Cálculo de tuberías de polipropileno para calefacción. ¿Qué diámetro se necesita? Un ejemplo de su cálculo. Selección del diámetro de la tubería de un sistema de calefacción autónomo.

El diseño correcto de un sistema de calefacción debe tener en cuenta todos los factores posibles que influyen en su eficiencia. Además de la selección correcta de los componentes principales, caldera, radiadores, grupos de seguridad, la sección transversal de las líneas debe calcularse correctamente. Para hacer esto, necesita conocer el diámetro óptimo de las tuberías de calefacción: ¿cómo elegir el correcto y calcularlo usted mismo?

Dificultades para elegir el diámetro de las tuberías de calefacción.

Parecería que la elección del 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 y baterías.

Pero en la práctica, una tubería de suministro o un diámetro seleccionado incorrectamente puede conducir a un deterioro significativo en el funcionamiento de todo el sistema. Esto se debe a los procesos que ocurren durante el movimiento del agua por 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 principales características del calentamiento, que dependen directamente de la sección transversal de las tuberías:

• Velocidad de movimiento 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 dispositivos de calefacción. Simplemente, el agua no debería tener tiempo de enfriarse al nivel mínimo cuando alcanza el último radiador del sistema;
• Volumen de refrigerante... Por lo tanto, el diámetro de las tuberías con circulación natural de calefacción debe ser grande para reducir las pérdidas durante la fricción del líquido contra 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 el sistema utiliza diferentes diámetros de tuberías de plástico para calentar, inevitablemente habrá una diferencia de presión en su unión, lo que conducirá a un aumento de las pérdidas hidráulicas.

¿Cómo elegir el diámetro de la tubería para calentar para que después de la instalación no tenga que rehacer todo el sistema de calefacción debido a una eficiencia extremadamente baja? En primer lugar, debe realizar el cálculo correcto de la sección transversal de las carreteras. Para hacer esto, se recomienda utilizar programas especiales y, si lo desea, verificar manualmente el resultado usted mismo.

En la unión, los diámetros de las tuberías de polipropileno para calefacción se reducen debido a la superposición. 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 la 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 la tubería - diámetro. Pero, de hecho, depende del grosor de la pared y del material de fabricación. Antes de comprar un determinado modelo 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 externas. Para calcular la sección útil, es necesario restar dos espesores de pared;
• Las dimensiones internas se dan para tubos de acero y cobre.

Conociendo estas características, puede calcular el diámetro del colector de calefacción, tuberías y otros componentes para la instalación.

Al elegir tuberías de calentamiento de polímero, es imperativo aclarar la presencia de una capa de refuerzo en la estructura. Sin él, cuando se expone al agua caliente, la línea no tendrá la rigidez adecuada.

Determinación de la producción de calor del sistema.

¿Cómo elegir el diámetro de tubería correcto para calentar 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 el programa para calcular el diámetro de las tuberías de calefacción. Si no están allí, puede utilizar cálculos aproximados. Primero necesita encontrar la capacidad térmica del sistema. Para hacer esto, necesita usar la siguiente fórmula:

Q = (V * Δt * K) 860

Dónde Q- potencia térmica calculada de calefacción, kW / h, V- el volumen de la habitación (casa), m³, Δt- la diferencia entre las temperaturas exteriores e interiores, ° С, PARA- el coeficiente calculado de pérdida de calor en el hogar, 860 - el valor para convertir los valores obtenidos a un formato de kW / h aceptable.

Las mayores dificultades en el cálculo preliminar del diámetro de las tuberías de plástico para calefacción son causadas 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 salida de calor requerida de una habitación con un volumen total de 47 m³. Al mismo tiempo, 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 la potencia térmica requerida es.

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 de movimiento del refrigerante.

En los cálculos presentados, no se tiene en cuenta la corrección por la rugosidad de la superficie interior de la red.

Velocidad del agua en tuberías

La presión óptima del refrigerante en la red es necesaria para la distribución uniforme de la energía térmica sobre los radiadores y las baterías. Para la selección correcta de los diámetros de las tuberías de calefacción, se deben tomar los valores óptimos de la velocidad del avance del agua en las tuberías.

Vale la pena recordar que cuando se excede la intensidad del movimiento del refrigerante, pueden ocurrir ruidos extraños en el sistema. Por 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 excede, aparecerán ruidos de construcción en tuberías y radiadores.

Para el cálculo final del diámetro de la tubería de calefacción, utilice los datos de la siguiente tabla.

Sustituyendo en la fórmula para calcular el diámetro de la tubería de calefacción en los valores obtenidos anteriormente, puede determinar que el diámetro óptimo de la tubería para una habitación en particular será de 12 mm. Esta es solo una estimación aproximada. En la práctica, los expertos recomiendan agregar un 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. Estos paquetes de software se pueden descargar 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: un tubo, dos tubos y colector. Sin embargo, para este último, es necesario realizar el cálculo correcto del diámetro del colector de calefacción.

Este elemento calefactor es necesario para distribuir el refrigerante en varios circuitos. En este caso, el cálculo del diámetro correcto del colector de calefacción está indisolublemente vinculado con el cálculo de la sección transversal óptima de la tubería. Esta es la siguiente etapa en el diseño de un sistema de suministro de calor.

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

Dónde M0- el diámetro del colector requerido, M1, M2, M3, М4- diámetros de 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.

Pero además de este componente del sistema, a menudo es necesario utilizar otros adicionales. ¿Cómo saber el diámetro del manguito del tubo calefactor? Solo después de realizar un cálculo preliminar de la sección transversal de las carreteras. Además, debe tener en cuenta el grosor de las paredes y el material de su fabricación. De ello dependerá el diseño del manguito y el grado de su aislamiento térmico.

El valor del diámetro del manguito para calentar tuberías está influenciado por el material de fabricación de la pared, así como por la tubería. Es importante considerar el posible grado de expansión 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.

La instalación del liner debe realizarse sobre mortero de cemento o material no combustible similar.

Datos adicionales para calcular el diámetro de las tuberías de calefacción.

Después de elegir el diámetro de las tuberías para calentar una casa privada, debe elegir el material adecuado para su fabricación y también tener en cuenta las características del sistema de calefacción. Este parámetro está influenciado por el trazado 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 elevador y seleccionar correctamente el tamaño de su sección. Debe estar a una altura mínima de 1,5 en relación con otros elementos calefactores. Para aumentar la velocidad de movimiento del refrigerante, el diámetro de los tubos de polipropileno utilizados en la construcción del distribuidor de refuerzo debe ser un tamaño mayor que el de la línea principal.

También es importante considerar el grosor de la 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 las tuberías 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 encontrar más información sobre el grosor de la pared de las tuberías de polímero para calefacción en 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 grosor 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 lm. línea de acero.

Conociendo estas características adicionales, puede realizar el cálculo más preciso de los parámetros del sistema de calefacción, incluida la selección correcta de los diámetros de la tubería de calefacción.

Material de la tubería de calefacción

Además de la elección correcta de los diámetros de las tuberías para el suministro de calor, es necesario conocer las características de su material de fabricación. Esto afectará la pérdida de calor del sistema, así como la laboriosidad de la instalación.

Debe recordarse que el cálculo de los diámetros de las tuberías de calefacción se realiza solo después de la elección del material para su fabricación. Actualmente, se utilizan varios tipos de tuberías para completar los sistemas de suministro de calor:

• Polímero... Están hechos de PP o XLPE. La diferencia radica en los componentes adicionales que se agregan durante el proceso de producción. Después de calcular el diámetro de las tuberías de polipropileno para el suministro de calor, debe seleccionar correctamente el grosor de su pared. Varía de 1.8 a 3 mm, dependiendo de los parámetros de la 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 desventajas significativas: instalación compleja, oxidación gradual de la superficie y mayor rugosidad. Alternativamente, se pueden utilizar tubos de acero inoxidable. Uno de sus costos es un orden de magnitud más alto que los "negros";
• Cobre... En términos de características técnicas y operativas, las tuberías de cobre son la mejor opción. Se caracterizan por un alargamiento suficiente, es decir si el agua se congela en ellos, la tubería se expandirá durante algún tiempo sin pérdida de estanqueidad. La desventaja es el alto costo.

Además del diámetro de la tubería correctamente seleccionado y calculado, debe decidir el método de su conexión. También depende del material de fabricación. Para el polímero, se utiliza una conexión de manguito mediante soldadura o sobre una base adhesiva (muy raramente). Las tuberías de acero se instalan mediante soldadura por arco (conexiones de mejor calidad) o método roscado.

