El sistema de calefacción en una casa privada puede ser de circulación forzada o natural. Dependiendo del tipo de sistema, la metodología para calcular el diámetro de la tubería y la selección de otros parámetros de calefacción son diferentes.

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El cálculo del diámetro de las tuberías de calefacción es relevante en el proceso de construcción individual o privada. Para determinar correctamente el tamaño del sistema, debe saber: en qué consiste la red (polímero, hierro fundido, cobre, acero), las características del refrigerante, su forma de moverse a través de las tuberías. La introducción de una bomba de inyección en el diseño de calefacción mejora en gran medida la calidad de la transferencia de calor y ahorra combustible. La circulación natural del refrigerante en el sistema es un método clásico utilizado en la mayoría de las casas privadas con calefacción a vapor (caldera). Y en cualquier caso, en la reconstrucción o la nueva construcción es importante elegir el diámetro correcto de las tuberías para evitar momentos desagradables en la operación posterior.

Diámetro de la tubería el indicador más importante, que limita la transferencia de calor general del sistema, determina la complejidad y la longitud de la tubería, la cantidad de radiadores. Conociendo el valor numérico de este parámetro, puede calcular fácilmente las posibles pérdidas de energía.

Dependencia de la eficiencia de calefacción en el diámetro de las tuberías

El funcionamiento completo del sistema de energía depende de los criterios:

1. Propiedades de un fluido en movimiento (refrigerante).
2. Material de tuberías
3. Tasa de flujo
4. Diametro de flujo o tubo
5. Presencia de una bomba en el circuito.

Afirmación errónea de que cuanto mayor es la sección transversal del tubo, más líquido se perderá. En este caso, aumentar el lumen de la línea principal ayudará a reducir la presión, y como consecuencia, la velocidad de flujo del refrigerante. Esto puede conducir a una parada completa de la rotación de fluidos en el sistema y cero eficiencia. Si la bomba está encendida, con un diámetro grande de la tubería y una mayor longitud de la red eléctrica, su potencia puede no ser suficiente para proporcionar la cabeza necesaria. En caso de interrupciones con electricidad, el uso de una bomba en el sistema es simplemente inútil: la calefacción estará completamente ausente, cuántos no calientan la caldera.

Para edificios individuales con calefacción centralizada, el diámetro de las tuberías es el mismo que para los apartamentos urbanos. En casas con calefacción a vapor de la caldera, se requiere calcular cuidadosamente el diámetro. La longitud de la red eléctrica, la edad y el material de las tuberías, el número de dispositivos de plomería y radiadores incluidos en el esquema de suministro de agua, el esquema de calefacción (uno, dos tubos) se tienen en cuenta. La Tabla 1 muestra las pérdidas aproximadas de refrigerante, según el material y la vida útil de las tuberías.

   Tabla 1. Pérdida de refrigerante

Pipe	Consumo m3 / h	Velocidad m / s	Pérdida de cabeza m / 100m
Acero nuevo 133х5	60	1,4	3,6
Acero nuevo 133х5	60	1,4	6,84
PE 100 110x6.6 (SDR 17)	60	2,26	4,1
PE 80 110x8.1 (SDR 13.6)	60	2,41	4,8
Acero nuevo 245x6	400	2,6	4,3
Acero de la antigua 245x6	400	2,6	7,0
PE 100 225x13.4 (SDR 17)	400	3,6	4,0
PE 80 110x16.6 (SDR 13.6)	400	3,85	4,8
Acero nuevo 630х10	3000	2,85	1,33
Acero, viejo 630х10	3000	2,85	1,98
PE 100 560х33.2 (SDR 17)	3000	4,35	1,96
PE 80 560х41.2 (SDR 13.6)	3000	4,65	2,3
El acero nuevo 820х12	4000	2,23	0,6
El acero del viejo 820х10	4000	2,23	0,87
PE 100 800х47.4 (SDR 17)	4000	2,85	0,59
PE 80 800 588.8 (SDR 13.6)	4000	3,0	0,69

Un diámetro demasiado pequeño de la tubería conducirá inevitablemente a la formación de una altura alta, lo que causará una carga aumentada en los elementos de conexión del tronco. Además, el sistema de calefacción será ruidoso.

Diagrama de la distribución del sistema de calefacción

Para calcular correctamente la resistencia de la tubería y, en consecuencia, su diámetro, debe tener en cuenta el diseño del sistema de calefacción. Opciones:

• dos tubos verticales;
• dos tubos horizontales;
• un tubo.

Un sistema de dos tubos con una vertical puede ser con la colocación superior e inferior de las líneas. El sistema de tubería única, debido al uso económico de la longitud de la red eléctrica, es adecuado para la calefacción con circulación natural, un sistema de dos tubos debido a un doble juego de tuberías requerirá la inclusión en el circuito de la bomba.

El cableado horizontal incluye 3 tipos:

• callejón sin salida;
• con un movimiento simultáneo (paralelo) de agua;
• colector (o haz).

En el esquema de disposición de tubería única, se puede proporcionar una tubería de derivación, que será una columna vertebral para la circulación de fluido cuando se desconecten varios o todos los radiadores. En el kit para cada radiador instale llaves de paso que le permitan cortar el suministro de agua, cuando sea necesario.

Conociendo el esquema del sistema de calefacción, puede calcular fácilmente la longitud total, las posibles demoras en el flujo de refrigerante en la tubería principal (en curvas, esquinas, en juntas), y como resultado, para obtener el valor numérico de la resistencia del sistema. En función del valor calculado de las pérdidas, puede seleccionar el diámetro de la red de calefacción mediante el método que se describe a continuación.

Seleccionar tuberías para el sistema de circulación forzada

El sistema de circulación forzada difiere del natural por la presencia de una bomba de descarga, que está montada en la tubería de salida no lejos de la caldera. El dispositivo funciona desde la red de 220 V. Se enciende automáticamente (a través del sensor) cuando la presión en el sistema aumenta (es decir, cuando el líquido se calienta). La bomba dispersa rápidamente el sistema de agua caliente, lo que ahorra energía y a través de los radiadores lo transmite activamente a todas las habitaciones de la casa.

Calefacción con circulación forzada - pros y contras

La principal ventaja de calentar con circulación forzada  es un sistema de transferencia de calor efectivo, que se lleva a cabo en un tiempo pequeño y con gastos financieros. Este método no requiere el uso de tubos de gran diámetro.

Por otro lado, es importante que la bomba en el sistema de calefacción asegure un suministro de energía ininterrumpido. De lo contrario, la calefacción simplemente no funcionará en una gran área de la casa.

