en el segundo, después del tercero).
El cableado inverso se realiza en la misma secuencia.

Para calcular mediante la fórmula D = √354x(0,86xQ/∆t)/V, tomamos la velocidad de la portadora de 0,6 m/s. Obtenemos los siguientes datos √354x(0.86×38/20)/0.6≈31 mm. Este es el diámetro nominal de la tubería. Para la implementación en la práctica, es necesario seleccionar diferentes diámetros de tubería en diferentes secciones de la tubería, que, en promedio, se reducirán a los datos calculados de acuerdo con el algoritmo descrito en los párrafos 4-7.

Determinación del diámetro de tubería para un sistema monotubo con circulación forzada

Como en el caso anterior, el cálculo se realiza según el esquema indicado. La única excepción es el funcionamiento del equipo de bombeo, que aumenta la velocidad del transportador y asegura la uniformidad de su temperatura en el circuito.

Una reducción significativa en la potencia (hasta 8,5 kW) ocurre solo en el cuarto radiador, donde se realiza la transición a un diámetro de 15 mm.
Después del quinto radiador, hay una transición a una sección transversal de 12 mm.

¡Importante! El uso de tuberías de un material diferente hará sus propios ajustes al cálculo, porque. Cada material tiene un nivel diferente de conductividad térmica. Es especialmente importante tener en cuenta la pérdida de calor de una tubería de metal.

Características del cálculo de la sección transversal de tuberías metálicas.

Los sistemas de calefacción hechos de tuberías metálicas deben tener en cuenta el coeficiente de pérdida de calor a través de las paredes. Esto es especialmente importante con una longitud significativa de la tubería, cuando las pérdidas de calor por metro lineal pueden tener consecuencias catastróficas para los radiadores finales.

Poniendo una reserva de energía en el sistema de energía y eligiendo el diámetro de tubería correcto, es posible evitar fugas de calor significativas.

Cómo elegir el diámetro de la tubería para calentar.

Los cálculos realizados permiten determinar las secciones transversales de la tubería en valores específicos (aproximados). Además de fórmulas complejas, existen tablas especiales que simplifican la determinación de la sección transversal deseada con el conocimiento de los principales parámetros del sistema de calefacción.

Usando la tabla y los valores de potencia térmica, el modo de suministro y las temperaturas de retorno, así como una velocidad de refrigerante razonable (resaltada en rosa), se selecciona el diámetro de tubería deseado.

A partir del diámetro de la tubería calculado correctamente depende del calor y los costos de calefacción del hogar.

Una opción seleccionada adecuadamente no requerirá costos adicionales para calentar el líquido y permitirá que el refrigerante pase a través del sistema a una buena velocidad.

¿Qué diámetro de tubería se necesita para calentar una casa privada?

Las especificaciones de la tubería incluyen tres tipos de diámetros:

externo- el diámetro, teniendo en cuenta el grosor de las paredes, se tiene en cuenta al calcular los sujetadores de montaje, el área requerida, el aislamiento térmico, etc .;
interior- el parámetro técnico principal del elemento, muestra el tamaño del espacio, se calcula para el rendimiento del sistema, teniendo en cuenta las cualidades físicas del refrigerante;
condicional- el valor promedio del juego interno, redondeado hacia arriba o hacia abajo a milímetros o pulgadas del valor estándar, aproximadamente igual al diámetro interno, se marca como DN (anteriormente - DU).

Referencia. El paso condicional se calcula para determinar la capacidad de la tubería.

Al elegir la sección requerida, se tienen en cuenta los siguientes parámetros:

hidrodinámica sistemas: con un aumento en el volumen del refrigerante que pasa, la eficiencia del sistema disminuye, por lo tanto, elegir un diámetro de tubería más grande implica una disminución en la eficiencia del sistema;
presión en el interior sistemas: si la sección transversal es grande, entonces la velocidad de paso del refrigerante a lo largo del circuito es baja. Esto aumenta la pérdida de calor, el riesgo de que el líquido hierva en la caldera de calefacción durante la circulación natural.

