Al diseñar e instalar un sistema de calefacción, siempre surge la pregunta: qué diámetro de la tubería elegir.
La elección del diámetro y, por lo tanto, el rendimiento de las tuberías es importante, porque es necesario garantizar la velocidad del refrigerante en el rango de 0,4 a 0,6 metros por segundo, que recomiendan los especialistas. En este caso, la cantidad de energía requerida (la cantidad de refrigerante) debe suministrarse a los radiadores.
Se sabe que si la velocidad es inferior a 0,2 m / s, la congestión del aire se estancará. No se debe realizar una velocidad superior a 0,7 m / s por motivos de ahorro energético, ya que la resistencia al movimiento del fluido se vuelve significativa (es directamente proporcional al cuadrado de la velocidad), además, este es el límite inferior para la ocurrencia de ruido en tuberías de pequeño diámetro.
¿Qué tuberías se deben utilizar para el sistema de calefacción?
Las tuberías de polipropileno se dividen en varios tipos, que tienen sus propias características técnicas y están diseñadas para diferentes condiciones. Adecuado para calentar grados PN25 (PN30), que soportan una presión de funcionamiento de 2,5 atm a una temperatura del líquido de hasta 120 grados. CON.
Los espesores de pared se dan en las tablas.
Para la calefacción, ahora se utilizan tuberías de polipropileno, que están reforzadas con papel de aluminio o fibra de vidrio. El refuerzo evita una expansión significativa del material cuando se calienta.
Muchos expertos prefieren tuberías con refuerzo interno de fibra de vidrio. Una tubería de este tipo se ha convertido recientemente en la más utilizada en los sistemas de calefacción privados.
Características de las tuberías para calefacción.
Son completamente diferentes al elegir el diámetro de las tuberías de polipropileno para calefacción. Hay muchas cosas que son importantes aquí:
- Temperatura del medio;
- Velocidad actual;
- Cuánto tiempo será el oleoducto;
- Sección de tubería y presión generada por agua caliente.
La hidrodinámica de todo el sistema de calefacción dependerá del diámetro de la tubería. Se cree que la selección de tuberías del diámetro correcto en este caso ayudará a que todo el sistema de calefacción sea correcto y eficiente.
Para las casas privadas, las comunicaciones de tuberías de 16-40 mm que resistirán la presión requerida siguen siendo demandadas.
El color de una tubería de polipropileno, y puede ser blanco, gris o verde, no afecta su calidad. Pero esto no concierne en absoluto a sus hermanos negros. Las pipas de este color tienen el mayor grado de protección contra los rayos ultravioleta.
Si la pregunta es qué diámetro de tuberías de polipropileno elegir, no hay dificultades particulares. El sector privado y los propietarios de apartamentos aprovecharán las recomendaciones, y hay mesas especiales para otros fines.
Pero saber el diámetro no lo es todo. La tienda siempre tiene una gran selección de tuberías de una variedad de materiales. Por ejemplo, tales tuberías para calefacción se dan a partir de tres tipos de plástico, de los cuales solo dos pueden usarse para suministro de agua caliente y calefacción.
La principal ventaja de los productos de polipropileno, como ya se señaló, es su durabilidad. Sujeto a las recomendaciones de funcionamiento, tales comunicaciones pueden durar unos 50 años y, en cuanto a los equipos de suministro de agua fría, casi un siglo.
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Selección del diámetro de la tubería de calefacción.
Las tuberías están disponibles en diámetros estándar, entre los que debe elegir. Se han desarrollado soluciones típicas para la selección de diámetros de tubería para calentar una casa, guiadas por las cuales, en el 99% de los casos, puede realizar la elección correcta óptima del diámetro sin realizar un cálculo hidráulico.
Los diámetros exteriores estándar de las tuberías de polipropileno son 16, 20, 25, 32, 40 mm. El diámetro interior de las tuberías de grado РN25 correspondientes a estos valores es 10,6, 13,2, 16,6, 21,2, 26,6 mm, respectivamente.
En la tabla se proporciona información más detallada sobre los diámetros exteriores, los diámetros interiores y el espesor de pared de las tuberías de polipropileno.
Tubería doméstica
En el caso de una tubería domiciliaria, todos los cálculos necesarios se pueden realizar utilizando una fórmula simple, que inicialmente solo requiere el valor exacto del caudal de agua y el caudal interno total.
Características técnicas de las tuberías de polipropileno para calefacción.
D = raíz cuadrada de (4-Q-1000 / n * v), donde n = 3,14, v = 0,7-1,2 m / s (hasta 32 mm) o 1,5-2 m / s (32 mm o más).
según esta fórmula, el valor del caudal de agua se toma como Q. Al usar tuberías en edificios de apartamentos, el cálculo debe realizarse con precaución y observación. Para cada tubo ascendente, el diámetro de los tubos de polipropileno es de 32 mm.
Que diámetros que conectar
Necesitamos asegurar el suministro de la potencia térmica requerida, que dependerá directamente de la cantidad de refrigerante suministrado, pero la velocidad del movimiento del fluido debe permanecer dentro de los límites especificados de 0.3 - 0.7 m / s.
