Какой диаметр трубы использовать для теплого водяного пола


Труба для теплого пола как выбрать

Какие трубы лучше

Схема монтажа медных труб теплого пола.

Следует сразу отметить, что использование водяного теплого пола в многоквартирных домах ограничено. Полное переоборудование системы отопления может привести к тому, что в соседних квартирах жильцы начнут мерзнуть. А это обязательно повлечет за собой разбирательства и конфликты не только с соседями, но и с обслуживающими компаниями. Разрешение на такую перепланировку получить очень трудно. Все эти обстоятельства свидетельствуют о том, что монтировать водяную систему теплого пола целесообразнее в частных домах. В основе подобной системы лежат трубы, и от их правильного выбора зависит качество функционирования теплого пола.

Медная труба для теплого пола

Наилучшим вариантом для являются медные трубы. Для монтажа такой отопительной системы требуется специальное оборудование, которым располагают только фирмы специализирующиеся на данном виде деятельности. Поэтому выбрав для устройства отопления медные трубы, нужно быть готовым к дополнительным тратам на их установку. Во многих странах Европы используются именно трубы из меди, ведь они отличаются прекрасной теплопроводностью и долгим сроком службы. Единственный минус медных труб – их высокая стоимость.

Металлопластик для пола

Один из самых распространенных вариантов труб для устройства теплого пола – металлопластик – считается наиболее сбалансированным и производительным вследствие своей долговечности, высокого КПД и доступной цены. Внутренняя алюминиевая прослойка способствует повышению теплопроводности, а наличие полимерных слоев делает материал более устойчивым к «зарастанию» и механическим повреждениям.

Трубы из полипропилена

Полипропилен применяют очень редко, так же, как и медь, но причины другие. Главный минус – относительно большой радиус изгиба (не меньше, чем 8 диаметро

Расход в трубе

Средняя скорость потока жидкости и диаметр трубы для известного расхода

Скорость жидкости в трубе неравномерна по площади сечения. Поэтому используется средняя скорость, которая рассчитывается уравнение неразрывности для установившегося потока как:

Калькулятор диаметра трубы

Рассчитайте диаметр трубы для известного расхода и скорости.Рассчитайте скорость потока для известного диаметра трубы и расхода. Преобразование объемного расхода в массовый. Рассчитайте объемный расход идеального газа при различных условиях давления и температуры.

Диаметр трубы можно рассчитать, если объемный расход и скорость известны как:

где: D - внутренний диаметр трубы; q - объемный расход; v - скорость; А - площадь поперечного сечения трубы.

Если известен массовый расход, то диаметр можно рассчитать как:

где: D - внутренний диаметр трубы; w - массовый расход; ρ - плотность жидкости; v - скорость.

Простой расчет диаметра трубы

Взгляните на эти три простых примера и узнайте, как с помощью калькулятора рассчитать диаметр трубы для известного расхода жидкости и желаемого расхода жидкости.

Ламинарный и турбулентный режим течения жидкости в трубе, критическая скорость

Если скорость жидкости внутри трубы мала, линии тока будут прямыми параллельными линиями. Поскольку скорость жидкости внутри труба постепенно увеличивается, линии тока будут оставаться прямыми и параллельными стенке трубы, пока не будет достигнута скорость когда линии тока колеблются и внезапно превращаются в размытые узоры.Скорость, с которой это происходит, называется «критическая скорость». При скоростях выше «критической» линии тока случайным образом рассеиваются по трубе.

Режим течения, когда скорость ниже «критической», называется ламинарным потоком (вязким или обтекаемым потоком). В ламинарном режиме потока скорость наибольшая на оси трубы, а на стенке скорость равна нулю.

Когда скорость больше «критической», режим течения является турбулентным. В турбулентном режиме течения наблюдается нерегулярный случайное движение частиц жидкости в направлениях, поперечных направлению основного потока. Изменение скорости турбулентного потока составляет более однородный, чем в ламинарном.

В турбулентном режиме потока у стенки трубы всегда имеется тонкий слой жидкости, которая движется ламинарным потоком.Этот слой известен как пограничный слой или ламинарный подслой. Для определения режима потока используйте калькулятор числа Рейнольдса.

