Topný systém je důležitou součástí komfortního bydlení v domě či bytě. Samozřejmě, pokud je tento systém správně navržen a správně nainstalován. Ve fázi návrhu je nutné objasnit takové otázky, jako: jaký výkon by měl mít kotel, jaký průměr potrubí by měl být zvolen pro vytápění, z jakého materiálu by měly být trubky vyrobeny, jaká je jejich délka, kolik topných radiátorů je potřeba , jak by to mělo být všechno propojené? Tyto a mnohé další části hrají důležitou roli při instalaci a následném provozu systému.
Průměr topných trubek, stejně jako materiál, ze kterého jsou vyrobeny, ovlivňuje obecné výpočty: výkon kotle, počet a velikost topných radiátorů. Při znalosti průměru trubek a jejich charakteristik je možné vzít v úvahu celkovou tepelnou kapacitu systému, množství kapaliny, která v něm bude cirkulovat, rychlost její výměny a tepelné ztráty. Délka potrubí a typ jeho instalace nepřímo závisí na průměru potrubí.
Pro zodpovězení otázky, jaký průměr potrubí zvolit pro vytápění, je třeba vzít v úvahu: kde a za jakých podmínek budou potrubí položena, jejich účel (pro radiátory, pro vytápěné podlahy) a typ vytápění (ústřední , individuální). Nesprávná volba průměru potrubí může vést ke snížení celkové účinnosti topného systému. Pokud zvolíte potrubí „náhodně“, podle zásady „čím více, tím lépe“, můžete snížit účinnost systému a plýtvat zdroji. Koneckonců, hlavním úkolem dobrého topného systému je vysoká účinnost při nízkých nákladech.
Jaký průměr potrubí zvolit pro vytápění?
Chcete-li zvolit správný průměr potrubí, musíte pochopit, že potrubí obvykle slouží pouze k dodávání chladicí kapaliny do radiátorů topení, které uvolňují převážnou část tepla do místností. A pouze v systémech podlahového vytápění slouží trubky jako topné těleso, které vyrábí vytápění. Čím větší je průměr potrubí, tím nižší je tlak v topném okruhu. Pokud jsou čísla průměrů příliš velká, sníží se účinnost přenosu tepla.
Mezi topenáři panuje názor, že průměr topných trubek by měl být co nejmenší. V tomto případě skutečně: náklady na materiály budou nižší, bude snazší instalovat takové trubky a chladicí kapalina se zahřeje rychleji. To platí, pokud výsledky nejsou nižší než vypočítané pro každý konkrétní systém. V opačném případě se zvyšuje zatížení topného kotle a existuje možnost tryskového hluku v potrubí a snížení jeho účinnosti.
Chcete-li vybrat požadovaný průměr topných trubek, musíte také vzít v úvahu místnost, ve které budou instalovány. Pro soukromý dům nebo byt ve vícepodlažní budově s individuálním vytápěním může být průměr potrubí jeden, pro byt s centralizovaným vytápěním – jiný. Proto je nejlepší použít speciální tabulky pro výpočty, které berou v úvahu různé parametry. Dobrou pomůckou pro správné výpočty jsou specializované kalkulačky na specializovaných webech.
K vytápění se dnes používají kovové (měděné, nerezové a ocelové), polymerové a kovoplastové trubky. Kovové trubky navíc prakticky nahradily výrobky z kovoplastu a různých typů polymerů. Často, dokonce i pro výměnu částí kovových topných potrubí, se používají polymerové trubky.
Polypropylenové trubky pro vytápění jsou klasifikovány jako malé, to znamená do průměru 110 mm. Obvykle se v topných systémech většiny bytů nebo domů používají trubky následujících průměrů: 20, 25, 32, 40 mm. Méně často – velké.
Je také nutné vzít v úvahu, že u polymerových trubek je uveden vnější průměr. Při výpočtu požadovaného průměru potrubí se musíte zaměřit na vnitřní, který přímo souvisí s průchodností. Abyste zjistili vnitřní průměr, pokud není uveden, musíte od vnějšího průměru odečíst dvojnásobek tloušťky stěny.
Výpočet průměru topných trubek
Chcete-li zjistit, jaký průměr potrubí zvolit pro vytápění, potřebujete vědět:
- přibližná rychlost průtoku chladicí kapaliny v systému (například 0,4; 0,5 metru za sekundu),
- spotřeba vody, měřená v kg/hod,
- výkon tepelného toku.