En el video, puede ver un ejemplo de cálculo del diámetro de las tuberías en función del caudal óptimo del refrigerante:

Con la ayuda del cálculo hidráulico, puede seleccionar correctamente los diámetros y longitudes de las tuberías, equilibrar correctamente y rápidamente el sistema con la ayuda de las válvulas del radiador. Los resultados de este cálculo también le ayudarán a elegir la bomba de circulación adecuada.

Como resultado del cálculo hidráulico, es necesario obtener los siguientes datos:

m es el caudal del agente de calefacción para todo el sistema de calefacción, kg / s;

ΔP es la pérdida de carga en el sistema de calefacción;

ΔP 1, ΔP 2 ... ΔP n, es la pérdida de presión de la caldera (bomba) a cada radiador (del primero al n);

Consumo de portador de calor

El caudal de refrigerante se calcula mediante la fórmula:

Cp - capacidad calorífica específica del agua, kJ / (kg * deg. C); para cálculos simplificados, lo tomamos igual a 4.19 kJ / (kg * deg. C)

ΔPt es la diferencia de temperatura en la entrada y la salida; usualmente tomamos el suministro y devolución de la caldera

Calculadora de consumo de agente calefactor(solo para agua)

Q = kW; Δt = o C; m = l / s

De la misma manera, puede calcular el caudal del refrigerante en cualquier sección de la tubería. Las secciones se seleccionan para que la velocidad del agua sea la misma en la tubería. Por lo tanto, la división en secciones se produce antes del tee o antes de la reducción. Es necesario resumir en términos de potencia todos los radiadores a los que fluye el refrigerante por cada tramo de la tubería. Luego sustituya el valor en la fórmula anterior. Estos cálculos deben realizarse para las tuberías frente a cada radiador.

Velocidad del refrigerante

Luego, utilizando los valores obtenidos del caudal de refrigerante, es necesario calcular para cada sección de tuberías frente a los radiadores. la velocidad de movimiento del agua en las tuberías de acuerdo con la fórmula:

donde V es la velocidad de movimiento del refrigerante, m / s;

m es el caudal del refrigerante a través de la sección de tubería, kg / s

ρ es la densidad del agua, kg / metro cúbico. se puede tomar igual a 1000 kg / metro cúbico.

f - área de la sección transversal de la tubería, metros cuadrados se puede calcular usando la fórmula: π * r 2, donde r es el diámetro interior dividido por 2

Calculadora de velocidad del refrigerante

m = l / s; tubo mm en mm; V = Sra

Pérdida de carga en la tubería

ΔPp tr = R * L,

ΔPp tr - pérdida de presión por fricción en la tubería, Pa;

R - pérdidas por fricción específicas en la tubería, Pa / m; en la literatura de referencia del fabricante de la tubería

L es la longitud de la sección, m;

Pérdida de presión sobre las resistencias locales.

La resistencia local en una sección de tubería es la resistencia en accesorios, válvulas, equipos, etc. Las pérdidas de carga en las resistencias locales se calculan mediante la fórmula:

donde Δp ms - pérdida de presión sobre las resistencias locales, Pa;

Σξ es la suma de los coeficientes de resistencias locales en el sitio; Los coeficientes de resistencia local los especifica el fabricante para cada accesorio.

V es la velocidad del refrigerante en la tubería, m / s;

ρ es la densidad del refrigerante, kg / m 3.

Resultados del cálculo hidráulico

Como resultado, es necesario sumar las resistencias de todas las secciones a cada radiador y compararlas con los valores de referencia. Para que la bomba incorporada proporcione calor a todos los radiadores, la pérdida de presión en la rama más larga no debe exceder los 20.000 Pa. La velocidad de movimiento del refrigerante en cualquier área debe estar en el rango de 0,25 a 1,5 m / s. A velocidades superiores a 1,5 m / s, puede aparecer ruido en las tuberías, y se recomienda una velocidad mínima de 0,25 m / s para evitar burbujas de aire en las tuberías.

Para resistir las condiciones anteriores, es suficiente elegir los diámetros de tubería correctos. Esto se puede hacer de acuerdo con la tabla.

Indica la potencia total de los radiadores que aporta la tubería con calor.

Selección rápida de diámetros de tubería según tabla

Para casas de hasta 250 metros cuadrados. siempre que haya una bomba de 6 y válvulas térmicas de radiador, no se puede hacer un cálculo hidráulico completo. Puede seleccionar los diámetros de la siguiente tabla. En tramos cortos, la potencia se puede superar ligeramente. Se realizaron cálculos para el refrigerante Δt = 10 o C yv = 0.5 m / s.

Tubo	Potencia del radiador, kW
Tubería 14x2 mm	1.6
Tubería 16x2 mm	2,4
Tubería 16x2,2 mm	2,2
Tubería 18x2 mm	3,23
Tubería 20x2 mm	4,2
Tubería 20x2,8 mm	3,4
Tubería 25x3,5 mm	5,3
Tubería 26x3 mm	6,6
Tubería 32х3 mm	11,1
Tubería 32x4,4 mm	8,9
Tubería 40x5,5 mm	13,8

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En este artículo, consideraremos sistemas con circulación forzada. En ellos, el movimiento del refrigerante es proporcionado por una bomba de circulación que funciona constantemente. Al elegir el diámetro de las tuberías para calefacción, se supone que su tarea principal es garantizar la entrega de la cantidad requerida de calor a los dispositivos de calefacción: radiadores o registros. Para el cálculo, necesitará los siguientes datos:

• Pérdida general de calor en una casa o apartamento.
• El poder de los dispositivos de calefacción (radiadores) en cada habitación.
• Longitud de la tubería.
• Método de cableado del sistema (monotubo, bitubo, con circulación forzada o natural).

Es decir, antes de continuar con el cálculo de los diámetros de las tuberías, primero calcule las pérdidas totales de calor, determine la potencia de la caldera y calcule la potencia de los radiadores para cada habitación. También deberá decidir el método de cableado. Con base en estos datos, dibuja un diagrama y luego simplemente comienza a calcular.

Para determinar el diámetro de las tuberías para calefacción, necesitará un diagrama con valores espaciados de la carga térmica en cada elemento.

A qué más debes prestar atención. Por el hecho de que el diámetro exterior está marcado para tuberías de polipropileno y cobre, y se calcula el diámetro interior (restar el espesor de la pared). Para acero y metal-plástico, la dimensión interior se reduce al marcar. Así que no olvides esta "cosita".

Cómo elegir el diámetro de la tubería de calefacción.

Déjanos explicarte. Es importante para nosotros entregar la cantidad de calor requerida a los radiadores y al mismo tiempo lograr un calentamiento uniforme de los radiadores. En sistemas con circulación forzada, lo hacemos mediante tuberías, un portador de calor y una bomba. En principio, todo lo que necesitamos es "expulsar" una cierta cantidad de refrigerante dentro de un cierto período de tiempo. Aquí hay dos opciones: colocar tuberías de menor diámetro y suministrar el refrigerante a mayor velocidad, o hacer un sistema de mayor sección, pero con menos tráfico. Por lo general, se elige la primera opción. Y es por eso:

Dado que hay un cierto conjunto de diámetros y una cierta cantidad de calor que debe entregarse a través de ellos, no es razonable contar lo mismo cada vez. Por lo tanto, se desarrollaron tablas especiales, según las cuales, según la cantidad de calor requerida, la velocidad de movimiento del refrigerante y los indicadores de temperatura del funcionamiento del sistema, se determina el tamaño posible. Es decir, para determinar la sección transversal de las tuberías en el sistema de calefacción, busque la tabla deseada y úsela para seleccionar la sección transversal adecuada.

El cálculo del diámetro de las tuberías para calefacción se realizó de acuerdo con esta fórmula (si lo desea, puede calcular). Luego, los valores calculados se registraron en la tabla.

La fórmula para calcular el diámetro de la tubería de calefacción.

D - el diámetro requerido de la tubería, mm ∆t ° - delta de temperatura (diferencia entre el suministro y el retorno), ° С Q - carga en esta sección del sistema, kW - la cantidad de calor que hemos determinado que se requiere para calentar la habitación

V - velocidad del refrigerante, m / s - se selecciona de un cierto rango.

En los sistemas de calefacción individuales, la velocidad de movimiento del refrigerante puede ser de 0,2 m / sa 1,5 m / s. Se sabe por la experiencia operativa que la velocidad óptima está en el rango de 0,3 m / s - 0,7 m / s. Si el refrigerante se mueve más lentamente, aparecen atascos de aire; si es más rápido, el nivel de ruido aumenta considerablemente. El rango óptimo de velocidades se selecciona en la tabla. Las mesas están diseñadas para diferentes tipos de tuberías: metal, polipropileno, metal-plástico, cobre. Los valores se calculan para modos de funcionamiento estándar: con temperaturas altas y medias. Para que el proceso de selección sea más comprensible, veamos ejemplos específicos.

