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Quel diamètre de tuyaux en polypropylène pour le chauffage choisir


Lors de la conception et de l'installation d'un système de chauffage, la question qui se pose est toujours de savoir quel diamètre de conduite choisir. Le choix du diamètre, et donc de la capacité des tuyaux, est important, car vous devez garantir une vitesse du liquide de refroidissement comprise dans la plage de 0,4 à 0,6 mètre par seconde, recommandée par les experts. Dans ce cas, la quantité d'énergie requise (la quantité de liquide de refroidissement) destinée aux radiateurs doit être reçue.

On sait que si la vitesse est inférieure à 0,2 m / s, les embouteillages aériens stagneront. La vitesse est supérieure à 0,7 m / s ne doit pas être utilisée pour des raisons d’économie d’énergie, car la résistance au mouvement du liquide devient importante (elle est directement proportionnelle au carré de la vitesse). De plus, il s’agit de la limite inférieure d’occurrence de bruit dans les canalisations de petit diamètre.

Quel type de pipeline choisir

De nos jours, les canalisations en polypropylène sont de plus en plus utilisées pour le chauffage, bien qu'elles présentent des inconvénients inhérents, notamment la complexité de la garantie de la qualité des joints et une dilatation thermique importante, mais elles sont extrêmement économiques et faciles à installer, et sont souvent des facteurs décisifs.

Quels tuyaux utiliser pour le système de chauffage?
Les tuyaux en polypropylène sont divisés en plusieurs types, qui ont leurs propres caractéristiques techniques et sont conçus pour des conditions différentes. Les marques PN25 (PN30), qui résistent à une pression de travail de 2,5 atm à des températures de liquide atteignant 120 degrés, conviennent au chauffage. C.

Les données sur l'épaisseur de paroi sont données dans les tableaux.

De nombreux experts préfèrent les tuyaux renforcés de fibres de verre. Un tel pipeline est récemment devenu le plus largement utilisé dans les systèmes de chauffage privés.

Questions de choix du diamètre de la canalisation de chauffage

Les tuyaux sont disponibles dans des diamètres standard parmi lesquels choisir. Des solutions typiques ont été développées pour la sélection des diamètres de tuyaux pour le chauffage domestique, guidées par lesquelles, dans 99% des cas, il est possible d'effectuer le choix optimal du diamètre correct sans effectuer de calcul hydraulique.

Les diamètres extérieurs standard des tuyaux en polypropylène sont de 16, 20, 25, 32 et 40 mm. Le diamètre interne correspondant des tuyaux РN25 est respectivement de 10,6, 13,2, 16,6, 21,2 et 26,6 mm.

Des informations plus détaillées sur les diamètres extérieurs, les diamètres intérieurs et l’épaisseur des parois des tuyaux en polypropylène sont données dans le tableau.

Quels diamètres connecter

Nous devons assurer la production de chaleur nécessaire, ce qui dépend directement de la quantité de liquide de refroidissement fournie, mais la vitesse du fluide doit rester dans les limites prescrites de 0,3 à 0,7 m / s.

Il existe alors une telle correspondance de connexions (pour les tubes en polypropylène, le diamètre extérieur est indiqué):

  • 16 mm - pour connecter un ou deux radiateurs;
  • 20 mm - pour la connexion d'un radiateur ou d'un petit groupe de radiateurs (radiateurs de puissance «ordinaire» comprise entre 1 et 2 kW, puissance maximale raccordée - jusqu'à 7 kW, nombre de radiateurs inférieur ou égal à 5);
  • 25 mm - pour la connexion d'un groupe de radiateurs (généralement jusqu'à 8 pièces, puissance jusqu'à 11 kW) d'une aile (schéma de câblage d'un accotement en bout d'impasse);
  • 32 mm - pour connecter un étage ou toute la maison en fonction de la puissance calorifique (généralement jusqu'à 12 radiateurs, respectivement, la puissance calorifique jusqu'à 19 kW);
  • 40 mm - pour la ligne principale d'une maison, le cas échéant (20 radiateurs - jusqu'à 30 kW).

Examinons plus en détail le choix du diamètre du tuyau, en fonction des correspondances tabulaires précalculées de l’énergie, de la vitesse et du diamètre.

Le rapport entre le diamètre du tuyau, la vitesse du fluide et la chaleur

Tournons-nous vers la table de correspondance de la vitesse à la quantité de puissance thermique.

Le tableau indique les valeurs de la puissance thermique en W et indique la quantité de liquide de refroidissement en kg / min. Lorsqu'il est alimenté à une température de 80 ° C, le débit de retour est de 60 ° C et la température de la pièce est de 20 ° C.

Sélection de tuyaux pour le pouvoir

Le tableau montre qu’à une vitesse de 0,4 m / s, environ la quantité de chaleur suivante sera fournie par des tuyaux en polypropylène ayant le diamètre extérieur suivant:

  • 4,1 kW - diamètre intérieur d'environ 13,2 mm (diamètre extérieur de 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);

Et à une vitesse de 0,7 m / s, les valeurs de la puissance fournie seront d’environ 70% de plus, ce qui n’est pas difficile à tirer du tableau.

Et combien de chaleur avons-nous besoin?

Quelle quantité de chaleur le pipeline devrait-il fournir?

Examinons de plus près un exemple de la quantité de chaleur habituellement fournie par les canalisations et sélectionnons les diamètres optimaux des canalisations.
Il y a une maison de 250 mètres carrés, qui est bien isolée (comme l'exige la norme SNiP), de sorte qu'elle perd de la chaleur en hiver de 1 kW à 10 mètres carrés. Pour chauffer toute la maison, il est nécessaire de fournir une énergie de 25 kW (puissance maximale). Pour le premier étage - 15 kW. Pour le deuxième étage - 10 kW.

Notre système de chauffage à deux tuyaux. Un liquide de refroidissement chaud est alimenté par un tuyau, celui refroidi est dirigé vers la chaudière par un autre. Les radiateurs sont connectés en parallèle entre les tuyaux.

À chaque étage, les tuyaux se séparent en deux ailes de même puissance calorifique: 7,5 kW pour le premier étage et 5 kW pour le deuxième étage.

Ainsi, de la chaudière à la ramification inter-étages, la puissance d'entrée est de 25 kW. Par conséquent, nous aurons besoin de conduites principales d’un diamètre interne d’au moins 26,6 mm pour que la vitesse ne dépasse pas 0,6 m / s. Fit tube en polypropylène de 40mm.

15 kW viennent de la branche entre les étages - au premier étage à la branche sur les ailes. Ici, selon le tableau, pour une vitesse inférieure à 0,6 m / s, un diamètre de 21,2 mm convient, nous utilisons donc un tuyau d'un diamètre extérieur de 32 mm.

Sur l'aile du 1er étage est de 7,5 kW - diamètre intérieur approprié de 16,6 mm, - en polypropylène avec un extérieur de 25 mm.

Pour chaque radiateur dont la puissance n'excède pas 2 kW, il est possible de réaliser un évent et un tuyau d'un diamètre extérieur de 16 mm. Toutefois, cette installation n'étant pas technologique, les tuyaux ne sont pas populaires. Un tuyau de 20 mm d'un diamètre intérieur de 13,2 mm est souvent installé.

