Quel diamètre de tuyaux en polypropylène pour le chauffage à choisir

Lors de la conception et de l'installation d'un système de chauffage, la question se pose toujours: quel diamètre de tuyau choisir? Le choix du diamètre, et donc de la capacité des tuyaux, est important car vous devez vous assurer que la vitesse du liquide de refroidissement se situe entre 0,4 et 0,6 mètre par seconde, comme le recommandent les spécialistes. Dans le même temps, la quantité d'énergie requise (la quantité de liquide de refroidissement) doit être fournie aux radiateurs.

On sait que si la vitesse est inférieure à 0,2 m / s, il y aura stagnation de la congestion de l'air. Une vitesse supérieure à 0,7 m / s ne doit pas être utilisée pour des raisons d’économie d’énergie, car la résistance au mouvement du fluide devient importante (elle est directement proportionnelle au carré de la vitesse).

Quel type de pipeline devrais-je choisir?

Maintenant, de plus en plus pour le chauffage optent Tuyaux en polypropylène, qui, même si elles ont des inconvénients que la complexité d'assurer la qualité des joints et une grande dilatation thermique, mais ils sont très pas cher et facile à installer, ce qui est souvent le facteur décisif.

Quels tuyaux sont utilisés 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. Pour le chauffage, la marque PN25 (PN30) convient, pouvant supporter une pression de fonctionnement de 2,5 Atm à une température de liquide pouvant atteindre 120 ° C. C.

Les données sur l'épaisseur des murs sont données dans les tableaux.

De nombreux experts préfèrent les tuyaux et un renforcement interne en fibre de verre. Un tel pipeline est récemment devenu le plus utilisé dans les systèmes de chauffage privés.

Les problèmes de sélection du diamètre du pipeline de chauffage

Les tuyaux sont fabriqués dans des diamètres standard, à partir desquels il est nécessaire de faire un choix. Nous avons développé une solution standard pour la sélection des diamètres de conduite pour le chauffage de la maison, guidée par le fait que, dans 99% des cas, il est possible de sélectionner le diamètre optimal sans effectuer de calcul hydraulique.

Les diamètres extérieurs standard des tuyaux en polypropylène sont de 16, 20, 25, 32, 40 mm. Correspondant à ces valeurs, le diamètre interne des tuyaux de qualité PN25 est respectivement de 10,6, 13,2, 16,6, 21,2 et 26,6 mm.

Des informations plus détaillées sur les diamètres externes, les diamètres internes et l'épaisseur des parois des tuyaux en polypropylène sont données dans le tableau.

Quels diamètres dois-je connecter?

Nous devons assurer la fourniture de la production de chaleur nécessaire, qui dépendra directement de la quantité de fluide caloporteur fournie, mais la vitesse du fluide doit rester dans les limites prédéfinies de 0,3 à 0,7 m / s.

Il y a alors une telle correspondance des connexions (pour les tuyaux en polypropylène, le diamètre extérieur est indiqué):

  • 16 mm - pour le raccordement d'un ou deux radiateurs;
  • 20 mm - pour le raccordement d'un radiateur ou d'un petit groupe de radiateurs (radiateurs de puissance "ordinaire" de 1 à 2 kW, puissance maximale connectée - jusqu'à 7 kW, nombre de radiateurs jusqu'à 5 pièces);
  • 25 mm - pour le raccordement d'un groupe de radiateurs (généralement jusqu'à 8 pièces, puissance jusqu'à 11 kW) d'une aile (épaulement du schéma de câblage);
  • 32 mm - pour raccorder un étage ou la totalité de la maison, en fonction de la puissance calorifique (généralement jusqu'à 12 radiateurs, respectivement, puissance calorifique jusqu'à 19 kW);
  • 40 mm - pour le coffre d'une maison, s'il y en a une (20 radiateurs - jusqu'à 30 kW).

Considérer plus en détail le choix du diamètre des tuyaux, en s’appuyant sur les correspondances d’énergie, de vitesse et de diamètre calculées au préalable.

Le rapport entre le diamètre de la conduite, la vitesse du fluide et la production de chaleur

Passons à la table de la correspondance de la vitesse avec la quantité de puissance thermique.