Cálculo para un sistema de dos tubos.

Hay una casa de dos pisos con un sistema de calefacción de dos tubos, dos alas en cada piso. Se utilizarán productos de polipropileno, modo de funcionamiento 80/60 con un delta de temperatura de 20 ° C. La pérdida de calor de la casa es de 38 kW de energía térmica. El primer piso tiene 20 kW, el segundo 18 kW. El diagrama se muestra a continuación.

Esquema de calefacción de dos tuberías para una casa de dos pisos. Ala derecha (haz clic para agrandar)

Esquema de calefacción de dos tuberías para una casa de dos pisos. Ala izquierda (haz clic para agrandar)

Hay una tabla a la derecha, según la cual determinaremos el diámetro. El área rosada es la zona de velocidad óptima de movimiento del refrigerante.

Tabla para calcular el diámetro de los tubos de calefacción de polipropileno. Modo de funcionamiento 80/60 con una temperatura delta de 20 ° C (haga clic para ampliar)

Empezamos el cálculo.

1. Determinamos qué tubería debe usarse en la sección desde la caldera hasta la primera rama. Todo el refrigerante pasa a través de esta sección, por lo que pasa todo el volumen de 38 kW de calor. En la tabla encontramos la línea correspondiente, a lo largo de ella llegamos a la zona teñida de color rosa y subimos. Vemos que son adecuados dos diámetros: 40 mm, 50 mm. Por razones obvias, elegimos el más pequeño: 40 mm.
2. Veamos el diagrama nuevamente. Donde el flujo se divide, 20 kW van al primer piso, 18 kW van al segundo piso. En la tabla encontramos las líneas correspondientes, determinamos la sección transversal de las tuberías. Resulta que criamos ambas ramas con un diámetro de 32 mm.
3. Cada uno de los contornos se divide en dos ramas con igual carga. En el primer piso, 10 kW (20 kW / 2 = 10 kW) van a la derecha y a la izquierda, en el segundo, 9 kW (18 kW / 2) = 9 kW). Según la tabla, encontramos los valores correspondientes para estos tramos: 25 mm. Este tamaño se utiliza más hasta que la carga térmica desciende a 5 kW (consulte la tabla). Luego viene la sección de 20 mm. En el primer piso, vamos 20 mm después del segundo radiador (ver la carga), en el segundo, después del tercero. En este punto, hay una enmienda hecha por la experiencia acumulada: es mejor cambiar a 20 mm con una carga de 3 kW.

Todo. Se calculan los diámetros de las tuberías de polipropileno para un sistema de dos tuberías. Para el retorno, no se calcula la sección transversal, y el cableado se realiza con las mismas tuberías que el suministro. La técnica, esperamos, sea clara. No será difícil realizar un cálculo similar en presencia de todos los datos iniciales. Si decide utilizar otras tuberías, necesitará otras tablas calculadas para el material que necesita. Puede practicar en este sistema, pero para un modo de temperaturas medias de 75/60 ​​y un delta de 15 ° C (tabla siguiente).

Tabla para calcular el diámetro de los tubos de calefacción de polipropileno. Modo de funcionamiento 75/60 ​​y delta 15 ° C (haga clic para ampliar)

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

El principio sigue siendo el mismo, la metodología cambia. Usemos una tabla diferente para determinar el diámetro de la tubería con un principio de entrada de datos diferente. En él, la zona óptima de la velocidad de movimiento del refrigerante es de color azul, los valores de potencia no están en la columna del costado, sino que se ingresan en el campo. Por lo tanto, el proceso en sí es un poco diferente.

Tabla para calcular el diámetro de las tuberías de calefacción.

Con esta tabla, calculamos el diámetro interior de la tubería para un esquema de calefacción simple de una tubería para un piso y seis radiadores conectados en serie. Empezamos el cálculo:

Tenga en cuenta nuevamente que la tabla anterior define los diámetros internos. A partir de ellos, puede encontrar el marcado de tuberías hechas del material deseado.

Parece que no debería haber problemas con la forma de calcular el diámetro de la tubería de calefacción. Todo está lo suficientemente claro. Pero esto es cierto para los productos de polipropileno y metal-plástico: su conductividad térmica es baja y las pérdidas a través de las paredes son insignificantes, por lo que no se tienen en cuenta al calcular. Otra cosa son los metales: acero, acero inoxidable y aluminio. Si la longitud de la tubería es significativa, las pérdidas a través de su superficie serán significativas.

Características del cálculo de la sección transversal de tuberías metálicas.

Para grandes sistemas de calefacción con tuberías metálicas, se deben tener en cuenta las pérdidas de calor a través de las paredes. Las pérdidas no son tan grandes, pero con una gran longitud, pueden llevar a que la temperatura en los últimos radiadores sea muy baja debido a la elección incorrecta del diámetro.

Calculemos la pérdida para una tubería de acero de 40 mm con un espesor de pared de 1,4 mm. Las pérdidas se calculan mediante la fórmula:

q = k * 3,14 * (tv-tp)

q - pérdida de calor por metro de tubería,

k es el coeficiente de transferencia de calor lineal (para una tubería dada es 0.272 W * m / s);

tv - temperatura del agua en la tubería - 80 ° С;

tp - temperatura del aire en la habitación - 22 ° С.

Sustituyendo los valores, obtenemos:

q = 0,272 * 3,15 * (80-22) = 49 W / s

Resulta que se pierden casi 50 W de calor por metro. Si la extensión es significativa, puede volverse crítica. Está claro que cuanto mayor es la sección transversal, mayores son las pérdidas. Si necesita tener en cuenta estas pérdidas, al calcular las pérdidas, las pérdidas en la tubería se agregan a la disminución de la carga de calor en el radiador y luego, de acuerdo con el valor total, se encuentra el diámetro requerido.

Determinar el diámetro de las tuberías de calefacción no es una tarea fácil.

Pero para los sistemas de calefacción individuales, estos valores generalmente no son críticos. Además, al calcular la pérdida de calor y la potencia del equipo, la mayoría de las veces los valores calculados se redondean hacia arriba. Esto le da un cierto margen, lo que le permite no realizar cálculos tan complejos.

Una pregunta importante: ¿dónde conseguir las mesas? Casi todos los sitios web de los fabricantes tienen tablas de este tipo. Puede leerlo directamente desde el sitio o puede descargarlo usted mismo. Pero qué hacer si aún no ha encontrado las tablas que necesita para el cálculo. Puede utilizar el sistema de selección de diámetro que se describe a continuación, o puede hacerlo de otra manera.

A pesar de que al marcar diferentes tuberías se indican diferentes valores (internos o externos), con cierto error se pueden equiparar. En la siguiente tabla puede encontrar el tipo y la designación de un diámetro interior conocido. Puede encontrar inmediatamente el tamaño de tubería correspondiente de un material diferente. Por ejemplo, debe calcular el diámetro de las tuberías de calefacción de metal y plástico. No encontró la tabla para MT. Pero hay polipropileno. Seleccione las dimensiones para el PPR y luego use esta tabla para encontrar análogos en el MP. Naturalmente, habrá un error, pero para sistemas con circulación forzada, está permitido.

Tabla de correspondencia de diferentes tipos de tuberías (haga clic para ampliar)

A partir de esta tabla, puede determinar fácilmente los diámetros internos de las tuberías de calefacción y sus marcas.

Selección del diámetro de la tubería para calefacción.

Este método no se basa en cálculos, sino en un patrón que se puede rastrear en el análisis de un número suficientemente grande de sistemas de calefacción. Esta regla fue deducida por los instaladores y la utilizan en sistemas pequeños para casas y apartamentos privados.

El diámetro de las tuberías se puede seleccionar simplemente siguiendo una regla determinada (haga clic para ampliar)

La mayoría de las calderas de calefacción tienen dos tamaños de tuberías de suministro y retorno: ¾ y ½ pulgada. Es con una tubería de este tipo que el cableado se realiza en la primera rama, y ​​luego en cada rama el tamaño disminuye en un paso. De esta manera, puede determinar el diámetro de las tuberías de calefacción en el apartamento. Los sistemas suelen ser pequeños (de tres a ocho radiadores en el sistema, como máximo) de dos a tres ramales, uno o dos radiadores en cada uno. Para tal sistema, el método propuesto es una excelente opción. Prácticamente lo mismo ocurre con las pequeñas casas particulares. Pero si ya hay dos pisos y un sistema más ramificado, entonces hay que contar y trabajar con tablas.

