暖房システムのパイプ径を選択する方法。それは何の直径ですか？負荷の計算、すなわちシステムの必要熱出力

民家の暖房システムは、強制循環または自然循環が可能です。システムのタイプに応じて、パイプの直径を計算する方法論および他の加熱パラメータの選択は異なる。

ヒートパイプの直径の計算は、個人または個人の建設のプロセスに関係します。システムのサイズを正しく決定するには、主電源（ポリマー、鋳鉄、銅、鋼）、冷却材の特性、パイプを通るその移動方法などを知っておく必要があります。加熱設計へのインジェクションポンプの導入は、熱伝達の質を大幅に改善し、燃料を節約する。システム内の冷却剤の自然循環は、蒸気（ボイラー）加熱のほとんどの民家で使用される古典的方法である。いずれの場合も、再構築または新規構築において、後続の操作における不快な瞬間を避けるために、パイプの正しい直径を選択することが重要である。

パイプ直径 - 最も重要な指標システムの全体的な熱伝達を制限し、パイプラインの複雑さと長さ、ラジエータの数を決定します。このパラメータの数値を知ることで、可能なエネルギー損失を簡単に計算できます。

パイプラインの直径に対する加熱効率の依存性

エネルギーシステムの完全な運用は、基準に依存します。

動く流体（クーラント）の性質。
パイプの材質。
流速。
フローまたはパイプの直径。
回路内のポンプの存在。

チューブの断面が大きくなればなるほど、より多くの液体が見逃されるという誤った主張。この場合、メインラインの内腔を増加させることは、圧力を低下させるのに役立ち、結果として冷却剤の流速を助ける。これにより、システム内の流体の回転が完全に停止し、効率がゼロになる可能性があります。ポンプのスイッチが入っている場合、パイプの直径が大きく、主電源の長さが長くなると、電源が必要なヘッドを供給するのに十分でない場合があります。電気が途切れた場合、システム内でのポンプの使用は単に役に立たず、加熱は完全になくなり、ボイラーを加熱しない人は何人ですか？

集中暖房を備えた個々の建物では、パイプの直径は都市型アパートの場合と同じです。ボイラからの蒸気加熱のある住宅では、直径を注意深く計算する必要があります。水道の長さ、配管の年齢と材質、給水方式に含まれる配管装置とラジエータの数、加熱方式（1本、2本管）が考慮されます。表1は、材料およびパイプラインの寿命に応じて、冷却材のおおよその損失を示しています。

表1.冷却材の損失

パイプ	消費量m3 / h	スピードm / s	頭部の損失m / 100m
スチール新しい133х5	60	1,4	3,6
スチール新しい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
スチール新型245x6	400	2,6	4,3
古い245x6のスチール	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
スチール新630х10	3000	2,85	1,33
スチール、古い630х10	3000	2,85	1,98
PE 100560х33.2（SDR 17）	3000	4,35	1,96
PE 80560х41.2（SDR 13.6）	3000	4,65	2,3
スチール新820х12	4000	2,23	0,6
古い820х10のスチール	4000	2,23	0,87
PE 100800х47.4（SDR 17）	4000	2,85	0,59
PE 80 800 588.8（SDR 13.6）	4000	3,0	0,69

チューブの小さすぎる直径は、必然的に要素を接続するライン上に負荷の増大の原因となる高圧の形成につながります。さらに、暖房システムには騒がしいものがあります。

暖房システムの分布図

パイプラインの抵抗、ひいてはその直径を正しく計算するには、暖房システムのレイアウトを考慮する必要があります。オプション：

2本パイプ垂直;
2つの管の水平;
シングルチューブ。

垂直ライザを備えた2パイプシステムは、ラインの上部および下部配置とすることができる。二重管による自然循環による加熱に適した高速道路の長さの経済的な使用にパイプシステム、パイプの二重セットがポンプ回路に含めることを必要とします。

水平配線には3種類あります。

デッドエンド;
同時に並行して水を動かす。
コレクター（またはビーム）。

シングルパイプレイアウト方式では、バイパスパイプを設けることができ、バイパスパイプは、いくつかのまたはすべての放射器が切断されたときの流体循環のバックボーンになる。各ラジエーター用のキットには、必要に応じて水の供給を遮断できるストップコックを取り付けます。

暖房システムの仕組みを知ることで、全長、主管内の冷却材の流れの遅れ（屈曲部、コーナー、ジョイント）を簡単に計算し、システム抵抗の数値を得ることができます。計算された損失値に基づいて、以下に説明する方法で加熱幹の直径を選択することができます。

強制循環システムのパイプの選択

強制循環式暖房システムは、ボイラの近くに出口パイプに装着された天然のブースターポンプの存在によって特徴付けられます。デバイスは自動的に電源220Vで動作（センサを介して）オンになると、システム内の圧力（即ち、液体加熱）。ポンプはシステムの温水をすばやく分散させ、エネルギーを節約し、ラジエータを介して積極的に家のすべての部屋に送水します。

強制循環による加熱 - 賛否両論

加熱の主な利点強制循環効率的な熱伝達システムであり、短時間でかつ経済的に実施される。この方法は、大口径パイプの使用を必要としない。

一方、加熱システムのポンプは、中断のない電源供給を保証することが重要です。さもなければ、暖房は単に家の広い領域では機能しません。

強制循環式加熱配管径の求め方

冬に暖房が必要な部屋の総面積の定義で計算を開始します。つまり、家の住宅全体です。熱伝達の基準加熱システム - 10平方キロごとに1キロワット。 m（断熱と天井高さ3 mまでの壁用）。すなわち、35平方メートルの部屋のためである。ノルムは3.5kWになります。熱エネルギーの予備を提供するには、20％を加えます。合計で4.2kWになります。表2によると、直径が10mm（熱指標4471W）、8mm（4496W）、12mm（4598W）のパイプです。これらの数値の場合、冷却剤流量（この場合、水）の速度の典型的な値は0.7である。 0.5; 1.1m / s。暖房システムの正常運転の実用的指標 - 温水の速度は0.4から0.7 m / sです。この状態を考慮して、我々は、直径10mmおよび12mmの選択パイプを残す。水の消費量を考慮すると、直径10mmのパイプを使用する方が経済的です。この製品はこのプロジェクトに含まれます。