Luego existe tal correspondencia de las conexiones (para tuberías de polipropileno, se indica el diámetro exterior):
- 16 mm - para conectar uno o dos radiadores;
- 20 mm - para conectar un radiador o un pequeño grupo de radiadores (radiadores de potencia "normal" dentro de 1 - 2 kW, potencia máxima conectada - hasta 7 kW, el número de radiadores hasta 5 piezas);
- 25 mm: para conectar un grupo de radiadores (generalmente hasta 8 piezas, potencia de hasta 11 kW) de un ala (brazo de un diagrama de cableado sin salida);
- 32 mm: para conectar un piso o una casa completa, dependiendo de la potencia térmica (generalmente hasta 12 radiadores, respectivamente, la potencia térmica es de hasta 19 kW);
- 40 mm: para la línea principal de una casa, si hay una (20 radiadores, hasta 30 kW).
Consideremos la elección del diámetro de la tubería con más detalle, basándonos en las correspondencias tabulares de energía, velocidad y diámetro calculadas previamente.
Clasificación de tuberías PPR
La producción de tubos de polipropileno se lleva a cabo de acuerdo con los GOST, que regulan estrictamente los parámetros de los productos. El diámetro exterior puede variar de 1 a 120 mm y el grosor de la pared también varía.
Para el dispositivo de comunicaciones domésticas, generalmente se usan tuberías de no más de 50 mm, pero no es solo el tamaño lo que es importante considerar. La presión de trabajo y la composición del material también son importantes. La combinación de estas características le permite elegir la mejor opción para los sistemas de calefacción y alcantarillado.
Por composición
El polipropileno utilizado en la producción de tuberías, dependiendo de la composición química, confiere ciertas propiedades al producto terminado. De acuerdo con las marcas del fabricante, puede determinar el propósito de la tubería:
- PPH es un homopolímero con cargas que aumentan la resistencia al impacto. Las tuberías se utilizan para el drenaje y el suministro de agua fría, así como para la ventilación. Las tuberías PPH son incompatibles con los refrigerantes, ya que un aumento de temperatura provoca una deformación significativa;
- PPR (igual que PPRC) es un copolímero aleatorio, la variedad más popular. Debido a la estructura cristalina a nivel molecular, el material es muy duradero, resistente a temperaturas extremas y sustancias agresivas. Las tuberías de PPR tienen un rango de tamaño de 16 a 110 mm, se utilizan para instalar sistemas de suministro de agua fría y caliente, tuberías de calefacción;
- PPB es un copolímero de bloque con una estructura molecular especial.Las tuberías se utilizan principalmente para calefacción por suelo radiante y comunicaciones de suministro de agua fría;
- PP: sulfato de polivinilo resistente a altos valores de temperatura, a partir de los cuales se fabrican tuberías resistentes al calor que resisten el calentamiento hasta 95⁰С. Diseñado para sistemas de calefacción e instalación de tuberías de agua caliente.
Le recomendamos que se familiarice con: Tuberías de PP para suministro de agua fría y caliente
¡Nota! Para las comunicaciones domésticas, generalmente se utilizan productos con marcado PPR que, por sus características técnicas, son adecuados para una variedad de propósitos.
Presión laboral
Otro parámetro importante que determina el propósito de las tuberías de polipropileno es la capacidad de soportar la presión. Se designa en productos con letras latinas PN y números, tiene varias variedades:
- PN10: una tubería con esta marca está diseñada para una presión nominal de aproximadamente 10 atmósferas (o 1 MPa). Se usa solo a temperaturas del portador no superiores a 20С, es decir, para el dispositivo de sistemas de suministro de agua fría;
- PN16: la presión de trabajo no debe exceder las 16 atmósferas, y la temperatura del agua suministrada no debe exceder los 60⁰С. Tales características son óptimas para las comunicaciones que suministran agua fría y caliente;
- PN20: esta es la designación para una presión nominal de 2 MPa (o 20 atmósferas) en una pared de tubería con un espesor de 16 mm. Los productos con tales marcas se usan con mayor frecuencia en la construcción de comunicaciones de suministro de agua. La temperatura máxima del medio no debe exceder los 80 превышатьC;
- PN25: las tuberías marcadas de esta manera están diseñadas para una presión nominal de aproximadamente 25 atmósferas y soportan temperaturas de hasta 95 ° C. El producto está reforzado con una capa de aluminio que aumenta su resistencia. Se utiliza en sistemas de calefacción, así como en suministro de agua caliente.
¡Nota! Si los valores permitidos de presión en la pared se exceden periódicamente, la tubería no se despresurizará, pero su vida útil se reducirá significativamente. Por lo tanto, las especificaciones deben cumplir estrictamente con las condiciones de uso.
Selección de tuberías por capacidad
Puede verse en la tabla que a una velocidad de 0,4 m / s, se suministrará aproximadamente la siguiente cantidad de calor a través de tuberías de polipropileno del siguiente diámetro exterior:
- 4,1 kW - diámetro interior de aproximadamente 13,2 mm (diámetro exterior 20 mm);
- 6,3 kW - 16,6 mm (25 mm);
- 11,5 kW - 21,2 mm (32 mm);
- 17 kW - 26,6 mm (40 mm);
Y a una velocidad de 0,7 m / s, los valores de la potencia suministrada ya serán aproximadamente un 70% más altos, lo que no es difícil de averiguar en la tabla.
¿Cuánto calor necesitamos?