Cómo determinar el diámetro de un tubo para calefacción con circulación forzada según la tabla

Comience el cálculo con la definición del área total de la habitación, que debe calentarse en invierno, es decir, es toda la parte residencial de la casa. El estándar de transferencia de calor sistema de calefacción  - 1 kW por cada 10 sq. Km. m. (para paredes con aislamiento y altura del techo de hasta 3 m). Es decir, para una habitación de 35 metros cuadrados la norma será 3.5 kW. Para proporcionar una reserva de energía térmica, agregue 20%, lo que da un total de 4.2 kW. De acuerdo con la Tabla 2, determinamos el valor cercano a 4200: estos son tubos con un diámetro de 10 mm (índice de calor 4471 W), 8 mm (4496 W), 12 mm (4598 W). Para estos números, los siguientes valores de la velocidad del flujo de refrigerante (en este caso, agua) son típicos: 0.7; 0.5; 1.1 m / s. Indicadores prácticos del funcionamiento normal del sistema de calefacción: la velocidad del agua caliente de 0.4 a 0.7 m / s. En vista de esta condición, salimos para la selección de tubos con un diámetro de 10 y 12 mm. Teniendo en cuenta el consumo de agua, será más económico usar una tubería con un diámetro de 10 mm. Es este producto el que se incluirá en el proyecto.

Es importante distinguir entre los diámetros por los que se realiza la elección: externo, interno, condicional. Como regla general, las tuberías de acero se seleccionan de acuerdo con el diámetro interno, tubos de polipropileno - en el exterior. Un principiante puede enfrentar el problema de determinar el diámetro etiquetado en pulgadas; este matiz es relevante para los productos de acero. La conversión de una dimensión en pulgadas a una dimensión métrica también se realiza a través de tablas.

Cálculo del diámetro de la tubería para calentar con una bomba

Al calcular las tuberías de calefacción, las características más importantes son:

1. La cantidad (volumen) de agua que se carga en el sistema de calefacción.
2. La longitud de las líneas principales es general.
3. La velocidad de flujo en el sistema (ideal 0.4-0.7 m / s).
4. Sistema de transferencia de calor en kW.
5. Potencia de la bomba
6. Presión en el sistema cuando la bomba está apagada (revolución natural).
7. Resistencia del sistema.

H = λ (L / D) (V2 / 2g),

donde H es la altura que determina la presión cero (falta de carga) de la columna de agua en otras condiciones, m;

λ - coeficiente de resistencia de las tuberías;

L es la longitud (extensión) del sistema;

D - diámetro interno (el valor buscado en este caso), m;

V es la velocidad de flujo, m / s;

g es una constante, la aceleración es gratis. incidencia, g = 9.81 m / s2.

El cálculo se lleva a cabo para pérdidas mínimas de potencia térmica, es decir, se verifican varios valores del diámetro de la tubería para la resistencia mínima. La complejidad se obtiene con el coeficiente de resistencia hidráulica, para determinar que requiere tablas o un cálculo largo usando las fórmulas de Blazius y Altshul, Konakova y Nikuradze. El valor final de las pérdidas se puede considerar como un número inferior a aproximadamente el 20% de la altura creada por la bomba.

Al calcular el diámetro de las tuberías para calefacción, L se toma como igual a la longitud de la línea principal desde la caldera a los radiadores y en la dirección opuesta, sin tomar en cuenta las secciones duplicadas ubicadas en paralelo.

Como resultado, el cálculo completo se reduce a la comparación del valor de resistencia calculado con la presión bombeada por la bomba. En este caso, es necesario, quizás, calcular la fórmula más de una vez, utilizando diferentes valores del diámetro interno. Comience con una sección de tubería de 1 pulgada.

Cálculo simplificado del diámetro de la tubería de calefacción

Para el sistema con circulación forzada, una fórmula más es relevante:

D = √354 (0.86 Q / Δdt) / V,

donde D es el diámetro interno deseado, m;

V es la velocidad de flujo, m / s;

Δdt - diferencia de las temperaturas del agua en la entrada y la salida;

Q - energía dada por el sistema, kW.

Para contar, se usa una diferencia de temperatura de aproximadamente 20 grados. Es decir, a la entrada del sistema desde la caldera, la temperatura del líquido es de aproximadamente 90 grados, cuando se mueve a través del sistema, la pérdida de calor es de 20-25 grados. y en el agua de retorno estará más fresco (65-70 grados).

Cálculo de los parámetros del sistema de calefacción con circulación natural

El cálculo del diámetro de la tubería para un sistema sin bomba se basa en la diferencia de temperatura y presión del refrigerante en la entrada de la caldera y en la línea de retorno. Es importante tener en cuenta que el líquido se mueve a través de las tuberías por medio de la fuerza natural de la gravedad, reforzada por la presión del agua calentada. En este caso, la caldera se coloca debajo, y los radiadores son mucho más altos que el nivel del dispositivo de calentamiento. El movimiento del refrigerante obedece a las leyes de la física: el agua fría más densa desciende, dando paso a una caliente. Así es como se lleva a cabo la circulación natural en el sistema de calefacción.

Cómo elegir el diámetro de la calefacción principal con circulación natural

A diferencia de los sistemas con circulación forzada, para la circulación natural del agua, se requiere la sección transversal de la tubería. Cuanto mayor sea el volumen de fluido que circula por las tuberías, más energía térmica ingresará a las habitaciones por unidad de tiempo debido al aumento de la velocidad y la presión del refrigerante. Por otro lado, el mayor volumen de agua en el sistema requerirá más combustible para calentar.

Por lo tanto, en casas privadas con circulación natural, la primera tarea es desarrollar esquema óptimo  calefacción, en la que se selecciona la longitud mínima del circuito y la distancia desde la caldera a los radiadores. Por esta razón, en casas con una gran área residencial, se recomienda instalar una bomba.

Julia Petrichenko, experta

Para el sistema con movimiento natural del refrigerante, el valor óptimo de la velocidad de flujo es de 0.4-0.6 m / s. Este valor corresponde a valores mínimos de resistencia de accesorios, curvas de la tubería.

Cálculo de presión en un sistema con circulación natural

La diferencia de presión entre el punto de entrada y el retorno para el sistema de circulación natural está determinada por la fórmula:

Δpt = h g (ρot - ρpt),

donde h es la altura del aumento de agua de la caldera, m;

g - aceleración de la caída, g = 9.81 m / s2;

ρot es la densidad del agua en el retorno;

ρpt es la densidad del líquido en la tubería de suministro.

Dado que la fuerza motriz principal en un sistema de calefacción con rotación natural es la gravedad causada por la diferencia en los niveles de suministro de agua hacia y desde el radiador, es obvio que la caldera será mucho más baja (por ejemplo, en el sótano de la casa).

Es necesario hacer una pendiente desde el punto de entrada cerca de la caldera y hasta el final de la fila de radiadores. Pendiente: no menos de 0,5 ppm (o 1 cm por cada metro de la línea).

Cálculo del diámetro de la tubería en un sistema con rotación natural

El cálculo del diámetro de la tubería en un sistema de calefacción con circulación natural se lleva a cabo de acuerdo con la misma fórmula que para calentar con una bomba. El diámetro se elige en función de los valores mínimos de pérdida obtenidos. Es decir, la fórmula inicial se sustituye primero con un valor de sección transversal, se comprueba la resistencia del sistema. Luego el segundo, tercer y más valores. Entonces, hasta que el diámetro calculado no satisfaga las condiciones.

¿Y cómo eliges la sección transversal de la carretera? ¿Qué metodología de cálculo usas? Comparte, por favor, en los comentarios.

