Welcher Rohrdurchmesser eignet sich am besten zum Heizen eines Privathauses und warum?

Wie Sie wissen, hängt die Energieeffizienz des Heizsystems nicht nur von der Kapazität des Heizkessels und der Anzahl der Heizkörper ab. Dies ist ein ziemlich komplexer Parameter, der an die klimatischen Bedingungen der Region, die Materialien, aus denen das Haus gebaut wurde, sowie die Qualität und Quantität der Heizgeräte und -einrichtungen gebunden ist. Und die Heizrohre spielen eine der "ersten Geigen" im Wärmesystem.

Welcher Rohrdurchmesser wird am besten für die Beheizung eines Privathauses verwendet, damit die Zirkulation des Kühlmittels im Kreislauf so effektiv wie möglich ist? In der Regel werden hierfür spezielle Programme verwendet, jedoch gibt es alternative Konzepte, die es erlauben, diese Operation unabhängig voneinander durchzuführen. Wir enthüllen die „Schleier der Geheimhaltung“ und so einfach über die komplexen Systeme der Berechnungen erklären die Heizung zu Hause so zu optimieren, dass es war warm und komfortabel und nicht Geld den Bach runter werfen müssen.

Einfluss von Rohrtyp und -größe auf den Systembetrieb

Ist der Durchmesser des Rohres wirklich wichtig? Wie die Praxis zeigt, extrem! Es hängt von einer Reihe von Faktoren ab, die eine hohe Effizienz der gesamten Schaltung sicherstellen:

  • Durchsatz und Wärmeübergangskoeffizient. Ie. das Gesamtvolumen des Kühlmittels, das in einer bestimmten Zeit in der Hauptleitung liegt und der Erwärmung unterliegt.
  • Der Druck des Kühlmittels im Kreislauf, die Temperatur und die Geschwindigkeit seiner Bewegung.
  • Hydraulische Verluste, die in den Bereichen der Verbindung von Rohren und Elementen verschiedener Abschnitte auftreten. Je mehr solche Übergänge, desto größer der Verlust.
  • Geräuschpegel des Heizsystems.

Es gibt verschiedene Arten von Durchmessern:

  • Extern. Es berücksichtigt den Querschnitt des inneren Hohlraums und die Dicke der Rohrwände. Verwendet in der Gestaltung des Heizsystems.
  • Intern. Reflektiert den Wert des Querschnitts des inneren Hohlraums des Rohrs. Bestimmt den Durchsatz der Pipeline.
  • Nominal (bedingt). Es ist der Durchschnittswert der Innendurchmesser, die als Ergebnis von Berechnungen erhalten werden.

Damit das Heizsystem neben dem Rohrquerschnitt ordnungsgemäß funktioniert, sollten eine Reihe weiterer Faktoren berücksichtigt werden:

  • Eigenschaften des Kühlmittels, das Wasser, Frostschutzmittel oder Dampf ist.
  • Das Material, aus dem die Rohre hergestellt werden.
  • Die Geschwindigkeit des Kühlmittels.
  • Art des Heizsystems: Einzel- oder Doppelrohr.
  • Art der Zirkulation: natürlich oder gezwungen.

Rohrmaterial

Bevor entschieden wird, welcher Rohrdurchmesser für die Beheizung eines Privathauses am besten geeignet ist, muss entschieden werden, aus welchem ​​Material die Rohrleitung hergestellt wird. Dies ermöglicht uns, die Art der Installation, die Kosten des Projekts zu bestimmen und im Voraus mögliche Wärmeverluste vorherzusehen. Zunächst werden die Rohre in Metall- und Polymerrohre unterteilt.

Metall

  • Stahl (schwarz, rostfrei, galvanisiert).

Gekennzeichnet durch hervorragende Festigkeit und Beständigkeit gegen mechanische Beschädigung. Nutzungsdauer - nicht weniger als 15 Jahre (mit Korrosionsschutzbehandlung bis zu 50 Jahren).

Die Betriebstemperatur beträgt 130 ° C. Der maximale Druck in der Leitung beträgt bis zu 30 Atmosphären. Nicht brennbar sein. Sie sind jedoch schwierig, schwer zu installieren (erfordern besondere Ausrüstung und erhebliche Zeitkosten), sind anfällig für Korrosion. Ein hoher Wärmeübertragungskoeffizient erhöht den Wärmeverlust sogar in der Phase des Kühlmitteltransports zu den Heizkörpern. Nach der Installation ist ein Anstreichen erforderlich. Die innere Oberfläche ist rauh, was zur Ansammlung von Ablagerungen innerhalb des Systems führt.

Edelstahl muss nicht lackiert werden und unterliegt keinen Korrosionsprozessen, die die Lebensdauer der Rohre und des Heizkreises insgesamt erheblich verlängern.

Die maximale Temperatur des Arbeitsmediums beträgt 250 ° C. Arbeitsdruck beträgt 30 Atmosphären und mehr. Betriebsmittel - mehr als 100 Jahre. Hohe Frostbeständigkeit des Trägers und Korrosion.

Letzteres beschränkt die gemeinsame Nutzung von Kupfer mit anderen Materialien (Aluminium, Stahl, Edelstahl); Kupfer ist nur mit Messing kompatibel. Die Glätte der Innenwände verhindert die Bildung von Belägen und beeinträchtigt nicht den Durchsatz der Rohrleitung, was den hydraulischen Widerstand verringert und die Verwendung von Rohren mit kleinerem Durchmesser ermöglicht. Plastizität, geringes Gewicht und einfache Verbindungstechnik (Löten, Fittings). Die geringe Dicke der Wände und Armaturen reduziert die hydraulischen Verluste.

Der größte Nachteil ist die extrem hohe Kosten, der Preis für Kupferrohre übersteigt den Preis für Kunststoff-Analoga 5-7 mal. Die Weichheit des Materials macht es außerdem anfällig für mechanische Partikel (Verunreinigungen) im Heizsystem, die aufgrund abrasiver Reibung zu einem Verschleiß der Rohre von innen führen. Um die Lebensdauer von Kupferrohren zu verlängern, wird empfohlen, das System mit speziellen Filtern zu versehen.

Die hohe Wärmeleitfähigkeit von Kupfer zur Vermeidung von Wärmeverlusten erfordert den Einbau von Isolierhülsen, macht es aber auch zu einem unentbehrlichen Material für Systeme mit "warmen Böden".

Polymer

Kann Polyethylen, Polypropylen, Metall-Kunststoff sein. Jede Änderung hat ihre eigenen technischen Eigenschaften, abhängig von der Produktionstechnologie, den verwendeten Additiven und den Besonderheiten der Struktur.

Nutzungsdauer beträgt 30 Jahre. Die Trägertemperatur beträgt 95 ° C (für eine kurze Zeit - 130 ° C); Übermäßige Erwärmung führt zu Verformungen der Rohre und reduziert die Lebensdauer. Gekennzeichnet durch unzureichende Frostbeständigkeit des Kühlmittels, wodurch diese platzen. Die Glätte der inneren Beschichtung verhindert die Bildung von Plaque und verbessert dadurch die hydrodynamischen Parameter der Pipeline.

Die Duktilität des Materials erlaubt Rohre ohne Schneiden zu verlegen und reduziert so die Anzahl der Verschraubungen. Kunststoff reagiert nicht mit Beton und rostet nicht, was es ermöglicht, das Wärmerohr im Boden zu verstecken und die "warmen Böden" auszustatten. Ein besonderer Vorteil von Kunststoffrohren sind gute Schalldämmeigenschaften.

Polyethylenrohre unter dem Einfluss hoher Temperaturen neigen zu einer signifikanten Längenausdehnung, die die Anordnung zusätzlicher Kompensationsschleifen und Befestigungspunkte erfordert.

Polypropylen-Analoga sollten in der Struktur eine "anti-diffuse Schicht" enthalten, die die Kontur der Kontur verhindert.

Das Druckniveau in der Schaltung bestimmt nicht nur den Durchmesser der Polymerrohre, sondern auch die Wandstärke, die im Bereich von 1,8 bis 3 mm variiert. Armaturen ermöglichen eine einfache Installation der Schaltung, erhöhen jedoch hydraulische Verluste.