Le tableau indique les valeurs de la production de chaleur en W, et en dessous, la quantité de réfrigérant en kg / min est indiquée. Lorsque la température est de 80 ° C, la température de retour est de 60 ° C et la température ambiante de 20 ° C.

Sélection de tuyaux pour la capacité

On peut voir sur le tableau qu'à une vitesse de 0,4 m / s, environ la quantité de chaleur suivante sera fournie, le long de tuyaux en polypropylène du 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 environ 70% plus élevées, ce qui n'est pas difficile à apprendre du tableau.

Et combien de chaleur avons-nous besoin?

Quelle quantité de chaleur le pipeline doit-il fournir?

Considérons plus en détail l’exemple suivant: quelle quantité de chaleur est généralement fournie à travers les conduites et nous choisirons les diamètres optimaux des conduites.
Il y a une maison avec une superficie de 250 mètres carrés, qui est bien isolée (comme l'exige la norme SNiP), donc elle perd de la chaleur en hiver de 1 kW avec 10 mètres carrés. Pour chauffer toute la maison, il faut fournir 25 kW (puissance maximale). Pour le premier étage - 15 kW. Pour le deuxième étage - 10 kW.

Notre système de chauffage est à deux tubes. Un tuyau est fourni avec un liquide de refroidissement chaud, de l'autre, un tuyau refroidi est transféré à la chaudière. Entre les tuyaux dans des radiateurs connectés en parallèle.

A chaque étage, les tuyaux se divisent en deux ailes avec la même puissance calorifique, pour le premier étage - pour 7,5 kW, pour le deuxième étage - pour 5 kW.

Ainsi, de la chaudière au branchement entre étages, il y a 25 kW. Par conséquent, nous aurons besoin de conduites principales d’un diamètre interne d’au moins 26,6 mm, de sorte que la vitesse ne dépasse pas 0,6 m / s. Un tube en polypropylène de 40 mm convient.

De la ramification entre étages - au premier étage à la ramification sur les ailes - vient 15 kW. Ici, selon le tableau, pour une vitesse inférieure à 0,6 m / s, un diamètre de 21,2 mm convient, par conséquent, nous utilisons un tuyau avec un diamètre extérieur de 32 mm.

Sur l'aile du 1er étage, il y a 7,5 kW - le diamètre intérieur est de 16,6 mm - le polypropylène avec les 25 mm extérieurs.

Pour chaque radiateur, dont la puissance n'excède pas 2 kW, il est possible de fabriquer un robinet d'un diamètre extérieur de 16 mm, mais cette installation n'étant pas techniquement réalisable, les tuyaux ne sont pas populaires.

En conséquence, au deuxième étage avant 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 par un tuyau de 20 mm.

Comme vous pouvez le constater, tout se résume à un choix simple parmi les diamètres standard des tubes disponibles dans le commerce. Dans les petites installations domestiques, jusqu'à une douzaine de radiateurs, dans les réseaux de distribution sans issue, les tuyaux en polypropylène de 25 mm sont principalement utilisés - sur l'aile, 20 mm - sur l'appareil. et 32 ​​mm "sur la ligne principale de la chaudière."

Caractéristiques de choix d'autres équipements

Les diamètres des tuyaux peuvent également être choisis pour des conditions de résistance hydraulique pour une longueur de conduite exceptionnellement longue, à laquelle il est possible d'aller au-delà des caractéristiques techniques des pompes. Mais cela peut être pour les magasins de production, et dans la construction privée est pratiquement pas trouvé.

. Logement 150 mètres carrés, selon les termes du système de radiateur chaudière à résistance hydraulique toujours de type approprié de la pompe 25 - 40 (pression de 0,4 atm), il peut aussi venir à 250m et q, dans certains cas, et pour les maisons à 300 mètres carrés. - 25 - 60 (tête à 0,6 atm).

Le pipeline est calculé à la capacité maximale. Mais le système, si et quand 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, à charge maximale, la vitesse du liquide de refroidissement est de 0,7 m / s.

En pratique, la vitesse de l'eau dans les tuyaux de chauffage est réglée par une pompe à trois vitesses de rotor. En outre, la puissance fournie est régulée par la température du caloporteur et la durée de fonctionnement du système, et dans chaque pièce peut être régulée en éteignant le radiateur du système en utilisant une tête thermique avec une soupape de pression. Ainsi, avec le diamètre du pipeline, nous nous assurons que la vitesse est inférieure à 0,7 m à la puissance maximale, mais le système fonctionnera principalement avec une vitesse inférieure du fluide.