En conséquence, au deuxième étage, avant de procéder à la dérivation, nous prenons un tuyau de 32 mm, sur l'aile - un tuyau de 25 mm, et les radiateurs du deuxième étage sont également reliés à un tuyau de 20 mm.

Comme vous pouvez le constater, tout se résume à un choix simple parmi les diamètres standard de tuyaux disponibles dans le commerce. Dans les systèmes domestiques de petite taille, jusqu’à une douzaine de radiateurs, dans les systèmes de distribution sans issue, les tuyaux en polypropylène de 25 mm sont principalement utilisés - «par aile», 20 mm - «par appareil». et 32 ​​mm "sur la ligne de la chaudière."

Caractéristiques du choix d'un autre équipement

Les diamètres des conduites peuvent également être choisis en fonction des conditions de résistance hydraulique pour une longueur de conduites atypiquement grande, dans laquelle il est possible de dépasser les caractéristiques techniques des pompes. Mais cela peut être le cas pour les ateliers de production et, dans la construction privée, il ne se produit presque jamais.

Pour une maison jusqu’à 150 mètres carrés, une pompe du type 25–40 (pression 0,4 atm) convient toujours en fonction de la résistance hydraulique du système de chauffage par radiateur;. - 25 - 60 (pression jusqu'à 0,6 atm).

Le pipeline est calculé à la puissance maximale. Mais le système, si et quand il fonctionnera dans ce mode, ce n’est pas long. Lors de la conception d'une conduite de chauffage, il est possible de prendre des paramètres tels que, avec une charge maximale, la vitesse du fluide de refroidissement soit également de 0,7 m / s.

En pratique, la vitesse de l'eau dans les tuyaux de chauffage est réglée par une pompe à 3 vitesses de rotor. En outre, la puissance fournie est contrôlée par la température du liquide de refroidissement et la durée du système. Dans chaque pièce, elle peut être régulée en déconnectant le radiateur du système à l'aide d'une tête thermique avec une soupape de pression. Ainsi, avec le diamètre de la conduite, nous nous assurons que la vitesse maximale atteigne 0,7 m, mais le système fonctionnera principalement à une vitesse inférieure du fluide.

Comment choisir un diamètre de tuyau pour le chauffage: technologie de calcul

Lors de la conception d'un système de chauffage, il est très important non seulement de choisir le matériau de fabrication des tuyaux (acier, cuivre, métal-plastique, polypropylène, etc.), mais également de calculer le diamètre requis pour le chauffage du tuyau. Ce paramètre détermine la capacité de la conduite et indique la quantité de liquide de refroidissement pouvant être transportée à travers elle par unité de temps. Et ceci, à son tour, affecte le "branchement" et la longueur du pipeline, ainsi que le nombre de radiateurs de chauffage pouvant être connectés au système. De plus, connaissant le diamètre des tuyaux, il est possible de prévoir la perte de chaleur dans le système.

Les diamètres des tuyaux pour les systèmes de chauffage varient en fonction de la capacité du système et de la zone chauffée.

Diamètre des tuyaux et son effet sur l'efficacité du système de chauffage

Le système de chauffage ne fonctionne efficacement que lorsque le projet de pipeline est terminé correctement. Au stade de la planification, il est important de calculer les pertes de chaleur probables et d'essayer de les minimiser. Dans le cas contraire, malgré des coûts énergétiques impressionnants, le système de chauffage ne pourra pas s’acquitter pleinement de ses tâches.

La section transversale des conduites influe sur l'hydrodynamique de la canalisation, de sorte que le choix du diamètre des conduites pour le chauffage ne peut être effectué sans réfléchir.

Beaucoup de gens pensent qu'avec l'augmentation du diamètre des tuyaux de chauffage, l'efficacité du système lui-même augmente. Mais cette affirmation est fausse. Lorsqu'une pression de diamètre excessivement élevée dans le système de chauffage est réduite, atteignant des valeurs minimales, il en résulte l'absence de chauffage dans la maison.

Comment choisir le diamètre du tuyau, si vous envisagez d'installer le pipeline dans un chalet privé? Tout d’abord, soyez guidé par la manière dont le liquide de refroidissement sera fourni à votre système de chauffage. Si vous êtes connecté à une autoroute centralisée, le calcul est effectué de la même manière que lors de la distribution de chaleur dans l'appartement

Tableau du débit de fluide de refroidissement, de la vitesse de son mouvement et de la perte de charge de tubes en acier et en PE de différents diamètres

Mais si votre maison est équipée d'un système de chauffage autonome, le diamètre ici dépend du matériau utilisé pour fabriquer les tuyaux et du système de chauffage. Par exemple, pour un réseau avec circulation naturelle du liquide de refroidissement, des tuyaux d’un diamètre seront nécessaires, et lorsqu’une pompe sera ajoutée au système, une autre.

Nuances dans le choix du diamètre des tuyaux du système de chauffage

Description du diamètre des tuyaux

Lors du choix du diamètre des tuyaux de chauffage, il est habituel de se concentrer sur les caractéristiques suivantes:

  1. diamètre intérieur - le paramètre principal qui détermine la taille des produits;
  2. diamètre extérieur - en fonction de cet indicateur, les tuyaux sont classés:
  • petit diamètre - de 5 à 102 mm;
  • moyen - de 102 à 406 mm;
  • grand - plus de 406 mm.
  1. diamètre nominal - valeur du diamètre, arrondie aux nombres entiers et exprimée en pouces (par exemple, 1 ", 2", etc.), parfois en fractions de pouce (par exemple, 3/4 ").

Augmentation ou petit diamètre

Si vous souhaitez savoir comment calculer le diamètre du tuyau de chauffage, faites attention à nos recommandations. Les sections transversale extérieure et intérieure du tuyau différeront d'une quantité égale à l'épaisseur de la paroi de ce tuyau. De plus, l'épaisseur varie en fonction du matériau de fabrication des produits.

Graphique du flux thermique en fonction du diamètre extérieur du tuyau de chauffage

Les professionnels estiment que lors de l'installation d'un système de chauffage forcé, le diamètre des tuyaux doit être aussi petit que possible. Et ce n'est pas un hasard

  1. plus le diamètre des tuyaux en plastique pour le système de chauffage est petit, plus la quantité de caloporteur devant être chauffée est réduite (gain de temps pour le chauffage et d'argent pour l'énergie);
  2. avec une diminution de la section transversale des tuyaux, la vitesse de circulation de l'eau dans le système ralentit;
  3. les tuyaux de petit diamètre sont plus faciles à installer;
  4. les pipelines de tuyaux de petit diamètre sont plus économiques.

Cependant, cela ne signifie pas qu'il soit nécessaire, malgré la conception du système de chauffage, d'acquérir des tuyaux d'un diamètre inférieur à celui obtenu dans le calcul. Si les tuyaux sont trop petits, le système fonctionnera de manière bruyante et inefficace.