Experiencia - ingeniero de costos

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Diámetro del tubo para calefacción con circulación forzada, con circulación natural: qué diámetro elegir, fórmula de cálculo - versión impresa

El calentamiento de una casa privada es una estructura compleja que consta de tuberías y una variedad de electrodomésticos. Para crear un sistema que calienta la casa sin arrojar dinero innecesario al viento durante la operación (y en la etapa de instalación), todos los elementos del sistema deben optimizarse, seleccionarse adecuadamente y satisfacer las necesidades de la casa en celo y entre sí.

   El diámetro de la tubería debe seleccionarse bajo una combinación de muchas condiciones

Para el cálculo correcto del diámetro de las tuberías, se tiene en cuenta la pérdida total de calor en la habitación durante el período de invierno más frío. Partiendo de esto, se calcula

• cantidad de unidades en cada radiador

El diámetro de las tuberías también se ve afectado por:

1. Tipo de cableado (tubo simple o doble)
2. Método de circulación (forzado, gravedad)

Caldera

Si el área donde se supone que se debe instalar la caldera está provista de gas, entonces la caldera para calefacción en una casa privada se elige de forma exclusiva como el gas más económico. El cálculo de la salida de la caldera se realiza en la relación de 1 kW. hora por 10kv. metros del área a una altura del techo de 3 metros.

   Elemento directo de la caldera de calefacción para calcular el diámetro de la tubería

La elección de la salida de la caldera también se ve afectada por:

• Calidad del combustible (el cálculo se hizo para el uso de gas);
• Se permiten pérdidas de calor si la caldera está ubicada a cierta distancia de la casa. Al mismo tiempo, el aislamiento de las tuberías no es satisfactorio;
• Paredes débilmente aisladas.
• Uso de condiciones de hogar calientes. Una caldera de dos circuitos, seleccionada para el suministro de agua caliente, debería ser más poderosa;
• También se debe tener en cuenta el hecho de que en invierno la presión en los gasoductos cae invariablemente.

Todos los factores mencionados anteriormente hacen necesario el uso de equipos con una capacidad de 1.5-2 veces mayor que la necesaria para la calefacción autónoma de la casa.

Suministro de agua a la caldera: calefacción natural de dos tubos en Leningrado

El flujo de agua de gravedad en la caldera es factible con el suministro centralizado de agua del área. Pero si el desarrollador recibe agua del pozo individualmente, para alimentarlo y el ciclo del agua es necesario para calentarlo.

En el sistema de calefacción, se utiliza una bomba de circulación que optimiza la velocidad del refrigerante y asegura el retorno del líquido enfriado a la caldera. el problema de la congestión del aire, que simplemente se lava constantemente con el refrigerante actual. Para un sistema de calefacción de una casa privada, se recomienda elegir una bomba autorregulable con un rotor húmedo que entre en contacto con el portador de calor durante la operación. Esta bomba funciona silenciosamente, es capaz de adaptarse a la operación de la caldera, es económica y duradera. Su capacidad y eficiencia es suficiente para una cabaña.

Los manómetros te permiten controlar la presión.

   El control de la presión en el sistema de calefacción es obligatorio, ya que en cualquier momento puede ocurrir una falla y es necesario comprender realmente la presión de trabajo

Óptimo para un sistema de calefacción de casa debe ser una presión de una y media a dos atm. Salto de presión hasta 3 atm. Es capaz de romper la caldera, las tuberías. Y para evitar un fuerte exceso de presión en el sistema de calefacción debido al aumento de la presión del agua, se instala un tanque de expansión en la salida de la caldera.

Tubo de calor en un edificio de apartamentos: cómo elegir tuberías para el diámetro exterior e interior del termopozo para el radiador

En el sistema de calefacción de la casa, la elección correcta de la tubería a través de la cual fluye el refrigerante no es el último valor. El diámetro depende de

• Rendimiento de la tubería
• la cantidad de agua en circuito de calefacción  por unidad de tiempo, y en consecuencia, transferencia de calor;
• presión de agua en el circuito.

Considere cómo calcular el sistema de calefacción correcto con circulación forzada, el más adecuado para calentar en una casa privada. Al elegir tuberías para el circuito de calefacción, se debe tener en cuenta un factor: las tuberías de cobre y plástico están marcadas con un diámetro externo, y en características técnicas  productos de acero y de metal y plástico: se prescribe la sección interna. Este factor es importante en el cálculo de los diámetros y la instalación de tuberías. El diámetro de la tubería para calentar una casa de campo no es difícil de elegir, si hay un buen ingeniero de calefacción a mano.

   El diámetro de los tubos de calefacción es importante al instalar y calcular el sistema

Si las tuberías se seleccionan para conectar su propia casa a la tubería de calefacción central, el diámetro de las tuberías para calefacción se considera igual que en los apartamentos de edificios de varias plantas.

Pero el diámetro de la tubería para calentar una casa privada se calcula de manera bastante diferente. Es importante recordar quee a lo largo de toda la longitud del tubo de calor sigueelegir para calentar
tubos del mismo tamaño. En ciertas áreas, en la medida de la ramificación, sus cortes transversales cambian.

La fórmula para calcular el diámetro de las tuberías para calentar una casa privada

El cálculo se lleva a cabo mediante la fórmula

   Fórmula para calcular el diámetro de la tubería de calefacción

Diámetro D de la tubería, en milímetros
  Δt ° - la diferencia de temperatura (entre el agua suministrada y devuelta a la caldera) se indica en grados Celsius (C o);
  Q es la cantidad de energía térmica necesaria para calentar una habitación en kilovatios, y calculada por nosotros anteriormente;
  V - velocidad del refrigerante en m / s - seleccionado de un cierto rango.

Basándose en esta fórmula, en aras de la simplicidad de los cálculos, se han creado datos que permiten calcular el diámetro de la tubería.

En la lista de datos, (abajo), se indican los valores para los tubos de polipropileno, ya que estos productos se utilizan cada vez más para el dispositivo del circuito de calefacción. En él se determina el diámetro requerido para un sistema de calefacción dado. El color rosado muestra la velocidad óptima del agua en movimiento: el portador de calor. Pero si planea instalar tuberías de acero o metal-plástico, entonces otros cálculos funcionarán.

Consideremos cómo se mueve el refrigerante en un circuito con circulación forzada. Se realiza mediante una bomba, un colector y un portador de energía térmica. Si instala tuberías con un diámetro menor, entonces la intensidad del movimiento de agua caliente será mayor, circulará rápidamente a través de la tubería y regresará a la caldera. En consecuencia, una tubería más ancha ralentizará el movimiento del refrigerante.

   Se fabrica un tubo delgado para una circulación más rápida del líquido refrigerante

Secretos de instalar un elevador: uso de tubos de polipropileno de 25 mm

El circuito de calefacción está montado con un tubo con un diámetro más pequeño por las razones más comunes:

• Que tubos más delgados, menor es el precio;
• Cuando instalación abierta  no son tan llamativos, y cuando están cerrados, requieren menos profundidad en los strobas.
• Cuanto menor es el diámetro de las tuberías para calentar, menos refrigerante hay en el sistema. Esto lleva a una economía de combustible.

La temperatura del medio de calentamiento en el sistema de calefacción también depende de la velocidad del refrigerante que fluye a través de la tubería.