¿Dónde se utilizan las tuberías de polipropileno?
Las tuberías de polipropileno aparecieron a la venta no hace mucho tiempo, sin embargo, ya son muy populares.
Hay una serie de ventajas que los distinguen de sus contrapartes:
- el material no está sujeto a oxidación;
- se puede utilizar en entornos con condiciones agresivas;
- bajo costo;
- no conduzca corriente eléctrica;
- las tuberías son fáciles de colocar;
- luce genial.
Cabe señalar que las tuberías de PP se pueden usar no solo como suministro interno de agua.
Además, se pueden utilizar para equipar:
- Sistema de ventilación. Incluso el gran diámetro exterior de los tubos de polipropileno los deja livianos, sin crear grandes cargas en tabiques hechos de marcos de madera y revestimiento de placas de yeso, por ejemplo.
- Alcantarillas. El material no teme a las sustancias agresivas.
- Fontanería exterior con suministro de agua fría.
Dado que el polipropileno no es tan fuerte como el hierro fundido, necesita protección en algunos lugares. Si las tuberías se colocan debajo de las carreteras, es mejor construir una caja de hormigón armado.
Las ventajas incluyen el hecho de que los depósitos no se acumulan en las paredes internas de las tuberías de polipropileno. Debido a su elasticidad, tales tuberías no se dañarán con las heladas.
¿Cuánto calor debe suministrar la tubería?
Consideremos con más detalle, usando un ejemplo, cuánto calor se suministra generalmente a través de las tuberías y seleccionemos los diámetros óptimos de las tuberías.
Hay una casa con una superficie de 250 metros cuadrados, que está bien aislada (como exige la norma SNiP), por lo que pierde calor en invierno en 1 kW a partir de 10 metros cuadrados. Para calentar toda la casa se requiere un aporte energético de 25 kW (potencia máxima). Para el primer piso - 15 kW. Para el segundo piso - 10 kW.
Nuestro esquema de calefacción es de dos tubos. Se suministra un refrigerante caliente a través de una tubería y el refrigerado se descarga a través de la otra a la caldera. Los radiadores están conectados en paralelo entre las tuberías.
En cada piso, las tuberías se ramifican en dos alas con la misma potencia de calor, para el primer piso - 7,5 kW cada una, para el segundo piso - 5 kW cada una.
Entonces, desde la caldera hasta la ramificación entre pisos, entran 25 kW. Por tanto, necesitamos tuberías principales con un diámetro interno de al menos 26,6 mm para que la velocidad no supere los 0,6 m / s. Adecuado para tubería PP de 40 mm.
Desde la bifurcación entre pisos, a lo largo del primer piso hasta la bifurcación en las alas, se suministran 15 kW. Aquí, de acuerdo con la tabla, para una velocidad de menos de 0,6 m / s, es adecuado un diámetro de 21,2 mm, por lo tanto, utilizamos una tubería con un diámetro exterior de 32 mm.
7,5 kW van al ala del 1er piso - es adecuado un diámetro interior de 16,6 mm, - polipropileno con un diámetro exterior de 25 mm.
Para cada radiador, cuya potencia no exceda los 2 kW, puede hacer una rama con una tubería con un diámetro exterior de 16 mm, pero como esta instalación no es tecnológicamente avanzada, las tuberías no son populares, más a menudo una de 20 mm. Se instala una tubería con un diámetro interior de 13,2 mm.
En consecuencia, aceptamos una tubería de 32 mm en el segundo piso antes de la ramificación, una tubería de 25 mm en el ala y también conectamos radiadores en el segundo piso con una tubería de 20 mm.
Como puede ver, todo se reduce a una simple elección entre los diámetros estándar de las tuberías disponibles comercialmente. En los sistemas domésticos pequeños, hasta una docena de radiadores, en los esquemas de distribución sin salida, las tuberías de polipropileno se utilizan principalmente de 25 mm - "en el ala", 20 mm - "en el dispositivo". y 32 mm “hasta la línea de caldera”.
Cumplimiento
- los tubos de polipropileno con un diámetro interior de 10 mm tienen un diámetro exterior de 16 mm;
- los tubos de polipropileno con un diámetro interior de 15 mm tienen un diámetro exterior de 20 mm;
- los tubos de polipropileno con un diámetro interior de 50 mm tienen un diámetro exterior de 63 mm;
- Los tubos de polipropileno con un diámetro interior de 100 mm tienen un diámetro exterior de 125 mm.
La tabla anterior está destinada a proporcionar dimensiones adicionales para la tubería de PP. En los sistemas de suministro de agua fría y alcantarillas, se utiliza una tubería de gran diámetro.
En sistemas de calefacción y agua caliente, el uso de tales tuberías está prohibido debido a la naturaleza del material y su propósito original de acuerdo con la especificación.
Si es necesario proporcionar suministro de agua para todo un vecindario y más, se necesitarán tuberías de polipropileno con un diámetro mínimo de 500 mm. En el caso de que este diámetro no sea suficiente, se utilizan dimensiones mayores.
Características de la elección de otros equipos.
Los diámetros de las tuberías también se pueden seleccionar de acuerdo con las condiciones de la resistencia hidráulica para tuberías atípicamente largas, en las que es posible ir más allá de las características técnicas de las bombas.