選択肢の外径、内径、条件付きのパスの直径を区別することが重要です。原則として、鋼管は内径に応じて選択され、ポリプロピレンパイプは外側にあります。初心者はインチでラベルされた直径を決定するという問題に直面するかもしれません - このニュアンスは鉄鋼製品に関係します。インチ次元からメトリック次元への変換も、テーブルを介して行われます。

ポンプで加熱するパイプの直径の計算

ヒートパイプを計算する場合、最も重要な特性は次のとおりです。

加熱システムに装填される水の量（体積）。
メインラインの長さは一般的です。
システム内の流速（理想的な0.4〜0.7m / s）。
熱伝達システム（kW）。
ポンプの動力。
ポンプがオフのときのシステムの圧力（自然回転）。
システムの抵抗。

H =λ（L / D）（V2 / 2g）、

ここで、Hは、他の条件での水柱のゼロ圧力（頭の欠如）を決定する高さであり、mは、

λ - パイプの抵抗係数。

Lはシステムの長さ（エクステント）です。

D - 内径（この場合の求められる値）、m;

Vは流速、m / sである。

gは定数であり、加速度は自由である。入射率、g = 9.81m / s2。

計算は熱出力の損失を最小にするために実行されます。つまり、最小抵抗のパイプ直径のいくつかの値が確認されます。複雑さは油圧抵抗係数で求められます。ブラジウスとアルツハル、コナコバとニクラッツェの公式を使ってテーブルや長い計算が必要であると判断できます。損失の最終値は、ポンプによって生成されるヘッドの約20％未満の数と考えることができる。

暖房用配管の直径を計算する場合、Lは、並列に配置された重複部分を考慮することなく、ボイラからラジエータへの主線路の長さおよび反対方向に等しいとする。

その結果、計算された抵抗値とポンプによって圧送された圧力とを比較することになる。この場合、異なる値の内径を使用して数式を2回以上計算する必要があります。パイプ部分を1インチから始めます。

加熱管の直径の簡単な計算

強制循環システムでは、もう1つの式が関係します。

D =√354（0.86Q /Δdt）/ V、

ここで、Dは所望の内径、mは、

Vは流速、m / sである。

Δdt - 入口および出口における水温の差;

Q - システムによって与えられるエネルギー、kW。

カウントのために、約20度の温度差が使用される。すなわち、ボイラーからのシステムへの入口では、液体の温度は約90度であり、システムを通過するときの熱損失は20〜25度である。戻ってくる水はより冷たくなります（65〜70度）。

自然循環による暖房システムのパラメータの計算

ポンプのないシステムのパイプ直径の計算は、ボイラーからの入口および戻りラインの冷却剤の温度および圧力の差に基づいています。液体は、加熱された水の圧力によって補強された自然の重力によってパイプを通って移動することを考慮することが重要である。この場合、ボイラは下方に配置され、放射器は加熱装置のレベルよりもはるかに高い。クーラントの動きは物理学の法則に従います。密度の高い冷たい水が降り、熱い水に近づきます。これは、暖房システムにおける自然循環がどのように行われるかである。

自然循環による暖房メインの直径の選択方法

強制的に循環するシステムとは異なり、自然の水の循環のために、パイプの断面が必要です。パイプを通る流体の体積が大きくなればなるほど、冷却剤の速度および圧力の増加により、単位時間当たりより多くの熱エネルギーが室内に入ることになる。一方、システム内の水の増加は、加熱のためにより多くの燃料を必要とする。

したがって、自然循環の民間住宅では、最初の課題は、最適計画これにより、回路の最小長さとボイラからラジエータまでの距離が選択される。このため、住宅地域の大きい住宅では、ポンプを設置することをお勧めします。
Julia Petrichenko、エキスパート

冷却液の自然な動きを有するシステムでは、流速の最適値は0.4~0.6m / sである。この値は、フィッティングの抵抗、パイプラインの屈曲の最小値に対応します。

自然循環系における圧力の計算

エントリーポイントと自然循環システムのリターンとの間の圧力の差は、次の式によって決定されます。

Δpt= hg（ρot-ρpt）、

ここで、hはボイラーからの水の上昇高さmは、

g - 落下の加速、g = 9.81m / s2。

ρotはリターンの水の密度です。

ρptは供給管内の液体の密度である。

自然回転を伴う暖房システムの主な駆動力は、ラジエータへの給水レベルの差によって引き起こされる重力であるため、ボイラーが非常に低くなることは明らかです（例えば、家の地下など）。

ボイラーの近くの入り口からラジエータの列の端までスロープを作る必要があります。斜面 - 0,5 ppm以上（線の1メートルあたり1 cm）。

自然回転率の系における配管径の計算

自然循環式暖房システムにおけるパイプラインの直径の計算は、ポンプで加熱するのと同じ式に従って行われる。直径は、得られた最小損失値に基づいて選択される。すなわち、最初の式は、システム抵抗についてチェックされた1つの断面値で最初に置換されます。次に、2番目、3番目、およびそれ以上の値。計算された直径が条件を満たさなくなるまで。

そして、ハイウェイの断面をどうやって選んでいますか？どの計算方法を使用していますか？コメントで共有してください。

専門知識 - コストエンジニア

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強制循環による暖房のためのパイプ直径、自然循環と：どの直径を選択するか、計算式 - 印刷版

民家の暖房は、パイプラインと様々な家電製品からなる複雑な構造です。運転中（および設置段階）に風に不必要な金銭を投じることなく家を加熱するようなシステムを作り出すには、システムのすべての要素を最適化し、適切に選択し、熱とお互いの家のニーズを満たす必要があります。

パイプの直径は、多くの条件の組み合わせで選択する必要があります

パイプの直径を正確に計算するためには、最も寒い冬期の室内の総熱損失を考慮に入れます。これから進んで、計算されます

各ラジエータのユニット数。

パイプラインの直径は次の要因によっても影響を受けます。

配線の種類（単管または二重管）
循環の方法（強制、重力）

ボイラー

ボイラーが設置されるはずの区域にガスが供給されている場合、民家の暖房用ボイラーは最も経済的なガスとして独特に選ばれる。ボイラ出力の計算は、1kWの比率で実行されます。時間は10kvです。 3メートルの天井高でエリアのメートル。