Cómo es el cálculo de acuerdo con la caldera instalada: el cableado depende de muchos factores

Primero, determinamos qué tubería se requiere en la sección desde la caldera hasta la primera divergencia en la casa. Digamos que es igual a 38 kW. En la sección correspondiente a este indicador, pasamos a las celdas pintadas con un tinte rosa y vemos qué diámetros de tuberías para calentar una casa privada corresponden a estas zonas. Determinamos que estas tuberías son de 40 y 50 mm. Elija el más pequeño, que es de 40 mm. El diámetro de la tubería para el sistema de calefacción es seleccionado por un experto real en esta materia.

El siguiente es la ramificación de la tubería en la casa. Por ejemplo, en dos pisos. En el piso inferior, la absorción de calor es mayor. Supongamos que 20 kW son absorbidos por el primer piso y 18 se transfieren al segundo piso. De acuerdo con la tabla, determinamos que esta transferencia de calor corresponde a una dimensión de sección transversal de 32 mm.

En cada piso, la tubería nuevamente se divide en dos ramas. Recibimos, en 10кВт en el primer piso y 9 - en el segundo. De la tabla vemos que estos parámetros corresponden a una tubería de 25 mm. Cada piso tiene dos alas. De nuevo, el valor de calor se divide en dos y, como resultado, se obtienen 5 y 4,5 kW. Luego sigue la separación de la tubería en habitaciones, y el consumo de calor alcanza los 5 kW. El diámetro se reduce a 20 mm. Pero como lo demuestra la experiencia práctica, solo vale la pena cambiar al "veinte" si el consumo de calor es de hasta 3 kW. El retorno se lleva a cabo en el mismo orden.

Calcule el número de secciones del radiador según el área de la habitación donde están instalados los radiadores, y basándose en los datos del pasaporte de los propios radiadores, en los que se especifica la capacidad de las secciones.

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En conclusión, se debe decir que la calefacción de la casa de vacaciones no funciona todo el día y con regularidad. Solo se incluye cuando hay personas en la casa. Y en invierno, existe el peligro de congelar el circuito de calefacción, la ruptura de tuberías y radiadores. Para evitar que esto suceda, la caldera se vierte, lo que, al mezclarse con el agua, reduce la temperatura de su congelación, desde el interior, evita que las partes de acero del sistema de calefacción se corroan. Por cierto, las tuberías de polipropileno son capaces de expandirse un poco, lo que las protege de las roturas debidas al glaseado, por lo tanto, en la organización de la calefacción, este tipo de tubería es preferible. El diámetro del tubo de calefacción debe cumplir con todos los requisitos del sistema en general.

El sistema de calefacción de dos tubos es más complicado que el sistema de una tubería, y la cantidad de materiales necesarios para la instalación es mucho mayor. Sin embargo, es el sistema de calefacción de 2 tubos que es más popular. Del nombre que sigue se usa dos circuitos. Uno sirve para entregar el refrigerante caliente a los radiadores, y el segundo tira del refrigerante refrigerado hacia atrás. Tal dispositivo es aplicable para todo tipo de estructuras, siempre que su diseño permita la instalación de esta estructura.

La demanda de un sistema de calefacción de doble circuito se explica por la disponibilidad de una serie de ventajas significativas . En primer lugar, es preferible un circuito único, ya que en este último el soporte térmico pierde una parte apreciable del calor incluso cuando se acerca a los radiadores. Además, el diseño de doble circuito es más versátil y adecuado para casas de diferentes pisos.

La desventaja del sistema de dos tubos   su mayor costo es considerado. Sin embargo, muchas personas creen erróneamente que, dado que la presencia de 2 circuitos implica el uso de un doble número de tuberías, el costo de dicho sistema es el doble que el de un sistema de un solo tubo. El hecho es que para la construcción de un solo tubo, es necesario tomar tuberías de gran diámetro. Esto asegura la circulación normal del refrigerante en la tubería y, por lo tanto, la operación eficiente de dicha estructura. La ventaja del sistema de dos tubos es que se usan diámetros más pequeños para su instalación, que son mucho más baratos. En consecuencia, los elementos adicionales para la instalación (derivas, válvulas, etc.) también se utilizan con un diámetro más pequeño, lo que también hace que el sistema sea menos costoso.

Por lo tanto, el presupuesto para instalar un sistema de dos tubos no será mucho mayor que para un sistema de un solo tubo. Por otro lado, la eficiencia de la primera será mucho mayor, lo que será una buena compensación por el aumento de los costos.

Ejemplo de aplicación

Uno de los lugares donde la calefacción de dos tubos será muy adecuada, es garaje. Esta es una sala de trabajo, por lo que no hay necesidad de una operación de calefacción permanente. Además, un sistema de calefacción de dos tubos con nuestras propias manos es una idea muy real. No es necesario calentar en el garaje, pero no será superfluo, ya que es muy difícil trabajar aquí en invierno: no es fácil encender el motor, el aceite se congela y es muy incómodo trabajar con las manos. El sistema de calefacción de dos tubos proporciona condiciones bastante aceptables para trabajar en interiores.

Variedades de sistemas de dos tubos para calefacción

Existen varios criterios por los cuales se pueden clasificar tales estructuras de calentamiento.

Abierto y cerrado

Sistemas cerrados  Se sugiere el uso de un tanque de compensación con una membrana. Pueden trabajar a mayor presión. En lugar de agua ordinaria en sistemas cerrados, es posible usar soportes térmicos basados ​​en etilenglicol, que no se congelan a bajas temperaturas (hasta 40 ° C bajo cero). Los automovilistas conocen esos líquidos bajo el nombre "Anticongelante".

  1. Calentamiento de la caldera; 2. Equipo de seguridad; 3. Válvula de alivio de sobrepresión; 4. El radiador; 5. tubería de retorno; 6. Tanque de expansión; 7. La válvula; 8. La válvula de drenaje; 9. bomba de circulación; 10. manómetro; 11. Válvula de maquillaje.

Sin embargo, debemos recordar que para los dispositivos de calentamiento existen composiciones especiales de refrigerantes, así como aditivos especiales y aditivos. El uso de sustancias convencionales puede dañar la costosa caldera. Tales casos pueden considerarse no garantizados, por lo tanto, la reparación requerirá gastos considerables.

Sistema abierto  se caracteriza por el hecho de que el tanque de expansión debe instalarse estrictamente en el punto más alto del dispositivo. Debe proporcionar una conexión de aire y una tubería de derivación, a través de la cual se drena el exceso de agua del sistema. También a través de ella puede tomar agua tibia para las necesidades del hogar. Sin embargo, este uso del depósito requiere la presencia de una composición automática de la estructura y excluye la posibilidad de utilizar aditivos y aditivos.

  1. Calentamiento de la caldera; 2. bomba de circulación; 3. Dispositivos de calentamiento; 4. válvula diferencial; 5. válvulas de cierre; 6. Tanque de expansión.

Y sin embargo, un sistema de calefacción de dos tubos tipo cerrado  se considera más seguro, por lo tanto, las calderas modernas a menudo están diseñadas para ello.

Horizontal y vertical

Estas especies difieren en la ubicación de la tubería principal. Sirve para conectar todos los elementos del sistema. Los sistemas horizontales y verticales tienen sus propias ventajas y desventajas. Sin embargo, ambos diseños demuestran buena transferencia de calor y estabilidad hidráulica.