¡Atención! Si las tuberías tienen un diámetro más pequeño, esto también conduce a una pérdida de velocidad del fluido, ya que la resistencia dentro del sistema aumenta y el refrigerante no pasa. Este es plagado de pérdida de temperatura y ruido en funcionamiento pilas

potencia de la caldera de calefacción- cuanto más fuerte sea la caldera, se puede utilizar el mayor diámetro;

longitud del sistema- afecta el rendimiento del circuito, por ejemplo, una tubería en 25 milímetros puede perderse unos treinta litros de agua por minuto;
método de circulación de líquido- para forzado se permite tomar una sección más pequeña en comparación con la circulación natural;
velocidad de enfriamiento del refrigerante- el diámetro correctamente seleccionado garantizará una velocidad adecuada de paso del refrigerante a través de todas las habitaciones;
área de la habitación- la sección transversal es uno de los parámetros de transferencia de calor por metro cuadrado;
Número de giros y vueltas- reduce la velocidad de paso del refrigerante y la presión en el sistema;
material- la influencia de las características físicas del material en el rendimiento del refrigerante y la transferencia de calor a una cierta velocidad del portador de energía.

Cálculo de potencia

En primer lugar, calcule la potencia de todo el sistema de calefacción. El cálculo se realiza según la fórmula:

Qt=V*∆t*K/860

Donde:

Qt- potencia calorífica, kW.
V- la dimensión del local calentado, m³.
∆t es la diferencia entre la temperatura interior de la vivienda y la temperatura exterior de la vivienda en invierno.
Para- coeficiente que muestra la pérdida de calor del edificio.

Para edificios estándar, se utilizan valores promedio.

Principio de cálculo

El punto de partida común para determinar la sección transversal requerida es la cuadratura de la habitación calentada: 10 metros cuadrados metro. exigir 1 kw de calor, por lo que la habitación es 30 metros cuadrados metro.

con una altura de techo de unos tres metros debe conseguir 3 kilovatios.

Teniendo estos datos, calcula el diámetro usando la fórmula:

D= √(354*(0,86*Q/∆t)/V),

V— velocidad del refrigerante en el sistema (metros por segundo);

q- la cantidad requerida de calor para calefacción (kW);

∆t- la diferencia entre las alimentaciones (inversa y directa) (C);

D- sección (en milímetros).

Determinación del tamaño de tubería correcto para los sistemas de calefacción

El tamaño de las tuberías depende del tipo de sistema de calefacción de una casa privada.

Con circulación natural

Los primeros y últimos tubos que se montan con una caldera de calefacción deben coincidir con el diámetro de su boquilla de 25 a 50 mm.

Foto 1. Esquema de un sistema de calefacción con circulación natural. Los números indican los componentes de la estructura.

Es recomendable elegir el diámetro máximo permitido, ya que en el futuro disminuirá al aumentar la presión en el sistema (la ramificación con una sección de una pulgada se realiza mediante una tubería en 3/4 de pulgada, la siguiente parte es media pulgada).

Referencia. La primera disminución se realiza después de la primera rama. En el punto final, el diámetro mínimo corresponde al recomendado ( 12,7 o 19 mm).

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Con circulación forzada

Para sistemas con circulación forzada está permitido tomar tuberías más estrechas que por gravedad, porque la bomba proporciona la presión en el sistema.

sección transversal depende del esquema de conexión y del cableado y varía en el sistema de menos a más y viceversa o permanece sin cambios(con un sistema de calefacción de un solo tubo).

Con haz de luz la sección del tubo que sale del perol al colector ― 19mm, a los radiadores, el ramal va con caños en 12,7 mm.

tipos de radiadores

Las baterías se utilizan para la calefacción de espacios:

hierro fundido― son de larga vida, insensibles a teplonositelya y la presión, son capaces de sostener los golpes de ariete;
aluminio― vida útil media 15 años, buena disipación de calor, bastante frágil, no soporta alta presión y refrigerante sucio;
bimetálico- servir 25 años, emiten bien el calor, resistente al golpe de ariete, insensible al portador de energía;
acero- operado durante 10 años, buena disipación de calor, soportar presión media, caprichoso para el refrigerante;
cobre― son de larga vida, insensibles al tipo y las cualidades del líquido, sostienen bien la presión y sus diferencias.

Conexión

Dos tipos populares conexiones de la batería:

un tubo- tanto el suministro de refrigerante caliente como el retorno del refrigerante enfriado se realizan a través de una tubería;

Foto 2

dos tubos- el suministro de líquido calentado pasa por una tubería, frío - por la segunda.

Referencia. El tercer tipo no es el más popular. tipo de colector, en el que las tuberías van desde un colector hasta cada radiador. El método es bueno para calentar, pero costoso por el costo del equipo.