Resultados

Con un sistema no muy complejo y ramificado, el diámetro de las tuberías del sistema de calefacción se puede calcular de forma independiente. Para hacer esto, necesita tener datos sobre la pérdida de calor de la habitación y la potencia de cada radiador. Luego, utilizando la tabla, puede determinar la sección transversal de la tubería que hará frente al suministro de la cantidad de calor requerida. Es mejor confiar la disección de circuitos complejos de elementos múltiples a un profesional. Como último recurso, calcule usted mismo, pero intente, al menos, obtener un consejo.

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Grueso y delgado: cómo calcular el diámetro de una tubería para calentar

¡Saludos, camaradas! Este artículo trata sobre qué diámetro de tubería elegir para calentar. En él, hablaré sobre los métodos para calcular la permeabilidad y la sección transversal, daré una serie de recomendaciones prácticas para la selección de tamaños y explicaré la diferencia entre diferentes tipos de tuberías. Entonces vamos.

La sección interior determina las capacidades de transporte de calor de la tubería.

Método de cálculo

Dato de referencia

Existe una relación simple y comprensible entre la carga de calor, la sección transversal de la tubería y la velocidad de movimiento del refrigerante: la cantidad de energía calorífica bombeada se puede aumentar haciendo que la tubería sea más gruesa o haciendo que el agua se mueva más rápido.

Con la sección, todo está claro: cuanto más gruesa es la tubería, más cara es. ¿Por qué es imposible aumentar significativamente la velocidad de bombeo del refrigerante? Porque cuando se eleva a 1,5 m / s, surgen ruidos hidráulicos notables, lo que hace que permanecer en una habitación con calefacción sea francamente incómodo.

Normalmente, la sección de llenado se calcula para una velocidad de flujo de 0,4 a 0,6 m / s. Reducir la velocidad a 0,25 m / sy menos no solo afectará la eficiencia del calentamiento, sino que tampoco permitirá que el refrigerante exprima los bloqueos de aire hacia la salida de aire o el grifo Mayevsky.

Los sistemas de calefacción modernos están equipados con salidas de aire automáticas. Para que la válvula funcione, el aire debe salir a la válvula mediante el flujo de agua.

Aquí hay una tabla que le permite calcular el diámetro interno de una tubería con una carga térmica conocida en una cantidad mínima de tiempo.

Diámetro interior, mm	Flujo de calor (kW) a velocidad de flujo, m / s
0,4	0,5	0,6
12	3,7	4,6	5,5
15	5,75	7,2	8,6
20	10,2	12,8	15,3
25	16	20	24
32	26,2	32,7	39,2
40	40,9	51,1	61,3
50	63,9	79,8	95,8

¿Cómo elegir el diámetro de las tuberías para calefacción, guiado por esta tabla? Muy simple:

1. Seleccione la carga de calor que mejor se adapte a sus condiciones de la segunda a la cuarta columnas;
2. Tome el valor correspondiente de la primera columna.

Carga de calor

¿Qué tipo de animal es este? ¿Carga de calor? ¿Cómo calcularlo con tus propias manos?

• Para el embotellado en una casa privada, se toma igual a la potencia máxima de una caldera de calefacción, bomba de calor u otra fuente de calor;

El tamaño de las tuberías en la salida de la caldera se selecciona de acuerdo con su potencia máxima.

• Para la conexión a un dispositivo de calefacción independiente, la carga de calor es igual a la potencia de la placa de identificación, corregida para el régimen de temperatura real. Como regla general, los fabricantes indican la potencia para las condiciones ideales: el delta de temperaturas entre el refrigerante y el aire de la habitación climatizada a 70 grados (es decir, a +20 en la habitación, la batería debe calentarse a 90 C). En la práctica, el circuito autónomo mantiene 70-75 grados en el suministro y 50-55 en el regreso, lo que, a un cómodo +25 en la casa, dará un delta de temperatura de 30-50 C.Con un delta de 50 grados. , la potencia térmica de la batería disminuirá y será 50/70 = 0,714 del valor del pasaporte;

El tamaño de las conexiones depende de la potencia nominal del dispositivo, corregida por la temperatura real del refrigerante.

• Para secciones individuales del circuito, la carga de calor es igual a la potencia total de los calentadores conectados. Digamos que si se instalan dos baterías de 1,2 KW en una habitación, será igual a 1,2 * 2 = 2,4 KW.

La carga de calor en la sección del circuito es igual a la potencia total de los dispositivos de calefacción conectados a él.

¿Dónde obtener los datos sobre la potencia térmica de las baterías? En general, de la documentación adjunta o del sitio web del fabricante. Se puede realizar un cálculo aproximado basado en los siguientes valores:

• La sección de hierro fundido en condiciones ideales emite 140 - 160 W de calor;
• Bimetálico -180 W;
• Aluminio - 200 W.

He dado los datos para radiadores de tamaño estándar, con una distancia de centro a centro del líder de 500 mm. Muchos fabricantes tienen baterías con tamaños de celda más pequeños y más grandes en sus líneas de productos.

Potencia calorífica por sección para radiadores de aluminio y bimetálicos con alturas de 350 y 500 mm.

¿Cómo determinar la carga de calor si planea usar registros soldados de tamaños no estándar como dispositivos de calefacción?

Para la primera sección del registro (tubería inferior), la fórmula es Q = 3.14 * D * L * k * Dt, donde:

• Q es la codiciada potencia térmica en vatios;
• D es el diámetro exterior en metros;
• L - longitud (nuevamente en metros);
• k es el coeficiente de transferencia de calor, que está determinado por la conductividad térmica del material y el espesor de las paredes de la tubería. Para el registro de acero, el coeficiente se toma igual a 11,63 W / m2 * C;
• Dt es el mismo delta de temperaturas entre el refrigerante y el aire en la habitación.

Fórmula para calcular la producción de calor de una tubería de acero lisa.

La segunda y siguientes secciones del registro están en el flujo ascendente de aire caliente de la primera sección, lo que reduce su transferencia de calor. Para ellos, la potencia se calcula con un factor de 0,9.

Como ejemplo, calculemos la salida de calor del registro para las siguientes condiciones:

• Consta de cuatro secciones idénticas;

Descuido deliberadamente la transferencia de calor de los puentes entre las secciones y los extremos de las secciones. Es insignificante en el contexto de la potencia total del dispositivo.

• Cada sección tiene un diámetro exterior de 108 mm (0,108 metros) y una longitud de 2 metros;
• El registro se calienta a 60 grados y el aire en la habitación es de hasta 23.

El bajo precio de los tubos de acero y la transferencia de calor sólido determinan la popularidad de los registros.

Primero, calculamos la potencia de la primera sección. Es 3,14 * 0,108 * 2 * 11,63 * (60-23) = 292 vatios (redondeado al número entero más cercano).

Luego encontramos la potencia térmica de la segunda sección y las siguientes. Será igual a 292 * 0.9 = 263 vatios (nuevamente con redondeo).

Las secciones superiores están en el flujo ascendente de aire caliente y emiten menos calor.

El último paso es calcular la potencia total de todas las secciones. 292 + 263 * 3 = 1081 vatios.

Ahora averigüemos qué diámetro de tubería se necesita para calentar al conectar este registro. Como puede ver fácilmente, el valor mínimo en la tabla anterior excede su potencia en más de tres veces. Por lo tanto, una tubería interna de 12 mm no restringirá la transferencia de calor del registro a un caudal razonable.

Práctica

Una teoría vale poco si no está respaldada por la práctica. Aquí hay una guía para el dimensionamiento basada en mis muchos años de experiencia práctica.

• Cualquier dispositivo de calentamiento se puede conectar de forma segura con una tubería con un diámetro de DN 15 (1/2 pulgada). Solo hay una limitación: en el sistema de calefacción central de un edificio de apartamentos, la conexión debe completarse con un puente con un diámetro no inferior al elevador (como regla, DU 20 - DU25). Al cambiar la configuración del sistema de calefacción, la reducción del diámetro del tubo ascendente es inaceptable;

Para conectar las baterías de aluminio se utilizó un tubo de polipropileno con un diámetro exterior de 20 mm. Su sección interna corresponde a una tubería de acero DN 15.

• En un sistema con circulación forzada, es posible utilizar una tubería DN 25 o, con un ligero aumento del caudal, DN 20 como relleno;

La foto muestra la instalación de calefacción en mi sótano. Se utilizó un tubo de polipropileno de 25 mm.

En casas nuevas con calefacción central, los elevadores de calefacción se instalan con tubería DN 20. En un edificio de diez pisos, se montan 20 radiadores o convectores en elevadores emparejados de este diámetro.