Dos tubos diseño de calefacción horizontal  se encuentra en edificios de una sola planta. Vertical También se usa en edificios de gran altura. Es más complejo y, en consecuencia, más caro. Aquí, se utilizan contrahuellas verticales, a los cuales los elementos de calefacción están conectados en cada piso. La ventaja de los sistemas verticales es que en ellos, por regla general, no hay atascos de aire, ya que el aire deja los tubos hacia arriba hasta el tanque de expansión.

Sistemas con circulación forzada y natural

Tales especies difieren en que, en primer lugar, hay una bomba eléctrica, que obliga al líquido refrigerante a moverse, y en segundo lugar, la circulación se produce por sí misma, sujeta a las leyes físicas. Menos diseños con una bomba son que dependen de la disponibilidad de electricidad. Para habitaciones pequeñas, no hay un significado especial en los sistemas obligatorios, excepto que la casa se calentará más rápidamente. Para áreas grandes, tales estructuras estarán justificadas.

Para elegir correctamente el tipo de circulación, es necesario tener en cuenta qué tipo de tubería  usado: superior  o   inferior.

Sistema con cableado superior   implica colocar una tubería principal debajo del techo del edificio. Esto asegura una alta presión del refrigerante, por lo que pasa bien a través de los radiadores, lo que significa que el uso de la bomba será superfluo. Tales dispositivos se ven más estéticos, las tuberías en la parte superior se pueden ocultar con elementos decorativos. Sin embargo, en el sistema con el cableado superior es necesario instalar un tanque de membrana, lo que implica costos adicionales. Es posible instalar y abrir el tanque, pero debe estar en el punto más alto del sistema, es decir, en el ático. En este caso, el tanque debe estar aislado.

Cableado inferior   asume la instalación de la tubería justo debajo del alféizar de la ventana. En este caso, puede instalar un tanque de expansión abierto en cualquier lugar de la sala, ligeramente por encima de la tubería y los radiadores. Pero sin una bomba en este diseño no puede hacer. Además, existen dificultades si la tubería pasa por la entrada. Luego debe dejarlo pasar por el perímetro de la puerta o hacer 2 alas separadas en el contorno de la estructura.

Punto muerto y paso

En un sistema sin salida  El refrigerante está caliente y enfriado en diferentes direcciones. En el sistema que pasa, diseñados de acuerdo con el esquema (loop) del "Tichelman", ambos flujos van en una dirección. La diferencia entre estas especies en la simplicidad del equilibrio. Si un sistema pasajero que usa radiadores con igual número de secciones ya está en equilibrio, entonces se debe instalar una válvula termostática o una válvula de aguja en el callejón sin salida para cada radiador.

Si en el esquema "Tikhelman" se utilizan radiadores con un número desigual de secciones, aquí también se requiere la instalación de válvulas o válvulas. Pero incluso en este caso, dicho diseño es más fácil de equilibrar. Esto es especialmente notable en los sistemas de calefacción extendida.

Selección de tuberías por diámetro

La selección de la sección transversal de las tuberías debe realizarse a partir del volumen del medio de transferencia de calor, que debe pasar por unidad de tiempo. A su vez, depende de la potencia térmica que se requiere para calentar la habitación.

En nuestros cálculos, procederemos del hecho de que se conoce el tamaño de las pérdidas de calor y existe un valor numérico del calor requerido para calentar.

Los cálculos comienzan con el final, es decir, el radiador más distante del sistema. Para calcular la tasa de flujo de refrigerante de una habitación, necesita una fórmula:

G = 3600 × Q / (c × Δt), donde:

• G - flujo de agua para calentar la habitación (kg / h);
• Q: potencia térmica necesaria para la calefacción (kW);
• c - capacidad calorífica del agua (4.187 kJ / kg × ° C);
• Δt - se supone que la diferencia de temperatura entre el refrigerante caliente y el refrigerante es de 20 ° C.

Por ejemplo, se sabe que la salida de calor para calentar la habitación es de 3 kW. Entonces el flujo de agua será:
  3600 × 3 / (4,187 × 20) = 129 kg / h, es decir, alrededor de 0,127 cu. m de agua por hora.

Para calentamiento de agua  se equilibró con la mayor precisión posible, es necesario determinar la sección transversal de las tuberías. Para hacer esto, utilizamos la fórmula:

S = GV / (3600 × v), donde:

• S - área de la sección transversal de la tubería (m2);
• GV - flujo volumétrico de agua (m3 / h);
• v - velocidad del movimiento del agua, está en el rango de 0.3-0.7 m / s.

Si el sistema usa circulación natural, entonces la velocidad será mínima - 0.3 m / s. Pero en este ejemplo tomamos el valor promedio de 0.5 m / s. De acuerdo con esta fórmula, calculamos el área de la sección transversal y, en base a ella, el diámetro interno de la tubería. Será de 0.1 m. Seleccionamos un tubo de polipropileno del diámetro más grande más cercano. Es un tubo con un diámetro interno de 15 mm. Lo usaremos en nuestro diseño.

Luego vaya a la siguiente habitación, calcule la velocidad de flujo del refrigerante, sume el flujo de la habitación calculada y determine el diámetro de la tubería. Y así a la caldera.

Instalación del sistema

Al instalar la estructura, debe cumplir con ciertas reglas:

• cualquier construcción de dos tubos incluye 2 circuitos: el superior sirve para suministrar el refrigerante caliente a los radiadores, el inferior para eliminar el refrigerante refrigerado;
• la tubería debe tener una ligera inclinación hacia el radiador final;
• las tuberías de ambos circuitos deben ser paralelas;
• el elevador central debe estar aislado para evitar pérdidas de calor cuando se suministra refrigerante;
• en sistemas reversibles de dos tubos es necesario proporcionar varias grúas, con la ayuda de las cuales es posible drenar el agua del dispositivo. Esto puede ser necesario durante el trabajo de reparación;
• al diseñar la tubería, se debe proporcionar el menor número posible de ángulos;
• el tanque de expansión debe instalarse en la posición más alta del sistema;
• los diámetros de tuberías, grúas, derivas, juntas deben coincidir;
• al instalar tuberías desde tubos de acero pesados, se deben instalar sujetadores especiales para soportarlos. La distancia máxima entre ellos es de 1,2 m.

¿Cómo hacer la conexión correcta de los radiadores, lo que garantizará las condiciones más confortables en el apartamento? Al montar sistemas de calefacción de dos tubos, es necesario seguir esta secuencia:

1. El elevador del sistema de calefacción central se retira de la caldera.
2. En el punto más alto, el elevador central termina con un tanque de expansión.
3. Desde el tanque que rodea el edificio hay tuberías que alimentan radiadores calientes a los radiadores.
4. Para quitar el refrigerante enfriado de los radiadores para calentar con una construcción de dos tubos, se coloca una línea de suministro paralela. Debe estar conectado al fondo de la caldera.
5. Para sistemas con circulación forzada del refrigerante, se debe proporcionar una bomba eléctrica. Se puede instalar en cualquier punto conveniente. Muy a menudo, la bomba está montada cerca de la caldera, cerca del punto de entrada o salida.

Conectar un radiador no es un proceso difícil si aborda este tema escrupulosamente.