Число Рейнольдса, турбулентный и ламинарный поток, скорость потока в трубе и вязкость

Характер потока в трубе, согласно работе Осборна Рейнольдса, зависит от диаметра трубы, плотности и вязкости. текущей жидкости и скорость потока.Используется безразмерное число Рейнольдса, которое представляет собой комбинацию этих четырех переменные и могут рассматриваться как отношение динамических сил массового потока к напряжению сдвига из-за вязкости. Число Рейнольдса:

где: D - внутренний диаметр трубы; v - скорость; ρ - плотность; ν - кинематическая вязкость; μ - динамическая вязкость;

Калькулятор числа Рейнольдса

Рассчитайте число Рейнольдса с помощью этого простого в использовании калькулятора.Определите, является ли поток ламинарным или бурный. Применимо для жидкостей и газов.

Это уравнение можно решить с помощью и калькулятор режима течения жидкости.

Течение в трубах считается ламинарным, если число Рейнольдса меньше 2320, и турбулентным, если число Рейнольдса больше 4000.Между этими двумя значениями находится «критическая» зона, где поток может быть ламинарным, турбулентным или в процесс изменений и в основном непредсказуем.

При расчете числа Рейнольдса для эквивалентного диаметра некруглого поперечного сечения (четырехкратный гидравлический радиус d = 4xRh) используется, а гидравлический радиус можно рассчитать как:

Rh = проходное сечение / периметр смачивания

Это относится к квадратному, прямоугольному, овальному или круглому каналу, если поток не имеет полного сечения.Из-за большого разнообразия жидкостей, используемых в современных промышленных процессах, одно уравнение который может использоваться для потока любой жидкости в трубе, дает большие преимущества. Это уравнение - формула Дарси, но один фактор - коэффициент трения нужно определять экспериментально. Эта формула имеет широкое применение в области механики жидкости и широко используется на этом веб-сайте.

Уравнение Бернулли - сохранение напора жидкости

Если потерями на трение пренебречь и энергия не добавляется или не отбирается из системы трубопроводов, общий напор H, который является суммой подъемного напора, напора и скоростного напора, будет постоянным для любой точки. линии тока жидкости.

Это выражение закона сохранения напора для потока жидкости в трубопроводе или линии тока, известное как Уравнение Бернулли:

где: Z 1,2 - высота над референтным уровнем; p 1,2 - абсолютное давление; v 1,2 - скорость; ρ 1,2 - плотность; г - ускорение свободного падения

Уравнение Бернулли используется в нескольких калькуляторах на этом сайте, например калькулятор падения давления и расхода, Измеритель расхода трубки Вентури и вычислитель эффекта Вентури и Калькулятор размеров диафрагмы и расхода.

Поток трубы и падение давления на трение, потери энергии напора | Формула Дарси

Из уравнения Бернулли выводятся все другие практические формулы с изменениями, связанными с потерями и выигрышем энергии.

Как и в реальной системе трубопроводов, существуют потери энергии, и энергия добавляется или забирается из жидкости. (с использованием насосов и турбин) они должны быть включены в уравнение Бернулли.

Для двух точек одной линии тока в потоке жидкости уравнение можно записать следующим образом:

где: Z 1,2 - высота над референтным уровнем; p 1,2 - абсолютное давление; v 1,2 - скорость; ρ 1,2 - плотность; ч L - потеря напора из-за трения в трубе; H p - напор насоса; H T - головка турбины; г - ускорение свободного падения;

Поток в трубе всегда вызывает потерю энергии из-за трения.Потери энергии можно измерить как падение статического давления. по направлению потока жидкости двумя манометрами. Общее уравнение падения давления, известное как формула Дарси, выражается в метрах жидкости составляет:

где: ч L - потеря напора из-за трения в трубе; f - коэффициент трения; L - длина трубы; v - скорость; D - внутренний диаметр трубы; г - ускорение свободного падения;

Чтобы выразить это уравнение как падение давления в ньютонах на квадратный метр (Паскали), замена соответствующих единиц приводит к:

Калькулятор падения давления

Калькулятор на основе уравнения Дарси.Рассчитайте падение давления для известного расхода или рассчитать расход при известном падении давления. Включен расчет коэффициента трения. Применимо для ламинарных и турбулентных потоков, круглых или прямоугольных труб.

где: Δ p - падение давления из-за трения в трубе; ρ - плотность; f - коэффициент трения; L - длина трубы; v - скорость; D - внутренний диаметр трубы; Q - объемный расход;

Уравнение Дарси может использоваться как для ламинарного, так и для турбулентного режима течения и для любой жидкости в трубе.С некоторыми ограничениями, Уравнение Дарси можно использовать для газов и паров. Формула Дарси применяется, когда диаметр трубы и плотность жидкости постоянны и труба относительно прямая.