Elevador de calefacción en un edificio de apartamentos. Tamaño de la tubería - DN 20.

• En un sistema de calefacción gravitacional (por gravedad), el diámetro de llenado aumenta a DN 32 - DN 50. El hecho es que un aumento en la sección interna de la tubería le permite reducir drásticamente su resistencia hidráulica, el parámetro más importante en el circuito, circulación en la que se proporciona solo por la diferencia en la densidad del agua fría y caliente ...

Diámetros tan diferentes

Debido a la diferencia en el sistema de nombres de las tuberías de diferentes materiales, inevitablemente surge cierta confusión en la cabeza de un comprador potencial. Intentaré aclarar este tema.

• La tubería de acero está marcada con un diámetro interior condicional o DN. Es aproximadamente igual al diámetro interior; las pequeñas desviaciones del tamaño real del control remoto se deben a la extensión del grosor de la pared de las tuberías de agua y gas ordinarias, ligeras y reforzadas;

El paso nominal de una tubería de acero es aproximadamente igual a su diámetro interior.

• La marca DN indica el mismo DN (tamaño nominal). Sin embargo, DN a menudo se indica en pulgadas. Una pulgada equivale a 2,54 centímetros; sólo aquí la marcación en pulgadas se redondea tradicionalmente a varios valores enteros y fraccionarios, lo que agrava la confusión. Para comodidad del lector, daré una tabla de correspondencia entre las dimensiones de las tuberías de acero en milímetros y pulgadas;

DU	Tamaño en pulgadas
15	1/2
20	3/4
25	1
32	1 1/4
40	1 1/2
50	2

• Los tubos hechos de polietileno reticulado y ordinario, polipropileno y productos de polímero metálico están marcados con un diámetro exterior. En promedio, su diámetro es un paso más grande que la sección interna: un tubo de 25 mm tiene la misma sección interna que un acero DN 20, 32 mm corresponde a DN 25, y así sucesivamente;

Dimensiones internas y externas de tuberías de polipropileno. Las diferentes presiones de trabajo determinan la variación en el espesor de la pared.

• Todos los productos poliméricos tienen una resistencia hidráulica menor que el acero debido a la mínima rugosidad de la pared. Además, no crecen demasiado con el tiempo con depósitos de óxido y cal, por lo que su diámetro se selecciona sin reserva. Pero es mejor comprar tuberías de acero para el sistema de calefacción central teniendo en cuenta estos factores, redondeando hacia arriba el diámetro calculado de la tubería.

Tubería de acero abierta en el sistema de calefacción central de un edificio de apartamentos.

Conclusión

Espero haber podido responder de manera integral las preguntas que el querido lector ha acumulado. Como siempre, puede explorar recursos adicionales viendo el video en este artículo. Estaría agradecido por sus adiciones y comentarios. ¡Buena suerte, camaradas!

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Diámetro de las tuberías para calefacción.

• Características de la tubería
• Reglas de cálculo

El cálculo del diámetro de la tubería para calefacción es un paso necesario durante el tendido de la tubería.

Las tuberías para sistemas de calefacción son de plástico, metal-plástico y metal.

Esta etapa de trabajo se lleva a cabo para garantizar condiciones de calefacción óptimas que crearán un microclima confortable en su hogar. Determinar el valor óptimo para este parámetro es tan importante como elegir el material y el fabricante de la tubería. Este indicador determina una característica como el volumen de refrigerante que se transportará a través del sistema de calefacción por unidad de tiempo. Es decir, es un factor determinante en la formación de una u otra capacidad del sistema.

Características de la tubería

El rendimiento de una tubería determina su longitud y ramificación. El rendimiento determina la cantidad óptima de radiadores, su ubicación y el tipo de pérdida de calor que debe esperar.

Un cálculo realizado correctamente tiene un impacto directo en la eficiencia de todo el sistema de calefacción. Él es capaz de asegurar su funcionamiento eficiente. El desarrollo de un proyecto de sistema de calefacción puede reducir la pérdida de calor en él. El proyecto del sistema de calefacción también incluye el cálculo del diámetro de las tuberías, que este artículo le ayudará a hacer.

Un ejemplo de un dispositivo de tubería de metal y plástico para calentar.

Al comprar material, tenga en cuenta no solo las características fisicoquímicas del material del que están hechos los productos, sino también datos como su longitud y diámetro. Esto le ayudará a proporcionar calefacción de espacios con la máxima eficiencia.

La idea errónea más común sobre estos números es que cuanto más grandes, mejor. Los valores excesivamente altos provocan una disminución de la presión en el sistema, lo que puede provocar una falta total de calefacción.

Entonces, ¿qué debería guiarse al determinar las características óptimas de los materiales que proporcionan calefacción a la vivienda?

Los principales tipos de diámetros a considerar al elegir materiales para su tubería son:

• interno: es este indicador el que debe calcular, determina el tamaño real del producto;
• externo: un indicador que determina la clasificación de las tuberías (pequeñas - 5-102 mm, medianas - 102-406 mm, grandes - más de 406 mm);
• condicional: un valor que se redondea y calcula en pulgadas (o fracciones de pulgada).

Reglas de cálculo

Cálculo del diámetro de tuberías para calefacción.

El cálculo del diámetro de las tuberías de calefacción debe realizarse de la siguiente manera:

1. Determine cuánto calor se requiere para calentar la habitación. El cálculo se basa en el hecho de que se necesita 1 kW de potencia térmica por cada 10 metros cuadrados, siempre que los techos de la habitación no superen los 3 m, es decir, debe encontrar el área (S) de cada habitación individual , y luego debe realizar dichos cálculos: S / 10 m2 * 1 kW.
2. Agregue el 20% del margen al valor resultante, es en tales condiciones que se crearán condiciones cómodas en la habitación, para esto, multiplique el resultado anterior por 1.2, los cálculos necesarios se realizan de acuerdo con la siguiente fórmula: 1.2 * (S / 10 m2 * 1 kW).
3. Determine el número requerido de radiadores (n). Como regla general, se toma de acuerdo con la cantidad de ventanas en la habitación. La potencia térmica total de los radiadores en la habitación debe corresponder a la potencia térmica requerida previamente determinada o ser superior, es decir, la potencia térmica de cada uno debe ser al menos el siguiente valor: 1.2 * (S / 10 m2 * 1 kW ) / n.
4. En la siguiente tabla, busque la salida de calor total de los radiadores y seleccione el valor correspondiente para el diámetro interior de las tuberías.

Tabla de diámetros de tubería de calefacción.

Por ejemplo, si desea determinar el diámetro de las tuberías para una habitación con un área (S) de 20 m2. Los cálculos serán así:

1. 20 m2 / 10 m2 * 1 kW = 2 kW.
2. 1,2 * 2 kW = 2,4 kW.
3. Si instala 1 radiador, su potencia térmica debe ser de al menos 2,4 kW, si 2 - 2,4 kW / 2 = 1,2 kW, si 3 - 2,4 kW / 3 = 0,8 kW, etc. d.
4. En la tabla anterior, la potencia calorífica calculada de 2,4 kW corresponde al valor del diámetro interior óptimo de la tubería de 8 mm.

Tanto para sistemas de calefacción por gravedad como forzados, los profesionales llaman la regla de oro para determinar el diámetro óptimo de la tubería: debe ser el valor mínimo permitido. Esto se debe a las siguientes razones:

1. El valor mínimo de las características del producto permitirá calentar la cantidad mínima de refrigerante, es decir, ahorrar tiempo en calentarlo y dinero en la compra.
2. Los productos con un diámetro pequeño son más fáciles de montar y desmontar.
3. El costo de comprar el material es mínimo.

Sin embargo, con base en estas consideraciones, no debe elegir un indicador menor al que logró calcular. Esto puede tener consecuencias negativas. Por ejemplo, el sistema de calefacción será demasiado ruidoso durante el funcionamiento.

http://davaistroy.ru/youtu.be/h3EXcplDp5A

Como puede ver, no es nada difícil calcular los valores óptimos para el sistema de calefacción. Solo necesita recordar algunas reglas que lo ayudarán a realizar un cálculo competente, cuyos resultados serán adecuados específicamente para sus instalaciones. No descuides los datos expuestos en este artículo, te ayudarán a elegir materiales para mejorar tu hogar de tal forma que se eviten gastos innecesarios y al mismo tiempo obtengas las mejores condiciones de calefacción para tu hogar. Todas las recomendaciones están aprobadas por especialistas y tienen en cuenta sus muchos años de experiencia profesional.

http://davaistroy.ru/youtu.be/3GQ7INOwz8o?t=10s

Como en cualquier otro caso, puedes buscar ayuda de profesionales que te dirán la mejor solución a tu problema. Esto le ahorrará tiempo y evitará errores de cálculo. puede evitar costos financieros innecesarios si decide calcular de forma independiente el diámetro de la tubería.