Výpočet by měl začít určením tepelného výkonu pro vytápění určité místnosti. Například je známo, že vytápění 1 m² vyžaduje 100 W tepelné energie (za předpokladu, že výška stropu není větší než 3 m). To znamená, že na místnost 30 m² potřebujete 3 kW tepelné energie.
Pokud k této hodnotě přidáme 10% rezervu, ukáže se, že pro vytvoření pohodlných podmínek v místnosti o velikosti 30 m² bude zapotřebí 3,3 kW. Tomuto výkonu budou přibližně odpovídat trubky o průměru 20 mm.
Tento údaj je samozřejmě třeba zkontrolovat s ohledem na výkon kotle, průtok chladicí kapaliny a počet radiátorů. Online kalkulačky obvykle umožňují zohlednit tyto údaje při výpočtu průměru topné trubky.
Jak vybrat průměr topné trubky
Tento článek vám řekne, jak vybrat průměr potrubí pro kovoplastové a polypropylenové potrubí pro soukromý dům o rozloze až 300 mXNUMX. Můžete si ale vybrat i průměry jiných trubek s přihlédnutím k vnitřnímu průměru druhého potrubí.
Jak vybrat správný průměr potrubí je ukázáno v příkladech níže.
Jaký průměr potrubí zvolit závisí také na kritériích topného systému, to je také napsáno níže (viz část Kritéria pro výběr průměrů).
Vše je velmi jednoduché a nemusíte dělat ani hydraulický výpočet, o kterém se píše zde: Hydraulický výpočet topného systému
Pro zjištění průměru můžete použít vzorec nebo můžete zkrátit dobu výpočtu a vybrat průměr z níže uvedené tabulky.
Vzorec pro zjištění průměrů potrubí
Rychlosti chladicí kapaliny jsou zvoleny pro tlakovou ztrátu 150 Pa/m, níže je vysvětlení, proč je zvolena tato rychlost.
Ve větvi kotle můžete zvýšit rychlost chladicí kapaliny na úroveň ekonomického opodstatnění (např. až 1 m/sec.). Protože na větvi kotle mohou být vyšší náklady na armatury a překročení tlakových ztrát, neovlivní to rovnoměrné rozložení nákladů mezi větvené větve.
Výběr průměru potrubí podle tabulky
Pokud znáte pouze výkon topných zařízení (radiátorů) nebo tepelné ztráty místnosti, můžete si vybrat průměr potrubí z níže uvedené tabulky:
Průměry pro polypropylenové trubky
Průměry pro kovoplastové trubky
Diagram pro příklad výběru průměru
Popis příkladu výběru průměru
Každý radiátor je připojen potrubím MP16 mm, protože výkon radiátoru nepřesahuje 3200 W, uvedený v tabulce pro výběr průměrů. (viz tabulka výše). Pokud radiátor překročí výkon 3200 W, pak zvolte MP20 mm. Pokud je výkon radiátoru 4000 W, pak zvolte MP20 mm.
Průměr potrubí B-B, označeno červeným písmem. Úsek potrubí mezi radiátory 2 a 3.
Sekce B-B přivádí chladicí kapalinu 3 a 4 do chladiče. Celkový výkon těchto radiátorů je 2000W + 2000W = 4000W.
Pro potrubní díl B-B se volí MP20 mm, protože výkon 4000W potrubí je více než 3200 W a méně než 6700 W. (viz tabulka výše).
Průměr potrubí A-B
Výkon sekce A-B = součet výkonů 2, 3 a 4 radiátorů = 2000 + 2000 + 2000 = 6000 W.
Pro trubkový úsek A-B se volí MP20 mm, protože výkon trubkového úseku 6000 W je více než 3200 W a méně než 6700 W. (viz tabulka výše).
Průměr potrubí A-G
Celkový výkon 1, 2, 3 a 4 radiátorů = 3000 + 2000 + 2000 + 2000 = 9000 W.
Pro potrubní úsek A-G je zvolen MP26 mm, protože výkon 9000 W potrubního úseku je více než 6700 W a méně než 12400 W. (viz tabulka výše).
Průměr potrubí D-E
Celkový výkon 6 a 7 radiátorů = 1500 + 1500 = 3000 W.
Pro trubkový průřez D-E se volí MP16 mm, protože výkon trubkového průřezu 3000 W nepřesahuje 3200 W.
