Cómo realizar el cálculo de calefacción de tuberías de

Al instalar un sistema de calefacción en una casa o apartamento privado, el objetivo principal es siempre extraer la máxima eficiencia del equipo para que el dinero gastado se gaste en calentar la habitación.

Tubos de acero en aislamiento.

Esto es posible con la selección adecuada:

  • No solo el sistema y los radiadores;
  • sino también el diámetro de los tubos;
  • así como el material de su fabricación.

Aprendamos cómo hacer tales cálculos, prestemos atención a qué materiales son más rentables y veamos un video clip sobre este material.

Tubos de calefacción

Tubos de diferentes materiales.
  • El diámetro y el cálculo hidráulico de tuberías son posibles solo si existen parámetros básicos para esto, como:
    1. Material de fabricacion, por ejemplo, acero, cobre, hierro fundido, cemento de crisotilo, polipropileno.
    2. Diámetro interior.
    3. Datos sobre el diámetro y material de accesorios y accesorios..
    4. Grueso de pared de tuberías, accesorios y accesorios..
    • No está claro dónde surgió la opinión de que con un aumento en el diámetro de las tuberías, la calidad del calentamiento aumenta, al igual que con un aumento en el área de la tubería, la transferencia de calor aumenta. Teóricamente, esto, por supuesto, se parece mucho a la verdad, pero en realidad todo se ve diferente.
    • En primer lugar, para tuberías de gran diámetro es necesario bombear en el sistema una gran cantidad de refrigerante que debe calentarse. En consecuencia, aumenta el consumo de energía consumida (electricidad, gas, líquido o combustible sólido). Y las tuberías en sí mismas no son un dispositivo de calefacción (en radiadores para calefacción, se usa el método de convección, es decir, la eficiencia aumenta significativamente), resulta que el consumo de materiales y energía no está justificado.
    • Además, un aumento en el fluido en el circuito conduce a una disminución en la presión en el sistema, por lo tanto, tendrá que instalar una bomba de circulación auxiliar para el sistema de calefacción al regresar, lo que nuevamente incurre en ciertos costos. Por supuesto, incluso con un gran diámetro de las tuberías de contorno, es muy posible alcanzar la temperatura requerida en una habitación con calefacción, pero el precio por el material y las fuentes de energía será demasiado alto.

    Atencion Para una instalación y operación óptimas del sistema de calefacción (cuando se selecciona el diámetro), la presión en cada anillo de circulación debe ser un 10% más alta que las pérdidas causadas por la resistencia hidráulica.

    Determinación del diámetro

    Medir el diámetro. La foto

    Para los cálculos profesionales sobre el diámetro de las tuberías de calefacción, los ingenieros de calefacción utilizan una gran cantidad de fórmulas y, por lo general, estos cálculos son necesarios para proyectos de edificios residenciales y públicos de varias plantas, empresas y otras instituciones. Para su hogar, es poco probable que necesite tales cifras exactas, por lo tanto, le ofrecemos un esquema simplificado que cada plomero puede usar.

    La fórmula para tales cálculos es la siguiente: D = v354 * (0.86 * Q /? T) / V, y ahora solo necesitamos sustituir los valores de los parámetros debajo de las letras.

    Aquí:

    • D es el diámetro del tubo (cm);
    • Q - carga en el área medida (kW);
    • ?t es la diferencia de temperatura en el tubo de flujo y retorno (t? C);
    • V: velocidad del refrigerante en el sistema (m / s).

    Nota Si en el suministro de refrigerante en la caldera, su temperatura es de 80 ° C, y en el retorno a la caldera 60 ° C, en este caso el valor? T será igual a? T = 80-60 = 20 ° C.

