Розрахунок колектора опалення - як розрахувати діаметр гребінки і труб

Щоб забезпечити рівновагу і стабільність, все елементи системи опалення повинні підходити один до одного по своїй пропускної здатності, яка залежить від перетину труб. Основний принцип, за яким повинен розраховуватися колектор опалення, говорить: розподільний гідроколлектор повинен мати площу поперечного перерізу корпусу, рівну або більшу сумарної площі перетинів всіх відвідних гілок, а площа перерізу збірної гребінки - становити не менше суми площ підвідних трубопроводів.

 

 

Недотримання цієї вимоги при конструюванні колектора призведе до недостатньої інтенсивності подачі теплоносія, що значно знизить якість опалення.

 

Формула розрахунку
У вигляді формули правило площ буде виглядати так:
S0 = S1 + S2 + S3 + Sn,
де S0 - це площа перетину гребінки,
S1-Sn - площі перетинів відходять гілок.

 

Трубопроводи, що входять в гідроколлектор, до уваги не беруться.
Цю формулу можна привести в більш зрозумілий вид, згадавши шкільний курс геометрії. Перетин розраховується за формулою S = π * r², але для простоти і зручності розрахунок колектора краще проводити через діаметр: S = π * d2 / 4. Слідуючи цій формулі, вихідне рівність перетворюється в таку конструкцію:
π * d02 / 4 = π * d12 / 4 + π * d22 / 4 + π * d32 / 4 + π * dn2 / 4,
де d0 позначає діаметр гребінки,
d1-dn - внутрішні розміри відвідних гілок.

 

Скоротивши число Пі і занісши все під знак квадратного кореня, можна значно спростити розрахунки:
d0 = 2 * √ (d1² / 4 + d2² / 4 + d3² / 4 + dn² / 4).
Так виводиться універсальна формула, що підходить для того, щоб розрахувати гідроколлектор будь-якої складності і конфігурації. Якщо все відходять гілки опалення мають однаковий розмір, рівність спрощується ще сильніше:
d0 = 2 * √ (d1² / 4 * N),
де N позначає кількість відвідних від гребінки гілок.

 

Крім розмірів труб колектора, потрібно також врахувати відстані між ними. Так, відстань між вхідний і вихідний групами гілок має дорівнювати шести діаметрам, а гілки опалювальних контурів повинні бути віддалені один від одного на три розміри.
Вибір правильного діаметру труб
Розібрати схему розрахунку діаметра гребінки недостатньо для того, щоб зібрати ефективний гідроколлектор. Потрібно також зрозуміти, якого діаметру повинні бути труби, щоб баланс системи дотримувався. Заснований підбір труб на їх внутрішньому діаметрі, від якого залежить площа перетину і пропускна здатність, тобто кількість води, яке може пройти через систему опалення за одиницю часу.

 

 

Вважається, що для забезпечення комфортної температури гілки, що відходять від колектора, повинні віддавати 1 кВт тепла на кожні 10 м2 приміщення. Зазвичай передбачають 20% запас на випадок надмірних заморозків, тобто потрібно 1,2 кВт на кожні 10 м. З огляду на, що оптимальна швидкість руху теплоносія дорівнює 0,4-0,7 м / с, а її температура становить 80 градусів, для приміщення площею 20 м2 потрібні труби перетином близько 10 мм. Витрата води, що покидає гідроколлектор, при цьому складе 110 л / год.
Розрахунок всіх цих цифр ведеться за складною формулою, замінити яку простіше таблицею. За допомогою таблиці легко можна співвіднести розмір приміщення з необхідним розміром трубопроводів, знаючи потрібну теплову потужність системи.

 

Спрощена ж схема розрахунку виглядає так: D = √354 ∙ (0,86 ∙ Q: Δt): V, де:
• D - діаметр труби в сантиметрах;
• Q - теплова потужність опалення в кіловатах (1,2 кВт на кожні 10 м2);
• Δt - різниця температур на подачі з гребінки (80 градусів) і повернення (зазвичай 65-70 градусів);
• V - швидкість води в м / с (0,4-0,7 м / с при оптимальному варіанті).

 

Окремо варто відзначити необхідну потужність насосного вузла, що встановлюється в гідроколлектор. Він змушує воду циркулювати всередині системи опалення. Вона заснована на коефіцієнті пропускної здатності, яка, в свою чергу, залежить від витрати води і діаметра труб і вимірюється в м3 / год.
приклад розрахунку
Щоб формула розрахунку колектора була більш наочною і зрозумілою, варто розглянути приблизну ситуацію. Припустимо, є будинок площею 100 кв. м., в якому встановлено два контури опалення і один контур нагріву води для побутового застосування. Відповідно, в гідроколлектор буде входити три гілки. Потрібно підрахувати необхідний розмір гребінки, щоб на все контури системи вистачало гарячої води.

 

Внутрішній діаметр труб колектора можна дізнатися з таблиць відповідності діаметрів і матеріалів, з яких вони зроблені, а можна порахувати самостійно за допомогою простої лінійки. Для прикладу візьмемо розмір рівний 20 мм. Всі три труби системи у нас будуть однаковими. Потрібно підставити число 20 в виведену раніше формулу, і тоді виходить:
d0 = 2 * √ (202/4 * 3) = 2 * √300 ≈ 36 мм

 

 

Важливо! Врахуйте, що якщо після вилучення кореня виходить дробове число, округляти його слід в більшу сторону, щоб розмір гребінки напевно підійшов.
У представленому прикладі внутрішній діаметр колектора повинен дорівнювати як мінімум 36 мм. Підібрати потрібний матеріал труби, яка формує гідроколлектор, можна з тих же таблиць, або проконсультувавшись у будівельних магазинах.