Quel diamètre de tuyau convient le mieux pour chauffer une maison privée et pourquoi?

Comme vous le savez, le rendement énergétique du système de chauffage dépend non seulement de la capacité de la chaudière et du nombre de radiateurs. Ceci est un paramètre assez complexe lié au régime climatique de la région, les matériaux dont la maison est construite, la qualité et la quantité de matériel de chauffage et d'accessoires. Et les tuyaux de chauffage jouent le rôle d’un des premiers violons dans le système de chauffage.

Quel diamètre de tuyau convient le mieux 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 pour cela, cependant, il existe d'autres concepts permettant d'effectuer cette opération de manière indépendante. Nous allons ouvrir légèrement le «voile du secret» et parler le plus simplement possible de schémas complexes de calculs qui permettent d’optimiser le chauffage de la maison de manière à ce qu’il soit chaud et confortable et qu’il ne soit pas nécessaire de jeter de l’argent.

Influence du type de tuyau et de la taille 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 une grande efficacité du circuit entier:

  • Débit et coefficient de transfert thermique. C'est à dire le volume total du liquide de refroidissement situé dans la conduite principale pendant une certaine période et soumis à chauffage.
  • La pression du liquide de refroidissement dans le circuit, la température et la vitesse de son mouvement.
  • Les pertes hydrauliques qui se produisent dans les zones de jonction des tuyaux et des éléments de différentes sections. Plus ces transitions sont nombreuses, plus la perte est importante.
  • Niveau de bruit du système de chauffage.

Il existe plusieurs types de diamètre:

  • Externe. Il tient compte de la section transversale de la cavité interne et de l'épaisseur des parois du tuyau. Utilisé dans la conception du système de chauffage.
  • Interne Reflète la valeur de la section transversale de la cavité interne du tuyau. Détermine le débit du pipeline.
  • Nominal (conditionnel). C'est la valeur moyenne des diamètres internes, obtenue à la suite de calculs.

Pour que le système de chauffage fonctionne correctement, il convient de prendre en compte, outre la section de la conduite, un certain nombre d'autres facteurs:

  • Propriétés du liquide de refroidissement: eau, antigel ou vapeur.
  • Le matériau à partir duquel les tuyaux sont fabriqués.
  • La vitesse du liquide de refroidissement.
  • Type de système de chauffage: simple ou double tube.
  • Type de circulation: naturelle ou forcée.

Matériel de tuyau

Avant de déterminer quel diamètre de tuyau convient le mieux pour chauffer une maison privée, il est nécessaire de décider quel matériau sera utilisé. Cela nous permet de désigner le mode d'installation, le coût du projet et d'anticiper les pertes de chaleur éventuelles. Tout d'abord, les tuyaux sont divisés en tuyaux en métal et en polymère.

Métal

  • Acier (noir, inox, galvanisé).

Caractérisé par une excellente résistance et résistance aux dommages mécaniques. Durée de vie - pas moins de 15 ans (avec traitement anti-corrosion jusqu'à 50 ans).

La température de fonctionnement est de 130⁰C. La pression maximale dans la conduite est de 30 atmosphères. Ne soyez pas inflammable. Cependant, ils sont difficiles, difficiles à installer (nécessitent un équipement spécial et des coûts en temps importants), sont sensibles à la corrosion. Un coefficient de transfert de chaleur élevé augmente la perte de chaleur même au stade du transport du liquide de refroidissement vers les radiateurs. La peinture post-installation est nécessaire. La surface interne est rugueuse, ce qui provoque l'accumulation de dépôts à l'intérieur du système.

L'acier inoxydable n'a pas besoin d'être peint et n'est pas soumis à des processus de corrosion, ce qui prolonge considérablement la durée de vie des tuyaux et du circuit de chauffage dans son ensemble.

La température maximale du milieu de travail est de 250 ° C. La pression de travail est de 30 atmosphères et plus. Ressource opérationnelle - 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 n'est compatible qu'avec le laiton. La finesse des parois intérieures empêche la formation de la plaque et ne dégrade pas le débit de la canalisation, ce qui réduit la résistance à l'écoulement et permet d'utiliser des tubes de diamètre plus petit. Plasticité, légèreté et connectique simple (brasage, raccords). La faible épaisseur des parois et des raccords réduit les pertes hydrauliques.

