Küttesüsteemi õige projekteerimine seisneb kõigi võimalike selle efektiivsust mõjutavate tegurite arvestamises. Lisaks põhikomponentide, katla, radiaatorite, ohutusrühmade õigele valikule tuleks õigesti arvutada liinide ristlõige. Selleks peate teadma küttetorude optimaalset läbimõõtu: kuidas seda ise valida ja arvutada?
Küttetorude läbimõõdu valimise raskused
Näib, et eramaja kütmiseks torude läbimõõdu valimine pole keeruline ülesanne. Nad peavad ainult tagama jahutusvedeliku tarnimise selle kütteallikast soojusvarustusseadmetesse - radiaatoritesse ja akudesse.
Kuid praktikas võib küttekollektori või toitetoru valesti valitud läbimõõt põhjustada kogu süsteemi jõudluse märkimisväärset halvenemist. Seda seletatakse protsessidega, mis toimuvad vee liikumisel mööda kiirteid. Selleks peate teadma füüsika ja hüdrodünaamika põhitõdesid.Et mitte minna täpsete arvutuste džunglisse, saate määrata peamised kütteomadused, mis sõltuvad otseselt torujuhtmete ristlõikest:
- Jahutusvedeliku liikumise kiirus. See ei mõjuta mitte ainult müra suurenemist kütte töö ajal, vaid on vajalik ka soojuse optimaalseks jaotamiseks kütteseadmete vahel. Lihtsalt, vesi ei tohiks süsteemi viimase radiaatorini jõudes jahtuda minimaalse tasemeni;
- Jahutusvedeliku maht. Seega peab loomuliku küttetsirkulatsiooniga torude läbimõõt olema suur, et vähendada vedeliku hõõrdumisest tulenevaid kadusid vastu liini sisepinda. Kuid koos sellega suureneb jahutusvedeliku maht, mis toob kaasa selle soojendamise kulude suurenemise;
- Hüdraulilised kaod. Kui süsteemis kasutatakse erineva läbimõõduga plastküttetorusid, tekib nende ristmikul paratamatult rõhuerinevus, mis toob kaasa hüdrauliliste kadude suurenemise.
Kuidas valida küttetoru läbimõõtu nii, et peale paigaldamist ei peaks ülimadala kasuteguri tõttu kogu küttesüsteemi ümber tegema? Kõigepealt peaksite tegema maanteede ristlõike õige arvutuse. Selleks on soovitatav kasutada spetsiaalseid programme ja soovi korral tulemust ise käsitsi kontrollida.
Ristmikul vähenevad polüpropüleenist küttetorude läbimõõdud ülevoolu tõttu. Ristlõike vähenemine sõltub kuumutamise astmest jootmise ajal ja paigaldustehnoloogia järgimisest.
Soojusvarustusliinide ristlõike arvutamise kord
Enne küttetoru läbimõõdu arvutamist on vaja kindlaks määrata nende põhilised geomeetrilised parameetrid. Selleks peate teadma maanteede põhiomadusi.Need hõlmavad mitte ainult jõudlusomadusi, vaid ka mõõtmeid.
Iga tootja näitab toru ristlõike väärtust - läbimõõtu. Kuid tegelikult sõltub see seina paksusest ja valmistamise materjalist. Enne konkreetse torujuhtme mudeli ostmist peate teadma järgmisi geomeetriliste mõõtmete tähistamise tunnuseid:
- Kütmiseks mõeldud polüpropüleentorude läbimõõdu arvutamine toimub, võttes arvesse asjaolu, et tootjad näitavad väliseid üldmõõtmeid. Kasuliku ristlõike arvutamiseks on vaja lahutada kaks seina paksust;
- Terasest ja vasest torujuhtmetele on antud sisemõõtmed.
Neid omadusi teades saate arvutada küttekollektori, torude ja muude paigaldamiseks vajalike komponentide läbimõõdu.
Polümeerküttetorude valimisel on vaja selgitada tugevdava kihi olemasolu konstruktsioonis. Ilma selleta pole kuuma veega kokkupuutel nööril õiget jäikust.
Süsteemi soojusvõimsuse määramine
Kuidas valida õiget küttetorude läbimõõtu ja kas seda tuleks teha ilma arvutuslike andmeteta? Väikese küttesüsteemi puhul saate ilma keerukate arvutusteta hakkama. Oluline on ainult teada järgmisi reegleid:
- Loodusliku kütteringlusega torude optimaalne läbimõõt peaks olema 30–40 mm;
- Jahutusvedeliku sunnitud liikumisega suletud süsteemi puhul tuleks optimaalse rõhu ja veevoolu tekitamiseks kasutada väiksema ristlõikega torusid.