Коэффициент трения для шероховатости трубы и число Рейнольдса в ламинарном и турбулентном потоках

Физические значения в формуле Дарси очень очевидны и могут быть легко получены, если известны такие свойства трубы, как D - внутренняя часть трубы. диаметр, L - длина трубы, а когда известен расход, скорость легко вычисляется с помощью уравнения неразрывности.Единственная ценность что необходимо определить экспериментально, так это коэффициент трения. Для режима ламинарного течения Re <2000 коэффициент трения можно рассчитать: но для турбулентного режима течения, где Re> 4000 используются экспериментально полученные результаты. В критической зоне, где находится Рейнольдс число от 2000 до 4000, могут иметь место как ламинарный, так и турбулентный режим потока, поэтому коэффициент трения неопределен и имеет более низкий пределы для ламинарного потока и верхние пределы, основанные на условиях турбулентного потока.

Если поток ламинарный и число Рейнольдса меньше 2000, коэффициент трения можно определить по уравнению:

где: f - коэффициент трения; Re - число Рейнольдса;

Когда поток турбулентный и число Рейнольдса выше 4000, коэффициент трения зависит от относительной шероховатости трубы. а также от числа Рейнольдса.Относительная шероховатость трубы - это шероховатость стенки трубы по сравнению с диаметром трубы e / D . Поскольку внутренняя шероховатость трубы фактически не зависит от диаметра трубы, трубы с меньшим диаметром трубы будут иметь более высокую относительная шероховатость, чем у труб большего диаметра, поэтому трубы меньшего диаметра будут иметь более высокий коэффициент трения чем трубы большего диаметра из того же материала.

Наиболее широко принятыми и используемыми данными для коэффициента трения в формуле Дарси является диаграмма Муди.На диаграмме Муди коэффициент трения может быть определена на основании значения числа Рейнольдса и относительной шероховатости.

Падение давления является функцией внутреннего диаметра в пятой степени. Со временем в эксплуатации внутренняя часть трубы покрывается налетом грязи и окалины, и часто бывает целесообразно учитывать ожидаемые изменения диаметра. Также можно ожидать увеличения шероховатости при использовании из-за коррозии или накипи со скоростью, определяемой материалом трубы. и природа жидкости.

Когда толщина ламинарного подслоя (ламинарный пограничный слой δ ) больше, чем шероховатость трубы e , поток называется потоком в гидравлически гладкой трубе, и можно использовать уравнение Блазиуса:

где: f - коэффициент трения; Re - число Рейнольдса;

Толщина пограничного слоя может быть рассчитана на основе уравнения Прандтля как:

где: δ - толщина пограничного слоя; D - внутренний диаметр трубы; Re - число Рейнольдса;

Для турбулентного течения с Re <100 000 (уравнение Прандтля) можно использовать:

Для турбулентного течения с Re> 100 000 (уравнение Кармана) можно использовать:

Наиболее распространенным уравнением, используемым для расчета коэффициента трения, является формула Колебрука-Уайта и он используется для турбулентного потока в калькуляторе падения давления:

где: f - коэффициент трения; Re - число Рейнольдса; D - внутренний диаметр трубы; k r - шероховатость трубы;

Статическое, динамическое и полное давление, скорость потока и число Маха

Статическое давление - это давление жидкости в потоке.Общее давление - это давление жидкости, когда она находится в состоянии покоя, т.е. скорость снижается до 0.

Общее давление можно рассчитать с помощью теоремы Бернулли. Представьте себе, что поток остановлен в одной точке линии потока. без потери энергии теорему Бернулли можно записать как:

Если скорость в точке 2 v 2 = 0, давление в точке 2 больше, чем общее p 2 = p t :

где: р - напор; p т - полное давление; v - скорость; ρ - плотность;

Разница между общим и статическим давлением представляет собой кинетическую энергию жидкости и называется динамическим давлением.

Динамическое давление для жидкостей и потока несжимаемой жидкости при постоянной плотности можно рассчитать как:

где: р - напор; p т - полное давление; p d - динамическое давление; v - скорость; ρ - плотность;

Если динамическое давление измеряется с помощью таких инструментов, как зонд Прандтля или трубка Пито, скорость можно рассчитать в одна точка линии потока как:

где: р - напор; p т - полное давление; p d - динамическое давление; v - скорость; ρ - плотность;

Для газов и более M

.

Основы системы отопления и охлаждения: советы и рекомендации

Как только воздух нагревается или охлаждается у источника тепла / холода, его необходимо распределить по различным комнатам вашего дома. Этого можно добиться с помощью систем с принудительной подачей воздуха, гравитации или излучения, описанных ниже.