パイプラインの直径を計算するための加熱ボイラ直接要素

ボイラ出力の選択は、次の要因によっても影響を受けます。

燃料の質（ガスの使用のために計算された）。
ボイラーが家からいくらか離れていると熱損失が許容されます。同時に、パイプラインの絶縁は満足できるものではありません。
弱い断熱壁。
暑い世帯の使用。給湯用に選択された2回路ボイラーは、より強力でなければなりません。
また、冬期にはガスパイプラインの圧力が常に低下するという事実も考慮する必要があります。

上記の要因のすべてが、自宅の自律加熱に必要な容量の1.5倍から2倍の容量を持つ機器を使用する必要があります。

ボイラーへの水供給：レニングラードでの天然2パイプ加熱

ボイラーへの水の重力流は、地域の集中給水で実現可能です。しかし、現像液が井戸から水を個別に受け取り、飼育し、加熱のために水循環が必要な場合。

加熱システムでは、冷却剤の速度を最適化し、冷却された液体のボイラーへの戻りを確実にする循環ポンプが使用される。空気混雑の問題は、現在のクーラントによって絶えず洗い流されています。民家の暖房システムでは、運転中に熱媒体と接触するウェットロータを備えた自己調整型ポンプを選択することをお勧めします。このポンプは無意識のうちに作動し、ボイラー運転に適応することができ、経済的で耐久性があります。その容量と効率はコテージには十分です。

圧力計で圧力を制御できます。

いずれの瞬間にも故障が発生する可能性があるため、加熱システム内の圧力の制御は必須であり、使用圧力を実際に理解する必要があります

家庭の暖房システムに最適なのは、1.5〜2気圧の圧力でなければなりません。圧力は3気圧まで上昇する。ボイラー、パイプラインを壊すことができます。そして、増加した水圧による加熱システムの急激な過剰圧力を避けるために、膨張タンクがボイラーの出口に設置される。

アパートのヒートパイプ：ラジエーターのサーモウェルの外径と内径のパイプ選び方

家の暖房システムでは、冷却剤が流れるパイプの正しい選択は最後の値ではありません。直径は

パイプラインスループット、
である水の量加熱回路したがって、熱伝達、
回路内の水圧。

強制循環による正しい暖房システムの計算方法を検討してください。民間の家で暖房に最適です。暖房回路用の配管を選択する際には、銅とプラスチック製の配管に外径が付いていることを考慮する必要があります。技術的特徴スチールおよび金属 - プラスチック製品 - 内部セクションが規定されています。この係数は、パイプラインの直径および設置の計算において重要である。暖房技術者がいれば、カントリーハウスを暖房するパイプの直径は選ぶのが難しくありません。

システムの設置と計算には、加熱パイプの直径が重要です

配管が自らの住宅を中央暖房主管に接続するように選択された場合、暖房用配管の直径は複数階建ての建物のアパートと同じになる。

しかし、民家を暖房するためのパイプ直径は全く異なって計算されます。 そのことを覚えておくことが重要ですヒートパイプの全長に沿ったe暖房を選択する
同じサイズのパイプ。ある領域では、分岐の程度に応じて、その断面が変化する。

民家暖房用配管径の計算式

計算は、式

暖房用配管径の計算式

パイプのD-直径（ミリメートル）
Δt° - （供給される水とボイラーに戻される水の間の）温度差は、摂氏（C o）で示されます。
Qは部屋をキロワットで加熱するのに必要な熱エネルギーの量であり、先に計算したものである。
V - クーラントの速度（m / s） - 一定の範囲から選択されます。

この式に依拠して、計算を簡略化するために、パイプの直径を計算することを可能にするデータが作成されている。

データリスト（下）には、ポリプロピレンパイプの値が示されています。これらの製品は、加熱回路装置にますます使用されているためです。その上で、あなたは特定の加熱システムに必要な直径を決定します。ピンクの色は、移動する水の最適な速度を示します。しかし、スチールパイプや金属プラスチックパイプを設置する予定がある場合は、他の計算が可能です。

強制循環回路内でのクーラントの動きを考えてみましょう。これは、ポンプ、コレクタおよび熱エネルギーキャリアによって行われる。より小さな直径のパイプを設置すると、熱水の移動の強さはより高くなり、パイプラインをすばやく循環してボイラーに戻ります。したがって、より広いパイプラインは、冷却剤の動きを遅くする。

薄いチューブが冷却流体のより速い循環のために作られる

ライザー設置の秘密：ポリプロピレンパイプの使用25 mm

最も一般的な理由から、加熱回路には、直径の小さいパイプが取り付けられています。

〜より細いパイプ、価格は低くなります。
いつオープンインストール彼らはあまり目立たないし、閉じたときにはストロボの深さが必要ない。
加熱用パイプの直径が小さくなればなるほど、系内の冷却剤は少なくなる。これは燃費をもたらす。

加熱システム内の熱媒体の温度もまた、パイプラインを流れる冷却剤の速度に依存する。

設置されているボイラーに応じた計算方法：配線は多くの要因に左右されます

最初に、ボイラーから家の中の最初の発散までのセクションでどのパイプが必要かを決定します。 38kWに等しいとしましょう。このインジケータに対応するセクションでは、ピンクの色合いで塗られたセルに渡り、プライベートハウスを加熱するパイプの直径がこれらのゾーンに対応するかどうかを確認します。これらのパイプは40mmと50mmであると判断します。小さめの40 mmを選択します。加熱システムのパイプの直径は、この点については実際の専門家が選択します。

次に、家のパイプラインの分岐です。たとえば、2階にあります。下層階では吸熱量が高く、20kWが1階に吸収され、18階が2階に移動したとする。この表によれば、この熱伝達は32mmの断面寸法に対応すると判断されます。