Průměr trubky G-D
Celkový výkon 5, 6 a 7 radiátorů = 3000 + 1500 + 1500 = 6000 W.
Pro trubkový úsek G-D je zvolen MP20 mm, protože výkon 6000 W trubkového úseku je více než 3200 W a méně než 6700 W.
Průměry potrubí pro vedení kotle
Výpočet průměrů se volí na základě průtoku chladiva, protože ekonomické výpočty ukazují, že v kotlovém potrubí je instalováno mnoho armatur, které jsou dražší než armatury menšího průměru. Také v kotlovém okruhu můžeme přidat hydraulický odpor, a to neovlivní průtoky mezi radiátory, protože to je jedna hlavní řada, ve které není třeba provádět vyrovnávání průtoku.
Výkon všech radiátorů = 3000 + 2000 + 2000+ 2000 + 3000 + 1500 + 1500 = 15000 W.
Výkon kotlového okruhu se volí rychlostí 0 m/sec.
Vybíráme MP26 mm, protože výkon potrubí 15000 W je více než 11700 W a méně než 18500 W. (viz tabulka výše pro kotlový okruh).
Pokud je problematické použít velký průměr, můžete se omezit na rychlost 1 m/sec. Například použijete kovovou plastovou trubku o průměru 40 mm. ne, pak můžete zvolit průměr při rychlosti 1 m/s. Nechybí ani kování o průměru 40 mm. může výrazně překročit ceny, které se brzy nevyplatí. Pro kompenzaci těchto ztrát bude levnější koupit výkonnější čerpadlo. Stává se také, že je výhodnější utratit více elektřiny než kupovat drahé armatury, které se budou splácet více než 20 let.
Kritéria výběru průměru
Pro jaký topný systém jsou tyto průměry vhodné:
Dům do 300 m10. 10 x 40 metrů. Obvod domu je XNUMX metrů.
Výkon topného systému do 30 kW.
Dvoutrubkový slepý topný systém pouze pro radiátory. Žádné podlahy s teplou vodou.
Teplotní rozdíl radiátorů je 15-20 stupňů.
Radiátory mají termostatické (0 Kvs) a vyvažovací (5 Kvs) ventily. Viz Kvs v pasech.
Délka potrubí od kotle k poslednímu radiátoru nepřesahuje 30 m.
Oběhové čerpadlo wilo star 25/4 s elektrokotlem s nízkým hydraulickým odporem.
S plynovým nástěnným kotlem s vlastním čerpadlem do 30 kW.
Vysvětlení autora, který vytvořil tabulku pro výběr průměru
Prohlížení různých okruhů radiátorových topných systémů pro dům 200-300 m30. až XNUMX kW. Uvědomil jsem si, že neexistuje univerzální přístup k výběru průměrů.
Pokud se podíváte na dobře fungující okruhy topných systémů a pokusíte se najít vlastnosti v průměrech, pak nic zvlášť podobného není a nemůže být.
Podíváme se na rychlosti, ty se pohybují od 0 do 2 m/sec.
Díváme se na ztráty na metr potrubí, pohybují se také od 20 do 250 Pa/m.
Jak vidíte, není se čeho chytit. Rozsahy rychlosti a ztráty hlavy jsou příliš velké.
Na okruhu kotle od 0 – 7 m/sec. Na dalším rozvodu od kotle (odpaliště, rozdělovač) cca 1-0 m/sec. To odpovídá 0 Pa/m. Samozřejmě je povoleno nucené snížení rychlosti pohybu chladicí kapaliny na 4 m/sec.
Radiátorová větev musí mít vyvažovací ventily do 1 Kvs
Víte, že čerpadlo 25/4 může nabíjet radiátorový topný systém o výkonu 30 kW.
Pokud si koupíte čerpadlo 25/6, pak za 10 let utratíte za elektřinu přibližně 8 tisíc rublů. Úspory za trubky malého průměru se mohou lišit. Velký průměr se může splatit za 20 let.Pokud máte dům 250 m2. Pokud jste nainstalovali 25 čerpadla 6/25, pak je jasné, že máte něco špatně s průměry. Protože můžete vytápět dům o velikosti 4 m250 čerpadlem XNUMX/XNUMX. m. pokud se to týká pouze radiátorového topného systému.