Bei der Auswahl des zu wählenden Durchmessers sollte man den spezifischen Charakter der Markierung verschiedener Rohre berücksichtigen:

  • Kunststoff und Kupfer sind durch einen Außenabschnitt gekennzeichnet;
  • Stahl und Metall-Kunststoff - auf der Innenseite;
  • oft wird der Querschnitt in Zoll angegeben, für die Berechnung müssen sie in Millimeter umgerechnet werden. 1 Zoll = 25,4 mm.

Um den Innendurchmesser des Rohres zu bestimmen, wenn die Abmessungen des äußeren Abschnitts und die Dicke der Wände bekannt sind, folgt aus dem äußeren Durchmesser, dass der doppelte Wert der Wanddicke geglättet wird.

Optimale Größe, Temperatur und Druck

Bei der Anordnung eines kleinen Heizkreises des Standardtyps können einige Empfehlungen von Spezialisten auf komplizierte Berechnungen verzichten:

  • Für Rohrleitungen mit natürlicher Zirkulation des Trägers werden Rohre mit einem Innenquerschnitt von 30-40 mm empfohlen. Der Anstieg der Parameter bedroht eine ungerechtfertigte Strömung des Kühlmittels, eine Abnahme der Geschwindigkeit seiner Bewegung und einen Abfall des Innenkreislaufdrucks.
  • Ein zu kleiner Durchmesser der Rohre führt zu einer Überlastung in der Rohrleitung, die an den Verbindungsstellen zum Durchbruch führen kann.
  • Um die notwendige Geschwindigkeit des Kühlmittels und den notwendigen Druck im Kreislauf mit Zwangsumlauf zu gewährleisten, werden Rohre mit einem Querschnitt von höchstens 30 mm bevorzugt. Je größer der Rohrquerschnitt und je länger die Hauptleitung, desto leistungsfähiger wird die Umwälzpumpe gewählt.

Wichtig! Die Konstruktion eines effektiven Wärmesystems setzt die Verwendung von Rohren mit unterschiedlichen Querschnitten in verschiedenen Abschnitten der Hauptleitung voraus.

Der Betriebsdruck der Schaltung darf die Stabilitätsgrenze nicht überschreiten:

  • im Kesselwärmetauscher gebaut (max - 3 atm oder 0,3 MPa);
  • oder 0,6 MPa (mit dem Radiatorkreis).

Optimal für Wärmesysteme mit einer kreisförmigen Pumpe gilt ein Indikator im Bereich von 1,5 bis 2,5 atm. Unter den Bedingungen der natürlichen Zirkulation - von 0,7 bis 1,5 atm. Ein Überschreiten des Standards führt unweigerlich zum Unfall. Zur Kontrolle des Druckniveaus in den Heizungsanlagen sind Ausdehnungsgefäße und Manometer angeordnet.

Die autonome Heizung ermöglicht es Ihnen, die Temperatur des Kühlmittels unabhängig von der Jahreszeit und den individuellen Bedürfnissen der Mieter des Hauses anzupassen. Die optimale Temperatur liegt im Bereich von 70 bis 80 ° C, in Dampfheizsystemen bei 120-130 ° C. Die beste Lösung wird die Verwendung von Gas- oder Elektrokesseln sein, um die Erwärmung des Kreislaufs zu steuern und zu regulieren, was nicht über Festbrennstoffausrüstungen gesagt werden kann.

Die Konstruktionsmerkmale von Heizsystemen geben auch die Eigenschaften des Temperaturregimes vor:

  • die maximale Erwärmung des Trägers in einer Einkreisverdrahtung beträgt 105 ° C, in einer Zweikreisverdrahtung - 95 ° C.
  • In Kunststoffrohrleitungen ist die Trägertemperatur auf 95 ° C begrenzt, in Stahlrohren ist sie auf 130 ° C begrenzt.

Die Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf beträgt 20 ° C.

Kessel- und Kreislaufleistung

Die Effizienz des Heizkessels, der eine Schlüsselrolle im Wärmesystem spielt, wird nicht nur vom Durchmesser der Rohre beeinflusst, sondern auch von:

  • Art des verwendeten Kraftstoffs;
  • der Standort des Kessels (die Entfernung des Kesselraums außerhalb des Hauses erfordert eine erhöhte Leistung, einen größeren Querschnitt und eine Erwärmung der Hauptleitung im Bereich außerhalb des Gebäudes);
  • das Niveau der Wärmeisolierung der Außenwände des Hauses;
  • Verwendung eines Heizkreises zur Warmwasserversorgung.

Bei der Auswahl eines Heizkessels müssen die oben genannten Faktoren berücksichtigt werden und eine Energiereserve von 1,5 bis 2 mal vorgenommen werden.

Berechnungsmethoden

Wie berechnet man den Durchmesser von Heizungsrohren? Es gibt mehrere Methoden:

  1. Durch spezielle Tabellen. Ihre Verwendung erfordert jedoch immer noch vorläufige Berechnungen: die Leistung des Wärmesystems, die Geschwindigkeit des Kühlmittels und die Wärmeverluste entlang der Hauptleitung.
  2. Auf thermische Leistung.
  3. Durch den Widerstandskoeffizienten.

Was Sie wissen müssen, um zu berechnen

Für die Berechnung werden folgende Daten benötigt:

  • Der Bedarf an Wärme (Wärmekraft) des gesamten Hauses und jedes Raumes getrennt;
  • Gesamtkapazität der verwendeten Heizgeräte (Kessel und Heizkörper).
  • Thermische Belastung einzelner Streckenabschnitte
  • Gesamte Wärmeverluste zu Hause und in jedem Zimmer getrennt in der kältesten Winterperiode.
  • Der Wert des Widerstands. Es wird durch den Schaltplan, die Länge des Rumpfes, die Anzahl und Form der Biegungen, Gelenke, Windungen bestimmt.
  • Das Gesamtvolumen des Kühlmittels, das in die Heizungshauptleitung geladen wird.
  • Geschwindigkeit des Flusses.
  • Kapazität der Umwälzpumpe (für Heizungszwang).
  • Druck in der Hauptsache.

Berechnung des Querschnitts von Rohren für Wärmeanlagen mit Zwangsumlauf

Berechnungsverfahren

  1. Berechnung der benötigten Heizleistung
  2. Bestimmung der Umlaufgeschwindigkeit des Trägers im Wärmesystem.
  3. Berechnung des Widerstandes des Heizkreises.
  4. Berechnung des erforderlichen Abschnitts der Pipeline.
  5. Berechnung des optimalen Durchmessers des Heizungsverteilers (falls erforderlich).

Berechnung der thermischen Leistung des Systems

Methode 1. Die einfachste Methode zur Berechnung der Heizleistung basiert auf dem festgelegten Standard von 100 Watt pro 1 m² Raum. Ie. Bei einer Hausfläche von 180 m² beträgt die Kapazität des Heizkreises 18.000 Watt oder 18 kW (180 × 100 = 18.000).

Methode 2. Nachstehend finden Sie eine Formel, mit der Sie die Daten unter Berücksichtigung der Gangreserve bei starkem Frost korrigieren können:

Diese Verfahren sind jedoch durch eine Anzahl von Fehlern gekennzeichnet; berücksichtigt nicht das Spektrum der Faktoren, die den Wärmeverlust beeinflussen:

  • Höhe der Decken, die im Bereich von 2 bis 4 und mehr Meter variieren kann, was bedeutet, dass das Volumen der beheizten Räume, auch mit der gleichen Fläche, nicht dauerhaft sein wird.
  • die Qualität der Fassadendämmung des Hauses und der prozentuale Wärmeverlust durch die Außenwände, Türen und Fenster, den Boden und das Dach;
  • Wärmeleitfähigkeit von doppelt verglasten Fenstern und Materialien, aus denen das Haus gebaut ist.
  • Klimatische Bedingungen der Regionen.

Methode 3: Die unten dargestellte Methode berücksichtigt alle notwendigen Faktoren.

  1. Das Volumen des Hauses als Ganzes oder jedes Zimmers berechnet sich nach der Formel:
  • V - Das Volumen des beheizten Raumes.
  • h - Deckenhöhe.
  • S - Bereich des beheizten Raumes.
  1. Die Gesamtleistung der Schaltung wird berechnet:

Die folgende Formel wird oft verwendet:

Gleichzeitig wird der regionale Korrekturfaktor der folgenden Tabelle entnommen:

Der Korrekturfaktor der Wärmeverluste (K) hängt direkt von der Wärmedämmung des Gebäudes ab. Folgende Durchschnittswerte werden akzeptiert:

  • Bei einer Mindestwärmedämmung (typische Holz- oder Metallkonstruktion aus einem dünnen Blech) wird ein Koeffizient im Bereich von 3 bis 4 berücksichtigt;
  • Einzelmauerwerk - 2-2,9;
  • Das durchschnittliche Niveau der Isolierung (Doppelmauerwerk) - 1-1,9;
  • Hochwertige Wärmedämmung der Fassade - 0,6-0,9.