Pero esto puede ser para talleres de producción, pero en la construcción privada prácticamente no ocurre.
Para una casa de hasta 150 metros cuadrados, de acuerdo con las condiciones de la resistencia hidráulica del sistema de radiador de calefacción, siempre es adecuada una bomba de tipo 25-40 (presión de 0,4 atm), también puede ser adecuada hasta 250 metros cuadrados en algunos casos, y para viviendas de hasta 300 metros cuadrados ... - 25 - 60 (cabeza hasta 0,6 atm).
La tubería está diseñada para una capacidad máxima. Pero el sistema, si alguna vez, funcionará en este modo, no será por mucho tiempo.Al diseñar una tubería de calefacción, es posible tomar tales parámetros que a la carga máxima, la velocidad del refrigerante es de 0,7 m / s.
En la práctica, la velocidad del agua en las tuberías de calefacción se establece mediante una bomba que tiene 3 velocidades de rotor.
Además, la potencia suministrada está regulada por la temperatura del refrigerante y la duración del funcionamiento del sistema, y en cada habitación se puede regular desconectando el radiador del sistema mediante un cabezal térmico con válvula de presión.
Así, con el diámetro de la tubería, nos aseguramos de que la velocidad esté dentro del rango de hasta 0,7 m a máxima potencia, pero el sistema generalmente funcionará con una menor velocidad de movimiento del fluido.
Fuente: teplodom1.ru/radiattopl/114-kakoy-diametr-trub-iz-polipropilena-dlya-otopleniya.html
Datos necesarios para el cálculo
La tarea principal de las tuberías de calefacción es entregar calor a los elementos calentados (radiadores) con pérdidas mínimas. A partir de esto, nos basaremos en elegir el diámetro de tubería correcto para calentar una casa. Pero para calcular todo correctamente, necesita saber:
- longitud de la tubería;
- pérdida de calor en el edificio;
- poder de los elementos;
- qué tipo de tubería será (circulación natural, forzada, de una o dos tuberías).
El siguiente punto, después de tener a mano todos los datos anteriores, deberá esbozar un diagrama general: cómo, qué y dónde se ubicará, qué carga de calor soportará cada elemento calefactor.
Luego, puede comenzar a calcular la sección transversal requerida del diámetro de la tubería para calentar la casa. También debes tener cuidado al comprar:
- Los tubos de metal-plástico y acero están marcados de acuerdo con el tamaño del diámetro interno, no hay problemas;
- pero polipropileno y cobre - en el diámetro exterior. Por lo tanto, debemos medir el diámetro interior nosotros mismos con un calibrador o restar el grosor de la pared del diámetro exterior de la tubería para calentar la casa.
No se olvide de esto, porque necesitamos exactamente el "diámetro interior de la tubería para calentar la casa" para calcular todo correctamente.
Elegir un diámetro para su calefacción
No cuente con el hecho de que podrá elegir el diámetro de tubería adecuado para calentar su casa de inmediato. El hecho es que puede obtener la eficiencia deseada de diferentes formas.
Ahora con más detalle. ¿Qué es lo más importante para tener el sistema de calefacción adecuado? Lo más importante es el calentamiento uniforme y el suministro de líquido a todos los elementos calefactores (radiadores).
En nuestro caso, este proceso es apoyado constantemente por una bomba, gracias a la cual, durante un período de tiempo específico, el líquido se mueve por el sistema. Por tanto, solo podemos elegir entre dos opciones:
- compre tuberías de gran sección transversal y, como resultado, un bajo caudal de refrigerante;
- o una tubería de pequeña sección transversal, naturalmente, aumentará la presión y la velocidad del movimiento del fluido.
Lógicamente, por supuesto, es mejor elegir la segunda opción para el diámetro de las tuberías para calentar una casa, y por las siguientes razones:
- al colocar tuberías externamente, serán menos notables;
- al colocarlo internamente (por ejemplo, en una pared o debajo del piso), las ranuras en el concreto serán más precisas y más fáciles de martillar;
- cuanto menor es el diámetro del producto, más barato es, por supuesto, lo que también es importante;
- con una sección de tubería más pequeña, el volumen total de refrigerante también disminuye, gracias a lo cual ahorramos combustible (electricidad) y reducimos la inercia de todo el sistema.
Y trabajar con una tubería delgada es mucho más fácil que con una gruesa.
Estar siempre con agua y calor
Parece que es bastante comprensible: la sección transversal de las tuberías de polipropileno depende de su uso previsto. Por lo tanto, debe elegir de inmediato lo que necesita específicamente. Después de todo, cuanto mayor sea el diámetro del producto, más tendrá que pagar por él. Pero un cálculo tan preciso suele ser necesario para grandes necesidades.
Pero si es necesario instalar comunicaciones domésticas, los diámetros de 20-25 mm suelen ser adecuados y, a menudo, 16 mm para agua fría.Los productos de polipropileno de gran sección transversal (más de 500 mm) no se utilizan en absoluto.
Será interesante: Cómo no cometer errores al soldar tuberías de plástico.
Es bastante comprensible que siempre exista la tentación de instalar una tubería de un diámetro mucho mayor que el calculado. Pero aquí no debes olvidarte del costo. Después de todo, una tubería con una sección más grande costará más. Y si también agregamos aquí el costo de varios dispositivos para instalar tuberías, como resultado obtendremos costos muy impresionantes, que simplemente pueden evitarse y ser con agua o calor.