Tam, kde začínají odbočky, je nutné provést tlakovou ztrátu v potrubí 150 Pa/m. V kotlovém vedení lze zanedbat tlakové ztráty ve prospěch zmenšení průměrů, které neovlivní rovnoměrné rozdělení průtoků mezi radiátory. Také zmenšení průměrů vede k výraznému snížení ceny armatur na kotlové lince.
V některých krátkých větvích může být povolena tlaková ztráta 250 Pa/m. ale v tomto případě musíte provést přesný hydraulický výpočet pomocí programu simulátoru topného systému
Pokud počítáte 250 Pa/m. to může mít za následek méně rovnoměrné rozdělení nákladů mezi radiátory. V některých případech nemusí být možné seřídit systém pomocí vyvažovacích ventilů. Možné jsou i velké ztráty, které povedou k výběru výkonnějšího čerpadla.
Tlaková ztráta 150 Pa/m. předvídat průměry, které umožňují rovnoměrnější rozdělení nákladů mezi radiátory. Samozřejmě při takové volbě průměrů je nutné na otopná tělesa instalovat vyvažovací ventily za účelem úpravy průtoků mezi otopnými tělesy. Je možné volit průměry tak, aby se nemusely nastavovat vyvažovací ventily, ale v tomto případě se průměry ukážou jako velmi velké a topný systém je drahý. Program simulátoru topného systému vám pomůže vybrat průměry pro snížení nastavení vyvážení
250 Pa/m. umožňuje ušetřit na materiálech. Ale abyste ušetřili peníze, musíte provést přesnější výpočty, a to znamená čas nebo peníze, které zaplatíte projektantovi. Ukazuje se, že si můžete vybrat velký průměr, čímž ušetříte čas nebo peníze na hydraulické výpočty.
Pokud již máte nainstalovaný topný systém a nefunguje dobře, můžete otestovat okruh topného systému v programu. Jednoduše řečeno, proveďte audit topného systému v programu simulátor topného systému
Někteří instalatéři nebo specialisté říkají, že nízké průtoky chladicí kapaliny v potrubí by neměly být povoleny, protože topný systém se může dostat do vzduchu. Částečně mají pravdu. Ale pokud jde o rychlost pohybu, někteří instalatéři se pletou, pokud říkají, že rychlost by měla být alespoň 0 m/sec. Našel jsem referenční knihy, které uvádějí rychlost 5 m/s. Za účelem odstranění vzduchu podél toku chladicí kapaliny. Vezměme si například podlahu s teplou vodou, udávají minimální rychlost 0 m/sec. Ve vodorovném řezu teplovodní podlahy nedochází k větrání takovou rychlostí. Podle mých zkušeností byl vzduch ve vzduchových smyčkách obecně odstraňován spontánně, pokud ho nebylo tolik, aby došlo k cirkulaci. Jsou případy, jen při prvním spuštění nelze spustit některé větve kvůli vzduchovým smyčkám (kde potrubí stoupá nahoru a pak klesá dolů). V topném systému nelze vytvářet vzduchové smyčky. Pokud máte vzduchové smyčky, pak si budete muset koupit výkonnější čerpadlo, které vytvoří tlak na vytlačení vzduchu z takových vzduchových smyček. Mám na mysli smyčky o výšce 2mm do 0m.
Je tu ještě jedna vlastnost: každé zvětšení průměru vede ke zdvojnásobení výkonu. Můžete se podívat na tabulku a vidět to. V tomto případě se plocha průřezu vnitřního průměru nezdvojnásobuje.
Upozorňuji, že může dojít k chybám při výpočtu průměru z tabulek
Tabulka pro výběr průměrů má určitou chybu ve výběru průměrů. Ale úkolem bylo dát lidem algoritmus pro výběr průměrů bez přesných hydraulických výpočtů. A přesné hydraulické výpočty lze provádět v programu simulátoru.
Tento článek napsal specialista v oboru výpočtů systémů vytápění a zásobování vodou s více než 10 letou praxí. Vyvinuto a navrženo více než 100 schémat topných systémů. Specialista má také vlastní software pro výpočty vytápění: Přečtěte si více o programu
Reklama platebních služeb
Služby výpočtu průměrů pro váš otopný systém si můžete vyžádat zde: Odeslat poptávku na kalkulaci
Zanechte svůj e-mail a my vám na něj zašleme nové zajímavé články a videa o výpočtech zásobování vodou a vytápění