Geschwindigkeit von Wasser in Rohren

Die Gleichmäßigkeit der Verteilung der Wärmeenergie entlang der Elemente der Kontur hängt von der Geschwindigkeit ab, mit der sich das Fluid bewegt, und je kleiner der Durchmesser der Pipeline ist, desto schneller ist ihre Bewegung. Es gibt Einschränkungen bei Geschwindigkeitsindikatoren:

  • nicht weniger als 0,25 m / s, sonst verhindern die Luftblasen im Kreislauf die Bewegung des Kühlmittels und verursachen Wärmeverluste. Bei ungenügendem Kopf erreichen die Luftstaus die installierten Majewski-Krane und Luftauslässe nicht und sind daher nutzlos;
  • nicht mehr als 1,5 m / s, sonst wird die Zirkulation des Trägers von Geräuschen begleitet.

Der Bezugswert der Strömungsgeschwindigkeit liegt zwischen 0,36 und 0,7 m / s.

Dies sollte durch die Wahl eines geeigneten Rohrquerschnitts erfolgen. Durch die Installation der Zirkulationspumpe ist es möglich, die Zirkulation des Kühlmittels in dem Kreislauf zu steuern, ohne den Durchmesser der Rohrleitung zu erhöhen.

Berechnung des Widerstandes des Heizkreises

Bei der Berechnung des Rohrquerschnitts nach dem Widerstandskoeffizienten wird zunächst der Druck in der Rohrleitung ermittelt:

Dann wird durch Ersetzen der Werte der Rohrdurchmesser der minimale Wärmeverlustwert ausgewählt. Dementsprechend wird der Durchmesser, der die annehmbaren Widerstandsbedingungen erfüllen wird, gesucht werden.

Berechnung des Heizkollektors

Wenn das Wärmesystem die Anordnung des Verteilers vorsieht, basiert die Bestimmung seines Durchmessers auf der Berechnung der Querschnitte der mit ihm verbundenen Rohrleitungen:

Der Abstand zwischen den Düsen des Kollektors sollte gleich ihrem verdreifachten Durchmesser sein.

Beispiele

Verstehen Sie die Beispiele.

Berechnung für eine Zweirohr-Schaltung

  • Zweistöckiges Haus mit einer Fläche von 340m².
  • Das Baumaterial ist ein Inkerman-Stein (natürlicher Kalkstein), der sich durch geringe Wärmeleitfähigkeit auszeichnet. → Hausdämmkoeffizient = 1.
  • Die Dicke der Wände beträgt 40 cm.
  • Windows - Kunststoff, Einkammer.
  • Wärmeverlust von 1 Etage - 20 kW; der zweite - 18 kW.
  • Zweirohrleitung mit einem separaten Flügel auf jeder Etage.
  • Das Rohrmaterial ist Polypropylen.
  • Die Vorlauftemperatur beträgt 80 ° C.
  • Die Austrittstemperatur beträgt 60 ° C.
  • Deltatemperatur beträgt 20 ° C
  • Deckenhöhe - 3 m.
  • Region - Krim (Süden).
  • Die Durchschnittstemperatur der fünf kältesten Wintertage beträgt (-12 ° C).
  1. 340 × 3 = 1020 (m³) - das Volumen des Raumes;
  2. 20- (-12) = 32 (° C) - die Differenz (Delta) der Temperaturen zwischen dem Raum und der Straße;
  3. 1020 × 1 × 32/860 × 38 (kW) - Leistung des Heizkreises;
  4. Bestimmung des Rohrabschnitts im ersten Abschnitt vom Kessel bis zur Abzweigung. Gemäß der folgenden Tabelle sind Rohre mit einem Querschnitt von 50, 63 oder 75 mm geeignet, um eine Wärmeleistung von 38 kW zu übertragen. Die erste Option ist vorzuziehen, weil bietet die höchste Trägergeschwindigkeit.
  5. Um den Trägerstrom auf das erste und zweite Stockwerk zu verteilen, schreiben die Verzeichnisse Rohre mit einem Durchmesser von 32 mm und 40 mm für Kapazitäten von 18 bzw. 20 kW vor.
  6. Auf jeder Etage ist die Kontur in zwei Netze mit einer entsprechenden Last von 10 bzw. 9 kW und einem Querschnitt von 25 mm unterteilt.
  7. Da die Last aufgrund der Abkühlung des Kühlmittels abnimmt, sollte der Durchmesser der Rohre auf 20 mm reduziert werden (im ersten Stock - nach dem zweiten, am zweiten - nach dem dritten).
  8. Die umgekehrte Verdrahtung wird in der gleichen Reihenfolge durchgeführt.

Für die Berechnung nach der Formel D = √354х (0,86хQ / Δt) / V nehmen wir die Trägergeschwindigkeit in 0,6 m / s. Wir erhalten die folgenden Daten √354х (0,86 × 38/20) / 0,6≈31 mm. Dies ist der Nenndurchmesser der Pipeline. Um in der Praxis zu implementieren, ist es notwendig, unterschiedliche Rohrdurchmesser an verschiedenen Abschnitten der Pipeline auszuwählen, die im Durchschnitt auf die berechneten Daten gemäß dem in den Punkten 4-7 beschriebenen Algorithmus reduziert werden.

Bestimmung des Rohrdurchmessers für ein Einrohrsystem mit Zwangsumlauf

Wie im vorherigen Fall erfolgt die Berechnung gemäß dem angegebenen Schema. Die einzige Ausnahme ist der Betrieb von Pumpenausrüstung, die die Geschwindigkeit des Trägers erhöht und die Gleichförmigkeit seiner Temperatur im Kreislauf sicherstellt.

  1. Eine signifikante Reduzierung der Leistung (bis zu 8,5 kW) tritt nur am vierten Strahler auf, wo eine Änderung auf einen Durchmesser von 15 mm auftritt.
  2. Nach dem fünften Strahler erfolgt der Übergang zu einem Querschnitt von 12 mm.

Wichtig! Die Verwendung von Rohren aus anderen Materialien wird ihre eigenen Anpassungen an der Berechnung vornehmen, weil Jedes Material hat eine unterschiedliche Wärmeleitfähigkeit. Es ist besonders wichtig, Wärmeverluste einer Metallrohrleitung zu berücksichtigen.

Besonderheiten der Berechnung des Querschnitts

Wärmeanlagen aus Metallrohren müssen den Wärmeverlust durch die Wände berücksichtigen. Dies ist besonders wichtig bei einer beträchtlichen Länge der Pipeline, wenn die Wärmeverluste auf jedem laufenden Meter katastrophale Folgen für die endgültigen Heizkörper haben können.

Wie wählt man den Durchmesser der Rohre für die Heizung?

In diesem Artikel betrachten wir Systeme mit erzwungener Zirkulation. Bei ihnen erfolgt die Bewegung des Wärmeträgers durch eine kontinuierlich arbeitende Umwälzpumpe. Bei der Wahl des Durchmessers der zu beheizenden Rohre kommt es darauf an, dass ihre Hauptaufgabe darin besteht, die Lieferung der benötigten Wärmemenge an Heizkörper - Heizkörper oder Register - sicherzustellen. Für die Berechnung werden folgende Daten benötigt:

  • Der gesamte Wärmeverlust eines Hauses oder einer Wohnung.
  • Die Kapazität der Heizkörper (Heizkörper) in jedem Raum.
  • Länge der Pipeline
  • Methode der Systemverkabelung (Einrohr, Zweirohr, mit Zwangsumlauf oder Naturumlauf).

Das heißt, bevor Sie mit der Berechnung der Rohrdurchmesser beginnen, berücksichtigen Sie zuerst den Gesamtwärmeverlust, bestimmen die Kesselleistung und berechnen die Leistung der Heizkörper für jeden Raum. Es wird auch notwendig sein, die Verdrahtungsmethode zu bestimmen. Erstellen Sie auf diesen Daten ein Schema und starten Sie dann die Berechnung.