El diseño correcto del sistema de calefacción es tener en cuenta todos los factores posibles que afectan la eficiencia del sistema de calefacción. Además de la correcta selección de los componentes principales, la caldera, los radiadores, los grupos de seguridad, es necesario calcular correctamente la sección de la red eléctrica. Para hacer esto, necesita saber el diámetro óptimo de las tuberías de calefacción: ¿cómo elegir y calcularlo usted mismo?

Dificultades para elegir el diámetro de las tuberías de calefacción

Parece que elegir un diámetro de tubería para calentar una casa privada no es una tarea difícil. Solo deben garantizar la entrega del refrigerante desde la fuente de su calefacción a los dispositivos de suministro de calor, desde los radiadores a las baterías.

Pero en la práctica, el diámetro incorrectamente elegido o el tubo de suministro pueden conducir a un deterioro significativo en el rendimiento de todo el sistema. Esto se debe a los procesos que ocurren durante el movimiento del agua a lo largo de las carreteras. Para esto, necesitas conocer los conceptos básicos de física e hidrodinámica. Para no entrar en la jungla de cálculos precisos, puede determinar las principales características de la calefacción, que dependen directamente de la sección transversal de las tuberías:

• Velocidad del flujo de refrigerante. Afecta no solo al aumento del ruido en la operación del suministro de calor, sino que también es necesario para la distribución óptima del calor a través de los aparatos de calefacción. Simplemente el agua no debería tener tiempo para enfriarse al nivel mínimo cuando se llega al último radiador en el sistema;
• Volumen de refrigerante. Por lo tanto, el diámetro de las tuberías con circulación natural de calefacción debe ser grande, a fin de reducir las pérdidas causadas por la fricción del líquido contra la superficie interna de la tubería. Sin embargo, junto con esto, el volumen del refrigerante aumenta, lo que implica un aumento en el costo de calentamiento;
• Pérdidas hidráulicas. Si el sistema usa diferentes diámetros tubos de plástico  para el calentamiento, inevitablemente surgirá una diferencia de presión en la junta, lo que provocará un aumento de las pérdidas hidráulicas.

¿Cómo elegir el diámetro de la tubería para calefacción, de modo que, de hecho, la instalación no tuvo que rehacer todo el sistema de suministro de calor debido a su extremadamente baja eficiencia? En primer lugar, debe realizar el cálculo correcto de la sección transversal de la red eléctrica. Para este propósito, se recomienda utilizar programas especiales y si desea verificar el resultado usted mismo de forma manual.

En el lugar de unión, los diámetros de los tubos de polipropileno para calefacción se reducen debido a la superficie. La reducción en la sección transversal depende del grado de calentamiento durante la soldadura y del cumplimiento de la tecnología de instalación.

Procedimiento para calcular la sección transversal de la red de calefacción

Antes de calcular el diámetro de la tubería de calefacción, debe determinar sus parámetros geométricos básicos. Para hacer esto, necesita 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 transversal de la tubería - diámetro. Pero, de hecho, depende del grosor de la pared y del material de fabricación. Antes de adquirir 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 la calefacción se realiza teniendo en cuenta el hecho de que los fabricantes indican las dimensiones externas totales. Para calcular la sección transversal útil, se deben quitar dos espesores de pared;
• Para las 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 tubos de calentamiento de polímeros, es necesario aclarar la presencia de una capa de refuerzo en la construcción. Sin él, bajo la influencia del agua caliente, la línea no tendrá la rigidez adecuada.

Determinación de la capacidad térmica del sistema

¿Cómo elegir el diámetro correcto de las tuberías para la calefacción y si se debe hacer sin datos calculados? Para un sistema de calefacción pequeño, puede 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 sistema cerrado  con el movimiento forzado del refrigerante, las tuberías con una sección transversal más pequeña se deben usar para crear la presión y el 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 usar cálculos aproximados. Primero necesitamos encontrar la potencia térmica del sistema. Para hacer esto, usa la siguiente fórmula:

Q = (V * Δt * K) 860

Donde Q  - Potencia calorífica calculada de la calefacción, kW / h, V  - volumen de la habitación (casa), m³, Δt  - la diferencia entre las temperaturas exteriores e interiores, ° C, Para  - el coeficiente calculado de pérdidas de calor en el hogar, 860   - el valor para transferir los valores recibidos a un formato aceptable kWh.

La mayor dificultad en el cálculo preliminar del diámetro de las tuberías de plástico para la calefacción causa un factor de corrección K. Depende del aislamiento térmico de la casa. Lo mejor es tomar de la tabla de datos.

Como ejemplo de cálculo de diámetros de tubos de polipropileno para calefacción, puede calcular la capacidad calorífica requerida de una habitación con un volumen total de 47 m³. En este caso, la temperatura en la calle será de -23 ° C, y en la habitación - + 20 ° C. En consecuencia, la diferencia Δt es 43 ° С. El factor de corrección se toma como 1.1. Entonces la salida de calor requerida será.

Q = (47 * 43 * 1.1) /860 = 2.585 kWh

El siguiente paso para elegir el diámetro de la tubería de calefacción es determinar la velocidad óptima del refrigerante.

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

Velocidad del agua en tuberías

La presión óptima del refrigerante en la red es necesaria para una distribución uniforme de la energía térmica a través de radiadores y baterías. Para la correcta selección de los diámetros de las tuberías de calefacción, es necesario tomar los valores óptimos de la tasa de avance del agua en las tuberías.

Vale la pena recordar que cuando se excede la intensidad del movimiento del refrigerante, puede haber ruido extraño en el sistema. Por lo tanto, este valor debe ser de 0,36 a 0,7 m / s. Si el parámetro es más pequeño, inevitablemente habrá más pérdidas de calor. Si se excede, aparecerá ruido en las tuberías y radiadores.

Para el cálculo final del diámetro de la tubería de calentamiento, use los datos en la tabla a continuación.

Sustituyendo en la fórmula para calcular el diámetro de la tubería de calentamiento en los valores obtenidos anteriormente, se puede determinar que el diámetro óptimo de la tubería para una habitación en particular es de 12 mm. Esto es solo un cálculo aproximado. 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 calentamiento puede cambiar debido a la adición de nuevos componentes al sistema.
  Para un cálculo preciso, se necesita un programa especial para calcular el diámetro de las tuberías de calefacción. Se pueden descargar paquetes de software similares en una versión demo con capacidades de cálculo limitadas.

Cálculo del colector de calentamiento y manguitos de montaje

La tecnología de cálculo descrita anteriormente se puede usar para todo tipo de suministro de calor: tubería simple, tubería doble y colector. Sin embargo, para este último es necesario hacer el cálculo correcto del diámetro del colector de calentamiento.

Este elemento de calentamiento es necesario para la distribución del portador de calor a lo largo de varios contornos. En este caso, el cálculo del diámetro correcto del colector de calentamiento está inextricablemente vinculado con el cálculo de la sección transversal óptima de la tubería. Esta es la próxima etapa en el diseño del sistema de suministro de calor.