各フロアで、パイプラインは再び2つのブランチに分かれています。我々は、1階に10キロ、2番目に9キロで受け取る。表から、これらのパラメータは25mmのパイプに対応することがわかります。各フロアには2つの翼があります。ここでもまた、発熱量は2つに分割され、結果として5と4.5kWが得られます。その後、パイプラインの部屋への分離に続き、熱の消費は5kWに達する。直径は20mmに縮小されています。しかし、実際の経験が示すように、熱消費量が3kWまでの場合は「20」に切り替えるだけの価値があります。返品は同じ順序で行われます。

ラジエーターが設置されている部屋の面積と、ラジエーター自体のパスポートデータに基づいて、セクションの容量が指定されたラジエーターのセクション数を計算します。

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結論として、休日の家の暖房は、24時間いつもは定期的に動作しないと言われるべきです。それは家に人がいるときだけ含まれています。そして冬には、暖房回路を凍結させ、パイプやラジエータを破裂させる危険性があります。これが起こらないようにするために、水と混合して凍結温度を内部から低下させるボイラーを注ぎ、加熱システムの鋼製部品を腐食から守ります。ところで、ポリプロピレンパイプは多少膨張することができ、これは霜に起因する破裂からそれらを保護するので、加熱の構成において、このタイプのパイプラインが好ましい。加熱管の直径は、一般にシステムのすべての要件を満たさなければならない。

2管式加熱システムは、1管式システムよりも複雑であり、設置に必要な材料の量がはるかに多い。それにもかかわらず、それはより一般的な2パイプ加熱システムです。その名前から、 2つの回路。 1つは熱い冷却剤をラジエータに送る役割を果たし、2つ目は冷却された冷却剤を引き戻す。このような装置は、その構造がこの構造の設置を可能にする限り、あらゆるタイプの構造に適用可能である。

デュアル回路加熱システムの需要は、 多くの重要な利点 。まず第一に、後者では、ラジエータに近づいても熱媒体がかなりの熱を失うため、単回路が好ましい。加えて、二重回路設計は、より多用途であり、異なる階の住宅に適している。

2パイプシステムの欠点 その高いコストが考慮される。しかし、多くの人々は、2つの回路の存在は2倍の数のパイプの使用を意味するので、そのようなシステムのコストは単一チューブシステムの2倍であると誤って信じている。事実、単管構造の場合、大径のパイプを取る必要があります。これにより、パイプライン内の冷媒の正常な循環が保証され、したがって、そのような構造の効率的な運転が保証される。 2パイプシステムの利点は、その設置にはより小さい直径が使用されることであり、これははるかに安価である。したがって、設置のための追加の要素（ドリフト、バルブなど）もまた、より小さい直径で使用され、システムをより安価にする。

従って、2管システムを設置するための予算は、単一管システムの場合よりもそれほど大きくはない。他方では、前者の効率ははるかに高くなり、コストの増加に対する良好な補償となる。

アプリケーション例

2つのパイプの加熱が非常に適している場所の1つは、 ガレージ。これは作業室なので、恒久的な暖房作業は必要ありません。また、自分の手で2パイプの暖房システムは非常に実際のアイデアです。ガレージの暖房は必要ありませんが、冬には仕事が非常に難しいので、余計なことはありません。エンジンを始動するのは容易ではなく、オイルが凍り、手で作業するのは非常に不快です。 2パイプ式暖房システムは、屋内での作業には非常に許容される条件を提供します。

暖房用2パイプシステムの種類

そのような加熱構造が分類されることができるいくつかの基準がある。

開閉式

クローズドシステム メンブレン付きサージタンクの使用が推奨されています。彼らは圧力をかけて働くことができます。密閉系の通常の水の代わりに、熱媒体を使用することができます エチレングリコール低温（零下40℃まで）では凍結しません。自動車運転者はその名の下にそのような液体を知っている 「不凍剤」.

1.ボイラー暖房。 2.セキュリティチーム。 3.オーバープレッシャーリリーフバルブ。ラジエータ; 5。 5.パイプを戻す。膨張タンク; 6。前記バルブ; 前記排水弁は、循環ポンプ; 9。 10.マノメータ; メイクアップバルブ。

しかし、我々は、加熱装置のために特別な添加剤および添加剤と同様に特別な組成の冷却剤が存在することを覚えておく必要がある。従来の物質を使用すると高価なボイラーに損傷を与える可能そのような場合は保証されていないとみなすことができるため、修理にはかなりの費用が必要となります。

オープンシステム 膨張タンクが厳密に装置の最高点に設置されなければならないという事実によって特徴づけられる。それは、過剰な水がシステムから排出される空気接続部および分岐管を提供しなければならない。また、それを通じて家庭のニーズに合わせて暖かい水を取ることができます。しかしながら、リザーバーのこの使用は、構造の自動構成の存在を必要とし、添加剤および添加剤の使用の可能性を排除する。

1.ボイラー暖房。循環ポンプ; 2。 3.加熱装置; 4。 4.ディファレンシャルバルブ。 5.シャットオフバルブ。 6.膨張タンク。

そして、2パイプ式加熱システム閉鎖型現代のボイラーが最もよく設計されています。

水平および垂直

これらの種は、主要なパイプラインの位置が異なる。システムのすべての要素を接続する役割を果たします。水平型と垂直型のシステムにはそれぞれ長所と短所があります。しかしながら、両方の設計は、良好な熱伝達および油圧安定性を示す。

二重管 水平加熱設計 1階建の建物にあります。垂直高層ビルでも使用されています。それはより複雑で、したがって、より高価です。ここでは、各フロアに発熱体が接続された垂直ライザーが使用されています。垂直型システムの利点は、空気がチューブを膨張タンクの上方に残すため、原則として空気詰まりがないことです。

強制循環システムと自然循環システム

このような種は、第1に、冷却剤を強制的に移動させる電動ポンプがあり、第2に、物理的な法律に従って、循環が単独で生じるという点で異なる。ポンプを備えたマイナス設計は、電気の利用可能性に依存するということです。小さな部屋の場合、強制的なシステムには特別な意味はありませんが、家がもっと暖かく暖まるでしょう。大規模な地域では、そのような構造が正当化されます。

循環の種類を正しく選択するには、 パイプタイプ 使用：上部または低い.

