Comment faire le calcul du chauffage des tuyaux de

Lors de l’installation d’un système de chauffage dans une maison ou un appartement privé, l’objectif principal est toujours de tirer le maximum d’efficacité de l’équipement afin que l’argent dépensé soit consacré au chauffage de la pièce.

Ceci est possible avec une sélection appropriée:

• non seulement le système et les radiateurs;
• mais aussi le diamètre des tuyaux;
• ainsi que le matériau de leur fabrication.

Apprenons à faire de tels calculs, faisons attention aux matériaux les plus rentables et visionnons un clip vidéo sur ces matériaux.

Tuyaux de chauffage

• Le calcul du diamètre et de l'hydraulique des canalisations n'est possible que s'il existe des paramètres de base pour cela, tels que:

1. Matériel de fabrication, par exemple, acier, cuivre, fonte, ciment chrysotile, polypropylène.
2. Diamètre intérieur.
3. Données sur le diamètre et le matériau des raccords.
4. Épaisseur de paroi des tuyaux, raccords et raccords.

• Il n’est pas clair où l’opinion est apparue qu’avec une augmentation du diamètre des tuyaux, la qualité du chauffage augmente, tout comme avec une augmentation de la surface du pipeline, le transfert de chaleur augmente. Théoriquement, cela ressemble bien sûr à la vérité, mais en réalité tout est différent.
• Tout d'abord, pour les tuyaux de grand diamètre, il est nécessaire de pomper dans le système une grande quantité de liquide de refroidissement qui doit être chauffée. En conséquence, la consommation d'énergie consommée (électricité, gaz, combustible liquide ou solide) augmente. Et les tuyaux eux-mêmes ne sont pas un appareil de chauffage (dans les radiateurs de chauffage, la méthode de convection est utilisée, c’est-à-dire que le rendement augmente considérablement), il s’avère que la consommation de matériaux et d’énergie n’est pas justifiée.
• En outre, une augmentation de fluide dans le circuit entraîne une diminution de la pression dans le système. Vous devrez donc installer une pompe de circulation auxiliaire pour le système de chauffage au retour, ce qui entraîne à nouveau certains coûts. Bien sûr, même avec un grand diamètre des tuyaux de contour, il est tout à fait possible d’atteindre la température requise dans une pièce chauffée, mais le prix des matériaux et des sources d’énergie sera trop élevé.

Attention! Pour une installation et un fonctionnement optimaux du système de chauffage (lors du choix du diamètre), la pression dans chaque anneau de circulation doit être supérieure de 10% aux pertes causées par la résistance hydraulique.

Détermination du diamètre

Pour les calculs professionnels sur le diamètre des tuyaux de chauffage, les ingénieurs en chauffage utilisent un grand nombre de formules. De tels calculs sont généralement nécessaires pour les projets de bâtiments résidentiels et publics à plusieurs étages, d'entreprises et d'autres institutions. Il est peu probable que vous ayez besoin de chiffres aussi précis pour votre maison. Nous vous proposons donc un schéma simplifié que tout plombier peut utiliser.

La formule pour de tels calculs est la suivante: D = v354 * (0.86 * Q /? T) / V, et il suffit maintenant de substituer les valeurs des paramètres sous les lettres.

Ici:

• D est le diamètre du tuyau (cm);
• Q - charge sur la surface mesurée (kW);
• ?t est la différence de température dans les tuyaux d’écoulement et de retour (t? C);
• V - Vitesse du liquide de refroidissement dans le système (m / s).

Note Si sur l’alimentation en liquide de refroidissement de la chaudière, sa température est de 80 ° C et lors du retour à la chaudière de 60 ° C, la valeur de T sera égale à? T = 80-60 = 20 ° C.

Relation proportionnelle entre le débit et le diamètre de la conduite

Calcul de la puissance thermique (charge)

Pour déterminer la capacité thermique optimale du système de chauffage d'une maison individuelle, vous pouvez utiliser la formule suivante: Qt = V *? T * K / 860.

Maintenant, encore une fois, il suffit de substituer les valeurs numériques à la place des caractères et ici:

• Qt est la puissance calorifique requise pour une pièce donnée (kW / h);
• V - volume de la pièce chauffée (m³)
• ?t est la différence de température dans les tuyaux d’écoulement et de retour (t? C);
• K - coefficient de déperdition thermique de la pièce (en fonction du type de bâtiment, de l'épaisseur des murs et de l'isolation thermique);
• 860 - conversion en kW / h.