L'inconvénient le plus important est le coût extrêmement élevé, le prix des tubes en cuivre étant 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 l’usure des tuyaux de l’intérieur. Pour prolonger la durée de vie des tuyaux en cuivre, il est recommandé d’installer le système avec des filtres spéciaux.

La conductivité thermique élevée du cuivre pour éviter les pertes de chaleur nécessite l'installation de manchons isolants, mais en fait également un matériau indispensable pour les systèmes de "sols chauds".

Polymère

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

La durée de vie est de 30 ans. La température du support est de 95 ° C (pendant une courte durée - 130 ° C); un chauffage excessif entraîne une déformation des tuyaux, réduisant la durée de vie. Caractérisé par une résistance insuffisante au gel du liquide de refroidissement, à la suite de quoi ils éclatent. La douceur du revêtement interne empêche la formation de plaque, améliorant ainsi les paramètres hydrodynamiques du pipeline.

La ductilité du matériau permet de poser les tuyaux sans les 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 caloduc 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 sous l'influence de températures élevées sont sujets à une expansion linéaire importante, ce qui nécessite la disposition de boucles de compensation et de points de fixation supplémentaires.

Les analogues de polypropylène doivent contenir dans la structure une "couche anti-diffuse" qui empêche le contour du contour.

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 de 1,8 à 3 mm. Les raccords permettent une installation facile du circuit, mais augmentent les pertes hydrauliques.

Lors du choix du diamètre à choisir, il convient de tenir compte du caractère spécifique du marquage des différents tuyaux:

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

Pour déterminer le diamètre interne du tuyau, en connaissant les dimensions de la section transversale externe et une épaisseur de paroi, il résulte du diamètre extérieur otminusovat la valeur de l'épaisseur de paroi double.

Taille, température et pression optimales

Avec la disposition d'un petit circuit de chauffage de type standard, certaines recommandations de spécialistes permettront de se passer de calculs compliqués:

  • Pour les conduites à circulation naturelle du transporteur, des conduites de section interne de 30 à 40 mm sont recommandées. L'augmentation des paramètres menace un écoulement injustifié du liquide de refroidissement, une diminution de la vitesse de déplacement et une baisse de la pression du circuit intérieur.
  • Un diamètre trop petit des tuyaux entraînera une surcharge dans la canalisation, ce qui peut provoquer sa percée à la place des éléments de connexion.
  • Pour assurer la vitesse nécessaire du liquide de refroidissement et la pression nécessaire à l'intérieur du circuit avec circulation forcée, la préférence est donnée aux tuyaux dont la section ne dépasse pas 30 mm. Plus la section du tuyau est grande et plus la ligne principale est longue, plus la pompe de circulation est sélectionnée.

Important! La construction d'un système de chauffage efficace suppose l'utilisation de tuyaux de sections différentes sur différentes sections de la ligne principale.

La pression de fonctionnement du circuit ne doit pas dépasser la limite de stabilité:

  • construit dans l'échangeur de chaleur de la chaudière (max - 3 atm ou 0,3 MPa);
  • ou 0,6 MPa (avec le circuit de radiateur).

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

Le chauffage autonome vous permet d'ajuster la température du liquide de refroidissement indépendamment, en fonction de la saison et des besoins individuels des locataires de la maison. La température optimale se situe entre 70 et 80⁰C, dans les systèmes de chauffage à vapeur - 120-130⁰C. La meilleure solution serait l'utilisation de gaz ou de chaudières électriques, ce qui permet de contrôler et de réguler le circuit de chauffage, ce qui est faux d'équipement de 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 un circuit est de 105⁰C, dans un câblage à deux circuits - 95⁰C.
  • Dans les conduites en plastique, la température du support est limitée à 95 ° C, dans les tuyaux en acier, elle est limitée à 130 ° C.

La différence de température entre l'alimentation et le retour est de 20 ° C.