上の配線を持つシステム 建物の天井の下に主パイプラインを敷設することを含む。これにより、冷媒の高圧が確保され、ラジエータを十分に通過するので、ポンプの使用が余計になる。そのようなデバイスはより美的に見え、上部のパイプは装飾的な要素で隠すことができます。しかしながら、上部配線を有するシステムでは、膜タンクを設置する必要があり、追加コストがかかる。タンクを設置して開けることは可能ですが、システムの最高点、すなわち屋根裏部屋に設置する必要があります。この場合、タンクは絶縁されていなければなりません。

ボトム配線 パイプラインを窓のすぐ下に設置することを想定しています。この場合、パイプとラジエーターの少し上の部屋の任意の場所に開いた拡張タンクを取り付けることができます。しかし、この設計でポンプを使用することはできません。さらに、パイプが出入り口を通過する必要がある場合には、困難が伴う。それから、ドアの周囲に通すか、構造の輪郭に2つの別々の翼を作る必要があります。

デッドロックとパス

デッドエンドシステム 冷却剤は熱くなり、異なる方向に冷却される。 渡すシステム"Tichelman"のスキーム（ループ）に従って設計されており、両方のフローが一方向に行きます。バランシングの単純さの中でこれらの種の違い。等しい数のラジエータを使用する合流システムがすでにバランスしている場合は、各ラジエータのデッドエンドにサーモスタットバルブまたはニードルバルブを取り付ける必要があります。

「Tikhelman」方式で、セクション数が異なるラジエータを使用する場合は、バルブまたはバルブの設置も必要です。しかし、この場合でも、そのようなデザインはバランスが取れやすくなります。これは、拡張加熱システムにおいて特に顕著である。

直径によるパイプの選択

パイプの断面の選択は、単位時間当たりに通過しなければならない熱伝達媒体の体積から進行させなければならない。これは、部屋の暖房に必要な熱出力に依存します。

我々の計算では、熱損失の大きさがわかっていて、加熱に必要な熱量の数値があるという事実から進む。

計算は、最終的なもの、つまりシステムの最も遠方の放射体から始まります。部屋のクーラント流量を計算するには、次の式が必要です。

G = 3600×Q /（c×Δt）ここで、

G - 部屋を暖めるための水の流れ（kg / h）。
Q - 加熱に必要な熱出力（kW）。
c - 水の熱容量（4,187 kJ / kg×℃）。
熱い冷却剤と冷却された冷却剤との間の温度差Δtは20℃と仮定される。

例えば、部屋を暖房するための熱出力は3kWであることが知られている。その後、水の流れは次のようになります：
3600×3 /（4,187×20）= 129kg / h、すなわち約0.127calである。 1時間あたりの水のm。

〜する水の暖房できるだけ正確にバランスが取れていれば、パイプの断面を決定する必要があります。これを行うには、次の式を使用します。

S = GV /（3600×v）ここで、

S - パイプの断面積（m2）。
GV - 水の体積流量（m 3 / h）。
v - 水の移動速度は、0.3~0.7m / sの範囲内である。

システムが自然循環を使用する場合、速度は最小になります（0.3 m / s）。しかし、この例では0.5m / sの平均値を取る。この式によれば、断面積を計算し、それに基づいてパイプの内径を計算します。それは0.1mになります。最も近い直径のポリプロピレンチューブを選択します。内径15mmのパイプです。我々はそれを我々の設計に使用する。

次に、次の部屋に移動し、冷却液の流量を計算し、計算された部屋の流量を加え、管の直径を決定します。ボイラーにもそうです。

システムのインストール

構造体を取り付けるときは、特定の規則に従わなければなりません。

任意の2つのパイプ構成は、2つの回路を含む。上部は熱い冷却剤をラジエータに供給するためのものであり、下部は冷却された冷却剤を除去するためのものである。
パイプラインは最後のラジエータに向かって僅かに傾斜していなければならない。
両方の回路のパイプは平行でなければならない。
冷却剤が供給されるときの熱損失を防ぐために中央ライザーを断熱する必要があります。
リバーシブル2パイプシステムでは、複数のクレーンを設ける必要があり、その助けを借りて装置から水を排出することが可能である。これは修理作業中に必要な場合があります。
パイプラインを設計する際には、可能な限り少ない数の角度を提供する必要があります。
拡張タンクは、システムの最高位置に設置する必要があります。
パイプ、クレーン、ドリフト、ジョイントの直径は一致しなければならない。
重い鋼管からパイプラインを取り付ける場合は、特殊な締結具を取り付けてサポートする必要があります。それらの間の最大距離は1.2mです。

どのようにアパートで最も快適な条件を確保するラジエーターの正しい接続を行うには？ 2管式加熱装置を取り付ける場合は、次の手順に従う必要があります。

セントラルヒーティングシステムのライザーはボイラーから取り除かれます。
最高点では、中央ライザーは拡張タンクで終わります。
建物の周りのタンクからは、ラジエーターに給湯されているパイプがあります。
冷却された冷媒を二管構造の加熱用の放熱器から除去するために、平行な供給ラインが敷設されている。ボイラーの底部に接続する必要があります。
冷却液を強制的に循環させるシステムでは、電動ポンプを設ける必要があります。便利な場所に設置することができます。ほとんどの場合、ポンプはボイラーの近く、入口または出口付近に取り付けられています。

この問題に慎重にアプローチすると、ラジエーターの接続は難しい作業ではありません。

暖房システムの正しい設計は、暖房システムの効率に影響を及ぼす可能性のあるすべての要因を考慮に入れることである。主成分、ボイラー、ラジエーター、安全グループの正しい選択に加えて、主電源のセクションを正しく計算する必要があります。これを行うには、ヒーティングパイプの最適直径を知る必要があります。それはどのように選択して計算するのですか？

ヒーティングパイプの直径を選ぶことが難しい

民家を暖房するためにパイプの直径を選ぶことは難しいことではないようです。彼らは、その熱源からの熱供給装置（ラジエータとバッテリ）へのクーラントの送達を保証するだけです。

しかし実際には、誤って選択された直径または供給パイプは、システム全体の性能を著しく低下させる可能性がある。これは、高速道路沿いの水の移動中に発生するプロセスによるものです。このためには、物理学と流体力学の基礎を知る必要があります。正確な計算のジャングルに入らないようにするために、パイプラインの断面に直接依存する加熱の主な特性を判断することができます。