Системы нагнетания воздуха

Система принудительной подачи воздуха распределяет тепло, производимое печью, или холод, производимый центральным кондиционером, через вентилятор с электрическим приводом, называемый нагнетателем, который нагнетает воздух через систему металлических каналов в комнаты в вашем доме.По мере того, как теплый воздух из печи втекает в комнаты, более холодный воздух в комнатах стекает через другой набор каналов, называемый системой возврата холодного воздуха, в печь для обогрева. Эта система регулируется: вы можете увеличивать или уменьшать количество воздуха, проходящего через ваш дом. В центральных системах кондиционирования воздуха используется та же система принудительной подачи воздуха, включая вентилятор, для распределения холодного воздуха по комнатам и для возврата более теплого воздуха для охлаждения.

Объявление

Проблемы с системами принудительной подачи воздуха обычно связаны с неисправностью вентилятора.Воздуходувка также может быть шумной и добавляет стоимость электроэнергии к стоимости топочного топлива. Но поскольку в ней используется воздуходувка, система принудительной подачи воздуха является эффективным способом отвода тепла или охлаждения воздуха по всему дому.

Гравитационные системы

Гравитационные системы основаны на принципе подъема горячего воздуха и опускания холодного воздуха. Следовательно, гравитационные системы нельзя использовать для распределения холодного воздуха из кондиционера. В гравитационной системе печь располагается рядом с полом или под ним.Нагретый воздух поднимается по воздуховодам и попадает в пол по всему дому. Если печь расположена на первом этаже дома, тепловые регистры обычно располагаются высоко на стенах, потому что регистры всегда должны быть выше печи. Нагретый воздух поднимается к потолку. По мере того, как воздух охлаждается, он опускается, входит в каналы возвратного воздуха и возвращается в печь для повторного нагрева.

Другой основной системой распределения для отопления является лучистая система.Источником тепла обычно является горячая вода, которая нагревается печью и циркулирует по трубам, встроенным в стену, пол или потолок.

Радиант Системс

Излучающие системы работают, обогревая стены, пол или потолок комнат или, что чаще всего, обогревая радиаторы в комнатах. Затем эти предметы нагревают воздух в комнате. В некоторых системах используются электрические нагревательные панели для выработки тепла, которое излучается в комнаты. Как и настенные гравитационные обогреватели, эти панели обычно устанавливают в теплом климате или там, где электричество относительно недорогое.Системы излучающего излучения нельзя использовать для распределения холодного воздуха от кондиционера.

Радиаторы и конвекторы, наиболее распространенные средства распределения лучистого тепла в старых домах, используются с системами водяного отопления. Эти системы могут зависеть от силы тяжести или от циркуляционного насоса для циркуляции нагретой воды от котла к радиаторам или конвекторам. Система, в которой используется насос или циркулятор, называется гидравлической системой.

Современные системы лучистого отопления часто встраиваются в дома, построенные на фундаменте из бетонных плит.Под поверхностью бетонной плиты прокладывается сеть водопроводных труб. Когда бетон нагревается трубами, он нагревает воздух, соприкасающийся с поверхностью пола. Плита не должна сильно нагреваться; в конечном итоге он будет контактировать с воздухом по всему дому и нагревать его.

Системы Radiant - особенно когда они зависят от силы тяжести - подвержены ряду проблем. Трубы, используемые для распределения нагретой воды, могут забиться минеральными отложениями или наклониться под неправильным углом.Бойлер, в котором вода нагревается у источника тепла, тоже может выйти из строя. В новых домах системы горячего водоснабжения устанавливаются редко.

В следующем разделе вы узнаете, как термостат и другие элементы управления используются для поддержания микроклимата в помещении, создаваемого вашими системами отопления и охлаждения.

.

25 способов экономии воды

Рядом с воздухом вода - самый важный элемент для сохранения жизни. Вода - это товар конечного потребления, который, если не использовать должным образом, приведет к дефициту в ближайшем будущем. Экономия воды может иметь большое значение, чтобы помочь облегчить эту надвигающуюся нехватку.

1.Проверьте унитаз на предмет протечек.

Капните несколько капель пищевого красителя в унитаз. Если без промывки в емкости начинает проявляться окраска, значит, у вас есть утечка, из-за которой может тратиться более 100 галлонов воды в день.

2. Прекратите использовать туалет как пепельницу или корзину для мусора

Каждый окурок или салфетка, которую вы смываете, также смывает от пяти до семи галлонов воды.