Chaudière et circuit d'alimentation

L'efficacité de la chaudière, qui joue l'un des rôles clés dans le système de chauffage, dépend non seulement du diamètre des tuyaux, mais aussi:

  • type de carburant utilisé;
  • l'emplacement de la chaudière (l'enlèvement de la chaufferie à l'extérieur de la maison nécessite une augmentation de la puissance, une plus grande section et un réchauffement de la conduite principale dans la zone extérieure aux locaux);
  • le niveau d'isolation thermique des murs extérieurs de la maison;
  • Utilisation d'un circuit de chauffage pour l'alimentation en eau chaude.

Lors du choix d'une chaudière, il est nécessaire de prendre en compte les facteurs mentionnés ci-dessus et de constituer une réserve de marche de 1,5 à 2 fois.

Méthodes de calcul

Comment calculer le diamètre des tuyaux de chauffage? Il existe plusieurs méthodes:

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

Ce que vous devez savoir pour calculer

Pour le calcul, les données suivantes seront requises:

  • Le besoin de chaleur (puissance thermique) de toute la maison et de chaque pièce séparément;
  • Capacité totale des appareils de chauffage usés (chaudière et radiateurs).
  • Charge thermique sur des sections individuelles du circuit
  • Les pertes de chaleur totales à la maison et dans chaque pièce séparément pendant la période hivernale la plus froide.
  • La valeur de la résistance. Il est déterminé par le schéma de câblage, la longueur du coffre, le nombre et la forme des coudes, des joints, des spires.
  • Le volume total du liquide de refroidissement chargé dans la conduite de chauffage.
  • Vitesse d'écoulement
  • Capacité de la pompe de circulation (pour le chauffage forcé).
  • La pression principale

Calcul de la section des tuyaux pour les systèmes de chauffage à circulation d'air forcée:

Procédure de calcul

  1. Calcul de la puissance calorifique 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 requise du pipeline.
  5. Calcul du diamètre optimal du collecteur de chauffage (si nécessaire).

Calcul de la puissance thermique du système

Méthode 1. La méthode la plus simple pour calculer la production de chaleur est basée sur la norme établie de 100 watts par mètre carré de pièce. C'est à dire avec une surface habitable de 180 m², la capacité du circuit de chauffage sera de 18 000 watts ou 18 kW (180 × 100 = 18 000).

Méthode 2. Vous trouverez ci-dessous une formule qui vous permet de corriger les données en tenant compte de la réserve de marche en cas de gelées sévères:

Cependant, ces méthodes se caractérisent par un certain nombre d’erreurs; ne prend pas en compte le spectre des facteurs qui affectent la perte de chaleur:

  • hauteur des plafonds, qui peut varier de 2 à 4 mètres et plus, ce qui signifie que le volume des pièces chauffées, même dans la même zone, ne sera pas permanent.
  • la qualité de l'isolation de la façade de la maison et le pourcentage de perte de chaleur à travers les murs extérieurs, les portes et les fenêtres, le sol et le toit;
  • conductivité thermique des fenêtres et des matériaux à double vitrage, dont la maison est construite.
  • Conditions climatiques des régions.

Méthode 3. La méthode présentée ci-dessous prend en compte tous les facteurs nécessaires.

  1. Le volume de la maison dans son ensemble ou de chaque pièce est calculé selon la formule:
  • V - Le volume de l'espace chauffé.
  • h - Hauteur du plafond.
  • S - Surface de l'espace chauffé.
  1. La puissance totale du circuit est calculée:

La formule suivante est souvent utilisée:

Dans le même temps, le facteur de correction régional est tiré du tableau suivant:

Le facteur de correction des pertes thermiques (K) dépend directement de l'isolation thermique du bâtiment. Les valeurs moyennes suivantes sont acceptées:

  • Avec un minimum d'isolation thermique (construction typique en bois ou en métal à partir d'une tôle mince), un coefficient compris entre 3 et 4 est pris en compte;
  • Brique simple - 2-2,9;
  • Le niveau moyen d'isolation (double briques) - 1-1,9;
  • Isolation thermique de haute qualité de la façade - 0,6-0,9.