冷却剤流の速度。これは、熱供給の動作におけるノイズの増加だけでなく、加熱器具による最適な熱分布にも必要である。システム内の最後のラジエーターに到達すると、単に水が最小レベルまで冷却する時間がないはずです。
冷却液容量。したがって、パイプラインの内面に対する液体の摩擦によって引き起こされる損失を低減するために、加熱の自然循環を伴うパイプの直径は大きくなければならない。しかしながら、これに伴って、冷却剤の体積が増加し、これを加熱するコストが増加する。
油圧損失。システムが異なる直径を使用する場合プラスチックパイプ加熱のために、継手に必然的に圧力差が生じ、これが油圧損失の増加につながる。

暖房用パイプの直径を選択する方法は、実際には非常に効率が低いため、熱供給システム全体をやり直す必要はありませんでしたか？まず、メインの断面の正しい計算を実行する必要があります。この目的のために、特別なプログラムを使用することをお勧めします。

接合箇所では、表面処理により加熱用ポリプロピレンパイプの径が小さくなっています。断面積の減少は、はんだ付け中の加熱の度合いおよび設置技術の遵守に依存する。

ヒーティングメインの断面積を計算する手順

ヒーティングパイプの直径を計算する前に、基本的な幾何学的パラメータを決定する必要があります。これを行うには、高速道路の主要な特徴を知る必要があります。これには、パフォーマンスだけでなく、ディメンションも含まれます。

各製造業者は、パイプ断面直径の値を示します。しかし実際、それは壁の厚さと製造材料に依存する。パイプラインの特定のモデルを取得する前に、幾何学的な次元の指定の次の特徴を知る必要があります。

加熱のためのポリプロピレンパイプの直径の計算は、製造業者が外部全体の寸法を示すという事実を考慮して行われる。有用な断面を計算するには、2つの壁の厚さを取り除く必要があります。
スチールおよび銅のパイプラインの場合、内部寸法が与えられます。

これらの機能を知っていると、ヒートコレクター、パイプ、および設置用の他のコンポーネントの直径を計算することができます。

ポリマーヒーティングパイプを選択する際には、構造上の補強層の存在を明確にする必要があります。それがなければ、お湯の影響下で、ラインは適切な剛性を持たないでしょう。

システムの熱容量の決定

加熱のためのパイプの正しい直径を選択する方法と計算されたデータなしで行うべきかどうか？小さな暖房システムの場合、複雑な計算をすることなく行うことができます。次のルールを知ることだけが重要です。

暖房の自然循環のパイプの最適直径は30から40ミリメートルでなければなりません。
のクローズドシステム冷却液を強制的に移動させると、より小さな断面のパイプを使用して、最適な圧力と流量の水を作り出す必要があります。

正確な計算のために、ヒートパイプの直径を計算するプログラムを使用することを推奨します。それらがない場合は、おおよその計算を使用することができます。まず、システムの熱出力を求める必要があります。これを行うには、次の数式を使用します。

Q =（V *Δt* K）860

どこで Q - 加熱の計算された加熱力、kW / h、 V - 部屋の容積（家）、m³、 Δt - 屋外と屋内の温度差、°C、 〜する - 家庭における熱損失の計算された係数、 860 - 受け取った値を許容可能な形式kWhに転送するための値。

加熱のためのプラスチック管の直径の予備計算における最大の難点は、補正係数Kを生じさせる。これは家屋の断熱に依存する。データテーブルから取得するのが最善です。

暖房用ポリプロピレンパイプの直径を計算する例として、総容積47m3の部屋の必要熱容量を計算できます。この場合、通りの気温は-23℃、室内は+ 20℃となります。したがって、差Δtは43°Cである。補正係数は1.1とする。次に、必要な熱出力が得られます。

Q =（47 * 43 * 1.1）/860=2.585kWh

加熱管の直径を選択する次のステップは、冷却液の最適速度を決定することである。

提示された計算では、本管の内面の粗さに対する補正は考慮されていない。

パイプの水の速度

幹線内の冷却液の最適な圧力は、ラジエータとバッテリを介して熱エネルギーを均等に分配するために必要です。加熱管の直径を適切に選択するためには、パイプラインにおける水の進入速度の最適値を取ることが必要である。

クーラントの動きの強度が超過すると、システムに外来のノイズが存在する可能性があることに留意することは重要です。従って、この値は0.36〜0.7m / sでなければならない。パラメータが小さい場合、必然的に追加の熱損失。それを超えると、パイプラインとラジエータのノイズが表示されます。

加熱管の直径の最終計算には、以下の表のデータを使用します。

加熱管の直径を計算するための式を先に得られた値に代入すると、特定の部屋の最適な管径は12mmであると決定することができる。これはおおよその計算に過ぎません。実際には、専門家は得られた値に10〜15％を加えることを推奨する。これは、加熱管の直径を計算するための式が、新しい構成要素のシステムへの追加によって変化し得るためである。
正確な計算のために、加熱管の直径を計算するための特別なプログラムが必要です。同様のソフトウェアパッケージは、限られた計算機能を備えたデモ版でダウンロードできます。

ヒーターコレクターと取り付けスリーブの計算

上述の計算技術は、単一パイプ、2パイプおよびコレクタのすべてのタイプの熱供給に使用できます。しかし、後者の場合、加熱コレクタの直径の正確な計算を行うことが必要である。

この加熱要素は、いくつかの輪郭に沿って熱媒体を分配するために必要である。この場合、加熱コレクタの正確な直径の計算は、パイプラインの最適断面の計算と密接に関連している。これは、熱供給システムの設計における次の段階です。

加熱マニホールドの直径を計算するには、まず上記のようにパイプの断面を計算する必要があります。それから私たちはかなり簡単な公式を使うことができます：

M0 = M1 + M2 + M3 + M4

どこで M0 - コレクタの必要直径、 M1, M2, M3, M4 - 接続されたパイプラインの直径。

ノズル間の高さと最適な距離を決定する際には、「3つの直径」の原理が適用される。彼によると、構造物上のパイプの距離はそれぞれ6の半径でなければならない。加熱コレクタの全直径もこの値に等しい。