Täpsete arvutuste tegemiseks on soovitatav kasutada küttetorude läbimõõdu arvutamise programmi. Kui neid pole, võite kasutada ligikaudseid arvutusi. Kõigepealt peate leidma süsteemi soojusvõimsuse. Selleks peate kasutama järgmist valemit:
Q=(V*Δt*K)860
Kus K – arvestuslik soojusküttevõimsus, kW/h, V - ruumi (maja) maht, m³, Δt – välis- ja sisetemperatuuri erinevus, °C, TO – maja arvutatud soojuskao koefitsient, 860 – väärtus saadud väärtuste teisendamiseks vastuvõetavasse kW/h vormingusse.
Suurima raskuse kütteks mõeldud plasttorude läbimõõdu esialgsel arvutamisel põhjustab parandustegur K. See sõltub maja soojusisolatsioonist. See on kõige parem võtta tabeliandmetest.
| Tegur K | Hoone soojusisolatsiooni aste |
| 3-4 | Minimaalne soojusisolatsioon |
| 2-2,9 | Fassaadi minimaalne soojustus on telliskivivooder. |
| 1-1,9 | Keskmine soojusisolatsiooni tase |
| 0,6-0,9 | Maja kvaliteetne soojustus, paigaldatud kaasaegsed aknad ja uksed |
Kütmiseks kasutatavate polüpropüleentorude läbimõõtude arvutamise näitena saate arvutada ruumi vajaliku soojusvõimsuse kogumahuga 47 m³. Sel juhul on temperatuur väljas -23°C ja siseruumides -20°C. Seega on erinevus Δt 43 °C. Võtame parandusteguriks 1,1. Siis on vajalik soojusvõimsus.
Q=(47*43*1,1)/860=2,585 kW/tunnis
Küttetoru läbimõõdu valimise järgmine etapp on jahutusvedeliku optimaalse liikumiskiiruse määramine.
Esitatud arvutused ei võta arvesse maanteede sisepinna kareduse korrigeerimist.
Vee kiirus torudes
Optimaalne jahutusvedeliku rõhk liinides on vajalik soojusenergia ühtlaseks jaotamiseks radiaatorite ja radiaatorite vahel. Küttetorude läbimõõtude õigeks valimiseks tuleks võtta torujuhtmetes vee liikumise kiiruse optimaalsed väärtused.
Tasub meeles pidada, et jahutusvedeliku liikumise intensiivsuse ületamisel süsteemis võib tekkida kõrvaline müra. Seetõttu peaks see väärtus olema vahemikus 0,36–0,7 m/s. Kui parameeter on väiksem, tekivad paratamatult täiendavad soojuskadud. Selle ületamisel tekib torustikes ja radiaatorites müra.
Küttetoru läbimõõdu lõplikuks arvutamiseks peaksite kasutama alloleva tabeli andmeid.
Asendades eelnevalt saadud väärtused küttetoru läbimõõdu arvutamise valemisse, saate kindlaks teha, et konkreetse ruumi optimaalne toru läbimõõt on 12 mm. See on vaid ligikaudne arvutus. Praktikas soovitavad eksperdid saadud väärtustele lisada 10-15%. Seda seetõttu, et küttetoru läbimõõdu arvutamise valem võib süsteemi uute komponentide lisamise tõttu muutuda.
Täpse arvutuse jaoks vajate küttetorude läbimõõdu arvutamiseks spetsiaalset programmi. Selliseid tarkvarapakette saab alla laadida piiratud arvutusvõimalustega demoversioonidena.
Küttekollektori ja kinnitusmuhvide arvutamine
Ülalkirjeldatud arvutustehnoloogiat saab rakendada igat tüüpi soojusvarustusele - ühetoru-, kahetoru- ja kollektoritele. Viimase jaoks on aga vaja teha õige küttekollektori läbimõõdu arvutus.
See kütteelement on vajalik jahutusvedeliku jaotamiseks mitmel ahelal. Samal ajal on küttekollektori õige läbimõõdu arvutamine lahutamatult seotud torujuhtme optimaalse ristlõike arvutamisega. See on küttesüsteemi projekteerimise järgmine etapp.
Küttekollektori läbimõõdu arvutamiseks peate esmalt arvutama torude ristlõike vastavalt ülalkirjeldatud skeemile. Seejärel saate kasutada üsna lihtsat valemit:
M0=M1+M2+M3+M4
Kus M0 – nõutav kollektori läbimõõt, M1, M2, M3, M4 – ühendatud torustike läbimõõdud.
Düüside kõrguse ja optimaalse kauguse määramisel rakendatakse “kolme läbimõõdu” põhimõtet. Selle kohaselt peaks konstruktsiooni torude vaheline kaugus olema 6 raadiust. Selle väärtusega võrdub ka küttekollektori üldläbimõõt.
Kuid lisaks sellele süsteemikomponendile on sageli vaja kasutada täiendavaid. Kuidas teada saada küttetorude hülsi läbimõõt? Ainult maanteede ristlõike esialgse arvutuse tegemisel. Lisaks peate arvestama seinte paksusega ja materjaliga, millest need on valmistatud. Sellest sõltub hülsi konstruktsioon ja selle soojusisolatsiooni aste.