Para organizar un tubo ascendente de suministro de agua en un edificio de cinco pisos, por ejemplo, es adecuado un diámetro de tubería de polipropileno de 25 mm, para edificios de 6-9 pisos es mejor que tengan una sección transversal de 32 mm.
No se requiere un cálculo complejo para determinar el diámetro y el número de tuberías y al construir comunicaciones en edificios privados. En este caso, no hay muchos puntos de toma de agua, y la diferencia de costo entre las tuberías, con un número insignificante de ellas, no se verá reflejada negativamente incluso en un presupuesto familiar modesto. En base a esto, los propietarios de casas y apartamentos privados compran tuberías de polipropileno de 20-32 mm de diámetro, que les servirán para organizar el equipo de plomería adecuado.
La fórmula para calcular el diámetro de una tubería para calentar una casa.
Por ejemplo, seleccionaremos una sección transversal para una tubería de cobre en proporción directa a la potencia de los radiadores.
Todas las tuberías se fabrican de acuerdo con GOST. En consecuencia, se conocen de antemano todos los diámetros, así como la cantidad de calor útil que pueden atravesar por sí mismos, en función de la sección y la presión.
Por lo tanto, no es necesario calcular cada vez lo que se ha calculado y registrado durante mucho tiempo en tablas especiales. Todo lo que se requiere es simplemente encontrar una tabla con los datos que más le convengan y, usándola, seleccionar el diámetro de la tubería para calentar la casa.
¿Cómo se crearon estas tablas? Es muy simple. Tome esta fórmula para calcular el diámetro de la tubería, cuente y anote el resultado, y así sucesivamente para todas las secciones:
D = √ (354 * (0.86 * Q / ∆t) / V)
Donde:
V es la velocidad del líquido en la tubería (m / s); Q es la cantidad de calor necesaria para calentar (kW); ∆t es la diferencia entre alimentación directa e inversa (C); D - diámetro de la tubería (mm).
Puede intentar calcular todo usted mismo.
Se sabe que en los sistemas de calefacción individuales, el refrigerante se mueve a una velocidad de 0,2-1,5 m / s. También se sabe que la velocidad ideal debería estar en el rango de 0,3-0,7 m / s.
Si la velocidad es superior a los valores óptimos, entonces el ruido aumenta, y si es menor, pueden aparecer atascos de aire. Para esto, ya hay tablas listas para usar. En ellos elegimos la velocidad que más nos convenga.
Hay mesas para tubos de cobre, polipropileno, metal y metal-plástico. Disponen de soluciones listas para trabajar en temperaturas medias y altas. Para mayor claridad, veamos ejemplos específicos.
Cómo elegir tubos de PP
Para elegir correctamente un producto duradero e idealmente adecuado en términos de parámetros técnicos, debe conocer una serie de datos sobre el polipropileno como material.
Existen varias opciones y se distinguen en función del grado de modificación del componente principal al que se mezclan los aditivos estabilizantes. En general, las tuberías de PPR presentan altos parámetros técnicos:
- amplio rango de temperatura - -170ᵒС - + 1400ᵒС;
- resistencia a los cambios de temperatura;
- fuerza mecánica;
- indiferencia a los ambientes químicos agresivos.
Hay materias primas de PPH, PP y PPB, que difieren en estructura molecular y, por lo tanto, tienen una diferencia en características y alcance.
- RRH. Este tipo es más adecuado para sistemas de suministro de agua fría y alcantarillado, pero no es adecuado como tuberías para fluidos caloportadores, ya que tienen un punto de fusión bajo.
- РРВ. La estructura se caracteriza por la presencia de bloques de micromoléculas, que se alternan entre sí en un cierto orden.De ahí que exista una alta resistencia mecánica, resistencia a las altas temperaturas y la posibilidad de utilizar productos para sistemas de calefacción.
- PP, o polifenil sulfuros, caracterizados por una estructura especial y características de alta resistencia, que determinan la posibilidad de uso en redes de calefacción.
Además, las tuberías de PP se distinguen por la presión. Este parámetro está etiquetado como N10 (PN10), N25 (PN25) y así sucesivamente. Esta característica es necesaria para la comprensión, ya que puede usarse para juzgar la aceptabilidad del uso de un tipo particular de tubería para las condiciones de presión en el sistema. La figura indica la presión máxima permitida en el sistema y corresponde a los datos dados en bar, es decir, las tuberías N10 están diseñadas para una presión de 10 bar o 1,0 MPa.
Cálculo del diámetro para un sistema de calefacción de dos tubos.
Contaremos con el ejemplo de una casa sencilla de dos plantas. Tenemos dos alas en cada piso. Se instalará un sistema de calefacción de dos tubos con los siguientes parámetros en la propia casa:
- pérdida total de calor - 36 kW;
- pérdida en el 1er piso - 20 kW;
- pérdida en el 2 - 16 kW;
- tubos de polipropileno instalados;
- funcionamiento del sistema en modo 80/60;
- temperatura - 20 C.
A continuación se muestra una tabla (a), en base a cuyos datos, determinaremos el diámetro de tubería deseado. Las celdas con la mejor (óptima) velocidad de fluido están marcadas en verde en la tabla.