しかし、システムのこのコンポーネントに加えて、多くの場合、追加を適用する必要があります。あなたはどのようにヒーティングパイプのサーモウェルの直径を知っていますか？メインラインのセクションの予備計算を行うことによってのみ。さらに、壁の厚さおよびその製造材料を考慮する必要がある。これは、スリーブの設計、断熱の程度に依存します。

加熱パイプのためのサーモウェルの直径の値は、パイプのほかに壁の製造材料の影響を受ける。表面が加熱されるときの膨張の可能性を考慮することが重要である。プラスチックヒートパイプの直径が20 mmの場合、同じパラメータは少なくとも24 mmの場合があります。

スリーブの取り付けは、セメントモルタルまたは同様の不燃性材料で行う必要があります。

ヒートパイプの直径を計算するための追加データ

民家を暖房するためのパイプの直径を選択した後、暖房システムの特徴を考慮に入れるだけでなく、製造材料を正しく選択する必要があります。このパラメータは、主配管のレイアウト、遮断弁と制御弁の数の影響を受けます。

自然循環による加熱中のパイプの直径の知識に加えて、ブースターライザーの高さを考慮に入れて、断面のサイズを正しく選択する必要があります。それは、他の加熱要素に対して最低1.5の高さになければならない。クーラントの速度を上げるために、上部コレクタの構成に使用されるポリプロピレンパイプの直径は、メインラインのサイズよりも一回り大きくなければならない。

また、パイプラインの肉厚を考慮に入れることも重要です。それは製造材料に依存し、0.5mm（鋼）から5mm（プラスチック）まで変化し得る。民家の暖房システムのパイプ直径の選択は、製造材料によって影響を受ける。したがって、強制的に循環するシステムにはプラスチック製の電源を取り付けることを推奨します。それらの内径は10〜30mmの範囲で変化し得る。加熱用のポリマーパイプの壁の厚さの詳細は、表のデータから見つけることができます。

スチールモデルの場合、幾何学的寸法だけでなく質量も考慮する必要があります。それは壁の厚さに直接依存します。ヒートパイプの径を計算するプログラムでは、比重 1m。スチールトランクライン。

これらの追加特性を知ることで、加熱パイプの直径の正しい選択を含む、加熱システムのパラメータの最も正確な計算を行うことができます。

ヒートパイプ製造用材料

加算正しい選択熱供給のためのパイプの直径は、製造材料の特性を知る必要があります。これは、システムの熱損失だけでなく、面倒な設置にも影響します。

加熱管の直径の計算は、製造のために材料を選択した後にのみ行われることを覚えておく必要がある。現在、いくつかのタイプのパイプラインが熱供給システムを完成させるために使用されています。

ポリマー。それらはポリプロピレンまたは架橋ポリエチレンからできています。その違いは、生産プロセスで追加される追加コンポーネントにあります。熱供給用のポリプロピレンパイプの直径を計算した後、壁の厚さを適切に選択する必要があります。それはラインの最大圧力のパラメータに依存して1.8から3mmまで変化する。
スチール。最近まで、これは加熱の配置の最も一般的な変形であった。鋼管には優れた強度特性にもかかわらず、複雑な組み立て、徐々に表面が腐食され、粗さが増加するなど、多くの重大な欠点があります。あるいは、ステンレス鋼製のパイプを使用することもできる。彼らのコストの1つは、「黒いもの」よりも1桁大きい。
銅。技術的および運用上の特徴として、銅パイプラインが最適です。それらは、十分な伸張、すなわち、水が凍っていると、パイプはしっかりとした堅さを失うことなくしばらくの間膨張します。欠点は高コストです。

正しく選択され、計算されたパイプの直径に加えて、パイプの接続方法を決定する必要があります。それはまた、製造材料にも依存する。ポリマーカップリングは、溶接または接着剤を使用して使用されます（ごくまれに）。スチール製のパイプラインは、アーク溶接（高品質のジョイント）またはネジ付きの方法を使用して組み立てられます。

ビデオでは、冷却材の最適な流速に応じて、パイプの直径を計算する例を見ることができます。

おそらく、自分の家の自律的な暖房は、中央の暖房システムよりも多くの利点があるという主張には疑問がありません。唯一の欠点は、十分に大きな初期投資と考えられ、ライオンのシェアは、単管式暖房システムの油圧計算である。この刊行物では、小さな部屋や個人の家のための単管式暖房システム（CO）を個別に計算する方法について説明します。

データ収集と予備計算

まず第一に、私たちは答えます。なぜ水力計算が必要なのですか？

外部および内部の空気温度に関係なく、すべての部屋を効率的に加熱するため。
加熱装置の運転中に発生する運転コストを削減する。
機器や材料の購入に伴うコストを削減する。これは、加熱システムの各セクションのパイプライン直径の適格な選択に関係する。
輪郭に沿った冷却材の移動に伴う騒音レベルを低減する。
暖房システムの安定した運転のために。

暖房システムの計算を行うには（この記事では、冷媒の強制循環を伴うシングルパイプ方式についてのみ説明します）、次のデータを取得する必要があります。

発熱体の必要電力。
暖房の各部屋のためのラジエータの容量と数。
加熱回路の直径と長さ。

必要なデータがあれば、循環ポンプの選択、冷却液の量の計算、膨張タンクの容量および安全グループの設定に進むことができます。さあ、すべてを順番に話しましょう。

ボイラプラントの熱出力の計算

だから、あなたは自分の手で民家を暖房するための1パイプシステムを作ることに決めました。熱発生器の電力の必要な値を調べるために最初に行う必要があるのは、各温室の熱損失を計算することです。知られているように、主な熱損失は、

外壁。
天井。
ポール。
Windows。

例えば、6×3メートルの寸法、1.5×1.2mの2つの窓、および2.5mの天井高さを有するコーナールームの熱損失を考慮する。

外壁（S1）=（6×2.5）+（3×2.5）-2（1.5×1.2）。 S1 = 15 + 7.5-3.6 = 18.9m 2
Windows（S2）= 2（1.5×1.2）= 3.6m 2
階（S3）= 18m 2
天井（S4）= 18m 2

