Cómo calcular el diámetro de la tubería para calefacción: un

¿Cómo calcular el diámetro de la tubería de calefacción, cuál debería ser la entrada al radiador y qué - llenado? Está claro que los cálculos de ingeniería hidráulica y térmica son extremadamente complejos; Sin embargo, tal vez haya algún tipo de algoritmo simplificado, incluso si da un resultado aproximado.

Vamos a resolverlo.

Descripción

De hecho, podemos ofrecer al lector el esquema más simple de cálculo aproximado. Se trata de utilizar la tabla de dependencias de flujo de calor a un delta constante de temperaturas en el diámetro de la tubería y la velocidad del transportador de calor (consulte también el artículo ¿Cuál es la mejor tubería para calefacción: un análisis de las 4 opciones más comunes)?

Dado que el paso del diámetro de las tuberías utilizadas en los sistemas de calefacción es bastante grande, el error tendrá poco efecto en el resultado.

Sin embargo, debemos entender que deliberadamente descuidamos una serie de factores.

• El material del tubo afecta su resistencia hidráulica. El acero con su rugosidad inhibirá el flujo más que el polipropileno suave.

Nota: con el tiempo, la diferencia en la resistencia hidráulica aumentará. La superficie de acero se llenará gradualmente de depósitos de óxido y cal, y el plástico seguirá siendo el mismo liso y después de 30 años de funcionamiento.

• Cada giro o transición de diámetro aumenta aún más la resistencia al flujo.
• El mismo efecto sobre ella tiene válvulas. La presión caerá inevitablemente en cada válvula y acelerador.

Hay algunas buenas noticias. Dado que el valor del flujo de calor se proporciona para valores fijos de la velocidad del refrigerante, permanecerá sin cambios para cualquier cambio en la configuración del sistema de calefacción.

Nuestra tarea es solamente asegurar los valores apropiados de velocidad; Esto permitirá el uso de una bomba de circulación de etapas múltiples, cuyo precio no es mucho más alto que el de una bomba de una sola velocidad.

Parámetros iniciales

Entonces, ¿cómo elegir el diámetro de los tubos para la calefacción?

Primero tienes que decidir sobre las condiciones de contorno.

• Para los cálculos, utilizamos una temperatura delta de 20 ° C típica de un sistema de calefacción autónomo de radiador.. Como regla general, la temperatura del flujo se mantiene a aproximadamente 75 ° C, el flujo de retorno - 55 ° C. Por lo tanto, proporcionamos el máximo recurso de los elementos poliméricos de la tubería, una alta eficiencia de intercambio de calor y evitamos la formación de condensado en el intercambiador de calor en la caldera.

Para aclarar: por supuesto, estamos hablando de equipos de calefacción de combustible sólido y de gas. Por razones obvias, la caldera eléctrica de condensado en el intercambiador de calor no tiene miedo.

• La velocidad del refrigerante normalmente debe ser de aproximadamente 0,6 a 1 metro por segundo.. A valores más pequeños de temperatura delta en el circuito, una extensión más larga inevitablemente excederá los 20 grados. A niveles más altos (1,5 m / s o más), el ruido hidráulico se notará.

Calculo

En realidad, el cálculo de qué diámetro de la tubería se necesita para calefacción consiste en dos operaciones.

1. Primero, calculamos la necesidad de energía térmica para la casa en su totalidad o en una habitación separada.
2. Luego verificamos la tabla según la cual seleccionamos el diámetro para el flujo de calor requerido y la velocidad del refrigerante.

Poder termico

La instrucción para calcular la demanda de calor de una casa privada es la siguiente:

1. El valor base se toma como 60 vatios por metro cúbico de volumen interno de la sala.

Nota: al calcular la demanda de calor de un apartamento, este valor se reduce a 40 W / m3. El sobre del edificio está en contacto con la calle fría; El apartamento está rodeado de cálidas habitaciones.

1. Cada ventana agrega 100 vatios a la demanda de calor; Puerta que conduce a la calle - 200.
2. Finalmente, en un clima cálido y frío, la pérdida de calor real variará. Para compensar este factor, se introduce un coeficiente regional: 0.7–0.9 para las regiones del sur (Territorio de Krasnodar, Crimea), 1.2–1.3 para las regiones centrales (Oblasts de Moscú y Leningrado), 1.5 para el Lejano Oriente y 2 , 0 para Yakutia y Chukotka.

Como ejemplo, calculemos la necesidad de calor de un piso de una casa que mide 6 x 12 x 3,2 metros con cuatro ventanas y dos puertas.

Ubicación - Crimea.

1. El volumen de la sala es 6 x 12 x 3.2 = 230.4 m3. Multiplica por 60 W / m3: 230.4 x 60 = 13824 W.
2. Cuatro ventanas y dos puertas a la calle aumentarán la necesidad de calefacción a 13,824 + (100 x 4) + (200 x 2) = 14,624 vatios.
3. Crimea con sus inviernos cálidos hará sus propios ajustes: 14,624 x 0.7 = 10,236.8 W, o 10 KW.

Diámetro

Ahora sigue siendo un poco insignificante: sobre la base de la necesidad de calor para decidir qué tubería de diámetro elegir para calefacción. Para ello necesitaremos datos de referencia.

Obviamente, para nuestros propósitos, una junta para llenado con una tubería con un diámetro interno de 15 milímetros es suficiente a un caudal de refrigerante de 0.7 m / s.

Matices

• Como es fácil de ver, no es posible hacer cálculos a mano alzada para calentadores individuales de 1-3 KW usando esta tabla. Sin embargo, no es necesario: los tubos con un diámetro interno de menos de 12 mm simplemente no se compran en la tienda.
• Para tuberías de polímero y metal-plástico, los vendedores generalmente indican no el diámetro interno sino el externo. No olvides tener en cuenta el grosor de sus paredes.

• Si el llenado de un sistema de un solo tubo debe tener un diámetro constante, entonces, en el caso de un esquema de dos tubos, la sección transversal puede reducirse a medida que aumenta la distancia desde la caldera. El cálculo se realiza por separado para cada sección, teniendo en cuenta su demanda de calor.

Conclusión

Esperamos que este cálculo ayude al lector a evitar problemas y costos innecesarios al construir un sistema de calefacción en su propia casa.

Como de costumbre, el video en este artículo ofrecerá información adicional. ¡Éxitos!