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

Pour comprendre comment utiliser une table de diamètres et comment choisir le diamètre des tuyaux lors de la mise en oeuvre d'une canalisation de chauffage, considérons un calcul typique pour une pièce de 20 m 2:

  1. Premièrement, nous déterminons la capacité thermique requise pour chauffer une pièce de la maison. Une puissance thermique de 1 kW est requise pour chaque surface de 10 m 2 (à condition que les murs soient isolés et que la hauteur du plafond ne dépasse pas 3 m).
  2. Dans notre cas, il s’agit de 20 m 2, donc de 2 kW.
  3. Nous ajoutons 20% de stock, nous avons pour résultat 2,4 kW. Cela signifie que pour créer des conditions de température confortables dans une telle pièce, il est nécessaire de fournir 2,4 kW de chauffage. Vous pouvez effectuer les calculs décrits à l'aide d'une calculatrice en ligne.

Tableau des diamètres des tuyaux de chauffage, selon lequel il est possible de déterminer le diamètre optimal des tuyaux en chauffage à deux tuyaux

  1. S'il y a des fenêtres dans la pièce, nous achetons des radiateurs de chauffage. Le nombre de radiateurs doit être égal au nombre de fenêtres. C'est-à-dire que s'il y a deux fenêtres, nous obtenons deux batteries de 1,2 kW chacune. Nous les plaçons sous les rebords de fenêtre ou dans tout autre endroit prévu par le dessin.
  1. Selon le tableau des diamètres internes des tuyaux, nous trouvons la valeur de puissance de 2,4 kW (2400 W), puis nous examinons la valeur supérieure du flux de chaleur. Dans la zone surlignée en bleu, présente la vitesse optimale du fluide dans le système de chauffage, qui a été mentionné dans notre article plus tôt. Il convient de noter que dans le tableau présenté, les valeurs de tous les paramètres pour un système de chauffage à deux conduites sont indiquées, en tenant compte de la différence de température du fluide à l'entrée de la conduite et à la sortie.

Résumons donc le travail avec la table. Pour chauffer une pièce de 20 m 2, un tuyau de 8 mm de diamètre convient. La vitesse du liquide de refroidissement sera de 0,6 m / s, son débit de 105 kg / h et sa puissance calorifique de 2453 W. Autorisé à utiliser des tuyaux de 10 mm, la vitesse sera alors égale à 0,4 m / s, le débit de 110 kg / h et le flux de chaleur - 2555 watts.

Comment choisir le diamètre des tuyaux pour le chauffage

Dans l'article, nous considérons les systèmes à circulation forcée. Dans ceux-ci, le mouvement du liquide de refroidissement est assuré par une pompe de circulation en fonctionnement constant. Lors du choix du diamètre des tuyaux de chauffage, ils partent du fait que leur tâche principale est de garantir la livraison de la quantité de chaleur requise aux appareils de chauffage - radiateurs ou registres. Pour le calcul aura besoin des données suivantes:

  • Perte de chaleur générale d'une maison ou d'un appartement.
  • Appareils de chauffage à l'énergie (radiateurs) dans chaque chambre.
  • La longueur du pipeline.
  • La méthode de câblage du système (un tuyau, deux tuyaux, avec circulation forcée ou naturelle).

C'est-à-dire qu'avant de procéder au calcul du diamètre des tuyaux, vous devez d'abord considérer la perte totale de chaleur, déterminer la puissance de la chaudière et calculer la puissance des radiateurs de chaque pièce. Vous devrez également décider de la méthode de mise en page. Selon ces données, faites un schéma et procédez ensuite au calcul.

Pour déterminer le diamètre des tuyaux de chauffage, vous aurez besoin d’un diagramme avec les valeurs réparties de la charge thermique sur chaque élément.

Quoi d'autre vous devez faire attention. Le fait que les tuyaux en polypropylène et en cuivre soient marqués avec le diamètre extérieur et que le diamètre intérieur est calculé (enlève l'épaisseur de la paroi). En acier et en métal-plastique, la taille interne est apposée avec le marquage. Alors n'oubliez pas cette "bagatelle".

Comment choisir le diamètre du tuyau de chauffage

Juste calculer quelle section du tuyau dont vous avez besoin, ne fonctionnera pas. Avoir à choisir parmi plusieurs options. Et tout cela parce que le même effet peut être obtenu de différentes manières.

Nous allons expliquer. Il est important pour nous de fournir aux radiateurs la bonne quantité de chaleur et d'obtenir un chauffage uniforme des radiateurs. Dans les systèmes à circulation forcée, nous le faisons à l'aide de tuyaux, d'un liquide de refroidissement et d'une pompe. En principe, tout ce dont nous avons besoin est de "chasser" une certaine quantité de liquide de refroidissement pendant un certain temps. Il existe deux options: installer les tuyaux de plus petit diamètre et alimenter le liquide de refroidissement à une vitesse supérieure, ou créer un système avec une section plus grande mais avec moins de circulation. Choisissez habituellement la première option. Et voici pourquoi:

  • le coût des produits de plus petit diamètre est moins élevé;
  • il est plus facile de travailler avec eux;
  • avec la pose ouverte, ils ne sont pas tellement attirés l'attention, et lors de la pose dans le sol ou les murs, des rainures plus petites sont nécessaires;
  • avec un petit diamètre dans le système, il y a moins de liquide de refroidissement, ce qui réduit son inertie et entraîne une économie de carburant.

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage en cuivre, en fonction de la puissance des radiateurs

Étant donné qu’il existe un certain ensemble de diamètres et une certaine quantité de chaleur à livrer, il est déraisonnable de supposer la même chose à chaque fois. Par conséquent, des tables spéciales ont été développées selon lesquelles la taille possible est déterminée en fonction de la quantité de chaleur requise, de la vitesse du liquide de refroidissement et des indicateurs de température du système. Autrement dit, pour déterminer la section transversale des tuyaux dans le système de chauffage, recherchez le tableau souhaité et sélectionnez la section appropriée.

Le calcul du diamètre des tuyaux de chauffage a été effectué selon cette formule (si vous le souhaitez, vous pouvez compter). Ensuite, les valeurs calculées ont été enregistrées dans un tableau.

La formule pour calculer le diamètre du tuyau de chauffage

D est le diamètre requis de la conduite, mm
T ° - delta de température (différence entre l'alimentation et le retour), ° С
Q - la charge sur cette zone du système, en kW - une certaine quantité de chaleur dont nous avons besoin pour chauffer la pièce
V - Vitesse du liquide de refroidissement, m / s - est sélectionné dans une certaine plage.

Dans les systèmes de chauffage individuels, la vitesse du liquide de refroidissement peut être comprise entre 0,2 et 1,5 m / s. Selon l'expérience acquise, il est connu que la vitesse optimale est comprise entre 0,3 et 0,7 m / s. Si le liquide de refroidissement se déplace plus lentement, des embouteillages se produisent, s’ils sont plus rapides, le niveau de bruit augmente considérablement. La plage optimale de vitesses et de choisir dans le tableau. Les tables sont conçues pour différents types de tuyaux: métal, polypropylène, métal-plastique, cuivre. Valeurs calculées pour les modes de fonctionnement standard: avec des températures élevées et moyennes. Pour rendre le processus de sélection plus compréhensible, analysons des exemples spécifiques.