Vitesse de l'eau dans les tuyaux

L'uniformité de la distribution de l'énergie thermique le long des éléments du contour dépend de la vitesse à laquelle le fluide se déplace, et plus le diamètre de la conduite est petit, plus son mouvement est rapide. Il y a des limites aux indicateurs de vitesse:

  • pas moins de 0,25 m / s, sinon les bulles d'air dans le circuit empêchent le mouvement du liquide de refroidissement et provoquent des pertes de chaleur. Avec une tête insuffisante, les bourrages d'air n'atteignent pas les grues Majewski et les bouches d'aération installées et, par conséquent, ils seront inutiles;
  • pas plus de 1,5 m / s, sinon la circulation du porteur est accompagnée de bruit.

La valeur de référence de la vitesse d'écoulement est comprise entre 0,36 et 0,7 m / s.

Cela doit être guidé en choisissant une section transversale appropriée des tuyaux. En installant la 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 tuyaux en fonction du coefficient de résistance, la première chose à faire est de déterminer la pression dans la conduite:

Ensuite, en remplaçant les valeurs des diamètres des tuyaux, la valeur minimale de perte de chaleur est sélectionnée. En conséquence, le diamètre qui satisfera les conditions acceptables de résistance, et sera recherché.

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 raccordées:

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

Des exemples

Comprendre les exemples.

Calcul pour un circuit à deux tubes

  • Maison à deux étages d'une superficie de 340m².
  • Le matériau de construction est une pierre Inkerman (calcaire naturel), caractérisée par une faible conductivité thermique. → Coefficient d'isolation domestique = 1.
  • L'épaisseur des murs est de 40 cm.
  • Fenêtres en plastique, à chambre unique.
  • Perte de chaleur de 1 étage - 20 kW; le second - 18 kW.
  • Circuit à deux tuyaux avec une aile séparée à chaque étage.
  • Le matériau du tuyau est du polypropylène.
  • La température de départ est de 80 ° C
  • La température de sortie est de 60 ° C
  • La température du delta est de 20 ° C
  • Hauteur sous plafond - 3 m.
  • Région - Crimée (sud).
  • La température moyenne des cinq jours les plus froids de l'hiver est de -12⁰C.
  1. 340 × 3 = 1020 (m³) - le volume de la pièce;
  2. 20- (-12) = 32 (⁰C) - la différence (delta) de températures entre la pièce et la rue;
  3. 1020 × 1 × 32 / 860≈38 (kW) - puissance du circuit de chauffage;
  4. Détermination de la section du tuyau dans la première section de la chaudière à la branche. Selon le tableau ci-dessous, les tubes d'une section de 50, 63 ou 75 mm sont adaptés au transfert d'une puissance thermique de 38 kW. La première option est préférable car fournit la vitesse de transmission la plus élevée.
  5. Pour distribuer le flux porteur aux premier et deuxième étages, les répertoires prescrivent des tuyaux d'un diamètre de 32 mm et de 40 mm pour des capacités respectives de 18 et 20 kW.
  6. Sur chaque étage, le contour est divisé en deux conduites avec une charge équivalente de 10 et 9 kW respectivement et une section de 25 mm.
  7. À mesure que la charge diminue en raison 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 inverse est effectué dans la même séquence.

Pour le calcul par la formule D = √354х (0.86хQ / Δt) / V, nous prenons la vitesse de porteur à 0,6 m / s. Nous obtenons les données suivantes √354х (0.86 × 38/20) / 0,6≈31 mm. C'est le diamètre nominal du pipeline. Pour mettre en œuvre dans la pratique, il est nécessaire de sélectionner différents diamètres de tuyaux sur différentes sections de la canalisation, qui sont en moyenne réduits aux données calculées selon l'algorithme décrit aux points 4-7.

Détermination du diamètre de la conduite pour un système à une conduite avec circulation forcée

Comme dans le cas précédent, le calcul est effectué selon le schéma indiqué. La seule exception est le fonctionnement de l'équipement de pompage, qui augmente la vitesse du porteur et assure l'uniformité de sa température dans le circuit.

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

Important! L'utilisation de tuyaux provenant d'autres matériaux fera leurs propres ajustements au calcul, car chaque matériau a un niveau de conductivité thermique différent. Il est particulièrement important de prendre en compte les pertes de chaleur d'un pipeline métallique.

Particularités du calcul de la section

Les systèmes de chauffage en tubes métalliques doivent tenir compte du coefficient de perte de chaleur à travers les parois. Ceci est particulièrement important avec une longueur considérable de la canalisation, lorsque les pertes de chaleur sur chaque mètre courant peuvent avoir des conséquences catastrophiques pour les radiateurs finaux.