Küttetorude hülsi läbimõõdu väärtust mõjutavad nii seina materjal kui ka torud. Pinna kuumutamisel on oluline arvestada võimaliku paisumisastmega. Kui plastküttetorude läbimõõt on 20 mm, siis varruka sama parameeter peab olema vähemalt 24 mm.
Hülsi paigaldamine peab toimuma tsementmördile või muule sarnasele mittesüttivale materjalile.
Täiendavad andmed küttetorude läbimõõdu arvutamiseks
Pärast eramaja kütmiseks mõeldud torude läbimõõdu valimist peate valima nende valmistamiseks õige materjali ja võtma arvesse ka küttesüsteemi omadusi. Seda parameetrit mõjutavad maanteede paigutus, samuti sulgemis- ja juhtventiilide arv.
Lisaks loodusliku tsirkulatsiooniga küttetorude läbimõõdu teadmisele peate arvestama kiirendava tõusutoru kõrgusega ja valima selle ristlõike õige suuruse. See peab olema teiste kütteelementide suhtes vähemalt 1,5 kõrgusel. Jahutusvedeliku liikumise kiiruse suurendamiseks peab kiirenduskollektori projekteerimisel kasutatavate polüpropüleentorude läbimõõt olema põhiliini omast ühe suuruse võrra suurem.
Samuti on oluline arvestada torujuhtmete seina paksusega. See sõltub valmistamismaterjalist ja võib varieeruda vahemikus 0,5 mm (teras) kuni 5 mm (plast). Eramu küttesüsteemi toru läbimõõdu valikut mõjutab valmistamise materjal. Seega on sunnitud tsirkulatsiooniga süsteemide jaoks soovitatav paigaldada plastikliinid. Nende siseläbimõõt võib varieeruda 10 kuni 30 mm. Lisateavet kütteks mõeldud polümeertorude seina paksuse kohta leiate tabelist.
Terasmudelite puhul on vaja arvestada mitte ainult nende geomeetriliste mõõtmetega, vaid ka kaaluga. See sõltub otseselt seina paksusest. Küttetorude läbimõõdu arvutamise programmidel peab olema funktsioon erikaalu arvutamiseks 1 m.p. terasest põhi.
Teades neid lisaomadusi, saate kõige täpsemini arvutada küttesüsteemi parameetrid, sealhulgas küttetorude läbimõõtude õige valiku.
Kui on vaja arvutada ainult soojust juhtivate liinide ristlõige, võite kasutada professionaalsete programmide tasuta demoversioone.
Küttetoru materjal
Lisaks soojusvarustuse torude läbimõõtude õigele valikule peate teadma nende valmistamise materjali omadusi. See mõjutab nii süsteemi soojuskadusid kui ka paigaldamise keerukust.
Tuleb meeles pidada, et küttetorude läbimõõtude arvutamine toimub alles pärast nende valmistamiseks kasutatava materjali valimist. Praegu kasutatakse soojusvarustussüsteemide komplekteerimiseks mitut tüüpi torustikke:
- Polümeer. Need on valmistatud polüpropüleenist või ristseotud polüetüleenist. Erinevus seisneb tootmisprotsessi käigus lisatud lisakomponentides. Pärast soojusvarustuse polüpropüleenist torude läbimõõdu arvutamist peate valima õige seina paksuse. See varieerub vahemikus 1,8 kuni 3 mm, sõltuvalt liinide maksimaalse rõhu parameetritest;
- Teras. Kuni viimase ajani oli see kõige levinum küttevõimalus. Vaatamata oma enam kui headele tugevusomadustele on terastorudel mitmeid olulisi puudusi - keeruline paigaldus, pinna järkjärguline roostetamine ja suurenenud karedus. Alternatiivina võib kasutada roostevabast terasest torusid. Üks nende hindadest on suurusjärgu võrra kõrgem kui "mustal";
- Vask. Tehniliste ja tööomaduste osas on vasest torujuhtmed parim valik. Neid iseloomustab piisav venitus, s.t. kui vesi neis külmub, paisub toru mõnda aega ilma tihedust kaotamata. Puuduseks on kõrge hind.
Lisaks torude õigesti valitud ja arvutatud läbimõõdule peate otsustama nende ühendamise meetodi üle. Oleneb ka valmistamise materjalist. Polümeersete puhul kasutatakse ühendusühendust keevitamise või liimiga (väga harva).Terasest torujuhtmed paigaldatakse kaarkeevitusega (parema kvaliteediga ühendused) või keermestatud meetodil.
Videol näete näidet torude läbimõõdu arvutamisest sõltuvalt jahutusvedeliku optimaalsest voolukiirusest:
