Ważna jest nie tylko jakość urządzeń grzewczych, ale również średnica rur służących do ogrzewania domu prywatnego

Z prawidłowo obliczonej średnicy rury zależy od kosztów ogrzewania i ogrzewania domu.

Odpowiednio dobrana opcja nie będzie wiązała się z koniecznością ponoszenia dodatkowych kosztów związanych z podgrzewaniem cieczy oraz pozwoli na przepływ czynnika chłodzącego przez układ z odpowiednią prędkością.

Jaka średnica rur jest potrzebna do ogrzewania domu jednorodzinnego

Parametry techniczne rury obejmują: trzy rodzaje średnic:

• zewnętrzny — średnica uwzględniająca grubość ścianki, brana pod uwagę przy obliczaniu elementów mocujących, wymaganej powierzchni, izolacji termicznej itp.;
• wnętrze — wiodący parametr techniczny elementu, określający wielkość szczeliny, obliczoną dla przepustowości układu z uwzględnieniem właściwości fizycznych czynnika chłodzącego;
• warunkowy — średnia wartość luzu wewnętrznego, zaokrąglona w górę lub w dół do milimetrów lub cali wartości standardowej, jest w przybliżeniu równa średnicy wewnętrznej i jest oznaczona jako DN (dawniej DU).

Przy wyborze odpowiedniego przekroju brane są pod uwagę następujące parametry:

• hydrodynamika układy - wraz ze wzrostem objętości przepływającego czynnika chłodzącego spada sprawność układu, dlatego wybór większej średnicy przewodu pociąga za sobą spadek sprawności układu;
• ciśnienie wewnątrz układy - jeśli przekrój jest duży, to prędkość przepływu czynnika chłodzącego przez obwód jest niska. Zwiększa to straty ciepła, ryzyko wrzenia cieczy w kotle grzewczym podczas obiegu naturalnego.

• moc kotła grzewczego — im mocniejszy kocioł, tym większą średnicę można zastosować;

• zakres systemu - wpływa na przepustowość obwodu, np. rura w 25 milimetrów może pominąć około trzydziestu litrów wody na minutę;
• metoda cyrkulacji cieczy — w przypadku cyrkulacji wymuszonej dopuszcza się stosowanie mniejszego przekroju niż w przypadku cyrkulacji naturalnej;
• szybkość chłodzenia chłodziwa — prawidłowo dobrana średnica zapewni odpowiednią prędkość przepływu chłodziwa przez wszystkie pomieszczenia;
• powierzchnia lokalu — przekrój poprzeczny jest jednym z parametrów wymiany ciepła za metr kwadratowy;
• Liczba okablowania i zwojów — zmniejsza prędkość przepływu czynnika chłodzącego i ciśnienie w układzie;
• tworzywo — wpływ właściwości fizycznych materiału na przepustowość czynnika chłodzącego i wymianę ciepła przy określonej prędkości ruchu nośnika energii.

Obliczanie mocy

Na początku obliczana jest wydajność całego systemu grzewczego. Obliczenia wykonujemy według wzoru:

Qt= V*∆t*K/860

W którym:

• Ilość — moc grzewcza, kW.
• V — wielkość ogrzewanego pomieszczenia, m³.
• ∆t — różnica między temperaturą wewnątrz domu i temperaturą na zewnątrz domu zimą.
• DO — współczynnik pokazujący utratę ciepła przez budynek.

W przypadku budynków standardowych stosuje się wartości średnie.

Zasada obliczeń

Ogólnym punktem wyjścia do określenia wymaganego przekroju jest powierzchnia ogrzewanego pomieszczenia - 10 mkw.. wymagać 1 kW ciepła, więc pokój jest w 30 m kw.

przy wysokości sufitu około trzech metrów powinien otrzymać 3 kW.

Następnie należy określić optymalną prędkość przepływu cieczy w układzie – nie mniejszą niż 0,2 mili na sekundę i nic więcej Prędkość 1,5m/s.

Mając te dane, średnicę oblicza się za pomocą wzoru:

D = √(354*(0,86*Q/∆t)/V),

Gdzie:

V — prędkość przepływu czynnika chłodzącego w układzie (metry na sekundę);

Q — wymagana ilość ciepła do ogrzewania (kW);

∆t — różnica między posuwem (wstecznym i do przodu) (C);

D — przekrój poprzeczny (w milimetrach).

Określanie właściwego rozmiaru rur dla systemów grzewczych

Rozmiar rur zależy od rodzaju systemu grzewczego domu prywatnego.

Z naturalnym krążeniem

Pierwsza i ostatnia rura zamontowana wraz z kotłem grzewczym musi odpowiadać średnicy jego rury odgałęźnej. od 25 do 50 mm.

Zdjęcie 1. Schemat systemu grzewczego z cyrkulacją naturalną. Numery oznaczają elementy konstrukcji.

Wskazane jest wybranie maksymalnej dopuszczalnej średnicy, gdyż w przyszłości zostanie ona zmniejszona ze względu na wzrost ciśnienia w układzie (rozgałęzienie o przekroju cala wykonuje się rurą w 3/4 cala, następna część to pół cala).

Z wymuszonym obiegiem

Do układów z wymuszonym obiegiem dopuszczalne jest branie węższych rur, niż w przypadku przepływu grawitacyjnego, ponieważ ciśnienie w układzie jest zapewniane przez pompę.

Sekcja zależy od schematu połączeń i okablowania oraz zmian w systemie mniej do więcej i odwrotnie lub pozostaje niezmienione (dla jednorurowego systemu grzewczego).

Z rozprowadzaniem promieniowym przekrój rury biegnącej od kotła do kolektora ― 19 mm, gałąź idzie do grzejników przez rury 12,7 mm.

Rodzaje grzejników

Do ogrzewania pomieszczeń stosuje się następujące baterie:

• lane żelazo - trwałe, niewrażliwe na działanie chłodziwa i ciśnienia, odporne na uderzenia wodne;
• aluminium - średnia żywotność 15 lat, dobry transfer ciepła, dość delikatny, nie wytrzymuje wysokiego ciśnienia i brudnego środka chłodzącego;
• bimetaliczny - podawać 25 lat, dobrze oddają ciepło, są odporne na uderzenia wodne i niewrażliwe na źródła energii;
• stal - są obsługiwane w celu 10 lat, dobre przenoszenie ciepła, wytrzymują średnie ciśnienie, są kapryśne w stosunku do chłodziwa;
• miedź - trwałe, niewrażliwe na rodzaj i jakość cieczy, dobrze znoszą ciśnienie i jego zmiany.

Połączenie

Dwa popularne typy połączenia akumulatorowe:

• pojedyncza rura — zarówno dopływ gorącego czynnika chłodzącego, jak i powrót schłodzonego czynnika chłodzącego odbywają się jedną rurą;

Zdjęcie 2. Schemat podłączenia grzejnika jednorurowego oparty na zasadzie typu top-down (góra) i bottom-type (dół).

• dwururowy — podgrzana ciecz doprowadzana jest jedną rurą, a zimna ciecz – drugą.

W każdym typie kontur może przebiegać:

• pionowo — od pięter wyższych do niższych, często stosowane w systemach grawitacyjnych;
• poziomo — rura łączy szeregowo wszystkie grzejniki i może być stosowana zarówno w obiegu naturalnym, jak i wymuszonym.

Grzejniki można podłączać od góry, od dołu lub po przekątnej. Rodzaj podłączenia wpływa na średnicę podłączonych rur i ich liczbę.

Rodzaje rur do ogrzewania

W systemach grzewczych stosuje się różne rodzaje rur.

Metaliczny

Najpopularniejszy typ produkowany z dwóch rodzajów stali:

1. węgiel:

• mało podatny na ekspansję;
• niska cena;
• niewrażliwy na wpływy mechaniczne;
• bardzo podatne na korozję.

1. nierdzewny:

• nie podlega wpływom mechanicznym;
• mniej podatne na korozję;
• lekkie rozszerzenie;
• wyższa cena w porównaniu do węgla.