Um den Durchmesser der Heizungsrohre zu bestimmen, benötigen Sie einen Kreislauf mit den eingestellten Werten der thermischen Belastung jedes Elements

Auf was Sie sonst noch achten müssen. Die Tatsache, dass der Außendurchmesser an den Polypropylen- und Kupferrohren markiert ist, und der Innendurchmesser berechnet wird (nehmen Sie die Wanddicke weg). Bei den Stahl- und металлопластиковых bei den Markierungen wird die innere Größe gestellt. Also vergiss diese "Kleinigkeit" nicht.

Wie wählt man den Durchmesser eines Heizrohres?

Es ist nicht möglich, genau zu berechnen, welchen Rohrabschnitt Sie benötigen. Es ist notwendig, aus mehreren Optionen zu wählen. Und das alles, weil Sie auf unterschiedliche Weise denselben Effekt erzielen können.

Wir werden es erklären. Es ist uns wichtig, die richtige Menge an Wärme an die Heizkörper zu liefern und eine gleichmäßige Erwärmung der Heizkörper zu erreichen. Bei Systemen mit Zwangsumlauf tun wir dies mit Rohren, Kühlmittel und Pumpe. Im Prinzip brauchen wir nur eine gewisse Zeit, um eine bestimmte Menge Kühlmittel "auszutreiben". Es gibt zwei Möglichkeiten: Rohre mit kleinerem Durchmesser zu setzen und das Kühlmittel mit höherer Geschwindigkeit zuzuführen oder das System mit einem größeren Querschnitt, aber mit geringerer Bewegungsintensität zu versehen. Normalerweise wählen Sie die erste Option. Und hier ist warum:

  • die Kosten von Produkten mit kleinerem Durchmesser sind niedriger;
  • mit ihnen zu arbeiten ist einfacher;
  • Wenn sie offen gelegt werden, erregen sie nicht die Aufmerksamkeit, und wenn sie in den Boden oder die Wände gelegt werden, sind kleinere Wanten erforderlich;
  • Bei einem kleinen Durchmesser im System ist weniger Wärmeträger, was seine Trägheit verringert und zu Kraftstoffverbrauch führt.

Berechnung des Durchmessers von Kupferheizrohren in Abhängigkeit von der Leistung der Heizkörper

Da es bestimmte Durchmesser und eine gewisse Wärmemenge gibt, die für sie geliefert werden muss, ist es immer unvernünftig, immer dasselbe anzunehmen. Daher wurden spezielle Tabellen entwickelt, nach denen in Abhängigkeit von der erforderlichen Wärmemenge, der Geschwindigkeit des Kühlmittels und der Temperaturleistung des Systems eine mögliche Größe bestimmt wird. Das heißt, um den Querschnitt der Rohre im Heizsystem zu bestimmen, finden Sie die gewünschte Tabelle und wählen Sie den entsprechenden Abschnitt für sie.

Die Berechnung des Durchmessers der Rohre für die Heizung wurde mit dieser Formel durchgeführt (wenn Sie möchten, können Sie rechnen). Die berechneten Werte wurden dann in eine Tabelle geschrieben.

Formel zur Berechnung des Durchmessers des Heizrohrs

D - der erforderliche Durchmesser der Rohrleitung, mm
Δt ° - delta Temperatur (Differenz in Durchfluss und Rücklauf), ° С
Q - die Belastung für diesen Teil des Systems, kW - die Wärmemenge, die wir für die Beheizung des Raumes benötigt haben
V - Geschwindigkeit des Kühlmittels, m / s - ausgewählt aus einem bestimmten Bereich.

In einzelnen Heizsystemen kann die Geschwindigkeit des Kühlmittels von 0,2 m / s bis 1,5 m / s betragen. Nach Erfahrung ist bekannt, dass die optimale Geschwindigkeit zwischen 0,3 m / s und 0,7 m / s liegt. Wenn sich das Kühlmittel langsamer bewegt, tritt Luftstau auf, wenn es schneller ist, steigt der Geräuschpegel stark an. Der optimale Geschwindigkeitsbereich wird in der Tabelle ausgewählt. Tische sind für verschiedene Arten von Rohren entwickelt: Metall, Polypropylen, Metall-Kunststoff, Kupfer. Die Werte für die Standardbetriebsarten werden berechnet: bei hohen und mittleren Temperaturen. Um den Auswahlprozess verständlicher zu machen, werden wir konkrete Beispiele analysieren.

Berechnung für ein Zwei-Rohr-System

Es gibt ein zweistöckiges Haus mit einer Zweirohrheizung mit zwei Flügeln auf jeder Etage. Verwendet werden Polypropylenprodukte, Betriebsart 80/60 mit Delta-Temperaturen von 20 ° C. Der Wärmeverlust des Hauses beträgt 38 kW Wärmeenergie. Der erste Stock ist 20 kW, der zweite 18 kW. Das Diagramm ist unten angegeben.

Zweirohrsystem zum Beheizen eines zweistöckigen Hauses. Rechter Flügel (zum Vergrößern klicken)

Zweirohrsystem zum Beheizen eines zweistöckigen Hauses. Linker Flügel (zum Vergrößern anklicken)

Auf der rechten Seite befindet sich ein Tisch, auf dem der Durchmesser bestimmt werden kann. Der rosafarbene Bereich ist die Zone der optimalen Geschwindigkeit der Kühlmittelbewegung.

Tabelle zur Berechnung des Durchmessers von Polypropylen-Heizrohren. Betriebsmodus 80/60 mit einem Temperaturdelta von 20 ° C (zum Vergrößern klicken)

  1. Bestimmen Sie, welches Rohr im Bereich vom Kessel bis zum ersten Abzweig verwendet werden soll. Durch diesen Abschnitt gelangt das gesamte Kühlmittel, so dass die gesamte Wärmemenge 38 kW durchläuft. In der Tabelle finden wir die entsprechende Linie, darauf erreichen wir die getönte rosa Farbe der Zone und steigen nach oben. Wir sehen, dass zwei Durchmesser geeignet sind: 40 mm, 50 mm. Wir wählen aus naheliegenden Gründen einen kleineren - 40 mm.
  2. Wenden wir uns wieder dem Schema zu. Wenn der Durchfluss geteilt wird, gehen 20 kW in den 1. Stock, 18 kW in den 2. Stock. In der Tabelle finden wir die entsprechenden Reihen, wir bestimmen den Querschnitt der Rohre. Es stellt sich heraus, dass beide Zweige mit einem Durchmesser von 32 mm gezüchtet werden.
  3. Jede der Schaltungen ist in zwei Zweige mit gleicher Last unterteilt. Im ersten Stock gehen 10 kW (20 kW / 2 = 10 kW) nach rechts und links, die 9 kW (18 kW / 2) = 9 kW auf dem zweiten. Entsprechend der Tabelle finden wir die entsprechenden Werte für diese Abschnitte: 25 mm. Diese Größe wird bis zu dem Zeitpunkt verwendet, an dem die Wärmelast auf 5 kW fällt (wie aus der Tabelle ersichtlich). Dann gibt es schon einen Querschnitt von 20 mm. Im ersten Stock um 20 mm gehen wir nach dem zweiten Heizkörper vorbei (sehen Sie bei der Last), auf dem zweiten - nach dem dritten. An dieser Stelle gibt es eine Korrektur, die sich aus der gesammelten Erfahrung ergibt - es ist besser, mit einer Last von 3 kW auf 20 mm zu wechseln.

Das ist alles. Durchmesser von Polypropylenrohren für ein Zweirohrsystem werden berechnet. Für die Rückführung wird der Querschnitt nicht berechnet, und die Verdrahtung erfolgt mit den gleichen Rohren wie der Vorschub. Die Methode, so hoffen wir, ist verständlich. Eine ähnliche Berechnung, wenn alle Anfangsdaten verfügbar sind, wird nicht schwierig sein. Wenn Sie sich für die Verwendung anderer Rohre entscheiden, benötigen Sie andere Tabellen, die für das von Ihnen benötigte Material berechnet werden. Sie können auf diesem System üben, aber schon für das Regime von Durchschnittstemperaturen von 75/60 ​​und Delta 15 ° C (die Tabelle befindet sich unten).