Calcul pour un système à deux tuyaux

Il y a une maison à deux étages avec un système de chauffage à deux tuyaux avec deux ailes à chaque étage. Des produits en polypropylène seront utilisés, le mode de fonctionnement est 80/60 avec une température delta de 20 ° C. Les pertes de chaleur dans la maison représentent 38 kW d'énergie thermique. Au premier étage, il y a 20 kW, sur le deuxième 18 kW. Le diagramme est présenté ci-dessous.

Système de chauffage à deux tuyaux d'une maison à deux étages. Aile droite (cliquez pour agrandir)

Système de chauffage à deux tuyaux d'une maison à deux étages. Aile gauche (cliquez pour agrandir)

Sur la droite se trouve un tableau permettant de déterminer le diamètre. La zone rose est la zone de vitesse optimale du liquide de refroidissement.

Tableau de calcul du diamètre des tuyaux de chauffage en polypropylène. Mode de fonctionnement 80/60 avec une température delta de 20 ° C (cliquez pour augmenter la taille)

  1. Déterminez quel tuyau utiliser dans la zone allant de la chaudière au premier branchement. Tout le liquide de refroidissement passe dans cette zone, car il transmet la totalité de la chaleur en 38 kW. Dans le tableau, nous trouvons la rangée correspondante, nous atteignons la zone de couleur rose teintée et montons. Nous voyons que deux diamètres conviennent: 40 mm, 50 mm. Pour des raisons évidentes, nous en choisissons un plus petit - 40 mm.
  2. Retournez au schéma. Lorsque le débit est divisé, 20 kW vont au 1er étage, 18 kW vont au 2ème étage. Dans le tableau, nous trouvons les lignes correspondantes, nous déterminons la section transversale des tuyaux. Il s'avère que les deux branches sont diluées avec un diamètre de 32 mm.
  3. Chacun des contours est divisé en deux branches de charge égale. Au premier étage, 10 kW (20 kW / 2 = 10 kW) vont à droite et à gauche, 9 kW (18 kW / 2) = 9 kW) au deuxième étage. Selon le tableau, nous trouvons les valeurs correspondantes pour ces zones: 25 mm. Cette taille est utilisée davantage jusqu'à ce que la charge thermique chute à 5 kW (comme indiqué dans le tableau). Suivant est une section de 20 mm. Au premier étage, nous allons 20 mm après le deuxième radiateur (regardez la charge), au deuxième - après le troisième. À ce stade, une seule expérience a été apportée: il est préférable de passer à 20 mm avec une charge de 3 kW.

Tous Les diamètres des tuyaux en polypropylène pour un système à deux tuyaux sont calculés. Pour le retour, la section n'est pas calculée et le câblage est fait par les mêmes tuyaux que l'alimentation. Nous espérons que la technique est claire. Un calcul similaire en présence de toutes les données d'origine sera facile. Si vous décidez d'utiliser d'autres tuyaux, vous aurez besoin d'autres tableaux calculés pour le matériau dont vous avez besoin. Vous pouvez pratiquer sur ce système, mais déjà pour le mode de températures moyennes de 75/60 ​​et un delta de 15 ° C (le tableau est situé ci-dessous).

Tableau de calcul du diamètre des tuyaux de chauffage en polypropylène. Mode de fonctionnement 75/60 ​​et delta 15 ° C (cliquez pour augmenter la taille)

Détermination du diamètre de tuyau pour un système à un tuyau à circulation forcée

Le principe reste le même, la méthode change. Utilisons un autre tableau pour déterminer le diamètre des tuyaux avec un principe différent de saisie de données. En elle, la zone optimale de la vitesse du liquide de refroidissement est colorée en bleu, les valeurs de puissance ne sont pas dans la colonne latérale, mais sont entrées dans le champ. Parce que le processus lui-même est légèrement différent.

Tableau de calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

Selon ce tableau, nous calculons le diamètre interne des tuyaux pour un système de chauffage simple à un tuyau pour un étage et six radiateurs connectés en série. Nous commençons le calcul:

  1. 15 kW sont fournis à l'entrée du système par la chaudière. On retrouve dans la zone des vitesses optimales (bleues) des valeurs proches de 15 kW. Il y en a deux: dans une rangée de 25 mm et 20 mm. Pour des raisons évidentes, choisissez 20 mm.
  2. Sur le premier radiateur, la charge thermique est réduite à 12 kW. Nous trouvons cette valeur dans le tableau. Il s'avère que cela va plus loin de la même taille - 20 mm.
  3. Sur le troisième radiateur, la charge est déjà de 10,5 kW. Nous déterminons la section - tous les mêmes 20 mm.
  4. À en juger par la table, le quatrième radiateur mesure déjà 15 mm: 10,5 kW-2 kW = 8,5 kW.
  5. Le cinquième est un autre 15 mm, et après vous pouvez déjà mettre 12 mm.

Schéma d'un système monotube sur six radiateurs

Notez à nouveau que les diamètres internes sont définis dans le tableau ci-dessus. Vous pouvez ensuite trouver sur eux le marquage des tuyaux à partir du matériau souhaité.

Il semble que le calcul du diamètre du tuyau de chauffage ne devrait poser aucun problème. Tout est assez clair. Mais ceci est vrai pour les produits en polypropylène et en métal-plastique: leur conductivité thermique est faible et les pertes à travers les murs sont insignifiantes; elles ne sont donc pas prises en compte dans leur calcul. Une autre chose - les métaux - acier, acier inoxydable et aluminium. Si la longueur du pipeline est importante, la perte par la surface sera considérable.

Caractéristiques du calcul de la section transversale des tuyaux métalliques

Pour les systèmes de chauffage de grande taille avec des tuyaux en métal, il convient de prendre en compte les pertes de chaleur à travers les murs. Les pertes ne sont pas si importantes, mais avec une longueur importante, elles peuvent entraîner le fait que les derniers radiateurs auront une température très basse en raison du mauvais diamètre.

Calculez la perte pour un tuyau en acier de 40 mm avec une épaisseur de paroi de 1,4 mm. Les pertes sont calculées à l'aide de la formule suivante:

q = k * 3.14 * (tv-tp)

q est la perte de chaleur d'un mètre de tuyau,

k est le coefficient de transfert de chaleur linéaire (pour ce tuyau, il est de 0,272 W * m / s);

tv - température de l'eau dans le tuyau - 80 ° C;

tп - température de l'air dans la pièce - 22 ° С.

En substituant les valeurs que nous obtenons:

q = 0,272 * 3,15 * (80-22) = 49 W / s

Il s'avère que près de 50 W de chaleur sont perdus sur chaque mètre. Si la longueur est importante, cela peut devenir critique. Il est clair que plus la section est grande, plus la perte sera importante. Si vous devez prendre en compte ces pertes, les pertes dans le pipeline, lors du calcul de ces pertes, s'ajoutent à la charge thermique du radiateur, puis le diamètre requis est déterminé à partir de la valeur totale.

Déterminer le diamètre des tuyaux du système de chauffage n’est pas une tâche facile.

Mais pour les systèmes de chauffage individuels, ces valeurs ne sont généralement pas critiques. De plus, lors du calcul des pertes de chaleur et de la puissance de l'équipement, l'arrondi des valeurs calculées est le plus souvent effectué à la hausse. Cela donne une certaine marge, ce qui vous permet de ne pas faire de calculs aussi complexes.

