Garantindo o pleno funcionamento do sistema: escolhendo o diâmetro do tubo para aquecimento de uma casa particular
Aquecer uma casa ou apartamento não é um sistema de engenharia tão simples quanto pode parecer à primeira vista. Ao elaborar um projeto, é necessário fazer muitos cálculos, em particular, o diâmetro necessário da tubulação.
Escolher o diâmetro certo é a chave para um sistema confiável, confortável e eficiente aquecimento de instalações.
Por exemplo, o aquecimento sem bomba, onde o refrigerante circula por gravidade, pode não funcionar se os tubos forem muito estreitos, e um sistema com circulação forçada se o diâmetro for muito pequeno. fará barulho ou não aquecerá o ambiente à temperatura necessária. Portanto, é necessário utilizar regras de cálculo que permitam reduzir ao mínimo a perda de calor.
Contente
A influência do diâmetro do tubo na eficiência de um sistema de aquecimento em uma casa particular
É um erro confiar no princípio de "quanto maior, melhor" ao escolher a seção transversal de um duto. Uma seção transversal de tubo muito grande leva para reduzir a pressão nele, e portanto a velocidade do fluxo de refrigerante e calor.
Além disso, se o diâmetro for muito grande, a bomba simplesmente pode não ter desempenho suficiente para mover um volume tão grande de refrigerante.
Importante! Um maior volume de refrigerante no sistema implica uma alta capacidade térmica total, o que significa que mais tempo e energia serão gastos em seu aquecimento, o que também afeta a eficiência de forma negativa.
Seleção da seção transversal do tubo: tabela
A seção transversal ideal do tubo deve ser a mínima possível para uma determinada configuração (consulte a tabela) pelos seguintes motivos:
- um pequeno volume de refrigerante esquenta mais rápido;
- uma folga menor cria maior resistência ao movimento do refrigerante, ele fica mais lento, o que resulta em uma redução de ruído;
- um duto de pequeno diâmetro se encaixará melhor no interior e causará menos dificuldades durante a instalação;
- O custo do tubo depende do seu tamanho, portanto, tubos finos são mais econômicos.
No entanto, não se deve exagerar: além do fato de o pequeno diâmetro criar aumento de carga nas válvulas de conexão e fechamento, também é incapaz de transferir energia térmica suficiente.
Para determinar a seção transversal ideal do tubo, a tabela a seguir é usada.
Foto 1. Tabela mostrando os valores para um sistema de aquecimento padrão de dois tubos.
Quais parâmetros são necessários?
Os seguintes parâmetros podem ser encontrados na descrição das características de um tubo específico:
- Diâmetro interno — o principal fator que influencia o desempenho do sistema e é levado em consideração no cálculo.
- Externo — medido ao longo da circunferência externa da tubulação, afeta quais furos precisarão ser perfurados nas paredes e tetos.
- Nominal ou condicional - coincide aproximadamente com a seção transversal interna do tubo, é selecionado de uma série fixa de números de acordo com GOST, é denotado como DN 100. Para valores comuns, às vezes também é designado como diâmetro da rosca em polegadas, por exemplo: 1/2", 3/4".
Procedimento de cálculo para selecionar o tamanho
Vamos considerar um exemplo de cálculo típico da seção transversal de uma tubulação para aquecimento de uma sala 40 metros2.
- Vamos calcular a quantidade ideal de energia para aquecer o ambiente. Para a zona média, casa e tetos isolados não mais alto que 3 metros, 10 m2 área necessária 1 kW calor. Ou para 40 metros2 — 4 kW.
- Tomamos 20% de reserva (em caso de perda inesperada de calor na forma de janelas abertas e outros fatores): 4*1,2 = 4,8 kW, ou 4800 W. Deve haver um radiador de aquecimento sob cada janela da sala. Digamos que no nosso quarto 3 janelas, então é 3 radiadores, cada um por ~1,6 kW.
Atenção! A potência térmica está indicada na ficha técnica da bateria de aquecimento. Pode utilizar um radiador mais potente, mas não o contrário, caso contrário, o ambiente não aquecerá com eficiência suficiente.
- Agora voltamos para a mesa e encontramos nas células o valor de potência mais próximo do calculado, arredondando para cima.
De acordo com a tabela, isto é 5518 Oeste e é necessário utilizar um gasoduto com secção transversal igual a 12 milímetros, e a velocidade do refrigerante será 0,6 m/s.
Apesar da presença de outros valores semelhantes nas células, os valores da zona de cor azul, que contém valores aceitáveis de velocidade do líquido no pipeline.