Tabelle zur Berechnung des Durchmessers von Polypropylen-Heizrohren. Betriebsmodus 75/60 ​​und 15 ° C (zum Vergrößern klicken)

Bestimmung des Rohrdurchmessers für ein Einrohrsystem mit Zwangsumlauf

Das Prinzip bleibt gleich, die Methodik ändert sich. Lassen Sie uns eine andere Tabelle verwenden, um den Durchmesser von Rohren mit einem anderen Prinzip der Dateneingabe zu bestimmen. In ihm ist die optimale Geschwindigkeitszone des Kühlmittels blau gefärbt, die Leistungswerte befinden sich nicht in der Spalte auf der Seite, sondern sind in das Feld eingegeben. Weil der Prozess selbst etwas anders ist.

Tabelle zur Berechnung des Durchmessers von Heizungsrohren

Berechnen Sie für diese Tabelle den Innendurchmesser der Rohre für ein einfaches Einrohr-Heizschema pro Etage und sechs in Reihe geschaltete Heizkörper. Wir beginnen mit der Berechnung:

  1. Der Eingang des Systems vom Kessel ist 15 kW. Wir finden in der Zone der optimalen Geschwindigkeiten (blau) Werte nahe 15 kW. Es gibt zwei von ihnen: in einer Linie von 25 mm und 20 mm. Wählen Sie aus naheliegenden Gründen 20 mm.
  2. Auf dem ersten Kühlkörper wird die Wärmelast auf 12 kW reduziert. Wir finden diesen Wert in der Tabelle. Es stellt sich heraus, dass es über die gleiche Größe - 20 mm hinausgeht.
  3. Am dritten Kühlkörper beträgt die Last bereits 10,5 kW. Bestimmen Sie den Querschnitt - alle 20 mm.
  4. Auf dem vierten Heizkörper, nach der Tabelle, gibt es bereits 15 mm: 10,5 kW-2 kW = 8,5 kW.
  5. Am fünften gibt es weitere 15 mm, und danach ist es bereits möglich, 12 mm zu setzen.

Schema eines Einrohrsystems für sechs Heizkörper

Beachten Sie nochmals, dass in der obigen Tabelle die Innendurchmesser bestimmt sind. Auf ihnen finden Sie dann die Kennzeichnung von Rohren aus dem gewünschten Material.

Es scheint, dass es keine Probleme mit der Berechnung des Durchmessers des Heizrohres gibt. Alles ist klar. Aber das gilt für Polypropylen und Metall-Kunststoff-Produkte - sie haben eine geringe Wärmeleitfähigkeit und Verluste durch die Wände sind unbedeutend, so dass sie bei der Berechnung nicht berücksichtigt werden. Eine andere Sache - Metalle - Stahl, Edelstahl und Aluminium. Wenn die Länge der Pipeline beträchtlich ist, werden Verluste durch ihre Oberfläche signifikant sein.

Besonderheiten der Berechnung des Querschnitts

Bei großen Heizungsanlagen mit Metallrohren müssen Wärmeverluste durch die Wände berücksichtigt werden. Verluste sind nicht so groß, aber bei einer großen Länge kann es dazu kommen, dass die letzte Radiatortemperatur wegen der falschen Wahl des Durchmessers sehr niedrig ist.

Berechnen Sie den Verlust für ein Stahlrohr 40 mm mit einer Wandstärke von 1,4 mm. Verluste werden nach der Formel berechnet:

q = k * 3.14 * (tv-tp)

q ist der Wärmeverlust eines Meter Rohres,

k - linearer Koeffizient der Wärmeübertragung (für dieses Rohr ist es 0,272 W * m / s);

tv - Wassertemperatur in der Leitung - 80 ° C;

tp - Lufttemperatur im Raum - 22 ° C

Ersetzen der Werte erhalten wir:

q = 0,272 · 3,15 · (80-22) = 49 W / s

Es stellt sich heraus, dass auf jedem Meter fast 50 Watt Wärme verloren gehen. Wenn das Ausmaß signifikant ist, kann es kritisch werden. Es ist klar, dass die Verluste umso größer sind, je größer der Querschnitt ist. Wenn diese Verluste berücksichtigt werden müssen, werden bei der Berechnung der Verluste zur Verringerung der Wärmebelastung des Kühlkörpers Verluste zu der Leitung hinzugefügt, und dann wird entsprechend dem Gesamtwert der erforderliche Durchmesser gefunden.

Die Bestimmung des Rohrdurchmessers in einer Heizungsanlage ist keine leichte Aufgabe

Für einzelne Heizsysteme sind diese Werte jedoch in der Regel unkritisch. Bei der Berechnung des Wärmeverlustes und der Anlagenleistung werden die berechneten Werte meistens nach oben gerundet. Dies gibt eine gewisse Reserve, die es erlaubt, solche komplizierten Berechnungen nicht durchzuführen.

Die wichtige Frage: Wohin mit den Tischen? Fast auf allen Seiten von Herstellern sind solche Tabellen. Sie können direkt von der Website lesen, und Sie können es selbst herunterladen. Was aber, wenn Sie nicht die notwendigen Tabellen zur Berechnung finden? Sie können das unten beschriebene Durchmessersystem verwenden, aber Sie können es anders machen.

Trotz der Tatsache, dass bei der Kennzeichnung verschiedener Rohre unterschiedliche Werte (intern oder extern) angegeben werden, können sie mit einem bestimmten Fehler gleichgesetzt werden. In der folgenden Tabelle finden Sie den Typ und die Markierung für einen bekannten Innendurchmesser. Hier finden Sie auch die passende Rohrgröße aus einem anderen Material. Zum Beispiel ist es notwendig, den Durchmesser von Metall-Kunststoff-Heizrohren zu berechnen. Du hast den Tisch für den Abgeordneten nicht gefunden. Aber es gibt für Polypropylen. Wählen Sie die Dimensionen für den PPR aus, und suchen Sie dann in dieser Tabelle nach den Analoga im MP. Der Fehler ist natürlich, aber für Systeme mit Zwangsumlauf ist es zulässig.

Match-Tabelle für verschiedene Rohrtypen (zum Vergrößern anklicken)

Mit dieser Tabelle können Sie leicht die Innendurchmesser der Rohre des Heizsystems und deren Kennzeichnung bestimmen.

Auswahl des Durchmessers des Rohres zum Heizen

Diese Methode basiert nicht auf Berechnungen, sondern auf Regelmäßigkeiten, die sich bei der Analyse einer ausreichend großen Anzahl von Heizsystemen nachvollziehen lassen. Diese Regel wird von Installateuren abgeleitet und von ihnen auf kleinen Systemen für private Häuser und Wohnungen verwendet.

Der Durchmesser der Rohre kann einfach ausgewählt werden, indem man einer bestimmten Regel folgt (klicken, um die Größe zu vergrößern)

Bei den meisten Heizkesseln sind die Vor- und Rücklaufleitungen in zwei Größen erhältlich: ¾ und ½ Zoll. Hier wird ein solches Rohr und die Verdrahtung vor dem ersten Zweig durchgeführt, und dann bei jeder Verzweigung nimmt die Größe um einen Schritt ab. Auf diese Weise können Sie den Durchmesser der Heizungsrohre in der Wohnung bestimmen. Die Systeme sind in der Regel klein - von drei bis acht Heizkörpern im System, maximal zwei oder drei Zweige mit je einem oder zwei Heizkörpern. Für ein solches System ist das vorgeschlagene Verfahren eine ausgezeichnete Wahl. Fast dasselbe gilt für kleine Privathäuser. Aber wenn es bereits zwei Stockwerke und ein verzweigteres System gibt, müssen wir bereits zählen und mit den Tabellen arbeiten.

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Mit einem nicht sehr komplexen und verzweigten System kann der Durchmesser der Rohre des Heizsystems unabhängig berechnet werden. Um dies zu tun, müssen Sie Daten über den Wärmeverlust des Raumes und die Leistung jedes Heizkörpers haben. Anhand des Tisches kann dann der Querschnitt des Rohres bestimmt werden, der die erforderliche Menge an Wärme aufnehmen kann. Die Streuung komplexer Multi-Element-Systeme ist besser einem Fachmann anvertraut. Im Extremfall kalkulieren Sie sich selbst, aber versuchen Sie zumindest eine Beratung zu bekommen.

Heizsysteme

Die Berechnung der Heizungsanlage ist eine sehr wichtige Etappe, von der der spätere Komfort des Wohnens weitgehend abhängt. Wir haben Dutzende von kostenlosen Online-Taschenrechnern für Sie vorbereitet, die Ihnen die Berechnung erleichtern, und sie werden alle unter der Überschrift "Heizsystem" zusammengefasst! Aber zuerst werden wir herausfinden, wie das Heizsystem überhaupt berechnet wird?