Une question importante: où trouver la table? Presque tous les sites de fabricants ont de telles tables. Vous pouvez lire directement sur le site et vous pouvez télécharger vous-même. Mais que faire si vous n'avez toujours pas trouvé les tables nécessaires au calcul. Vous pouvez utiliser le système de sélection de diamètre décrit ci-dessous ou procéder différemment.

Bien que lors du marquage de différents tuyaux, des valeurs différentes (internes ou externes) soient indiquées, elles peuvent être assimilées à une certaine erreur. Dans le tableau ci-dessous, vous trouverez le type et le marquage avec un diamètre interne connu. Ici, vous pouvez trouver la taille appropriée du tuyau en un autre matériau. Par exemple, vous devez calculer le diamètre des tuyaux en plastique pour le chauffage. Table pour le député que vous n'avez pas trouvé. Mais il y a pour le polypropylène. Vous sélectionnez les tailles pour PPR, puis, sur cette table, recherchez les analogues dans MP. L’erreur sera naturellement, mais pour les systèmes à circulation forcée, elle est admissible.

Table de correspondance des différents types de tuyaux (cliquez pour augmenter la taille)

Ce tableau vous permet de déterminer facilement les diamètres internes des tuyaux du système de chauffage et leur marquage.

Sélection du diamètre du tuyau pour le chauffage

Cette méthode ne repose pas sur des calculs, mais sur des régularités, qui peuvent être tracées lors de l'analyse d'un nombre suffisamment grand de systèmes de chauffage. Cette règle est dérivée par les installateurs et est utilisée par ceux-ci sur de petits systèmes destinés aux maisons privées et aux appartements.

Le diamètre des tuyaux peut être simplement sélectionné en suivant une certaine règle (cliquez pour augmenter la taille)

Les tuyaux d’alimentation et de retour sont disponibles en deux tailles: ¾ et ½ pouce. C'est ce tuyau qui fait la mise en page sur la première branche, puis la taille diminue d'une étape à chaque branche. De cette façon, vous pouvez déterminer le diamètre des tuyaux de chauffage dans l'appartement. Les systèmes sont généralement petits - de trois à huit radiateurs dans le système, avec un maximum de deux ou trois branches avec un ou deux radiateurs chacun. Pour un tel système, la méthode proposée est un excellent choix. Il en va pratiquement de même pour les petites maisons privées. Mais s'il existe déjà deux étages et un système plus étendu, vous devez lire et travailler avec des tables.

Les résultats

Avec un système peu complexe et étendu, le diamètre des tuyaux du système de chauffage peut être calculé indépendamment. Pour ce faire, vous devez disposer de données sur la perte de chaleur de la pièce et la puissance de chaque radiateur. Ensuite, à l'aide du tableau, vous pouvez déterminer la section transversale du tuyau, ce qui permettra de fournir la quantité de chaleur requise. Les coupes dans les schémas complexes multi-éléments sont mieux laissées à un professionnel. Dans les cas extrêmes, calculez indépendamment, mais essayez au moins d'obtenir des conseils.

Tuyaux en acier pour le système de chauffage: comment choisir, le tableau des diamètres

Les tuyaux en acier pour le système de chauffage, malgré l’émergence et l’utilisation généralisée de tuyaux en divers matériaux polymères, ne sont pas moins populaires que le plastique.

La popularité des tubes d’acier reste due à leur résistance, ils ne craignent ni le gel ni le feu, ils ne peuvent pas être pliés ou cassés en s’appuyant dessus. Les tuyaux en plastique et les joints de soudure sur les canalisations en cuivre peuvent fondre en cas d'incendie. Ils doivent être chauffés à l'air chaud pendant la congélation et ne doivent en aucun cas être pilonnés avec un marteau. Les tuyaux en acier pour le système de chauffage emportent assez facilement ces objets moqueurs, et les contacts accidentels ne sont pas du tout remarqués.

De plus, il est toujours interdit d'utiliser des tuyaux en plastique pour la pose du système de chauffage dans les établissements préscolaires et éducatifs en raison de sa fragilité et de la probabilité élevée de dommages avec les conséquences qui en découlent. Et dans les immeubles de grande hauteur où un système de chauffage par colonne montante est utilisé, les colonnes montantes ne doivent être fabriquées qu'à partir de tuyaux en acier. Les tuyaux en plastique ne peuvent être utilisés que pour le raccordement d'appareils de chauffage et d'appareils sanitaires.

Les tuyaux en acier pour le système de chauffage sont en acier au carbone doux. Le choix de ce matériau n’est pas accidentel, car l’acier est à la fois très résistant et ductile, ce qui lui permet de se plier, de couper et d’effectuer d’autres opérations facilitant l’installation du système de chauffage.

Les tuyaux en acier pour le système de chauffage ont une conductivité thermique élevée - 74 W / mx K, ce qui est une bonne qualité pour les pipelines transportant de l’eau chauffée. Au contraire, en ce qui concerne le transport de l’eau froide, la conductivité thermique élevée de l’acier est un inconvénient, car les tuyaux d’acier «transpirent», ils sont recouverts de rouille à l’extérieur et sont mouillés, ce qui entraîne la destruction des bâtiments adjacents aux tuyaux. Afin d'éviter la destruction des murs, il est recommandé de poser des tubes isolants spéciaux en mousse de polyéthylène ou en caoutchouc sur des tubes en acier. Outre une conductivité thermique élevée, l'acier présente un faible coefficient de dilatation linéaire, qui correspond au coefficient de dilatation de la température du béton, ce qui est un facteur important pour l'incorporation de tubes d'acier dans le béton.

Le principal inconvénient des tubes en acier est leur faible résistance à la corrosion. La rouille détruit non seulement lentement et sûrement les tuyaux en acier, mais a également un impact négatif sur la qualité de l'eau et obstrue la cavité interne des tuyaux, réduisant leur débit et nuisant au bon fonctionnement des vannes d'arrêt. Pour ralentir la corrosion, on utilise un revêtement de zinc qui n’empêche toutefois pas complètement la formation de rouille.

Les tuyaux en acier pour les systèmes de chauffage ont une durée de vie d'environ 30 à 40 ans. À la fin de cette période, l'oléoduc en acier doit être remplacé presque entièrement, car les anciens tuyaux s'effondrent littéralement entre les mains lors de la réparation. Le second inconvénient des tubes en acier destinés au système de chauffage réside dans leur faible débit par rapport aux tubes en cuivre et en plastique de même diamètre. Le manque de capacité s'explique par la surface intérieure rugueuse des tubes en acier, qui augmente la résistance au mouvement du liquide de refroidissement. Il est clair qu'avec le temps, le débit de tubes en acier diminue à mesure que des produits de corrosion et d'autres dépôts se déposent sur leurs parois internes.

Enfin, l’installation de caloducs en acier n’est pas une tâche facile. Pour le raccordement de tuyaux en acier, utilisez généralement des raccords spéciaux sur le filetage. Pour les tuyaux en acier galvanisé, le soudage est contre-indiqué, car le revêtement de zinc brûle au niveau des joints de tuyaux, ce qui fait du joint soudé l’endroit le plus vulnérable du système.