3. Поместите пластиковую бутылку в унитаз

Насыпьте на дно литровой бутылки один-два дюйма песка или гальки, чтобы утяжелить ее. Наполните оставшуюся часть бутылки водой и поместите ее в унитаз, подальше от рабочего механизма.В обычном доме бутылка может сэкономить пять или более галлонов воды каждый день без ущерба для эффективности туалета. Если ваш резервуар достаточно большой, вы можете даже поместить в него две бутылки.

4. Принимайте более короткие душевые

Обычный душ требует от пяти до десяти галлонов воды в минуту.Ограничьте прием душа временем, которое требуется, чтобы мыть, смыть и встать.

5. Установите водосберегающие душевые лейки или ограничители потока

В вашем магазине оборудования или сантехники есть недорогие насадки для душа или ограничители потока, которые сократят поток воды примерно до трех галлонов в минуту вместо пяти-десяти.Их легко установить, и душ по-прежнему будет очищать и освежать.

6. Принять ванну

Частично заполненная ванна использует меньше воды, чем любой душ, кроме самого короткого.

7.Выключайте воду во время чистки зубов

Перед чисткой смочите кисть и наполните стакан для полоскания рта.

8. Выключайте воду во время бритья

Налейте на дно раковины несколько дюймов теплой воды, чтобы ополоснуть бритву.

9. Проверить герметичность кранов и трубопроводов

Даже небольшая капля может привести к потере 50 или более галлонов воды в день.

10.Используйте автоматическую посудомоечную машину только для полной загрузки

Каждый раз, когда вы запускаете посудомоечную машину, вы используете около 25 галлонов воды.

11. Используйте вашу автоматическую стиральную машину только при полной загрузке

Ваша автоматическая стиральная машина использует от 30 до 35 галлонов за цикл.

12. Не запускайте кран, пока чистите овощи

Вместо этого промойте овощи в миске или раковине с чистой водой.

13.Хранить бутылку с питьевой водой в холодильнике

Это положило конец расточительной практике использования проточной воды из-под крана для охлаждения и питья.

14. Если вы моете посуду вручную, не оставляйте воду для ополаскивания.

Если у вас две раковины, наполните одну водой для ополаскивания.Если у вас только одна раковина, сначала соберите всю вымытую посуду на решетку для посуды, а затем быстро ополосните ее с помощью распылителя или кастрюли с водой.

15. Проверить герметичность кранов и трубопроводов

Утечка сточных вод 24 часа в сутки, семь дней в неделю.Чтобы их остановить, обычно достаточно недорогой стиральной машины.

16. Поливайте газон только тогда, когда это необходимо

Полив по регулярному графику не допускает прохладных периодов или дождей, которые уменьшают потребность в поливе. Наступите на траву. Если он отскакивает, когда вы двигаете ногой, вода ему не нужна.

17. Замочите газон в воде

Когда вы поливаете газон, поливайте его достаточно долго, чтобы вода просочилась к корням там, где это необходимо. Слегка посыпанная поверхность просто испарится и будет потрачена впустую.

18.Вода в прохладное время дня

Раннее утро лучше сумерек, так как оно помогает предотвратить рост грибка.

19. Не поливать желоб

Разместите разбрызгиватели так, чтобы вода попадала на лужайку или в сад, а не там, где она не приносит пользы.Кроме того, избегайте полива в ветреные дни, когда большая часть воды может уноситься на улицы и тротуары.

20. Посадить засухоустойчивые деревья и растения

Многие красивые деревья и растения прекрасно растут без полива.

21.Положите слой мульчи вокруг деревьев и растений.

Мульча замедляет испарение влаги.

22. Используйте щетку для мытья проезжей части, тротуаров и ступенек

При использовании шланга расходуются сотни и сотни галлонов воды.

23. Не спускайте шланг во время мойки автомобиля

Вымойте машину из ведра с мыльной водой. Используйте шланг только для того, чтобы смыть его.

24.Скажите детям, чтобы они не играли со шлангом и разбрызгивателями

Дети любят играть под шлангом или разбрызгивателем в жаркий день. К сожалению, такая практика чрезвычайно расходует драгоценную воду, и ее не следует поощрять.

25. Проверить герметичность труб, шлангов, кранов и муфт

Утечки за пределами дома легче игнорировать, поскольку они не портят пол и не мешают спать по ночам.Однако они могут быть еще более расточительными, чем внутренние утечки воды, особенно когда они происходят на вашем основном водопроводе.

.

Смотрите также