Stage Nummer 1. Zuerst wird der Wärmeverlust des Gebäudes berechnet - diese Information ist notwendig, um die Kapazität des Kessels und insbesondere jedes der Heizkörper zu bestimmen. Dabei hilft Ihnen unser Wärmeverlustrechner! Was charakteristisch ist, sollten sie für jeden Raum berechnet werden, in dem es eine Außenwand gibt.

Stage Nummer 2. Dann müssen Sie den Temperaturmodus auswählen. Im Durchschnitt verwendet die Berechnung den Wert 75/65/20, der die Anforderungen der EN 442 vollständig erfüllt. Wenn Sie diesen Modus wählen, dann ist das sicher nicht falsch, da er für die meisten importierten Heizkessel konfiguriert ist.

Stage Nummer 3. Danach wird die Leistung der Heizkörper unter Berücksichtigung der Wärmeverluste im Raum ausgewählt. Außerdem benötigen Sie möglicherweise einen kostenlosen Rechner zur Berechnung der Anzahl der Heizkörperabschnitte.

Stage Nummer 4. Die hydraulische Berechnung wird verwendet, um eine geeignete Zirkulationspumpe und Rohre mit dem erforderlichen Durchmesser auszuwählen. Um dies zu tun, benötigen Sie spezielle Kenntnisse und relevante Tabellen. Mit dem Rechner können Sie auch die Kapazität der Umwälzpumpe berechnen.

Stage Nummer 5. Jetzt müssen Sie einen Kessel wählen. Weitere Details zur Auswahl eines Heizkessels finden Sie in den Artikeln in diesem Bereich unserer Website.

Bühnen Nummer 6. Am Ende ist es notwendig, das Volumen des Heizsystems zu berechnen. Es hängt von der Kapazität des Netzwerks ab, wie groß das Ausdehnungsgefäß ist. Hier hilft Ihnen der Rechner zur Berechnung des Gesamtvolumens der Heizungsanlage.

Zur Notiz! Diese und viele andere Online-Rechner finden Sie in diesem Bereich der Website. Verwenden Sie sie, um den Arbeitsablauf so einfach wie möglich zu gestalten!

So ermitteln Sie den Durchmesser eines Heizungsrohres mit erzwungener und natürlicher Zirkulation

Heizung in einem privaten Haus kann mit Zwangs-oder Naturumlauf sein. Abhängig von der Art des Systems sind die Methodik zur Berechnung des Rohrdurchmessers und die Auswahl anderer Heizparameter unterschiedlich.

Heizungsrohre mit Zwangsumlauf

Die Berechnung des Durchmessers von Heizungsrohren ist im Prozess der individuellen oder privaten Konstruktion relevant. Um die Größe des Systems richtig zu bestimmen, sollten Sie wissen, woraus das Netz besteht (Polymer, Gusseisen, Kupfer, Stahl), die Eigenschaften des Kühlmittels und seine Art, sich durch die Rohre zu bewegen. Die Einführung einer Einspritzpumpe in die Heizungskonstruktion verbessert die Qualität der Wärmeübertragung erheblich und spart Kraftstoff. Die natürliche Zirkulation des Kühlmittels in dem System ist eine klassische Methode, die in den meisten Privathäusern bei der Dampf (Kessel-) Heizung verwendet wird. In jedem Fall ist es wichtig, bei der Rekonstruktion oder Neukonstruktion den richtigen Durchmesser der Rohre zu wählen, um unangenehme Momente im späteren Betrieb zu vermeiden.

Der Durchmesser des Rohres ist der wichtigste Indikator, der die Gesamtwärmeübertragung des Systems begrenzt, die Komplexität und Länge der Rohrleitung, die Anzahl der Heizkörper bestimmt. Wenn Sie den numerischen Wert dieses Parameters kennen, können Sie leicht die möglichen Energieverluste berechnen.

Abhängigkeit der Heizleistung vom Durchmesser der Rohrleitungen

Der volle Betrieb des Energiesystems hängt von den Kriterien ab:

  1. Eigenschaften einer bewegten Flüssigkeit (Kühlmittel).
  2. Material der Rohre.
  3. Durchflussrate.
  4. Durchfluss oder Rohrdurchmesser.
  5. Vorhandensein einer Pumpe im Kreislauf.

Falsche Behauptung, dass je größer der Querschnitt der Röhre ist, desto mehr Flüssigkeit wird es vermissen. In diesem Fall wird die Vergrößerung des Lumens der Hauptleitung helfen, den Druck und folglich die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels zu reduzieren. Dies kann zu einem vollständigen Stopp des Fluidumlaufs in dem System und zu keinem Wirkungsgrad führen. Wenn die Pumpe eingeschaltet ist, mit einem großen Durchmesser des Rohrs und einer größeren Länge des Netzes, reicht seine Leistung möglicherweise nicht aus, um die erforderliche Förderhöhe bereitzustellen. Im Falle von Stromunterbrechungen ist die Verwendung einer Pumpe im System einfach nutzlos - die Heizung wird komplett fehlen, wie viele den Heizkessel nicht beheizen.

Bei einzelnen Gebäuden mit zentraler Heizung ist der Durchmesser der Rohre der gleiche wie bei städtischen Wohnungen. In Häusern mit Dampfheizung vom Kessel ist es erforderlich, den Durchmesser sorgfältig zu berechnen. Die Länge des Netzes, das Alter und das Material der Rohre, die Anzahl der Wasserleitungen und Heizkörper, die im Schema der Wasserversorgung enthalten sind, die Heizungsregelung (Ein-, Zweirohr) werden berücksichtigt. Tabelle 1 zeigt ungefähre Kühlmittelverluste in Abhängigkeit vom Material und der Lebensdauer der Rohrleitungen.

Ein zu kleiner Durchmesser des Rohres führt unweigerlich zu einer hohen Kopfbildung, die eine erhöhte Belastung der Verbindungselemente des Stammes bewirkt. Außerdem wird das Heizsystem laut sein.

Diagramm der Heizsystemverteilung

Um den Widerstand der Rohrleitung und folglich ihren Durchmesser richtig zu berechnen, sollten Sie den Aufbau des Heizsystems berücksichtigen. Optionen:

  • Zweirohr vertikal;
  • Zweirohr horizontal;
  • Einrohr.

Ein Zweirohrsystem mit einem vertikalen Steigrohr kann mit der oberen und unteren Anordnung der Linien verbunden sein. Das Einrohrsystem ist aufgrund der sparsamen Nutzung der Länge des Netzes für die natürliche Zirkulation geeignet, ein Zweirohrsystem aufgrund eines doppelten Rohrsatzes muss in den Pumpenkreislauf integriert werden.

Die horizontale Verdrahtung umfasst 3 Typen:

  • Sackgasse;
  • mit einer gleichzeitigen (parallelen) Bewegung von Wasser;
  • Kollektor (oder Strahl).

Im Einrohr-Layout-Schema kann eine Bypass-Leitung vorgesehen werden, die ein Rückgrat für die Fluidzirkulation ist, wenn mehrere oder alle Radiatoren getrennt sind. Installieren Sie im Kit für jeden Heizkörper Absperrhähne, mit denen Sie bei Bedarf die Wasserzufuhr abschalten können.

das Heizsystems Schaltung zu kennen, ist es einfach, die Gesamtlänge, Verzögerungen in der Kühlmittelströmungsleitung (Biegen, in Kurven, in den Verbindungen), und als Ergebnis zu berechnen - den Zahlenwert des Widerstands des Systems zu erhalten. Basierend auf dem berechneten Wert der Verluste können Sie den Durchmesser des Heizungsnetzes mit der unten beschriebenen Methode wählen.

Wählen Sie Rohre für das Zwangsumlaufsystem

Das Zwangsumlaufsystem unterscheidet sich von der Natur durch das Vorhandensein einer Entleerungspumpe, die nicht weit vom Kessel am Auslaufrohr angebracht ist. Das Gerät wird vom 220 V-Netz betrieben und schaltet sich automatisch (durch den Sensor) ein, wenn der Druck im System ansteigt (dh wenn sich die Flüssigkeit erwärmt). Die Pumpe zerstreut schnell das System heißes Wasser, das spart Energie und durch die Heizkörper überträgt es aktiv zu jedem Raum im Haus.