Cómo calcular correctamente el diámetro de la tubería para un sistema de calefacción.

El diseño del sistema de calefacción consta de varias etapas importantes. Además de la selección del tipo de caldera y su capacidad, un factor importante es el cálculo del diámetro de la tubería. Constituyen la estructura más grande de todo el sistema y juegan un papel importante en la creación de un microclima confortable en la casa.

Influencia de la tubería en la eficiencia de calefacción.

En el proceso de creación de un proyecto para la calefacción autónoma de una casa, se puede cometer uno de los errores más comunes, sin tener en cuenta todos los parámetros de la futura autopista. Al mismo tiempo, las características de los equipos de calefacción se consideran en detalle, se calcula el número de radiadores en cada habitación, en función de los materiales de su fabricación y diseño.

Al mismo tiempo, todo el volumen del refrigerante fluye a través de las tuberías de calefacción, lo que no puede dejar de afectar las características del sistema de calefacción. Para calcular los parámetros de la futura tubería conductora de calor, es necesario tener en cuenta el diámetro de las tuberías, lo que afectará a los siguientes parámetros:

• Salida de calor. Con un diámetro mayor, el área exterior de la tubería aumenta, lo que afecta el calentamiento del aire en la habitación y contribuye al enfriamiento más rápido del refrigerante.
• Velocidad del agua. La velocidad normal de paso del refrigerante a lo largo de la línea principal está en el rango de 0.3 a 0.7 m / s. Se forma mediante una bomba centrífuga. Pero el diámetro de las tuberías también afecta esta característica: cuanto más grande es, menor es la velocidad.
• Presión. Con un aumento en la sección transversal de la tubería, la presión interna cae inevitablemente, lo que puede provocar la aparición de esclusas de aire y una disminución en la eficiencia del trabajo (lea más sobre la presión aquí).

Todos los parámetros anteriores son la base para el cálculo correcto del diámetro de la tubería en el sistema de calefacción.

Método de selección

Con el aislamiento térmico normal de la habitación, el cálculo se puede simplificar: se necesitan 100 W de energía térmica por 1 m². Esto tiene en cuenta la potencia de los dispositivos de calefacción: radiadores. La tubería está diseñada para transferirles energía térmica. En base a esto, se selecciona el diámetro óptimo.

Considere un ejemplo para tuberías de polipropileno, como las más comunes para la organización de calefacción autónoma. La tabla muestra los parámetros recomendados de la sección transversal de la línea en función del caudal del refrigerante y la carga térmica.

Modo de funcionamiento 75/60 ​​Modo de funcionamiento 80/60

Supongamos que se planea instalar un sistema de dos tubos en la casa con una potencia de caldera de 32 kW, una temperatura de funcionamiento de 80/60 y una conexión en serie de radiadores. En este caso, el diagrama de selección de tuberías se verá así.

1. A la salida de la caldera, la carga de calor será máxima: 32 kW. En la tabla, frente al valor 32000, seleccionamos el diámetro de tubería óptimo que proporcionará el caudal requerido del refrigerante.
2. Elegimos el más pequeño entre los valores de 40 y 50 mm; es económicamente beneficioso instalar una línea de una sección más pequeña.
3. Además, después de pasar por la primera habitación, se calculan las pérdidas de calor a la salida. Dado que las tuberías de polipropileno tienen un bajo coeficiente de conductividad térmica, solo se puede tener en cuenta la potencia de los radiadores.
4. Para la siguiente habitación, se realiza una elección de acuerdo con el mismo esquema, solo se tiene en cuenta un nuevo indicador de carga de calor, teniendo en cuenta las pérdidas.

Este esquema funciona bien para tuberías de polímero, pero si se planea la instalación de productos de acero, el cálculo se vuelve mucho más complicado. Dado que la resistencia a la transferencia de calor del metal es menor que la del plástico, se deben tener en cuenta las pérdidas de calor en la superficie de la línea.

Para ello se aplica la técnica de selección descrita anteriormente. Después de determinar el diámetro de la tubería, sus pérdidas de calor se calculan en una sección de la tubería de cierta longitud. Se requerirán los siguientes valores como datos iniciales:

1. La conductividad térmica del metal es de 70 W / m² * С.
2. Espesor, mm
3. La longitud del sitio.

Supongamos que en el primer paso se seleccionó una tubería de 40 mm, con un espesor de 1,4 mm. Calculemos las pérdidas de calor para 1 lm. tubería:

• k - coeficiente de transferencia de calor lineal;
• tb - temperatura del agua en la tubería - 80 ° С;
• tc - temperatura del aire interior - 22 ° С.

• a - conductividad térmica;
• dн y dв - diámetros exterior e interior de la tubería.

Entonces las pérdidas de calor serán:

Esto puede ser importante si el valor deseado del diámetro para más habitaciones está en el límite. Sin tener en cuenta estos factores, se puede elegir la sección de tubería incorrecta, lo que afectará aún más el funcionamiento de todo el sistema.

Este es un cálculo aproximado que no tiene en cuenta las caídas de presión en las secciones de las esquinas y las pérdidas de calor en las habitaciones de la casa. Por lo tanto, para los sistemas de calefacción de larga distancia, se recomienda recurrir a los servicios de especialistas que, después de un análisis cuidadoso, seleccionarán el diámetro óptimo de la tubería en varias partes de la tubería.

En este artículo, consideraremos sistemas con circulación forzada. En ellos, el movimiento del refrigerante es proporcionado por una bomba de circulación que funciona constantemente. Al elegir el diámetro de las tuberías para calefacción, se supone que su tarea principal es garantizar la entrega de la cantidad requerida de calor a los dispositivos de calefacción: radiadores o registros. Para el cálculo, necesitará los siguientes datos:

• Pérdida general de calor en una casa o apartamento.
• El poder de los dispositivos de calefacción (radiadores) en cada habitación.
• Longitud de la tubería.
• Método de cableado del sistema (monotubo, bitubo, con circulación forzada o natural).

Es decir, antes de continuar con el cálculo de los diámetros de las tuberías, primero calcule la pérdida total de calor, determine y calcule. También deberá decidir el método de cableado. Con base en estos datos, dibuja un diagrama y luego simplemente comienza a calcular.

A qué más debes prestar atención. Por el hecho de que el diámetro exterior está marcado para tuberías de polipropileno y cobre, y se calcula el diámetro interior (restar el espesor de la pared). Para acero y metal-plástico, la dimensión interior se reduce al marcar. Así que no olvides esta "cosita".

Cómo elegir el diámetro de la tubería de calefacción.

Déjanos explicarte. Es importante para nosotros entregar la cantidad de calor requerida a los radiadores y al mismo tiempo lograr un calentamiento uniforme de los radiadores. En sistemas con circulación forzada, lo hacemos mediante tuberías, un portador de calor y una bomba. En principio, todo lo que necesitamos es "expulsar" una cierta cantidad de refrigerante dentro de un cierto período de tiempo. Aquí hay dos opciones: colocar tuberías de menor diámetro y suministrar el refrigerante a mayor velocidad, o hacer un sistema de mayor sección, pero con menos tráfico. Por lo general, se elige la primera opción. Y es por eso:

Dado que hay un cierto conjunto de diámetros y una cierta cantidad de calor que debe entregarse a través de ellos, no es razonable contar lo mismo cada vez. Por lo tanto, se desarrollaron tablas especiales, según las cuales, según la cantidad de calor requerida, la velocidad de movimiento del refrigerante y los indicadores de temperatura del funcionamiento del sistema, se determina el tamaño posible. Es decir, para determinar la sección transversal de las tuberías en el sistema de calefacción, busque la tabla deseada y úsela para seleccionar la sección transversal adecuada.

El cálculo del diámetro de las tuberías para calefacción se realizó de acuerdo con esta fórmula (si lo desea, puede calcular). Luego, los valores calculados se registraron en la tabla.

D - el diámetro de tubería requerido, mm
∆t ° - delta de temperatura (diferencia entre suministro y retorno), ° С
Q es la carga en esta sección del sistema, kW es la cantidad de calor que hemos determinado, necesaria para calentar la habitación
V - velocidad del refrigerante, m / s - se selecciona de un cierto rango.