Rury metalowe produkowane są:

• spawanie (szew) - szwy mogą być proste lub spiralne; w systemach grzewczych stosuje się obwody ze szwem spiralnym, gdyż prosty szew pod wpływem temperatury może się rozchodzić;
• walcowanie — pod względem parametrów technicznych i trwałości przewyższają one te szyte (nie są wrażliwe na temperaturę i nacisk), ale są droższe.

Do pozytywnych właściwości zalicza się:

• lekkie rozszerzenie;
• Możliwość montażu na każdej powierzchni poza płytami gipsowo-kartonowymi;
• odporność na uderzenia wodne;
• ograniczenie temperatury do 1500 stopni.

Z niedociągnięć zwrócimy uwagę jedynie na:

• podatność na korozję;
• niewygodna instalacja;
• duży ciężar.

Miedź

Najdroższe, ale i wyjątkowej jakości. Wyprodukowano z:

• miedź wysokiej jakości;
• mieszanki miedzi i cynku;
• miedź pokryta warstwą polichlorku winylu lub polietylenu.

Ze względu na metodę produkcji rury dzielimy na:

• wyżarzany - bardziej elastyczny i miękki;
• nie wyżarzane - trudny.

Podczas montażu łączone są one poprzez lutowanie twarde.

Zalety obejmują:

• szeroki zakres temperatur (od -100 °C do +250 °C);
• lekkie rozszerzenie;
• okres użytkowania do stu lat;
• materiał przyjazny dla środowiska;
• odporność na wysokie ciśnienie.

Zdjęcie 3. Rury miedziane podłączone do grzejników. Takie konstrukcje służą bardzo długo.

Wady obejmują:

• niepożądane jest stosowanie miedzi z innymi metalami - reakcje chemiczne zachodzące podczas interakcji mogą prowadzić do korozji;
• Prądy błądzące mają negatywny wpływ na żywotność urządzenia.

Metal-plastik

Rury metalowo-polimerowe (metalowo-plastikowe) — konstrukcja pięciowarstwowa: usieciowany (modyfikowany) polietylen, warstwa klejąca, cienkie aluminium, warstwa klejąca i ochronna z polietylenu wewnątrz. Rurka jest zszywana zakładkowo (ultradźwiękowo) lub szwem czołowym (laserowo).

Kontury metalowo-propylenowe stosowane są w:

• zaopatrzenie w wodę i ogrzewanie;
• przesyłanie gazów skroplonych;
• dostarczanie gorącego powietrza;
• jako ekran ochronny dla kabli.

Zdjęcie 4. Rury metalowo-plastikowe do systemów grzewczych. W środkowej części produktów znajduje się warstwa aluminium.

Zastosowanie tego typu rozwiązań wynika z licznych zalet:

• odporny na agresywne środowiska;
• odporny na korozję;
• ekonomiczny w montażu;
• praktycznie nie ma przecieków;
• nie przerastać;
• nie wymagają spawania przy użyciu złączek zaciskowych;
• nieprzepuszczalny dla gazów;
• odporny na biodepozycje i rdzę;
• elastyczny, dobrze trzyma kształt;
• niska przewodność cieplna;
• wytrzymywać obciążenia termiczne do +110 stopni;
• nie jest podatny na kondensację;
• łatwość.

Wady obejmują:

• przez ekspansję liniową 2,5 raza przekraczać rury metalowe;
• podlega wpływom mechanicznym;
• przy długotrwałym narażeniu na działanie promieni słonecznych i pól elektromagnetycznych ulegają szybkiemu zużyciu;
• pękają w przypadku nieprawidłowego montażu lub przekroczenia kąta gięcia;
• słaby w stosunku do kwasów organicznych;
• Połączenia zaciskowe muszą zostać dokręcone.

Rury służą do instalacji grzewczych w rozmiarach 16 i 20 milimetrów.

Przydatny film

Obejrzyj film, który wyjaśnia, jak prawidłowo obliczyć średnicę rur w instalacji grzewczej.

Uwaga na szczegóły

W systemie grzewczym nie ma szczegółów nieistotnych. Zwróć szczególną uwagę na składniki: średnica rury, materiał, wykonanie i sposób montażu - a zyskasz ciepło w swoim domu i bezproblemową pracę elementów magistrali.