Heizung mit Zwangsumlauf - Vor- und Nachteile

Der Hauptvorteil der Heizung mit Zwangsumlauf ist die effektive Wärmeübertragung des Systems, die mit wenig Zeit und Geld durchgeführt wird. Diese Methode erfordert nicht die Verwendung von Rohren mit großem Durchmesser.

Auf der anderen Seite ist es wichtig, dass die Pumpe im Heizsystem eine unterbrechungsfreie Stromversorgung gewährleistet. Ansonsten funktioniert das Heizen einfach nicht mit einem großen Bereich des Hauses.

Wie man den Durchmesser eines Rohres für die Zwangsumlaufheizung nach der Tabelle bestimmt

Beginnen Sie die Berechnung mit der Definition der Gesamtfläche des Raumes, die im Winter beheizt werden muss, dh es ist der gesamte Wohnteil des Hauses. Der Standard für die Wärmeübertragung des Heizsystems beträgt 1 kW pro 10 km². m. (für Wände mit Isolierung und Deckenhöhe bis zu 3 m). Das heißt, für ein Zimmer von 35 qm. Die Norm wird 3,5 kW betragen. Um eine Reserve an Wärmeenergie bereitzustellen, 20% hinzufügen, was insgesamt 4,2 kW ergibt. Gemäß Tabelle 2 ermitteln wir den Schließwert bis 4200 - das sind Rohre mit einem Durchmesser von 10 mm (Wärmeindex 4471 W), 8 mm (4496 W), 12 mm (4598 W). Für diese Zahlen sind die folgenden Werte der Geschwindigkeit des Kühlmittelstroms (in diesem Fall Wasser) typisch: 0,7; 0,5; 1,1 m / s. Praktische Indikatoren für den normalen Betrieb der Heizungsanlage - die Geschwindigkeit von heißem Wasser von 0,4 bis 0,7 m / s. Angesichts dieser Bedingung verlassen wir die Auswahlrohre mit einem Durchmesser von 10 und 12 mm. In Anbetracht des Wasserverbrauchs wird es wirtschaftlicher sein, ein Rohr mit einem Durchmesser von 10 mm zu verwenden. Es ist dieses Produkt, das in das Projekt einbezogen wird.

Es ist wichtig, zwischen den Durchmessern zu unterscheiden, nach denen die Wahl getroffen wird: extern, intern, bedingter Durchlauf. In der Regel werden Stahlrohre nach dem Innendurchmesser, Polypropylenrohre - auf der Außenseite ausgewählt. Ein Anfänger kann sich dem Problem stellen, den Durchmesser in Zoll zu bestimmen - diese Nuance ist für Stahlprodukte relevant. Die Konvertierung einer Inch-Dimension in eine metrische Dimension erfolgt ebenfalls über Tabellen.

Berechnung des Rohrdurchmessers für die Beheizung mit einer Pumpe

Bei der Berechnung von Heizungsrohren sind die wichtigsten Merkmale:

  1. Die Menge (Volumen) an Wasser, die in das Heizsystem geladen wird.
  2. Die Länge der Hauptlinien ist allgemein.
  3. Die Strömungsgeschwindigkeit im System (ideal 0,4-0,7 m / s).
  4. Wärmeübertragungssystem in kW.
  5. Leistung der Pumpe.
  6. Druck im System bei ausgeschalteter Pumpe (natürliche Umdrehung).
  7. Widerstand des Systems.

Um den Durchmesser des Rohres richtig zu berechnen, müssen die Einschränkungen berücksichtigt werden, die zur Verringerung des Wirkungsgrades der Heizung beitragen: der Gesamtwiderstand von Armaturen, Bögen, Windungen und die Geschwindigkeit der Wasserversorgung. Um die Formel zu berechnen:

wobei H die Höhe ist, die den Nulldruck (Kopflosigkeit) der Wassersäule unter anderen Bedingungen bestimmt, m;

λ - Widerstandskoeffizient von Rohren;

L ist die Länge (Ausdehnung) des Systems;

D - Innendurchmesser (der gesuchte Wert in diesem Fall), m;

V ist die Strömungsgeschwindigkeit, m / s;

g ist eine Konstante, die Beschleunigung ist frei. Inzidenz, g = 9,81 m / s2.

Die Berechnung wird für minimale thermische Leistungsverluste durchgeführt, dh es werden mehrere Werte des Rohrdurchmessers für den minimalen Widerstand geprüft. Die Komplexität wird mit dem hydraulischen Widerstandskoeffizienten erreicht - zur Bestimmung benötigt man Tabellen oder eine lange Berechnung nach den Formeln von Blazius und Altshul, Konakova und Nikuradze. Der Endwert der Verluste kann als eine Anzahl von weniger als etwa 20% des von der Pumpe erzeugten Kopfes angesehen werden.

Bei der Berechnung des Durchmessers von Heizrohren wird L als gleich der Länge der Hauptleitung vom Heizkessel zu den Heizkörpern und in der entgegengesetzten Richtung angenommen, ohne Berücksichtigung der parallel liegenden doppelten Abschnitte.

Die gesamte Berechnung wird folglich auf den Vergleich des berechneten Widerstandswerts mit dem von der Pumpe gepumpten Druck reduziert. In diesem Fall ist es vielleicht notwendig, die Formel mehr als einmal zu berechnen, wobei unterschiedliche Werte des Innendurchmessers verwendet werden. Beginnen Sie mit einem Rohrabschnitt von 1 Zoll.

Vereinfachte Berechnung des Heizrohrdurchmessers

Für das System mit erzwungener Zirkulation ist eine weitere Formel relevant:

wo D der gewünschte innere Durchmesser ist, m;

V ist die Strömungsgeschwindigkeit, m / s;

Δdt - Unterschied der Wassertemperaturen am Einlass und am Auslass;

Q - Energie, die vom System gegeben wird, kW.

Zum Zählen wird eine Temperaturdifferenz von etwa 20 Grad verwendet. Das heißt, am Eintritt in das System vom Kessel aus beträgt die Temperatur der Flüssigkeit etwa 90 Grad, bei der Bewegung durch das System beträgt der Wärmeverlust 20 bis 25 Grad. und auf dem Rückweg wird das Wasser kühler (65-70 Grad).

Berechnung der Parameter des Heizsystems mit natürlicher Zirkulation

Die Berechnung des Rohrdurchmessers für ein System ohne Pumpe basiert auf der Temperatur- und Druckdifferenz des Kühlmittels am Kesseleingang und in der Rücklaufleitung. Es ist wichtig zu berücksichtigen, dass sich die Flüssigkeit durch die natürliche Schwerkraft, verstärkt durch den Druck des erwärmten Wassers, durch die Rohre bewegt. In diesem Fall ist der Kessel untergestellt, und die Heizkörper sind viel höher als das Niveau der Heizvorrichtung. Die Bewegung des Kühlmittels folgt den Gesetzen der Physik: dichteres kaltes Wasser steigt ab und gibt einem heißen nach. So erfolgt die natürliche Zirkulation im Heizsystem.

Wie wählt man den Durchmesser der Heizungshauptleitung mit natürlicher Zirkulation?

Im Gegensatz zu Systemen mit Zwangsumlauf ist für die natürliche Wasserzirkulation der Rohrquerschnitt erforderlich. Je größer das Volumen des Fluids durch die Rohre zirkuliert, desto mehr Wärmeenergie wird aufgrund der Zunahme der Geschwindigkeit und des Drucks des Kühlmittels in die Räume pro Zeiteinheit eintreten. Auf der anderen Seite erfordert das erhöhte Wasservolumen in dem System mehr Brennstoff zum Heizen.

In Privathäusern mit Naturumlauf besteht daher die erste Aufgabe darin, ein optimales Heizschema zu entwickeln, bei dem die Mindestlänge des Kreislaufs und der Abstand vom Heizkessel zu den Heizkörpern gewählt werden. Aus diesem Grund wird in Häusern mit einem großen Wohngebiet empfohlen, eine Pumpe zu installieren.

Julia Petrichenko, Experte

Für das System mit natürlicher Bewegung des Kühlmittels ist der optimale Wert der Strömungsgeschwindigkeit 0,4-0,6 m / s. Dieser Wert entspricht den Mindestwerten für den Widerstand von Armaturen und Rohrleitungsbögen.

Druckberechnung in einem System mit natürlicher Zirkulation

Der Druckunterschied zwischen dem Eintrittspunkt und dem Ertrag für das natürliche Zirkulationssystem wird durch die Formel bestimmt:

wo h ist die Höhe des Wassers steigen aus dem Kessel, m;

g - Beschleunigung des Sturzes, g = 9,81 m / s2;

ρot ist die Dichte von Wasser im Rücklauf;

ρpt ist die Dichte der Flüssigkeit in der Versorgungsleitung.