Contamos, por el tramo de tubería que conecta la primera horquilla y la caldera pasa todo el volumen de líquido, por tanto, todo el calor, y este es de 38 kW. Determinamos qué tubería llevar aquí.
Tomamos nuestra tabla, buscamos la línea correspondiente en ella, luego pasamos por las celdas verdes y miramos hacia arriba. ¿Qué vemos? Y vemos que con tales parámetros, dos opciones son adecuadas para nosotros: 50 y 40 mm. Naturalmente (como se describió anteriormente), elegimos un diámetro de tubería más pequeño para calentar una casa de 40 mm.
A continuación, miramos la horquilla que divide el movimiento del refrigerante en el segundo y primer piso (16 y 20 kW). Nuevamente, miramos los valores en la tabla y encontramos que se necesita un diámetro de tubería de 32 mm en ambas direcciones.
Tenemos dos alas en cada piso. El camino también se divide en dos ramas. Consideramos el primer piso:
20 kW / 2 = 10 kW por ala
Segundo piso por analogía:
16 kW / 2 = 8 kW por ala
Nuevamente, tomamos nuestra mesa y determinamos que en estas áreas necesitamos una tubería con una sección transversal de 25 mm. También se ve claramente en la tabla que usamos dicho diámetro hasta que la carga cae a 5 kW, luego usaremos tuberías de 20 mm.
¡Importante! Por experiencia personal, puedo decir que es mejor cambiar a un diámetro de tubería de 20 mm cuando la carga térmica no es de 5 kW, sino de 3 kW.
De una manera tan simple, calculamos todos los diámetros de tubería para calentar la casa de las tuberías de polipropileno que necesitamos para un sistema de calefacción de dos tuberías.
Para el suministro de agua de retorno no necesitas calcular nada, todo es mucho más sencillo allí: haces todo el cableado con tuberías del mismo diámetro que para el suministro directo. Como ves, no hay nada complicado. Todo lo que necesita es una mesa buena y adecuada.
Algunos matices del cálculo del diámetro para tuberías de metal.
Si decide que usará tuberías de metal para el sistema de calefacción, debe tener en cuenta que pierden calor. En áreas pequeñas, esto es casi invisible.
Pero en sistemas extendidos, puede suceder que los últimos elementos calefactores de la cadena estén fríos o ligeramente calientes. Esto también es una consecuencia de la elección incorrecta del diámetro de la tubería. Afortunadamente, la pérdida de calor se puede calcular fácilmente:
q = k * 3.14 * (tv-tp) q - pérdida de calor por metro (W / s); k - coeficiente de transferencia de calor (W * m / s); tв - temperatura del agua caliente suministrada (С); tp - temperatura ambiente (C).
Tomemos una tubería con un diámetro de 40 mm. Digamos que la pared tiene un grosor de 1,4 mm. Material: acero. Calculemos:
q = 0,272 * 3,15 * (80 - 22) = 49 W / s
Aquí hay otra prueba de por qué necesita tomar el diámetro de una tubería para calentar una casa con un diámetro más pequeño. Después de todo, está claro que cuanto más gruesa sea la tubería, más calor perderemos.
Y en este ejemplo, obtuvimos pérdidas de casi 50 W por 1 metro de distancia. Y si el sistema está bastante extendido, entonces puede perder todo el calor.
¡Pero no te desanimes! Estos cálculos precisos son necesarios solo para edificios residenciales de varios pisos. Para los sistemas de calefacción individuales, todo es más simple: los cálculos se redondean y esto obtiene un cierto margen.
¿Dónde conseguir mesas?
Aquí todo es sencillo. Por lo general, todas las tablas detalladas con todos los datos necesarios se pueden ver (o descargar usted mismo) en los sitios web de los fabricantes de tuberías. Pero a veces no hay mesas.
Puede salir de esta situación de la siguiente manera. Si no hay tablas para el diámetro exterior, tómelo para el diámetro interior y calcule utilizándolo. Sí, habrá inexactitudes, pero, como muestra la experiencia, son absolutamente insignificantes y están permitidas para la circulación forzada.
Después de analizar una gran cantidad de sistemas ya instalados y que funcionan perfectamente, los expertos notaron un cierto patrón en la elección de la sección de la tubería. Es principalmente adecuado para pequeños sistemas autónomos.
En las casas particulares, las tuberías que salen de la caldera suelen tener un tamaño de la mitad y las tres cuartas partes. Tal diámetro de tubería para calentar una casa se usa antes de la primera bifurcación, y en cada una de las siguientes, la sección se reduce exactamente en un paso.
Pero este método es aplicable solo para apartamentos y casas de un piso, para edificios de gran altura, por desgracia, debe calcular todo con mucho cuidado.
Si tenemos una casa o apartamento privado, calefacción autónoma para no más de 5-8 radiadores y 2-3 horquillas, podemos calcular fácilmente todo nosotros mismos. Necesitamos saber qué tan poderoso es cada punto de calentamiento, la pérdida de calor en la habitación y una buena tabla para seleccionar el diámetro de la tubería.
Sin embargo, como ya ha quedado claro, confíe en especialistas experimentados para calcular un sistema complejo de varios niveles con numerosas articulaciones y horquillas. Bueno, si aún decide hacerlo todo usted mismo, al menos lea artículos como el nuestro y consulte a los expertos.