熱損失（Q）= kを計算するための公式を適用します。外壁k = 62の場合; ウィンドウk = 135; フロアk = 35; 天井k = 27に対して、必要な値を代入します。

Q1 = 18.9×62 = 1171.8Wまたは1.172kW;
Q2 = 3.6×135 = 486Wまたは0.486kW;
Q3 = 18×35 = 630Wまたは0.63kW
Q4 = 18×27 = 486Wまたは0.486kW;

ここで、必要な熱量を特定するためのすべての熱損失を要約します。これは、特定の部屋に必要な熱量= 2,774kWです。

個々の部屋ごとに同じ行動が必要です。熱損失を要約すると、必要なボイラー出力が必要であると結論付けることができます。それほど正確ではない方法がありますが、それは十分に高速で信頼性があります。比電力地域によって推奨されるボイラー。

ボイラプラントの熱容量は、Wk = Wud×S / 10を用いて計算することができる。ここで：

Wk =ボイラーのパワー。

S / 10 = 10m 3における加熱空間の面積。

家を加熱するのに必要なボイラーの力の証拠があるとき今、あなたはラジエーターの位置を推定するために、加熱システム回路の図面に進むことができます。

電池の数と電力の計算

ラジエータへの1本のパイプ接続と、2つの管の回路のように、特定の部屋の加熱効率がメインパイプに放熱セクションの数およびそれらの構造、それらが作られる材料、表面積及び接続方法に関するだけでなく、壁の材料だけでなく依存し暖かい方法、窓の熱損失など

特殊な文献に記載されている推奨データを使用します。 1 m 3のレンガ造りの家屋では、快適な温度を維持するために約0.034 kWの熱が必要です。 SIPパネルの家で - 0.041 kW; 天井、屋根裏部屋、壁、基礎 - 0.02kWの断熱材を備えたレンガ造りの家の中で。

例えば、レンガ造りの家屋で天井高さ2.5mの18m 2の部屋の電池の選択を考えてみましょう。（0.034kW）。

18×2.5 = 45 m 3で：部屋容積を学びます。
所与の部屋に必要な熱エネルギーの量を計算する：45×0.034 = 1.53kW

今度は、電池の特性とともにテーブルを使用する必要があります。

この図は、最も一般的なラジエータの主な特性を示しています。提示されたデータに基づいて、アルミニウム電池の性能とコストの最高の比。一つのセクションのパワーに関するデータが必要であり、その下限は0.175kWである。

選択されたタイプの放射器の電源部による結果を分割し、セクションの数取得：1.53 / 0.175 = 8.74を

結果：45m 3の部屋を暖房するために、9つのセクションからなるアルミニウムラジエーターが必要です。家の各部屋の同様の計算。

加熱回路の配管径の計算

この手順は、任意の暖房システムの計算に必須です。シングルチューブの回路では、冷却剤が後続のラジエーターでますます冷却されるため、これも非常に困難です。ある温度を維持するためには、回路の次の各区間で冷却液の速度を増加させる必要がある。これは、各ラジエータの必要な熱出力に応じて、パイプの直径を小さくすることによって行うことができます。

式Rcp =β*？Pp /ΣLを使用して計算を行うことができます。 Pa / mであり、設計リングCOの1m当たりの摩擦による圧力損失の平均値を求める。次に、数式を使用して、輪郭の特定のセクションのパイプラインの直径を計算します。

Δt°は、ボイラからの入口と出口との間の冷却剤温度の差であり、℃
Qは特定の部屋を加熱するのに必要な熱量
Vは冷却材の速度、m / s

システム内の水の速度についてのいくつかの言葉。効果的に作動させるためには、冷却液の速度を可能な限り高くする必要がある。しかしながら、これはシステム内の圧力を増加させ、パイプラインの表面に対する摩擦による騒音が存在する。水平一重管加熱システムにおける冷却材の最適速度は、0.3~0.7m / sの範囲内にあるべきである。遅い - おそらく空中。より速く - 騒音があります。

必要なパイプの直径を選択できるテーブルがあります。この直径のために、冷却剤の最適速度および流速が提案される。異なるパワーの6つの放射器を備えた加熱回路の各セクションのための強化ポリプロピレンからのパイプの選択の例を考えてみましょう。

重要！表はパイプの内径を示しています。最適な結果は青でマークされた列にあります。

同様に、パイプラインはCOのすべてのセクションで計算されます。

ヒント：強化されたポリプロピレンは、表に示されている以外のいくつかの内部寸法を持っていることを知っておくべきです。私たちによって示された20mmの内径の例は、実際には21.2mmである。マーキングPP32、従って、外径32mmである。

膨張タンクの容量の計算

膜タイプの膨張タンクの容積を計算するために、加熱回路内にある冷却剤の量を知ることが必要である。依存性は次のとおりです：膨張タンクは、冷却剤の量の10％の容量でなければなりません。

CO中の水の量は、式：W =π（D 2/4）Lによって計算される。ここで、

π-3,14;
D - パイプラインセクションの内径。
L - パイプラインの長さ（全体の回路を1つのパイプ径で形成されている場合、我々はループの長さを考慮して）。

例えば、強化ポリプロピレン製パイプラインの内径は、21.2mm = 0.021mであり、輪郭の長さは100mです。3.14 x（0.021 2/4）x 100 = 0.0345m 3または34.5リットル。ここから結論：システム内の冷却剤の体積、0から80℃の温度範囲でCO 34.5リットル、0.3バール1のシステム圧力は、3.5リットルの容量を有する膨張タンクを必要とする場合。

ボイラーの入口と出口における循環ポンプ、ボイラの出力に関するデータ、温度差のパラメータを計算します。次に、式Q = N /（t 2 -t 1）を使用することができる。ここで、Nはボイラの電力である。 T1 - 供給管での熱媒体の温度、T2-回路のバックブランチ上の冷却された冷却液の温度。

ヒント：（仮定した場合）コンピテントパイプ加熱システムの構築のために、タップに現れる油圧抵抗の計算を行うために必要なデータ以外のパイプラインの狭窄、およびサンプリターンバルブの点で油圧損失を考慮して、ravnoprohodnyhことに注意すべきです。この計算は、プログラムを使用して独立して簡単に行うことができます： "水熱計算"とHERZ。 C.