    El consumo Capacidad de la tubería (kg / h)
    Du pipe 15 mm 20 mm 25 mm 32 mm 40 mm 50 mm 65 mm 80 mm 100 mm
    Pa / m mbar / m ?0.15 m / s ?0.15 m / s 0.3m / s
    90.0 0,900 173 403 745 1627 2488 4716 9612 14940 30240
    92.5 0.925 176 407 756 1652 2524 4788 9756 15156 30672
    95.0 0,950 176 414 767 1678 2560 4860 9900 15372 31104
    97.5 0.975 180 421 778 1699 2596 4932 10044 15552 31500
    100.0 1,000 184 425 788 1724 2632 5004 10152 15768 31932
    120.0 1,200 202 472 871 1897 2898 5508 11196 17352 35100
    140.0 1.400 220 511 943 2059 3143 5976 12132 18792 38160
    160.0 1.600 234 547 1015 2210 3373 6408 12996 20160 40680
    180.0 1,800 252 583 1080 2354 3589 6804 13824 21420 43200
    200.0 2,000 266 619 1154 2488 3780 7200 14580 22644 45720
    220.0 2,200 281 652 1202 2617 3996 7560 15336 23760 47880
    240.0 2,400 288 680 1256 2740 4176 7920 16056 24876 50400
    260.0 2,600 306 713 1310 2855 4356 8244 16740 25920 52200
    280.0 2,800 317 742 1364 2970 4456 8568 17338 26928 54360
    300.0 3,000 331 767 1415 3078 4680 8802 18,000 27900 56160

    Relación proporcional entre el rendimiento y el diámetro del tubo.

    Cálculo de la potencia térmica (carga)

    El sistema de calefacción de una casa particular.

    Para determinar la capacidad térmica óptima del sistema de calefacción de una casa privada, puede usar la siguiente fórmula: Qt = V *? T * K / 860.

    Ahora, nuevamente, solo tienes que sustituir los valores numéricos en lugar de los caracteres y aquí:

    • Qt es la salida de energía calorífica requerida para una habitación determinada (kW / h);
    • V - volumen de la sala climatizada (m3);
    • ?t es la diferencia de temperatura en el tubo de flujo y retorno (t? C);
    • K - coeficiente de pérdida de calor de la habitación (dependiendo del tipo de edificio, espesor de pared y aislamiento térmico);
    • 860 - conversión a kW / h.

    En el sector privado, los edificios pueden ser muy diferentes entre sí, pero, sin embargo, los siguientes valores de coeficiente de pérdida de calor (K) a menudo se usan allí:

    • Si la estructura arquitectónica tiene una construcción simplificada (madera, metal corrugado) y no hay aislamiento, entonces K = 3-4;
    • Construcción simplificada de una estructura arquitectónica con un bajo grado de aislamiento térmico, por ejemplo, colocando un ladrillo o un bloque de espuma de 405x400x200 mm - aquí K = 2-2.9;
    • En estructuras arquitectónicas estándar (la colocación de dos ladrillos y una pequeña cantidad de ventanas y puertas, el techo es estándar) K = 1-1.9;
    • Con un alto grado de aislamiento térmico para estructuras arquitectónicas estándar con un pequeño número de ventanas y puertas y un techo y un piso calentados, la instrucción indica que K = 0.6-0.9.
    Aislamiento de pared aumentado

    Si necesita calcular el diámetro de la tubería, entonces, como se indicó anteriormente, necesita el valor de la diferencia de temperatura entre la calle y la habitación. En interiores, se toma como punto de referencia la temperatura de la habitación (18-20 ° C) o la que más le convenga, y desde la calle debe sustituir el valor promedio que se acepta para su región.

    Por ejemplo, su habitación tiene un volumen de 3.5 * 5.5 * 2.6 = 50.05 m3 y está bien aislado, es decir, hay paredes gruesas o aisladas, el piso y el techo están aislados, y utilizamos el coeficiente de 0.9. En la región de Moscú, la temperatura promedio del aire en invierno es de -28 ° C, y para un microclima en la habitación tomamos un valor de 20 ° C, entonces el valor de? T será igual a 28 + 20 = 48 ° C. En este caso, Qt = 50.05 * 48 * 0.9 / 860? 2.5 / hora.