Comment choisir le diamètre des tuyaux pour le chauffage

Dans cet article, nous considérons les systèmes à circulation forcée. Le mouvement du caloporteur est assuré par une pompe de circulation en fonctionnement continu. Lors du choix du diamètre des conduites de chauffage, il faut avant tout veiller à ce que la quantité de chaleur requise par les appareils de chauffage - radiateurs ou registres - soit suffisante. Pour le calcul, les données suivantes seront nécessaires:

  • La perte de chaleur totale d'une maison ou d'un appartement.
  • La capacité des radiateurs (radiateurs) dans chaque pièce.
  • Longueur du pipeline.
  • Méthode de câblage du système (à un tube, à deux tubes, à circulation forcée ou naturelle).

Autrement dit, avant de commencer à calculer le diamètre des tuyaux, vous devez d'abord tenir compte de la perte de chaleur totale, déterminer la puissance de la chaudière et calculer la puissance des radiateurs pour chaque pièce. Il sera également nécessaire de déterminer la méthode de câblage. Sur ces données, élaborez un schéma et commencez simplement à calculer.

Pour déterminer le diamètre des tuyaux de chauffage, vous aurez besoin d'un circuit avec les valeurs de réglage de la charge thermique sur chaque élément

Sur quoi d'autre vous devez faire attention. Le fait que le diamètre extérieur soit marqué sur les tuyaux en polypropylène et en cuivre et le diamètre intérieur est calculé (enlever l’épaisseur de la paroi). A l'acier et металлопластиковых aux marques la taille interne est mise. Alors n'oubliez pas cette "bagatelle".

Comment choisir le diamètre d'un tuyau de chauffage

Il n'est pas possible de calculer exactement la section de tuyau dont vous avez besoin. Il est nécessaire de choisir parmi plusieurs options. Et tout cela parce que vous pouvez obtenir le même effet de différentes manières.

Nous allons expliquer. Il est important pour nous de fournir la bonne quantité de chaleur aux radiateurs et d’obtenir un chauffage uniforme des radiateurs. Dans les systèmes à circulation forcée, nous le faisons avec les tuyaux, le liquide de refroidissement et la pompe. En principe, tout ce dont nous avons besoin, c'est de "chasser" une certaine quantité de liquide de refroidissement. Deux possibilités s'offrent à vous: placer des tuyaux de plus petit diamètre et alimenter le liquide de refroidissement à une vitesse plus élevée, ou bien rendre le système de plus grande section, mais avec une intensité de mouvement moindre. Choisissez généralement la première option. Et voici pourquoi:

  • le coût des produits de plus petit diamètre est inférieur;
  • travailler avec eux est plus facile;
  • en pose ouverte, ils n'attirent pas trop l'attention et lors de la pose dans le sol ou les murs, des haubans plus petits sont nécessaires;
  • avec un petit diamètre dans le système est moins porteur de chaleur, ce qui réduit son inertie et conduit à une économie de carburant.

Calcul du diamètre des tubes chauffants en cuivre en fonction de la puissance des radiateurs

Comme il y a un certain ensemble de diamètres et une certaine quantité de chaleur, qui doivent être livrés pour eux, il est toujours déraisonnable d'assumer chaque fois la même chose. Par conséquent, des tableaux spéciaux ont été développés, selon lesquels, en fonction de la quantité de chaleur requise, de la vitesse du liquide de refroidissement et de la performance thermique du système, une taille possible est déterminée. C'est-à-dire, pour déterminer la section des tuyaux dans le système de chauffage, trouvez la table souhaitée et sélectionnez la section appropriée.

Le calcul du diamètre des tuyaux de chauffage a été effectué par cette formule (si vous le souhaitez, vous pouvez calculer). Les valeurs calculées ont ensuite été écrites dans un tableau.

Formule pour calculer le diamètre du tuyau de chauffage

D - le diamètre requis de la canalisation, mm
Δt ° - température delta (différence de débit et de retour), ° С
Q - la charge pour cette section du système, kW - la quantité de chaleur que nous avons déterminée, nécessaire pour chauffer la pièce
V - vitesse du liquide de refroidissement, m / s - choisie dans une certaine plage.