Para calcular el diámetro del colector de calefacción, primero debe calcular la sección transversal de los tubos como se describe arriba. Entonces podemos usar una fórmula bastante simple:

M0 = M1 + M2 + M3 + M4

Donde M0  - el diámetro requerido del colector, M1, M2, M3, M4  - 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 de cada una. El diámetro total del colector de calentamiento también es igual a este valor.

Pero además de este componente del sistema a menudo tienen que aplicar adicional. ¿Cómo se sabe el diámetro del termopozo para las tuberías de calefacción? Solo haciendo un cálculo preliminar de la sección de las líneas principales. Además, es necesario tener en cuenta el espesor de las paredes y el material de su fabricación. De esto dependerá el diseño de la manga, el grado de su aislamiento térmico.

El valor del diámetro del termopozo para los tubos de calefacción se ve afectado por el material de fabricación de la pared, así como por los tubos. Es importante considerar el posible grado de expansión cuando la superficie se calienta. Si los diámetros de los tubos de calor de plástico son de 20 mm, entonces el mismo parámetro debe ser de al menos 24 mm en el caso.

La instalación del manguito debe hacerse sobre mortero de cemento o material incombustible similar.

Datos adicionales para calcular el diámetro de los tubos de calor

Después de elegir el diámetro de las tuberías para calentar una casa privada, debe elegir correctamente su material de fabricación, así como tener en cuenta las características del sistema de calefacción. Este parámetro está influenciado por el diseño de la red eléctrica, así como por el número de válvulas de cierre y control.

Además del conocimiento del diámetro de las tuberías en calefacción con circulación natural, es necesario tener en cuenta la altura del elevador elevador y elegir correctamente el tamaño de su sección transversal. Debería tener una altura mínima de 1.5 en relación con otros elementos de calentamiento. Para aumentar la velocidad del refrigerante, el diámetro de las tuberías de polipropileno utilizadas en la construcción del colector superior debe ser un tamaño mayor que el de la línea principal.

También es importante tener en cuenta el grosor de la pared de las tuberías. Depende del material de fabricación y puede variar de 0,5 mm (acero) a 5 mm (plástico). La elección del diámetro de la tubería para el sistema de calefacción de la casa privada está influenciada por el material de fabricación. Por lo tanto, se recomienda instalar tuberías de plástico para sistemas con circulación forzada. Su diámetro interno puede variar de 10 a 30 mm. Los detalles sobre el espesor de las paredes de los tubos de polímero para calefacción se pueden encontrar a partir de los datos en la tabla.

Para los modelos de acero, es necesario tener en cuenta no solo sus dimensiones geométricas, sino también la masa. Depende directamente del grosor de la pared. En los programas para calcular el diámetro de las tuberías de calefacción, necesariamente debe haber una función para calcular gravedad específica  1 m. línea troncal de acero.

Conociendo estas características adicionales, puede hacer el cálculo más preciso de los parámetros del sistema de calefacción, incluida la selección correcta del diámetro de los tubos de calefacción.

Material para la fabricación de tubos de calefacción

Adición la elección correcta diámetros de tubería para el suministro de calor, necesita conocer las características de su material de fabricación. Esto afectará las pérdidas térmicas del sistema, así como la instalación laboriosa.

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

• Polímero. Están hechos de polipropileno o polietileno reticulado. La diferencia radica en los componentes adicionales agregados en el proceso de producción. Después del cálculo del diámetro de las tuberías de polipropileno para el suministro de calor, debe elegir correctamente el grosor de sus paredes. 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 variante más común de la disposición de la calefacción. A pesar de sus características de resistencia más que buenas, las tuberías de acero tienen varios inconvenientes importantes: ensamblaje complejo, oxidación gradual de la superficie y rugosidad incrementada. Alternativamente, se pueden usar tubos hechos de acero inoxidable. Uno de sus costos es un orden de magnitud mayor que los "negros";
• Cobre. Para las características técnicas y operacionales, las tuberías 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 por un tiempo sin pérdida de hermeticidad. La desventaja es el alto costo.

Además del diámetro de las tuberías correctamente seleccionado y calculado, debe determinar la forma en que están conectadas. También depende del material de fabricación. Para los acoplamientos poliméricos se usan mediante soldadura o sobre una base adhesiva (muy raramente). Las tuberías de acero se ensamblan utilizando soldadura por arco (juntas de mejor calidad) o método roscado.

En el video, puede ver un ejemplo de cálculo del diámetro de las tuberías, dependiendo de la velocidad de flujo óptima del refrigerante:

Probablemente no tenga sentido cuestionar la afirmación de que el calentamiento autónomo del propio hogar tiene una serie de ventajas sobre los sistemas de calefacción centralizados. El único inconveniente puede considerarse una inversión inicial lo suficientemente grande, la mayor parte de los cuales es el cálculo hidráulico de un sistema de calefacción de tubería única. Esta publicación describirá cómo calcular de manera independiente un sistema de calefacción de tubería única (CO) para una habitación pequeña o una casa privada.

Recolección de datos y cálculos preparatorios

En primer lugar, responderemos, ¿por qué necesitamos un cálculo hidráulico?

1. Para un calentamiento eficiente de todas las habitaciones, independientemente de la temperatura del aire externo e interno.
2. Para reducir los costos de operación que surgen durante la operación de los equipos de calefacción.
3. Para reducir los costos asociados con la compra de equipos y materiales. Esto se refiere a la selección competente de diámetros de tubería en cada sección del sistema de calefacción.
4. Para reducir el nivel de ruido asociado con el movimiento del refrigerante a lo largo del contorno.
5. Para un funcionamiento estable del sistema de calefacción.

Para hacer el cálculo del sistema de calefacción (esta historia solo habla de un esquema de tubería única con circulación forzada del refrigerante), es necesario obtener los siguientes datos:

• Potencia requerida del generador de calor
• Capacidad y número de radiadores para cada habitación con calefacción.
• Diámetro y longitud del circuito de calefacción.

Con los datos que necesita, puede proceder a la selección de la bomba de circulación, el cálculo de la cantidad de refrigerante, la capacidad del tanque de expansión y la configuración del grupo de seguridad. Ahora hablemos de todo en orden.

Cálculo de la producción de calor de la planta de la caldera

Por lo tanto, decidió crear un sistema de una tubería para calentar una casa privada con sus propias manos. Lo primero que debe hacer para averiguar el valor requerido de la potencia del generador de calor es calcular la pérdida de calor de cada habitación con calefacción. Como es sabido, las principales pérdidas de calor provienen de:

• Paredes externas
• El techo
• Paul.
• Windows.

Por ejemplo, considere la pérdida de calor de una habitación en la esquina, con dimensiones de 6 x 3 metros, dos ventanas de 1.5 x 1.2 m, y una altura del techo de 2.5 m.

1. Muros externos (S1) = (6 x 2.5) + (3 x 2.5) -2 (1.5 x 1.2); S1 = 15 + 7.5-3.6 = 18.9 m 2
2. Windows (S2) = 2 (1.5 x 1.2) = 3.6 m 2
3. Piso (S3) = 18 m 2
4. Techo (S4) = 18 m 2

Aplicamos la fórmula para calcular la pérdida de calor (Q) = k; para muros externos k = 62; para ventanas k = 135; para el piso k = 35; para el techo k = 27. Sustituimos los valores necesarios.