Da die Hauptantriebskraft in der Heizungsanlage mit Naturumlauf die Schwerkraft ist, erzeugt Tropfen Wasser Versorgungsniveaus zu dem Kühler und von ihm weg, ist es offensichtlich, dass der Kessel wesentlich niedriger sein wird (beispielsweise im Keller).

Es ist notwendig, vom Eingangspunkt in der Nähe des Kessels bis zum Ende der Heizkörperreihe eine Neigung zu machen. Steigung - nicht weniger als 0,5 ppm (oder 1 cm pro Meter der Linie).

Berechnung des Rohrdurchmessers in einem System mit natürlichem Umsatz

Die Berechnung des Durchmessers der Rohrleitung in einem Heizsystem mit natürlicher Zirkulation erfolgt nach der gleichen Formel wie für das Heizen mit einer Pumpe. Der Durchmesser wird basierend auf den erhaltenen minimalen Verlustwerten gewählt. Das heißt, die Anfangsformel wird zuerst durch einen Querschnittswert ersetzt, der auf Systemwiderstand geprüft wird. Dann der zweite, dritte und weitere Werte. Also bis der berechnete Durchmesser die Bedingungen nicht erfüllt.

Und wie wählen Sie den Querschnitt der Autobahn? Welche Berechnungsmethode verwenden Sie? Teilen Sie bitte in den Kommentaren.

Durchmesser von Rohren für das Heizen in einem privaten Haus: gerade über den Komplex

Grüße, Kameraden! Wissen Sie, welcher Rohrdurchmesser zum Heizen eines Privathauses benötigt wird? Wenn Sie sich für den Titel des Artikels interessieren, dann wissen Sie wahrscheinlich nicht. Ich werde diesen Mangel beheben und Ihnen sehr einfache und verständliche Schemata zur Berechnung des Heizsystems vorstellen. Also, in gewisser Weise.

Unsere Aufgabe ist es, die Dimensionierung von Rohrleitungen in einem autonomen Heizsystem zu berechnen.

Schritt für Schritt

Um die Größe von Rohren in verschiedenen Bereichen des Heizsystems zu berechnen, müssen Sie wissen:

  1. Die Notwendigkeit für ein warmes Haus. Er bestimmt die Kapazität des Kessels oder einer anderen Wärmequelle und den Durchmesser der Füllung am Eingang und Ausgang des Wärmetauschers;
  2. Wärmelast auf einzelne Streckenabschnitte. Es besteht aus der Gesamtkapazität der Heizgeräte und wird durch den Wärmeverlust des beheizten Raumes oder der Raumgruppe bestimmt.

Berechnen Sie die Kesselleistung

Einfaches Schema

Sowjetische SNIPY vor einem halben Jahrhundert vorgeschlagen, die Wärmekapazität des Heizsystems zu berechnen, basierend auf der Norm von 100 Watt pro Quadratmeter. Zum Beispiel benötigt ein Haus mit einer Fläche von 150 m2 eine Wärmequelle mit einer Kapazität von 150x100 = 15000 Watt oder 15 kW. Punkt.

Heizflächenberechnung: 1 Kilowatt Leistung des Heizkessels oder der Heizung entspricht 10 Quadratmetern.

Das Schema ist klar, einfach und... gibt große Fehler. Die Tatsache, dass sie eine Reihe von Faktoren völlig ignoriert, die den Wärmeverlust stark beeinflussen:

  • Deckenhöhe. In den Wohnungen von Häusern, die 60-90 Jahre des 20. Jahrhunderts gebaut wurden, war es typisch - 2,5 Meter. In Hütten können Sie die Ausbreitung von 2,4 bis 4 oder mehr Meter treffen. Wenn die Höhe der Decke zunimmt, nimmt das erwärmte Volumen zu, die Fläche der Wände (durch die Wärme verloren geht) und dementsprechend steigen die Energiekosten für das Heizen;

Für ein Haus mit einem zweiten Licht ist eine einfache Berechnung der Heizung durch die Fläche aufgrund der hohen Deckenhöhe absolut ungeeignet.

  • Wandisolierungsqualität. Der Bau von Porenbeton mit Außenisolierschaum oder Mineralwolle wird viel weniger Wärme verlieren als ein Häuschen mit Wänden in einem Ziegelstein;

Wenn SNP erstellt und dient Erwärmung von 100 mit einer Rate 2 W / m zu zählen, die de-facto-Standard für Häuser typisch waren Stalin Bau Mauer Ziegel 2 (die Dicke der Mauerwerksfugen unter Berücksichtigung - 51-52 Zentimeter) dick.

Die Dicke der Wände der Stalinka ist in der Fensteröffnung leicht zu messen: sie ist etwas größer als die Gesamtlänge von zwei Steinen (2x25 cm).

  • Fläche und Struktur der Verglasung. Durch die Fenster geht im Allgemeinen viel mehr Wärme verloren als durch die Wände, je mehr Fläche also - desto mehr Wärme wird zum Heizen benötigt. In diesem Fall können die Fenster in der Wärmeleitfähigkeit stark variieren: eine dreifache energiesparende Glaseinheit ermöglicht 8-10 mal weniger Wärme als eine Einfachverglasung;
  • Klimatische Bedingungen. Bei gleicher Dämmqualität sind die Wärmeverluste direkt proportional zum Temperaturunterschied zwischen dem von uns geheizten Haus und der Außenluft. Bei +20 im Haus wird sich der Wärmeverbrauch bei 0 ° C und -40 ° C auf der Straße genau um das Dreifache unterscheiden. Die für den europäischen Teil Russlands geltenden Normen SNiP sind für warme und kalte Regionen gleichermaßen ungeeignet.

Je niedriger die Straßentemperatur ist, desto größer muss der Wärmeverlust für die Heizung kompensiert werden.

Genaues Schema

Wie berücksichtigt man alle Variablen in der Gestaltung des Heizsystems der Hütte?

Sehr einfach. In den Berechnungen ist zu berücksichtigen:

  1. Volumen des beheizten Raumes. Es ist gleich dem Produkt der beheizten Fläche bis zur Höhe der Decke;
  2. Qualität der Wandisolierung und Wärmeverlust durch Fenster;

Die Erwärmung der Fassade und der Einbau von Mehrkammerfenstern können den Wärmeverlust um ein Vielfaches reduzieren.

  1. Die maximale Temperaturdifferenz zur Straße.

Die Berechnungsformel hat die Form Q = V * K * Dt / 860. Darin:

  • Q - berechnete Leistung (kW);
  • V - das Volumen des Hauses oder ein separater Raum, den wir erhitzen müssen (m3);
  • K - Wärmeableitungskoeffizient, bestimmt durch die Qualität der Wandisolierung und der Verglasungsstruktur der Fenster;
  • Dt - der Unterschied zwischen der Temperatur im Haus (in den Berechnungen wird gemäß den hygienischen Standards genommen) und der unteren Spitze der Wintertemperaturen (lesen Sie - die Temperatur der fünf kältesten Tage des kältesten Monats).

Ich betone, dass die Berechnung die Temperatur der kältesten Fünf-Tage-Periode und nicht das absolute Minimum der Temperatur berücksichtigt. Extreme Fröste treten alle paar Jahrzehnte auf, und um sie milde in das Projekt zu stecken, ist es teuer.

Woher bekomme ich die Werte von Gesundheitsnormen und Wintertemperaturen?

Mit dem ersten Parameter ist alles einfach: In Regionen mit einem durchschnittlichen Wintertemperaturminimum über -31 Grad und +20 ° C in der kälteren Klimazone ist es gleich +18 ° C.

Betriebstemperatur-Standards für Wohnzimmer und Nebenräume.

Die Informationsquelle über die Temperaturen der kältesten Fünftageperioden für verschiedene Regionen des Landes kann SNiP 23-01-99 sein, der der Klimatologie des Baus gewidmet ist. Wenn Sie nicht durch die gesetzlich vorgeschriebene Dokumentation stöbern wollen, finden Sie Ihre Stadt auf der Karte unten.

Die Verteilung der Temperaturen des kältesten fünftägigen Winters in Russland.

Was ist der Wärmeverlustkoeffizient?

Es ist aus folgenden Bereichen ausgewählt:

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