A vazão adequada do refrigerante através dos tubos é de 0,3 a 0,7 m/s. Um menor levará ao aquecimento lento do ambiente e ao aquecimento irregular dos radiadores, e com um maior o líquido simplesmente não terá tempo de aquecer até a temperatura definida no trocador de calor da caldeira e criará um ruído perceptível.
Características de escolha em uma casa particular
Em caso de presença de aquecimento central principal, a seleção do diâmetro é feita semelhante aos sistemas de aquecimento de apartamentosNo entanto, se você estiver projetando aquecimento autônomo em uma casa particular, precisará levar em consideração o tipo de circulação do refrigerante: natural ou forçada.
A circulação forçada de líquido não é tão exigente quanto à escolha da seção transversal do duto, mas a operação de um sistema de gravidade com circulação natural é muito depende do diâmetro dos tubos em diferentes áreas.
Nesse caso, um tubo de tamanho maior significa menos resistência e melhor desempenho do sistema, e algumas seções do circuito devem ter um diâmetro menor. Por exemplo, ao instalar um bypass (seção de fechamento), recomenda-se que seu diâmetro seja um tamanho nominal menor que o da tubulação principal.
Foto 2. Utilização de bypass em sistema de aquecimento, neste caso o diâmetro dos tubos deve ser menor que o da tubulação.
Consequências do estreitamento do espelho d'água em um prédio de apartamentos
O ideal é que todo o circuito do sistema de aquecimento seja feito de tubos. tamanho único. Seções estreitas individuais levam a aumentos locais de pressão e uma diminuição no fluxo de fluido, o que pode ter um efeito prejudicial na eficiência do aquecimento.
Ao reformar o sistema de aquecimento de um apartamento e substituir tubos de aço por tubos de plástico, você pode inadvertidamente estreitar o diâmetro dessa seção. Isso acontece porque a espessura das paredes de uma tubulação de polietileno é muito maior do que a de uma de aço. Portanto, com a mesma seção transversal externa, O tubo de plástico terá uma folga interna menor.
Muitas vezes isso é feito apenas para economizar tempo e esforço, porque os antigos buracos nas paredes para tubos de aço terão que ser alargados, e bastante: de 25 a 32 mm. É muito mais fácil economizar dinheiro e instalar um tubo com uma seção transversal interna menor.
No entanto, é absolutamente proibido fazer isso devido às consequências graves: em um prédio de apartamentos, você roubará seus vizinhos no riser dessa forma 40% calor e água, passando por tubos.
Como escolher o diâmetro de alimentação e retorno no apartamento
Em um sistema de aquecimento de dois tubos Podem ser utilizados diferentes arranjos dos tubos de alimentação (com refrigerante quente) e de retorno (com refrigerante após a transferência de parte da energia para o ambiente). Se os tubos de alimentação e retorno estiverem paralelos e cada radiador tiver uma conexão individual, o diâmetro pode ser escolhido para ser o mesmo.
Referência! No entanto, se as tubulações estiverem espaçadas e o abastecimento for levado até o sótão da casa, de onde já saem ramais para os cômodos, o diâmetro da tubulação de abastecimento precisa ser maior que o de retorno, para garantir desempenho suficiente do sistema.
O gasoduto como chave para uma operação eficiente
A seção transversal dos tubos onde o sistema de aquecimento é instalado é de grande importância para a eficiência de seu funcionamento.
Diâmetros calculados incorretamente podem não se mostrar até a hora certa.
Por exemplo, até você alterar a temperatura do líquido de arrefecimento ou tentar ligar o sistema em uma casa fria.
Se o aquecimento já estivesse funcionando “no limite”, então mudar o regime de temperatura poderia diminuir a pressão a tais níveis que o sistema simplesmente não vai funcionar.
Vídeo útil
O vídeo fornece alguns conselhos de especialistas sobre como escolher o diâmetro dos tubos do sistema de aquecimento.
Conclusão
Além do aquecimento tradicional por caldeira, o aquecimento geotérmico está ganhando popularidade hoje em dia, utilizando energia térmica armazenada no solo a partir do sol. Equipamentos especiais (bomba de calor) convertem baixa temperatura +5–8 °C nas profundezas da terra, em calor para aquecimento de ambientes.
As vantagens deste método aquecimento é a ampla disponibilidade, energia renovável, respeito ao meio ambiente e baixos custos operacionais. Mas, por enquanto, tais instalações são muito caras e compensam em 5-8 anosAlém disso, é necessária eletricidade para alimentar a bomba, o que torna esse aquecimento totalmente dependente de energia.