Dans le secteur privé, les bâtiments peuvent être très différents les uns des autres, mais les valeurs suivantes du coefficient de perte de chaleur (K) y sont souvent utilisées:

• Si la structure architecturale a une construction simplifiée (bois, métal ondulé) et qu'il n'y a pas d'isolation, alors K = 3-4;
• Construction simplifiée d'une structure architecturale à faible degré d'isolation thermique, par exemple, pose d'une brique ou d'un bloc de mousse de 405x400x200 mm - ici, K = 2-2,9;
• Dans les structures architecturales standard (deux briques et un petit nombre de fenêtres et de portes, le toit est standard) K = 1-1.9;
• Avec un degré élevé d'isolation thermique pour les structures architecturales standard avec un petit nombre de fenêtres et de portes et un toit et un plancher chauffés, l'instruction indique que K = 0,6-0,9.

Si vous devez calculer le diamètre du tuyau, comme indiqué ci-dessus, vous avez besoin de la valeur de la différence de température entre la rue et la pièce. À l’intérieur, la température ambiante (18-20 ° C) ou celle qui vous convient le mieux est considérée comme un point de référence. Dans la rue, vous devez remplacer la valeur moyenne acceptée pour votre région.

Par exemple, votre pièce a un volume de 3,5 * 5,5 * 2,6 = 50,05 m³ et il est bien isolé, c'est-à-dire qu'il y a des murs épais ou isolés, le sol et le plafond sont isolés, et nous utilisons le coefficient de 0,9. Dans la région de Moscou, la température moyenne de l’air en hiver est de -28 ° C et, pour un microclimat dans la pièce, nous prenons une valeur de 20 ° C, la valeur de? T sera alors égale à 28 + 20 = 48 ° C. Dans ce cas, Qt = 50,05 * 48 * 0,9 / 860 × 2,5 / heure.

Vitesse du liquide de refroidissement

Note La vitesse minimale du liquide de refroidissement pour les systèmes de chauffage ne doit pas être inférieure à 0,2-0,25 m / s. Dans les cas où la vitesse tombe en dessous de cette valeur, l'air commence à sortir du liquide, ce qui contribue à la formation de bouchons d'air. Dans de tels cas, l'efficacité du circuit peut être partiellement perdue et, dans certaines situations, le système peut être totalement inactif, car le débit s'arrête complètement et ceci se produit lorsque la pompe de circulation est en marche.

Tableau pour déterminer le diamètre du tuyau

Note La densité de l'eau à 80 ° C est égale à 971,8 kg / m3.

La vitesse du fluide dans le circuit de chauffage peut aller de 0,6 m / s à 1,5 m / s, mais dans les cas où une valeur plus grande est observée, le bruit hydraulique dans le système est considérablement réduit. Par conséquent, nous prendrons la vitesse de 1,5 m / s comme valeur de départ.

Lorsque nous avons toutes les valeurs nécessaires, nous pouvons les substituer dans la formule D = v354 * (0.86 * Q /? T) / V, auquel cas nous aurons D = v354 * (0.86 * 2.5 / 20) / 1 5? 1,34, alors nous avons besoin d'un tuyau d'un diamètre intérieur de 14 mm

Bien sûr, lorsque vous effectuez vous-même un système de chauffage dans votre maison, la probabilité que vous utilisiez des formules pour les calculs soit négligeable, mais dans ce cas, il existe un manuel sous la forme de tableaux situé dans cet article. En outre, le tableau prend en compte le type de circulation de fluide, qui peut être forcé ou naturel.

De nos jours, le plus souvent (en particulier dans le secteur privé), les circuits de radiateurs, ainsi que la distribution des tuyaux de chauffage pour les systèmes de chauffage par le sol, sont fabriqués en polypropylène. De tous les matériaux utilisés dans ce cas, ce matériau a la conductivité thermique la plus faible, mais néanmoins, dans les endroits où les tuyaux traversent des zones froides, ils doivent être chauffés.

Conclusion

En conclusion, nous pouvons dire que le diamètre extérieur le plus couramment utilisé des tuyaux en polypropylène pour les circuits de chauffage dans le secteur privé est de 20, 25,32 et 40 mm. Les éléments chauffants des radiateurs ont généralement une section transversale de 20 mm, parfois 25 mm, et des conduits plus épais sont utilisés comme colonnes montantes.