Sélection de tuyaux en acier

Dans les systèmes de chauffage d'eau, utilisez les types de tuyaux en acier suivants:

  1. tuyaux soudés au noir d'eau et de gaz (non galvanisés) obtenus par pliage d'une tôle d'acier d'une taille donnée avec soudage ultérieur du joint (ces tuyaux sont également appelés «sutures» selon le procédé de fabrication);
  2. tuyaux longitudinaux soudés électriquement;
  3. tuyaux sans soudure sans soudure.

Tuyaux en acier pour système de chauffage

Lors de la réparation de vieilles canalisations ou lors de la construction de nouveaux pipelines, il est nécessaire d’utiliser des canalisations de gaz à l’eau galvanisées à l’extérieur et à l’intérieur. Elles sont plus chères que les noires, mais elles sont plus durables et plus écologiques.

Les tuyaux en acier pour le système de chauffage sont fabriqués avec différentes épaisseurs de paroi et sont divisés par ce paramètre en légers, ordinaires et renforcés. Le diamètre (passage conditionnel) des tubes en acier est compris entre 8 et 150 mm. En règle générale, dans les systèmes de chauffage d’eau, utilisez des tuyaux légers et ordinaires de 15, 20 et 25 mm de diamètre.

Quel est le diamètre du tuyau qu'il est préférable d'utiliser pour chauffer une maison privée et pourquoi?

Comme on le sait, l'efficacité énergétique du système de chauffage ne dépend pas seulement de la puissance de la chaudière et du nombre de radiateurs. Il s’agit d’un paramètre assez complexe, lié au régime climatique de la région, aux matériaux de construction de la maison, à la qualité et à la quantité des équipements de chauffage et des accessoires. Et les tuyaux de chauffage jouent le rôle de l’un des «premiers violons» du système de chauffage.

Quel est le diamètre du tuyau qu'il est préférable d'utiliser pour chauffer une maison privée afin que la circulation du liquide de refroidissement dans le circuit soit aussi efficace que possible? En règle générale, des programmes spéciaux sont utilisés à cet effet. Cependant, il existe d'autres concepts permettant d'effectuer cette opération de manière indépendante. Nous allons ouvrir un peu le voile du secret et vous expliquer le plus simplement possible les schémas de calcul compliqués vous permettant d’optimiser le chauffage de votre maison afin qu’elle soit chaude et confortable et que vous ne perdiez pas d’argent au vent.

Effet du type et de la taille du tuyau sur le fonctionnement du système

Le diamètre du tuyau est-il vraiment important? Comme le montre la pratique, extrêmement! Cela dépend d'un certain nombre de facteurs qui assurent le rendement élevé de l'ensemble du circuit:

  • Débit et coefficient de transfert de chaleur. C'est à dire la quantité totale de liquide de refroidissement qui est dans le pipeline dans une certaine période de temps et qui doit être chauffée.
  • La pression du liquide de refroidissement dans le circuit, sa température et sa vitesse.
  • Les pertes hydrauliques se produisant aux joints des tuyaux et des éléments de différentes sections. Plus ces transitions sont nombreuses, plus la perte est grande.
  • Le niveau de bruit du système de chauffage.

Il existe plusieurs types de diamètre:

  • Extérieur Il prend en compte la section transversale de la cavité interne et l'épaisseur des parois du tuyau. Utilisé dans la conception du système de chauffage.
  • Intérieur. Reflète la valeur de la section transversale de la cavité interne du tuyau. Définit le débit du pipeline.
  • Nominal (conditionnel). Il représente la valeur moyenne des diamètres internes obtenus à la suite de calculs.

Pour que le système de chauffage fonctionne pleinement, en plus de la section de tuyau, un certain nombre d'autres facteurs doivent être pris en compte:

  • Les propriétés du liquide de refroidissement, qui sert d’eau, d’antigel ou de vapeur.
  • Le matériau à partir duquel le tuyau est fabriqué.
  • La vitesse du liquide de refroidissement.
  • Type de système de chauffage: un ou deux tuyaux.
  • Type de circulation: naturelle ou forcée.

Matériau du tuyau

Avant de déterminer le diamètre du tuyau le mieux adapté pour chauffer une maison privée, il est nécessaire de décider à partir de quel matériau sera fabriqué le pipeline. Cela vous permet d'indiquer la méthode d'installation, le coût du projet et de prédire à l'avance les pertes de chaleur possibles. Tout d'abord, les tuyaux sont divisés en métal et en polymère.

Métallique

  • Acier (noir, inoxydable, galvanisé).

Caractérisé par une excellente durabilité et résistance aux dommages mécaniques. La durée de vie est d'au moins 15 ans (avec traitement anti-corrosion jusqu'à 50 ans).

Température de travail - 130 ° C. La pression maximale dans le tuyau peut atteindre 30 atmosphères. Ininflammable Cependant, ils sont difficiles, difficiles à installer (des équipements spéciaux et des coûts fastidieux sont nécessaires) et sont sujets à la corrosion. Un coefficient de transfert thermique élevé augmente les pertes thermiques même au stade du transport du réfrigérant vers les radiateurs. Poteau de peinture requis. La surface interne est rugueuse, ce qui provoque l'accumulation de dépôts dans le système.

L'acier inoxydable ne nécessite pas de peinture et n'est pas soumis à des processus corrosifs, ce qui prolonge considérablement la durée de vie des tuyaux et du circuit de chauffage dans son ensemble.

La température maximale de l'environnement de travail est de 250⁰C. Pression de travail - 30 atmosphères et plus. La ressource opérationnelle est plus de 100 ans. Haute résistance au gel du support et à la corrosion.

Ce dernier impose une restriction au partage du cuivre avec d'autres matériaux (aluminium, acier, acier inoxydable); le cuivre est compatible uniquement avec le laiton. La régularité des parois internes empêche la formation de plaque et n'altère pas la capacité de la canalisation, ce qui réduit la résistance hydraulique et permet l'utilisation de conduites de plus petit diamètre. Plasticité, légèreté et technique d'assemblage simple (brasage, raccords). La faible épaisseur des murs et des raccords annule les pertes hydrauliques.

L'inconvénient majeur est le coût extrêmement élevé: le prix des tubes en cuivre est 5 à 7 fois supérieur à celui des analogues en plastique. De plus, la douceur du matériau le rend vulnérable aux particules mécaniques (impuretés) du système de chauffage qui, en raison du frottement abrasif, entraînent une usure des tuyaux de l'intérieur. Pour prolonger la durée de vie des tuyaux en cuivre, il est recommandé d’équiper le système de filtres spéciaux.

La conductivité thermique élevée du cuivre pour éviter les déperditions de chaleur nécessite la disposition de manchons isolants, mais en fait également un matériau indispensable pour les systèmes de chauffage par le sol.

Polymère

Ils peuvent être en polyéthylène, polypropylène, métal-plastique. Chaque modification a ses propres caractéristiques techniques en fonction de la technologie de production, des additifs utilisés et de la spécificité de la structure.