En los sistemas de calefacción individuales, la velocidad de movimiento del refrigerante puede ser de 0,2 m / sa 1,5 m / s. Se sabe por la experiencia operativa que la velocidad óptima está en el rango de 0,3 m / s - 0,7 m / s. Si el refrigerante se mueve más lentamente, aparecen atascos de aire; si es más rápido, el nivel de ruido aumenta considerablemente. El rango óptimo de velocidades se selecciona en la tabla. Las mesas están diseñadas para diferentes tipos de tuberías: metal, polipropileno, metal-plástico, cobre. Los valores se calculan para modos de funcionamiento estándar: con temperaturas altas y medias. Para que el proceso de selección sea más comprensible, veamos ejemplos específicos.

Cálculo para un sistema de dos tubos.

Hay una casa de dos plantas con calefacción, dos alas en cada planta. Se utilizarán productos de polipropileno, modo de funcionamiento 80/60 con un delta de temperatura de 20 ° C. La pérdida de calor de la casa es de 38 kW de energía térmica. El primer piso tiene 20 kW, el segundo 18 kW. El diagrama se muestra a continuación.

Esquema de calefacción de dos tuberías para una casa de dos pisos. Ala derecha (haz clic para agrandar)

Esquema de calefacción de dos tuberías para una casa de dos pisos. Ala izquierda (haz clic para agrandar)

Hay una tabla a la derecha, según la cual determinaremos el diámetro. El área rosada es la zona de velocidad óptima de movimiento del refrigerante.

Tabla para calcular el diámetro de los tubos de calefacción de polipropileno. Modo de funcionamiento 80/60 con una temperatura delta de 20 ° C (haga clic para ampliar)

Empezamos el cálculo.

1. Determinamos qué tubería debe usarse en la sección desde la caldera hasta la primera rama. Todo el refrigerante pasa a través de esta sección, por lo que pasa todo el volumen de 38 kW de calor. En la tabla encontramos la línea correspondiente, a lo largo de ella llegamos a la zona teñida de color rosa y subimos. Vemos que son adecuados dos diámetros: 40 mm, 50 mm. Por razones obvias, elegimos el más pequeño: 40 mm.
2. Veamos el diagrama nuevamente. Donde el flujo se divide, 20 kW van al primer piso, 18 kW van al segundo piso. En la tabla encontramos las líneas correspondientes, determinamos la sección transversal de las tuberías. Resulta que criamos ambas ramas con un diámetro de 32 mm.
3. Cada uno de los contornos se divide en dos ramas con igual carga. En el primer piso, 10 kW (20 kW / 2 = 10 kW) van a la derecha y a la izquierda, en el segundo, 9 kW (18 kW / 2) = 9 kW). Según la tabla, encontramos los valores correspondientes para estos tramos: 25 mm. Este tamaño se utiliza más hasta que la carga térmica desciende a 5 kW (consulte la tabla). Luego viene la sección de 20 mm. En el primer piso, vamos 20 mm después del segundo radiador (ver la carga), en el segundo, después del tercero. En este punto, hay una enmienda realizada por la experiencia acumulada: es mejor ir a 20 mm con una carga de 3 kW.

Todo. Se han calculado los diámetros para el sistema de dos tubos. Para el retorno, no se calcula la sección transversal, y el cableado se realiza con las mismas tuberías que el suministro. La técnica, esperamos, sea clara. No será difícil realizar un cálculo similar en presencia de todos los datos iniciales. Si decide utilizar otras tuberías, necesitará otras tablas calculadas para el material que necesita. Puede practicar en este sistema, pero para un modo de temperaturas medias de 75/60 ​​y un delta de 15 ° C (tabla siguiente).

Tabla para calcular el diámetro de los tubos de calefacción de polipropileno. Modo de funcionamiento 75/60 ​​y delta 15 ° C (haga clic para ampliar)

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

El principio sigue siendo el mismo, la metodología cambia. Usemos una tabla diferente para determinar el diámetro de la tubería con un principio de entrada de datos diferente. En él, la zona óptima de la velocidad de movimiento del refrigerante es de color azul, los valores de potencia no están en la columna del costado, sino que se ingresan en el campo. Por lo tanto, el proceso en sí es un poco diferente.

Usando esta tabla, calculamos interior diámetro de tubería para un solo piso y seis radiadores conectados en serie. Empezamos el cálculo:

Tenga en cuenta nuevamente que la tabla anterior define los diámetros internos. A partir de ellos, puede encontrar el marcado de tuberías hechas del material deseado.

Parece que no debería haber problemas con la forma de calcular el diámetro de la tubería de calefacción. Todo está lo suficientemente claro. Pero esto es cierto para los productos de polipropileno y metal-plástico: su conductividad térmica es baja y las pérdidas a través de las paredes son insignificantes, por lo tanto, no se tienen en cuenta al calcularlas. Otra cosa son los metales: acero, acero inoxidable y aluminio. Si la longitud de la tubería es significativa, las pérdidas a través de su superficie serán significativas.

Características del cálculo de la sección transversal de tuberías metálicas.

Para grandes sistemas de calefacción con tuberías metálicas, se deben tener en cuenta las pérdidas de calor a través de las paredes. Las pérdidas no son tan grandes, pero con una gran longitud, pueden llevar a que la temperatura en los últimos radiadores sea muy baja debido a la elección incorrecta del diámetro.

Calculemos la pérdida para una tubería de acero de 40 mm con un espesor de pared de 1,4 mm. Las pérdidas se calculan mediante la fórmula:

q = k * 3,14 * (tv-tp)

q - pérdida de calor por metro de tubería,

k es el coeficiente de transferencia de calor lineal (para una tubería dada es 0.272 W * m / s);

tv - temperatura del agua en la tubería - 80 ° С;

tp - temperatura del aire en la habitación - 22 ° С.

Sustituyendo los valores, obtenemos:

q = 0,272 * 3,15 * (80-22) = 49 W / s

Resulta que se pierden casi 50 W de calor por metro. Si la extensión es significativa, puede volverse crítica. Está claro que cuanto mayor es la sección transversal, mayores son las pérdidas. Si necesita tener en cuenta estas pérdidas, al calcular las pérdidas, las pérdidas en la tubería se agregan a la disminución de la carga de calor en el radiador y luego, de acuerdo con el valor total, se encuentra el diámetro requerido.

Determinar el diámetro de las tuberías de calefacción no es una tarea fácil.

Pero para los sistemas de calefacción individuales, estos valores generalmente no son críticos. Además, al calcular la pérdida de calor y la potencia del equipo, la mayoría de las veces los valores calculados se redondean hacia arriba. Esto le da un cierto margen, lo que le permite no realizar cálculos tan complejos.

Una pregunta importante: ¿dónde conseguir las mesas? Casi todos los sitios web de los fabricantes tienen tablas de este tipo. Puede leerlo directamente desde el sitio o puede descargarlo usted mismo. Pero qué hacer si aún no ha encontrado las tablas que necesita para el cálculo. Puede utilizar el sistema de selección de diámetro que se describe a continuación, o puede hacerlo de otra manera.

A pesar de que al marcar diferentes tuberías se indican diferentes valores (internos o externos), con cierto error se pueden equiparar. En la siguiente tabla puede encontrar el tipo y la designación de un diámetro interior conocido. Puede encontrar inmediatamente el tamaño de tubería correspondiente de un material diferente. Por ejemplo, debe calcular el diámetro de las tuberías de calefacción de metal y plástico. No encontró la tabla para MT. Pero hay polipropileno. Seleccione las dimensiones para el PPR y luego use esta tabla para encontrar análogos en el MP. Naturalmente, habrá un error, pero para sistemas con circulación forzada, está permitido.

Tabla de correspondencia de diferentes tipos de tuberías (haga clic para ampliar)

A partir de esta tabla, puede determinar fácilmente los diámetros internos de las tuberías de calefacción y sus marcas.

Selección del diámetro de la tubería para calefacción.

Este método no se basa en cálculos, sino en un patrón que se puede rastrear en el análisis de un número suficientemente grande de sistemas de calefacción. Esta regla fue deducida por los instaladores y la utilizan en sistemas pequeños para casas y apartamentos privados.

El diámetro de las tuberías se puede seleccionar simplemente siguiendo una regla determinada (haga clic para ampliar)

La mayoría de las calderas de calefacción tienen dos tamaños de tuberías de suministro y retorno: ¾ y ½ pulgada. Es con una tubería de este tipo que el cableado se realiza en la primera rama, y ​​luego en cada rama el tamaño disminuye en un paso. De esta manera, puede determinar el diámetro de las tuberías de calefacción en el apartamento. Los sistemas suelen ser pequeños (de tres a ocho radiadores en el sistema, como máximo) de dos a tres ramales, uno o dos radiadores en cada uno. Para tal sistema, el método propuesto es una excelente opción. Prácticamente lo mismo ocurre con las pequeñas casas particulares. Pero si ya hay dos pisos y un sistema más ramificado, entonces hay que contar y trabajar con tablas.