    Velocidad del refrigerante

    Regímenes de flujo de fluidos en tuberías horizontales: a) en capas; b) ola; c) pistón

    Nota La velocidad mínima de refrigerante para sistemas de calefacción no debe ser inferior a 0.2-0.25 m / s. En los casos en que la velocidad cae por debajo de este valor, el aire comienza a emitir desde el líquido, lo que contribuye a la formación de tapones de aire. En tales casos, la eficiencia del circuito puede perderse parcialmente, y en ciertas situaciones esto puede llevar a la inactividad completa del sistema, ya que el flujo se detendrá por completo y esto ocurrirá cuando la bomba de circulación esté funcionando.

    Diámetro interno de las tuberías. Flujo de calor (Q) a? T = 20 Consumo de agua (kg / h) a velocidad de movimiento (m / s)
    0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1
    8 40918 81835 122853 163570 204488 2453105 2861123 3270141 3679158 4038176 4496193
    10 63927 127755 191682 2555110 3191137 3832165 4471192 5109220 5748247 6387275 7025302
    12 92041 183979 2769119 3679158 4598198 5518237 6438277 6438277 8277356 9197395 10117435
    15 141762 2874124 4311185 5748247 7185309 8622371 10059438 11496494 12933556 14370618 15807680
    20 2555110 5109220 7664330 10219439 12774549 15328659 17883759 20438879 22992989 255471099 281021208
    25 2992172 7983343 11975515 15967687 19959858 239501030 279421202 319341373 359261545 399171716 439091888
    32 6540281 13080562 19620844 261601125 327001406 392401687 457801969 523202250 588602531 654012812 719413093
    40 10219439 20438879 306581318 408751758 510942197 613132636 715323076 817513515 919693955 1021884334 1124074834
    50 15967687 319341373 479012060 638682746 798353433 958024120 117654806 1277355493 1437026179 1596596866 1756357552
    70 112951345 625902691 938854037 1251815383 1564766729 1877718074 2190659420 25036110768 28165612111 31295213457 344247148013
    100 638682746 1277355493 1916038239 25547110985 31933813732 38320616478 44707419224 51694121971 57480924717 63867727463 70254430210

    Mesa para determinar el diámetro del tubo.

    Nota La densidad del agua a 80 ° C es igual a 971.8 kg / m3.

    La velocidad del fluido en el circuito de calefacción puede ser de 0,6 m / sa 1,5 m / s, pero en los casos en que se observa un valor mayor, el ruido hidráulico en el sistema se reduce significativamente, por lo tanto, tomaremos la velocidad de 1,5 m / s como valor inicial

    Cuando tenemos todos los valores necesarios, podemos sustituirlos en la fórmula D = v354 * (0.86 * Q /? T) / V, en cuyo caso tendremos D = v354 * (0.86 * 2.5 / 20) / 1 5? 1,34, entonces necesitamos un tubo con un diámetro interior de 14 mm

    Por supuesto, cuando hace un sistema de calefacción en su propia casa con sus propias manos, la probabilidad de que use las fórmulas para los cálculos es despreciable, pero en este caso hay un manual para usted en forma de tablas que se encuentran en este artículo. Además, la tabla tiene en cuenta el tipo de circulación de fluidos, que puede ser forzada o natural.

    Calentamiento de polipropileno

    Hoy en día, con mayor frecuencia (especialmente en el sector privado), los circuitos de los radiadores, así como la distribución de las tuberías de calefacción a los sistemas de calefacción de pisos, están hechos de polipropileno. De todos los utilizados en este caso, este material tiene la conductividad térmica más baja, pero, sin embargo, en aquellos lugares donde las tuberías pasan a través de las áreas frías, deben calentarse.

    Conclusión

    En conclusión, podemos decir que el diámetro exterior más comúnmente utilizado de las tuberías de polipropileno para los circuitos de calefacción en el sector privado es de 20, 25.32 y 40 mm. Los calentadores de los radiadores generalmente se fabrican con una sección transversal de 20 mm, ocasionalmente de 25 mm, y se utilizan tubos más gruesos como elevadores.

    Añadir un comentario