1. Q1 = 18.9 x 62 = 1171.8 W o 1.172 kW;
2. Q2 = 3.6 x 135 = 486 W o 0.486 kW;
3. Q3 = 18 x 35 = 630 W o 0.63 kW
4. Q4 = 18 x 27 = 486 W o 0.486 kW;

Ahora resumimos toda la pérdida de calor para identificar la cantidad de calor necesaria, que es necesaria para una habitación particular = 2,774 kW;

Las mismas acciones son necesarias para cada habitación individual. Resumiendo la pérdida de calor, se puede concluir que se requiere la salida de caldera requerida. Hay un método menos preciso, pero es lo suficientemente confiable y rápido: es necesario usar poder específico caldera recomendada por la región.

La capacidad térmica de la planta de la caldera se puede calcular utilizando Wk = Wud x S / 10; donde:

WK = potencia de la caldera;

S / 10 = área de espacio calefaccionado a 10 m 3.

Ahora, cuando hay evidencia del poder de la caldera necesaria para calentar la casa, se puede proceder a los dibujos del circuito de calefacción para estimar la ubicación de los radiadores.

Cálculo del número y potencia de las baterías

Al igual que en la conexión de un tubo a radiadores, y dos circuitos de tuberías, la eficiencia de calentamiento de una habitación en particular depende no sólo del número de secciones de radiador y su construcción, el material del que están hechas, el área superficial y el método de conexión a la tubería principal, pero también en el material de la pared y un método de calentamiento, pérdidas de calor en ventanas, etc.

Usamos los datos recomendados, que se pueden encontrar en la literatura especializada. 1 m 3 en una casa de ladrillo requiere aproximadamente 0.034 kW de calor para mantener una temperatura confortable; en la casa de paneles SIP - 0.041 kW; en una casa de ladrillo con aislamiento: un techo, un ático, muros de carga, una base - 0.02 kW.

Por ejemplo, considere la selección de baterías para una habitación de 18 m 2 con una altura de techo de 2.5 m en una casa de ladrillo. (0.034 kW).

1. Aprendemos el volumen de la habitación: 18 x 2.5 = 45 m 3.
2. Calculamos cuánta energía térmica se necesita para una habitación determinada: 45 x 0.034 = 1.53 kW

Ahora necesita usar la tabla, con las características de las baterías.

La figura muestra las principales características de los radiadores más comunes. Según los datos presentados, la mejor relación de rendimiento y costo de las baterías de aluminio. Necesitamos datos sobre la potencia de una sección, cuyo límite inferior es de 0,175 kW.

1. Divida el resultado por la potencia de la sección del tipo de radiadores seleccionado y obtenga el número de secciones: 1.53 / 0.175 = 8.74

Resultado: para calentar una habitación de 45 m 3 necesitamos un radiador de aluminio que consta de 9 secciones. Cálculos similares para cada habitación de la casa.

Cálculos del diámetro de la tubería para el circuito de calefacción

Este procedimiento es obligatorio en el cálculo de cualquier sistema de calefacción. En circuitos de un solo tubo, esto también es bastante difícil de hacer, ya que el refrigerante se enfría más y más en cada radiador posterior. Para mantener una temperatura determinada, es necesario aumentar la velocidad del refrigerante en cada sección posterior del circuito. Esto se puede hacer reduciendo el diámetro de la tubería, de acuerdo con la salida de calor requerida para cada radiador.

Puede hacer cálculos usando la fórmula Rcp = β *? Pp / ΣL; Pa / m, obtenemos el valor promedio de pérdida de presión debido a la fricción por 1 metro del anillo de diseño CO. Luego, usando la fórmula, calcule el diámetro de la tubería para una sección específica del contorno.

Δt ° es la diferencia entre las temperaturas del refrigerante entre la entrada y la salida de la caldera, ° C
  Q es la cantidad de calor requerida para calentar una habitación particular
  V es la velocidad del refrigerante, m / s

Algunas palabras sobre la velocidad del agua en el sistema. Para que el calentamiento funcione de manera efectiva, es necesario que la velocidad del refrigerante sea lo más alta posible. Sin embargo, esto aumenta la presión en el sistema y hay un ruido de fricción contra la superficie de la tubería. La velocidad óptima del refrigerante en un sistema de calefacción horizontal de tubería única debe estar en el rango de 0.3 - 0.7 m / s. Más lento, posiblemente en el aire; Más rápido - hay un ruido.

Hay tablas en las que puede elegir el diámetro requerido de las tuberías. Para este diámetro, se proponen la velocidad y el caudal óptimos del refrigerante. Consideremos un ejemplo de selección de tuberías de polipropileno reforzado para cada sección del circuito de calefacción con 6 radiadores de diferente potencia.

¡Importante! La tabla muestra el diámetro interno de la tubería. Los resultados óptimos se encuentran en columnas marcadas en azul.

Del mismo modo, la tubería se calcula en todas las secciones de la CO.

Consejo: Debe saber que el polipropileno reforzado tiene otras dimensiones internas distintas a las indicadas en la tabla. El ejemplo de un diámetro interno de 20 mm que mostramos es en realidad de 21.2 mm. y la marca PP32, y en consecuencia el diámetro exterior 32 mm.

Cálculo del volumen del tanque de expansión

Para calcular el volumen del tanque de expansión del tipo de membrana, es necesario conocer la cantidad de refrigerante que se encuentra en el circuito de calefacción. La dependencia es la siguiente: el tanque de expansión debe ser un volumen del 10% de la cantidad de refrigerante.

La cantidad de agua en CO se calcula mediante la fórmula: W = π (D 2/4) L donde:

• π - 3,14;
• D - diámetro interno de la sección de la tubería;
• L es la longitud de la sección de la tubería (si todo el contorno está hecho de una tubería del mismo diámetro, entonces consideramos la longitud del contorno).

Por ejemplo, el diámetro interno de una tubería hecha de polipropileno reforzado es 21.2 mm = 0.021 m; la longitud del contorno es de 100 m. 3.14 x (0.021 2/4) x 100 = 0.0345m 3 o 34.5 litros. De aquí la conclusión: cuando un volumen de refrigerante en el sistema, 34,5 litros de CO en el intervalo de temperatura de 0 a 80 ° C y una presión del sistema de 0,3 a 1 bar, requiere un depósito de expansión con una capacidad de 3,5 litros.

Para calcular los parámetros de la bomba de circulación, necesita datos sobre la salida de la caldera, la diferencia de temperaturas en la entrada y salida de la planta de la caldera. Entonces podemos usar la fórmula Q = N / (t 2 - t 1), donde N es la potencia de la caldera; T1 - temperatura del portador de calor en el tubo de suministro, T2 - temperatura del refrigerante enfriado en la rama posterior del circuito.

Consejo: debe tener en cuenta que para la construcción del sistema de calefacción de tubería competente, salvo los datos necesarios para hacer un cálculo de las resistencias hidráulicas, que aparecen en los grifos ravnoprohodnyh, teniendo en cuenta las pérdidas hidráulicas en los puntos de estrangulamiento de la tubería y válvula de retorno del colector de aceite (si se supone). Este cálculo se puede realizar de forma independiente y fácil utilizando los programas: "Cálculos hidráulicos y térmicos" y HERZ. C. O. S.