Fuente: eurosantehnik.ru/kak-vybrat-diametr-truby-dlya-otopleniya-doma.html
Cómo elegir las tuberías adecuadas del diámetro requerido.
En los casos en que la calefacción se lleva a cabo en una casa o cabaña privada, las tuberías deben seleccionarse teniendo en cuenta el hecho de que el diámetro no cambiará solo cuando haya una conexión directa al sistema de calefacción central. En el caso de un sistema de tuberías autónomo, se puede utilizar cualquier tamaño (diferente diámetro y longitud), dependiendo de las preferencias del propietario de la casa.
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Al elegir los espacios en blanco necesarios, debe tener en cuenta todas las características, especialmente cuando se trata de un sistema de calefacción natural, donde la relación entre la sección transversal y la potencia de la bomba no será una característica principal. Este hecho se atribuye a las ventajas de este sistema de calefacción.
Diagrama de instalación de tuberías.
La desventaja de tal sistema es el pequeño radio de acción y el alto costo de los elementos grandes utilizados en este caso.
Para garantizar la eficiencia del sistema, es necesario mantener un cierto nivel de presión en el mismo, lo que permite que el agua que se mueve hacia adentro supere todos los obstáculos a su paso. Las resistencias (obstáculos) pueden ser en forma de fricción del agua contra las paredes, un desagüe o un grifo y un dispositivo de calefacción. Lo más interesante es que la resistencia y la velocidad con la que fluirá el agua depende de la longitud y el diámetro de la tubería. Con una alta velocidad del agua, una sección transversal pequeña y una tubería larga, aumenta el nivel de resistencia en el camino del agua.
Cómo elegir el diámetro de tubería correcto para calentar una casa: tabla y cálculos
No es difícil para un profesional calcular la sección transversal óptima de la tubería.Experiencia práctica + mesas especiales: todo esto es suficiente para tomar la decisión correcta. Pero, ¿qué pasa con el propietario de una casa común?
De hecho, muchas personas prefieren instalar el circuito de calefacción por su cuenta, pero al mismo tiempo no tienen una educación especializada en ingeniería. Este artículo será un buen consejo para quienes necesiten decidir el diámetro de la tubería para calentar una casa privada.
Hay varios matices a los que debe prestar atención:
- En primer lugar, todos los datos obtenidos sobre la base de cálculos utilizando las fórmulas son aproximados. Varios redondeos de valores, coeficientes promediados: todo esto hace una serie de correcciones en el resultado final.
- En segundo lugar, los detalles del funcionamiento de cualquier circuito de calefacción tienen sus propias características, por lo tanto, cualquier cálculo proporciona solo datos aproximados, "para todos los casos".
- En tercer lugar, los productos de tubería se fabrican en una determinada gama. Lo mismo se aplica a los diámetros. Los valores correspondientes se ubican en una determinada fila, con una gradación por valor. Por tanto, tendrás que seleccionar la denominación más cercana a la calculada.
Con base en lo anterior, es recomendable utilizar las recomendaciones prácticas de los profesionales.
Todo Du - en "mm". Entre paréntesis: para sistemas con circulación natural del portador de calor.
- La tubería común de la línea es 20 (25).
- Grifos para baterías - 15 (20).
- Con un sistema de calefacción de una tubería - diámetro 25 (32).
Pero estos son parámetros generales del contorno que no tienen en cuenta sus particularidades. Los valores más precisos se muestran en la tabla.
Lo que se tiene en cuenta al elegir un diámetro de tubería.
Energía del generador de calor. Se toma como base y se determina individualmente para cada edificio. ¿En qué se enfoca el propietario al comprar una caldera?
El área total de todos los locales con calefacción. Esto es lo que definitivamente aclarará el gerente en el punto de venta si el comprador tiene dudas sobre este artículo.
¡En una nota! En general, se acepta que para garantizar la calefacción de alta calidad de una casa, es necesario cumplir con la siguiente relación: 1 m2 / 0,1 kW. Pero si tenemos en cuenta las peculiaridades del clima, el modo de funcionamiento moderado de la unidad (para no "llevarla" al límite), entonces se debe agregar alrededor del 30%. Resulta - 1 / 1.3.
Velocidad del refrigerante. Si es inferior a 0,25 m / s, existe el riesgo de ventilar el sistema, la formación de atascos en la carretera. Exceder el valor de 1,5 está plagado de "ruido" en la línea.
Esto se nota especialmente cuando las tuberías son metálicas e incluso se colocan de manera abierta. Pero en cualquier caso, el movimiento del refrigerante a lo largo de la ruta estará bien monitoreado.
La práctica ha demostrado que para un edificio privado (con un circuito de calefacción autónomo), uno debe enfocarse en un indicador en el rango de 0.3 a 0.7. Este es el valor óptimo para cualquier sistema.
Configuración de bucle. En casas privadas, durante su instalación, por regla general (independientemente del esquema), todos los "hilos" se colocan en el colector. Cada uno de ellos está "cargado" en un cierto número de radiadores.
No tiene sentido comprar tubos del mismo diámetro para todas las líneas, dado que cuanto mayor es la sección de la pieza de trabajo, mayor es el precio de 1 metro lineal.