La durée de vie est de 30 ans. Température de support - 95 ° C (à court terme - 130 ° C); une chaleur excessive entraîne la déformation du tuyau, réduisant sa durée de vie. Ils se caractérisent par une résistance insuffisante au gel du liquide de refroidissement, qui les fait se rompre. La douceur du revêtement interne empêche la formation de plaque, améliorant ainsi les performances hydrodynamiques du pipeline.

La ductilité du matériau permet de poser des tuyaux sans couper, réduisant ainsi le nombre de raccords. Le plastique ne réagit pas avec le béton et ne rouille pas, ce qui permet de cacher le conduit de chaleur dans le sol et d’équiper les «sols chauds». Un avantage particulier des tuyaux en plastique est considéré comme une bonne isolation phonique.

Les tuyaux en polyéthylène soumis à des températures élevées sont sujets à une dilatation linéaire importante, ce qui nécessite la mise en place de boucles de compensation et de points de fixation supplémentaires.

Les analogues de polypropylène doivent contenir une «couche anti-diffuse» dans la structure, qui empêche l'aération des contours.

Le niveau de pression dans le circuit détermine non seulement le diamètre des tuyaux en polymère, mais également l'épaisseur de la paroi, qui varie entre 1,8 et 3 mm. Les raccords simplifient l'installation du circuit, mais augmentent les pertes hydrauliques.

Lors du choix du diamètre, vous devez tenir compte des particularités du marquage des différents tuyaux:

  • le plastique et le cuivre sont marqués sur la section externe;
  • acier et métal-plastique - à l'intérieur;
  • souvent, la section est indiquée en pouces; pour calculer, ils doivent être convertis en millimètres. 1 pouce = 25,4 mm.

Pour déterminer le diamètre interne du tuyau, connaissant les dimensions de la section externe et l'épaisseur de la paroi, il est nécessaire de diminuer de deux fois la valeur de l'épaisseur de la paroi externe par rapport au diamètre externe.

Taille, température et pression optimales

Lors de la construction d'un petit circuit de chauffage de type standard, certaines recommandations de spécialistes vous permettront de vous passer de calculs compliqués:

  • Pour les conduites avec circulation naturelle du support, il est recommandé d'utiliser des conduites de section interne comprise entre 30 et 40 mm. Une augmentation des paramètres est menacée par un écoulement injustifié du liquide de refroidissement, une diminution de sa vitesse de déplacement et une baisse de la pression interne.
  • Un diamètre trop petit des tuyaux entraînera une surcharge à l'intérieur de la ligne, ce qui peut provoquer sa rupture dans les emplacements des éléments de connexion.
  • Pour garantir la vitesse requise du liquide de refroidissement et la pression requise à l'intérieur du circuit avec circulation forcée, la préférence est donnée aux tuyaux de section ne dépassant pas 30 mm. Plus la section de conduite est grande et plus la conduite est longue, plus la pompe de circulation choisie est puissante.

C'est important! La disposition d'un système de chauffage efficace implique l'utilisation de tuyaux de différentes sections dans différentes sections du pipeline.

Le niveau de la pression de service du circuit ne doit pas dépasser la limite de stabilité:

  • échangeur de chaleur intégré à la chaudière (max. 3 atm ou 0,3 MPa);
  • ou 0,6 MPa (avec un circuit de radiateur).

L'optimum pour les systèmes de chauffage avec une pompe circulaire est considéré comme compris entre 1,5 et 2,5 atm. En termes de circulation naturelle - de 0,7 à 1,5 atm. Dépasser la norme entraînera inévitablement un accident. Afin de contrôler le niveau de pression dans les systèmes de chauffage, des vases d'expansion et des manomètres sont équipés.

Le chauffage indépendant vous permet de régler la température du liquide de refroidissement indépendamment, en fonction de la saison et des besoins individuels des résidents. La température optimale se situe dans la plage allant de 70 à 80 ° C, dans les systèmes de chauffage à la vapeur, entre 120 et 130 ° C. La meilleure solution serait d'utiliser des chaudières à gaz ou électriques, vous permettant de contrôler et de réguler le circuit de chauffage, ce qui ne peut être dit à propos des équipements à combustible solide.

Les caractéristiques de conception des systèmes de chauffage prédéterminent également les caractéristiques du régime de température:

  • Le chauffage maximal de la porteuse dans un câblage à circuit unique est de 105 ° C et de 95 ° C dans le circuit double.
  • dans les canalisations en plastique, la température du support est limitée à 95 ° C, dans les canalisations en acier - 130 - C.

La différence de température entre le débit et le retour est de 20 ° C.

Chaudière et contours

L'efficacité de la chaudière jouant l'un des rôles clés dans le système de chauffage est influencée non seulement par le diamètre des tuyaux, mais également par:

  • type de carburant utilisé;
  • l'emplacement de la chaudière (le retrait de l'unité de la chaudière à l'extérieur de la maison nécessite plus de puissance, une plus grande section et l'isolation de la route dans la zone à l'extérieur de la pièce);
  • le niveau d'isolation des murs extérieurs de la maison;
  • utilisation du circuit de chauffage pour eau chaude.

En choisissant une chaudière, vous devriez considérer les facteurs ci-dessus et faire une marge de puissance dans 1,5-2 fois.

Méthodes de calcul

Comment calculer le diamètre des tuyaux de chauffage? Il y a plusieurs techniques:

  1. Selon les tables spéciales. Cependant, leur utilisation implique toujours la réalisation de calculs préliminaires: la puissance du système de chauffage, la vitesse du liquide de refroidissement, ainsi que les pertes de chaleur le long de la ligne.
  2. Par puissance thermique.
  3. Selon le coefficient de résistance.

Ce que vous devez savoir pour calculer

Pour le calcul, il faudra les données suivantes:

  • Le besoin de chaleur (puissance thermique) de toute la maison et de chaque pièce séparément;
  • Puissance totale des appareils de chauffage utilisés (chaudière et radiateurs).
  • Charge thermique sur certaines parties du circuit.
  • La perte de chaleur totale de la maison et de chaque pièce séparément pendant la période la plus froide de l’hiver.
  • Valeur de résistance. Elle est déterminée par le schéma de disposition, la longueur de la ligne, le nombre et la forme des coudes, des connexions, des tournants.
  • Le volume total du liquide de refroidissement chargé dans la conduite de chauffage.
  • La vitesse de déplacement du flux.
  • Puissance de la pompe de circulation (pour chauffage forcé).
  • Pression de ligne

Calcul des sections de tuyau pour les systèmes de chauffage à circulation d'air forcée:

Procédure de calcul

  1. Calculez la puissance thermique requise.
  2. Détermination de la vitesse de circulation du support dans le système de chauffage.
  3. Calcul de la résistance du circuit de chauffage.
  4. Calcul de la section transversale requise du pipeline.
  5. Calcul du diamètre optimal du collecteur chauffant (si nécessaire).

Calcul de la capacité thermique du système

Méthode 1. Le moyen le plus simple de calculer la puissance thermique est basé sur la norme établie de 100 watts par 1 m² de pièce. C'est à dire sur une surface habitable de 180 m², la puissance du circuit de chauffage sera de 18 000 watts ou 18 kW (180 × 100 = 18 000).