En cada tipo, el contorno puede ir:

verticalmente- de los pisos superiores a los inferiores, a menudo utilizados en sistemas de gravedad;
horizontalmente- la tubería conecta todos los radiadores en serie, se usa tanto en circulación natural como forzada.

La conexión de los radiadores puede ser superior, inferior, diagonal. El tipo de conexión afecta el diámetro de las tuberías conectadas y su número.

Tipos de tuberías para calefacción.

Se utilizan varios tipos de tuberías para los sistemas de calefacción.

metal

El tipo más demandado, fabricado de dos tipos de acero:

carbón:

poco sujeto a expansión;
precio bajo;
insensible al estrés mecánico;
altamente susceptible a la corrosión.

inoxidable:

no sujeto a estrés mecánico;
menos susceptible a la corrosión;
pequeña extensión;
precio más alto en comparación con el carbono.

Los tubos de metal están hechos:

costura de soldadura)― las costuras son directas y espirales; en los sistemas de calefacción, se utilizan contornos con una costura en espiral, ya que una línea recta puede divergir por los efectos de la temperatura;
laminación- en cuanto a características técnicas y durabilidad, son superiores a las de sutura (insensibles a la temperatura y la presión), a un precio más elevado.

Las propiedades positivas incluyen:

pequeña extensión;
la posibilidad de instalación en cualquier superficie excepto paneles de yeso;
resistencia al golpe de ariete;
límite de temperatura hasta 1500 grados.

De las deficiencias, notamos solo:

susceptibilidad a la corrosión;
inconveniente de instalación;
gran peso

¡Importante! Independientemente de las tuberías con las que esté equipado el sistema, se recomienda montar los primeros enlaces de salida y retorno de la caldera de calefacción. solo partes metalicas.

Cobre

El más caro, pero también excepcional en calidad. Producido desde:

cobre de alta calidad;
mezclas de cobre y zinc;
cobre recubierto con una capa de cloruro de polivinilo o polietileno.

Referencia. Para sistemas de calefacción, se deben seleccionar tuberías con marcas. ES 1057, indicando el tratamiento del cobre con fósforo, lo que aumenta aún más su resistencia al agua.

Según el método de fabricación, las tuberías se dividen en:

recocido— más elástico y suave;
no recocido- difícil.

En la instalación, se conectan mediante soldadura dura.

Entre las ventajas nota:

amplio rango de temperatura ( de -100 °С a +250 °С);
pequeña extensión;
toda la vida hasta cien años;
material ecológico;
alta resistencia a la presión.

Foto 3. Tuberías de cobre conectadas a radiadores de calefacción. Tales estructuras sirven durante mucho tiempo.

Las desventajas incluyen:

la inconveniencia de usar cobre con otros metales: las reacciones químicas que ocurren durante la interacción pueden provocar corrosión;
las corrientes parásitas afectan negativamente al tiempo de funcionamiento.

metal-plástico

Tubos de metal-polímero (metal-plástico) - construcción de cinco capas: polietileno reticulado (modificado), capa adhesiva, aluminio delgado, pegamento y una capa protectora de polietileno en el interior. El tubo se cose con una superposición (ultrasonido) o una junta a tope (láser).

Los contornos de metal-propileno se utilizan en:

abastecimiento de agua y calefacción;
transferencia de gases licuados;
suministro de aire caliente;
como pantalla de protección de cables.

Foto 4. Tubos de metal y plástico para sistemas de calefacción. En la parte media de los productos hay una capa de aluminio.

El uso se debe a la gran cantidad de ventajas de este tipo:

inmune a ambientes agresivos;
resistente a la corrosión;
económico en instalación;
prácticamente no hay fugas;
no crezca demasiado;
no requiere soldadura con accesorios de prensa;
impermeable a los gases;
resistente a la biodeposición y al óxido;
flexibilidad, mantener bien su forma;
baja conductividad térmica;
soportar el estrés por calor hasta +110 grados;
no propenso a la condensación;
facilitar.

Las desventajas incluyen:

por expansión lineal 2,5 veces exceder las tuberías de metal;
sujeto a estrés mecánico;
con una exposición prolongada a la luz solar, los campos electromagnéticos se desgastan rápidamente;
rotura por instalación incorrecta o superación del ángulo de flexión;
débil cuando se expone a ácidos orgánicos;
las conexiones de crimpado deben estar apretadas.

Las tuberías se utilizan para la instalación de calefacción. en 16 y 20 milímetros.

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