Diámetro de la tubería. El exterior no juega un papel especial, ya que los productos de varios materiales tienen diferencias en el grosor de la pared. Este parámetro solo indica la conveniencia de sujetar el producto. Diámetro interior: sobre el rendimiento de la ruta. Es él quien es decisivo.
¡En una nota! Se acostumbra operar con el valor promedio del tamaño de la sección (diámetro nominal). Es este parámetro el que se utiliza en los cálculos.
Es habitual designar los diámetros de las tuberías en pulgadas. Para nosotros, este es un sistema inusual (no métrico), por lo que debe conocer las reglas para convertir valores. La relación de pulgada a centímetro es ½,54 (o 25,4 mm). Material de la tubería: metal-plástico, acero, PP, PE.
Los detalles de la estructura. En primer lugar, esto se refiere a la efectividad de su aislamiento térmico: de qué materiales está montado, con qué método, etc.
Clasificación y selección
Hoy en día, la producción ofrece una selección significativa de tubos de plástico. Para comprender toda la abundancia, debe comprender las reglas para su aplicación. Lo principal en esto es poder clasificar los productos por su aplicación y sección.
Las tuberías de polipropileno se dividen en:
- PN 20 (que tiene una alta resistencia a los golpes): se utilizan para el equipo de sistemas de ventilación, tuberías de agua, pisos con calentamiento de agua. Tienen, por regla general, un gran diámetro y poca resistencia al frío (se vuelven frágiles);
- PN 10 (tiene una resistencia normal): sugiere una amplia gama de aplicaciones, por lo tanto, tienen demanda entre los compradores. Son resistentes a los cambios bruscos de temperatura, lo que les permite estar equipados con un sistema de plomería y usarse al arreglar pisos con calentamiento de agua caliente;
- PN 25 (reforzado, es decir, provisto de varias inclusiones de papel de aluminio o fibra de vidrio): se distinguen por la mayor indestructibilidad y durabilidad. Van bien para el tendido de sistemas y comunicaciones exteriores, con calefacción centralizada, al suministrar aire comprimido. Estas tuberías, por regla general, son rentables, pero también benefician a todos en su funcionamiento.
Las designaciones numéricas (10, 20, 25) indican el límite de presión permisible (en kg / cm2) en las tuberías.
¿Qué dicen los diámetros de las tuberías de polipropileno?
A juzgar por la aplicación, los diámetros de las tuberías tienen diferentes indicadores, pero en todas las tuberías son internos y externos.
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Los externos indican su capacidad para resolver varios problemas de construcción:
- Las tuberías con una sección transversal relativamente pequeña (5, 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 75 mm) son muy convenientes en el equipo de comunicaciones de calefacción, al colocar tuberías de agua y sistemas de drenaje en edificios privados. , así como apartamentos. En este caso, el suministro de agua caliente será proporcionado por productos de 20 mm; las tuberías con un diámetro de 25 mm encajarán en los elevadores. La disposición de un piso cálido resultará bien a partir de tuberías de sección transversal de 16-18 mm. Se doblan fácilmente, por lo que se les puede dar la forma deseada;
- 80, 90, 100, 110, 125, 160, 200, 250, 315 - mm también son aptos para sistemas de suministro de agua y drenaje, reemplazando las tuberías de hierro fundido por una sección externa similar utilizada para estos fines. 200 mm se utilizan en la construcción de grandes edificios donde se espera que se aloje un número importante de personas (tiendas, clínicas, hoteles, etc.);
- Los productos con una sección transversal de 400 mm y más son adecuados para bombear agua en grandes volúmenes, así como para sistemas de ventilación.
Cuál de ellos es mejor usar en un caso u otro es más fácil de averiguar en tablas especiales. Sin embargo, para la construcción privada, no se aplican costos tan complejos y meticulosos. De hecho, para tales edificios, generalmente se usan tuberías de polipropileno con una sección transversal de 20-25 mm.
Nótese que todo lo anterior se refiere a la selección de esta parte importante de las comunicaciones, dado su diámetro. Pero al comprar tuberías para un propósito particular, es importante estudiar sus límites operativos, en particular, preguntarse qué temperatura y presión pueden soportar, características de instalación, tipo de conexión, etc.
Rendimiento de varios diámetros de tubería
Además de todo esto, las tuberías aún difieren en pasabilidad. En realidad, el diámetro interior de las tuberías de polipropileno determina la cantidad de líquido que puede atravesar este o aquel producto en una determinada fracción de tiempo. Pero el tamaño de la sección externa no juega un papel aquí. Pero él, y, en consecuencia, el grosor de las paredes de la tubería, indica qué tan fuerte es y puede hacer frente a la presión.
La relación de ambas secciones transversales de tuberías de plástico suele ser la siguiente:
- Los 16 mm exteriores corresponden a la sección interior de 10 mm;
- 20 mm - 15 mm;
- 63 mm - 50 mm;
- 125 mm - 100 mm.
El cálculo de la capacidad de rendimiento de la sección de tubería es muy importante al equipar el suministro de agua en edificios de gran altura. Después de todo, el más mínimo error de cálculo, que conducirá al uso de comunicaciones con una sección transversal más pequeña de tuberías, puede llevar al hecho de que en el pico del mayor consumo de agua (por ejemplo, por la noche), simplemente lo hará no llegar a los pisos superiores.