Méthode 2. La formule ci-dessous vous permet d’ajuster les données en tenant compte de la réserve de marche en cas de fortes gelées:

Cependant, ces méthodes sont caractérisées par un certain nombre d’erreurs, car ne prend pas en compte l’éventail des facteurs affectant la perte de chaleur:

  • la hauteur des plafonds pouvant varier de 2 à 4 mètres ou plus, le volume des locaux chauffés, même avec le même espace, ne sera pas constant.
  • la qualité de l'isolation de la façade de la maison et le pourcentage de perte de chaleur par les murs extérieurs, les portes et fenêtres, le sol et le toit;
  • conductivité thermique du verre et des matériaux à partir desquels la maison est construite.
  • Conditions climatiques des régions.

Méthode 3. La méthode suivante prend en compte tous les facteurs nécessaires.

  1. Le volume de toute la maison ou de chaque pièce séparément est calculé selon la formule suivante:
  • V - Volume de la pièce chauffée.
  • h - Hauteur du plafond.
  • S - La zone de la pièce chauffée.
  1. Calculez le contour de la puissance totale:

La formule suivante est souvent appliquée:

Dans ce cas, le facteur de correction régional est tiré du tableau suivant:

Le facteur de correction de perte de chaleur (K) dépend directement de l'isolation thermique du bâtiment. Il est accepté d'utiliser les valeurs moyennes suivantes:

  • Avec une isolation minimale (construction typique en bois ou en métal à partir d'une feuille mince), un coefficient compris entre 3 et 4 est pris en compte;
  • Maçonnerie unaire - 2-2.9;
  • Le niveau moyen d'isolation (double maçonnerie) - 1-1.9;
  • Isolation thermique de haute qualité de la façade - 0.6-0.9.

Vitesse de l'eau dans les tuyaux

La répartition uniforme de l'énergie thermique à travers les éléments du circuit dépend de la vitesse à laquelle le fluide se déplace. Plus le diamètre du pipeline est petit, plus il se déplace rapidement. Il y a des limites de vitesse:

  • pas moins de 0,25 m / s, sinon des bouchons d’air se forment dans le circuit, empêchant le liquide de circuler et provoquant une perte de chaleur En cas d'insuffisance de la tête, les bouchons d'air n'atteindront pas les grues et les purgeurs d'air installés de Mayevsky, ce qui signifie qu'ils seront inutiles.
  • pas plus de 1,5 m / s, sinon la circulation de la porteuse est accompagnée de bruit.

L'indicateur de référence de la vitesse d'écoulement est compris entre 0,36 et 0,7 m / s.

Ceci devrait être guidé en choisissant la section appropriée des tuyaux. En installant une pompe de circulation, il est possible de contrôler la circulation du liquide de refroidissement dans le circuit sans augmenter le diamètre de la conduite.

Calcul de la résistance du circuit de chauffage

Lors du calcul de la section des conduites en fonction du coefficient de résistance, la première chose à faire est de déterminer la pression dans la canalisation:

Ensuite, en remplaçant les valeurs de diamètre de tuyau, la valeur minimale de perte de chaleur est sélectionnée. En conséquence, le diamètre qui satisfera les conditions de résistance acceptables sera celui souhaité.

Calcul du collecteur de chauffage

Si le système de chauffage prévoit la disposition du collecteur de distribution, la détermination de son diamètre est basée sur le calcul des sections des conduites qui y sont raccordées:

La distance entre les buses du collecteur doit être égale à leur diamètre triplé.

Des exemples

Nous comprenons des exemples.

Calcul pour contour à deux tuyaux

  • Maison de deux étages d'une superficie de 340m².
  • Matériau de construction - Pierre Inkerman (calcaire naturel), caractérisée par une faible conductivité thermique. → coefficient d'isolation de la maison = 1.
  • Épaisseur du mur - 40 cm.
  • Windows - en plastique, à une chambre.
  • Pertes de chaleur du 1er étage - 20 kW; deuxième - 18 kW.
  • Circuit à deux tuyaux avec une aile séparée à chaque étage.
  • Matériau du tuyau - polypropylène.
  • Température de départ - 80⁰C.
  • La température de sortie est de 60⁰C.
  • Delta de température - 20⁰C.
  • Hauteur sous plafond - 3 m.
  • Région - Crimée (sud).
  • La température moyenne des cinq jours les plus froids de l'hiver est de -12 ° C.
  1. 340 × 3 = 1020 (m³) - volume de la pièce;
  2. 20- (-12) = 32 (C) - la différence (delta) de température entre la pièce et la rue;
  3. 1020 × 1 × 32 / 860≈38 (kW) - puissance du circuit de chauffage;
  4. Détermination de la section de tuyau dans la première section de la chaudière à la dérivation. Selon le tableau ci-dessous, les tubes de section 50, 63 ou 75 mm conviennent à la transmission d'une puissance thermique de 38 kW. La première option est préférable, car fournit la vitesse la plus élevée du transporteur.
  5. Pour répartir le flux du transporteur entre les premier et deuxième étages, des ouvrages de référence prescrivent des tuyaux de diamètre 32 mm et 40 mm pour des puissances respectives de 18 et 20 kW.
  6. À chaque étage, le circuit est divisé en deux lignes avec une charge équivalente de 10 et 9 kW, respectivement, et une section de 25 mm.
  7. Lorsque la charge diminue à cause du refroidissement du liquide de refroidissement, le diamètre des tuyaux doit être réduit à 20 mm (au premier étage - après le deuxième radiateur, au deuxième - après le troisième).
  8. Le câblage inversé est effectué dans le même ordre.

Pour calculer en utilisant la formule D = √354x (0.86xQ / ∆t) / V, nous prenons la vitesse de la porteuse à 0,6 m / s. Nous obtenons les données suivantes: √354x (0.86 × 38/20) / 0.6-131 mm. C'est le diamètre nominal du pipeline. Pour le mettre en pratique, il est nécessaire de sélectionner différents diamètres de conduite sur différentes sections du pipeline, qui seront en moyenne réduites aux données calculées conformément à l'algorithme décrit dans les articles 4-7.

Détermination du diamètre de tuyau pour un système à un tuyau à circulation forcée

Comme dans le cas précédent, le calcul est effectué selon le schéma désigné. La seule exception est l’action des équipements de pompage, qui augmente la vitesse de déplacement du support et assure l’uniformité de sa température dans le circuit.

  1. Une réduction significative de la puissance (jusqu'à 8,5 kW) ne se produit que sur le quatrième radiateur, où le passage à un diamètre de 15 mm a lieu.
  2. Après le cinquième radiateur, il se produit une transition vers une section transversale de 12 mm.

C'est important! L’utilisation de tuyaux en un autre matériau apportera des ajustements au calcul, car Chaque matériau a un niveau de conductivité thermique différent. Il est particulièrement important de prendre en compte la perte de chaleur du pipeline en métal.

Caractéristiques du calcul de la section transversale des tuyaux métalliques

Les systèmes de chauffage constitués de tuyaux métalliques doivent tenir compte du coefficient de perte de chaleur à travers les murs. Ceci est particulièrement important avec une longueur de conduite importante, lorsque la perte de chaleur sur chaque compteur de mètres peut avoir des conséquences désastreuses pour les radiateurs finaux.

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