Resultados

Con un sistema no muy complejo y ramificado, el diámetro de las tuberías del sistema de calefacción se puede calcular de forma independiente. Para hacer esto, necesita tener datos sobre la pérdida de calor de la habitación y la potencia de cada radiador. Luego, utilizando la tabla, puede determinar la sección transversal de la tubería que hará frente al suministro de la cantidad de calor requerida. Es mejor confiar la disección de circuitos complejos de elementos múltiples a un profesional. Como último recurso, calcule usted mismo, pero intente, al menos, obtener un consejo.

Si comienza a instalar un sistema de calefacción, debe hacer todos los cálculos necesarios antes de comenzar a trabajar. Se debe prestar especial atención al cálculo del diámetro de la tubería de calefacción. Si se produce incorrectamente, la hidrodinámica del sistema de calefacción sufrirá primero. Y también obtendremos un bajo rendimiento del sistema con altos costos de energía. Incluir la elección incorrecta del diámetro de la tubería puede generar problemas más importantes, como fallas del sistema, roturas o fugas. Para evitar que esto suceda, debe abordar de manera competente el problema de la instalación de la tubería de calefacción.

Normalmente, las principales características de las tuberías para calefacción incluyen diámetros interior y exterior, y diámetro nominal- el valor redondeado del diámetro total, expresado en pulgadas o fracciones de pulgada.

La diferencia entre los diámetros exterior e interior de la tubería se diferencia por la cantidad de espesor de la tubería. Dependiendo del material del que esté hecha la tubería, este valor difiere.

El diámetro exterior de la tubería debe tenerse en cuenta durante la instalación, ya que requiere la conexión de todo tipo de sujetadores. El diámetro interior es el criterio principal para elegir una tubería. para el sistema de calefacción. Gracias a él, se determina el rendimiento del sistema. Y esto, a su vez, afecta significativamente la posibilidad de la longitud de la tubería y cuántos radiadores será posible conectar al sistema de calefacción.

Además, teniendo en cuenta el diámetro de la tubería, será posible predecir la pérdida de calor del sistema de calefacción.

Parámetros de selección de diámetro de tubería

En primer lugar, debe tenerse en cuenta que las reglas para elegir tuberías para diferentes esquemas de calefacción difieren significativamente.

Si la conexión del sistema de calefacción se llevará a cabo a la red de calefacción central, entonces se calcula el diámetro de la tubería similar a los sistemas de calefacción de apartamentos.

Si se planea calefacción autónoma, entonces el diámetro aquí puede ser diferente dependiendo de si el sistema funcionará mediante una bomba de circulación o por circulación natural.

Incluir la elección está influenciado por:

• Material fabricación de pipas
• Tipo de refrigerante
• Especificidad del cableado sistema de calefacción
• El estimado presión del agua
• Tasa de flujo agua en el sistema

Al calcular el diámetro de la tubería, inicialmente se debe tener en cuenta qué tipo de tuberías se llevará a cabo la instalación. Esto es necesario porque el sistema de medición y marcado de tuberías difiere según el material del que está hecho. Como regla general, los tubos de acero y hierro fundido se marcan según el diámetro interior, y los tubos de plástico y cobre están marcados en la sección exterior. Esto es especialmente importante si planea instalar la tubería en una combinación de varios materiales.

Idealmente, debe confiar el procedimiento de cálculo a un especialista; sin embargo, si no tiene esa oportunidad o simplemente tiene un deseo, puede hacerlo por su cuenta.

Cálculo del diámetro de las tuberías del sistema de calefacción.

Este cálculo se basa en varios parámetros. Primero necesitas definir potencia térmica del sistema de calefacción, luego calcule a qué velocidad se moverá el refrigerante (agua caliente u otro tipo de refrigerante) a través de las tuberías. Esto ayudará a que los cálculos sean lo más precisos posible y evitará inexactitudes.

Cálculo de la potencia del sistema de calefacción.

El cálculo se realiza según la fórmula. Para calcular la potencia del sistema de calefacción, debe multiplicar el volumen de la habitación calentada por el coeficiente de pérdida de calor y por la diferencia entre la temperatura de invierno dentro y fuera de la habitación y luego dividir el valor resultante por 860.

El coeficiente de pérdida de calor se puede determinar en función del material de construcción, así como la disponibilidad de métodos de aislamiento y sus tipos.

Si el edificio tiene parámetros estándar, entonces el cálculo se puede hacer en un orden promediado.

Para determinar la temperatura resultante, es necesario tener una temperatura exterior promedio en la temporada de invierno y una temperatura interna no inferior a la regulada por los requisitos sanitarios.

Velocidad del refrigerante en el sistema

De acuerdo con las normas, la velocidad de movimiento del refrigerante a través de las tuberías de calefacción debe exceder los 0,2 metros por segundo... Este requisito se debe al hecho de que a una velocidad de movimiento más baja, se libera aire del líquido, lo que conduce a bloqueos de aire, que pueden interrumpir el funcionamiento de todo el sistema de calefacción.

El nivel de velocidad superior no debe superar los 1,5 metros por segundo, ya que puede causar ruido en el sistema.

En general, es deseable mantener una barrera de velocidad media con el fin de aumentar la circulación y, por lo tanto, aumentar la productividad del sistema. La mayoría de las veces, se utilizan bombas especiales para lograr esto.

Cálculo del diámetro de la tubería del sistema de calefacción.

La determinación correcta del diámetro de la tubería es un punto muy importante, ya que es responsable del funcionamiento de alta calidad de todo el sistema y si se realiza un cálculo incorrecto y el sistema está montado en él, será imposible corregir parcialmente algo. . Será necesario Reemplazo de todo el sistema de tuberías. Y este es un gasto importante. Para evitar esto, debe abordar el cálculo con toda la responsabilidad.

El diámetro de la tubería se calcula utilizando fórmula especial. Incluye:

• diámetro requerido
• potencia térmica del sistema
• velocidad de movimiento del refrigerante
• la diferencia entre la temperatura en el flujo y el retorno del sistema de calefacción.

Esta diferencia de temperatura debe seleccionarse en función de estándares de entrada(no menos de 95 grados) y al regreso (como regla, es de 65 a 70 grados). En base a esto, la diferencia de temperatura generalmente se toma como 20 grados.

Cálculo hidráulico de tuberías.

La complejidad del trabajo depende del cálculo del diámetro de las tuberías, el grosor de sus paredes y otros parámetros.

El diámetro de las tuberías depende de la longitud y el tipo de red de calefacción. El refrigerante, al pasar por varios tramos de la tubería, pierde parte de su energía. Reducir el diámetro de la tubería contribuye a un aumento en la velocidad de paso del refrigerante y aumentando así la transferencia de calor.

Además, el coeficiente de resistencia al flujo del refrigerante está determinado por la rugosidad de la superficie interna de la tubería. En este sentido, puede la presión varía significativamente en diferentes partes del sistema de calefacción.

El uso de cálculos hidráulicos es necesario para determinar con precisión los parámetros de presión. De lo contrario, esto puede conducir a una disminución en la eficiencia del sistema de calefacción debido al hecho de que la presión que impulsa el refrigerante no excedió las pérdidas totales.

También es necesario tener en cuenta el hecho de que el grosor de la tubería no importa menos que su diámetro.

Si el diámetro de la tubería se elige incorrectamente, esto amenaza con complicaciones graves durante el funcionamiento del sistema de calefacción o incluso con su falla prematura:

1. Diámetro demasiado grande del tubo de calefacción.... Esto conducirá a una presión insuficiente en el sistema de calefacción y, por lo tanto, a una violación de la circulación. Debido a esto, se violará el régimen de temperatura en la habitación, en otras palabras, no se calentará lo suficiente.
2. Diámetro demasiado pequeño del tubo calefactor... Debido al aumento de presión dentro de la tubería de pequeño diámetro, el sistema de calefacción funcionará con demasiado ruido.

Durante el diseño e instalación del sistema de calefacción, es necesario observar cuidadosamente todos los parámetros y reglas. Los errores cometidos en la etapa de diseño del sistema a menudo simplemente no se pueden corregir de manera selectiva, y se requiere un desmantelamiento completo de la tubería del sistema de calefacción y su nuevo tendido. Esto genera costos financieros tangibles y, como resultado, insatisfacción con el trabajo del sistema. Para evitar que esto suceda, es suficiente considerar cuidadosamente todas las etapas del proceso, incluidos los cálculos del diámetro de la tubería del sistema de calefacción.

Instrucciones en video para el cálculo hidráulico.