Dans les systèmes de chauffage individuels, la vitesse du liquide de refroidissement peut aller de 0,2 m / s à 1,5 m / s. En fonction de l’expérience opérationnelle, il est connu que la vitesse optimale est de 0,3 m / s - 0,7 m / s. Si le liquide de refroidissement se déplace plus lentement, la congestion se produit, si elle est plus rapide, le niveau de bruit augmente considérablement. La plage de vitesse optimale est sélectionnée dans le tableau. Les tables sont développées pour différents types de tuyaux: métal, polypropylène, métal-plastique, cuivre. Les valeurs pour les modes de fonctionnement standard sont calculées: avec des températures élevées et moyennes. Pour rendre le processus de sélection plus compréhensible, nous analyserons des exemples spécifiques.

Calcul pour un système à deux tubes

Il y a une maison à deux étages avec un système de chauffage à deux tuyaux avec deux ailes à chaque étage. On utilisera des produits en polypropylène, mode opératoire 80/60 avec des températures delta de 20 ° C. La perte de chaleur de la maison est de 38 kW d'énergie thermique. Le premier étage est de 20 kW, le second de 18 kW. Le diagramme est donné ci-dessous.

Système à deux tuyaux pour chauffer une maison à deux étages. Aile droite (cliquez pour agrandir)

Système à deux tuyaux pour chauffer une maison à deux étages. Aile gauche (cliquez pour agrandir)

Sur la droite, un tableau permet de déterminer le diamètre. La zone rosée est la zone de la vitesse optimale du mouvement du liquide de refroidissement.

Tableau de calcul du diamètre des tuyaux chauffants en polypropylène. Mode de fonctionnement 80/60 avec un delta de température de 20 ° C (cliquer pour agrandir)

  1. Déterminez quel tuyau doit être utilisé dans la zone allant de la chaudière à la première branche. Grâce à cette section, tout le liquide de refroidissement passe, de sorte que le volume total de chaleur passe par 38 kW. Dans le tableau, nous trouvons la ligne correspondante, sur laquelle nous atteignons la couleur rose teintée de la zone et montons vers le haut. On voit que deux diamètres conviennent: 40 mm, 50 mm. Nous choisissons pour des raisons évidentes une plus petite - 40 mm.
  2. Reprenons le schéma. Si le débit est divisé, 20 kW vont au 1er étage, 18 kW au 2e étage. Dans le tableau, nous trouvons les lignes correspondantes, nous déterminons la section des tuyaux. Il s'avère que les deux branches ont un diamètre de 32 mm.
  3. Chacun des circuits est divisé en deux branches à charge égale. Au premier étage, 10 kW (20 kW / 2 = 10 kW) vont à droite et à gauche, les 9 kW (18 kW / 2) = 9 kW sur le second). Selon le tableau, nous trouvons les valeurs correspondantes pour ces sections: 25 mm. Cette taille est utilisée jusqu'au moment où la charge calorifique chute à 5 kW (comme on peut le voir sur le tableau). Ensuite, il y a déjà une section de 20 mm. Au premier étage de 20 mm, nous passons après le deuxième radiateur (voir par charge), le deuxième après le troisième. À ce stade, il y a une correction apportée par l'expérience accumulée - il est préférable de passer à 20 mm avec une charge de 3 kW.

C'est tout. Les diamètres des tuyaux en polypropylène pour un système à deux tubes sont calculés. Pour le retour, la section transversale n'est pas calculée et le câblage est effectué par les mêmes tuyaux que l'alimentation. Nous espérons que la méthodologie est compréhensible. Un calcul similaire, si toutes les données initiales sont disponibles, ne sera pas difficile. Si vous décidez d'utiliser d'autres canaux, vous aurez besoin d'autres tableaux, calculés pour le matériel dont vous avez besoin. Vous pouvez pratiquer sur ce système, mais déjà pour le régime des températures moyennes de 75/60 ​​et delta 15 ° C (le tableau est situé ci-dessous).

Tableau de calcul du diamètre des tuyaux chauffants en polypropylène. Mode de fonctionnement 75/60 ​​et 15 ° C (cliquer pour agrandir)

Détermination du diamètre de la conduite pour un système à une conduite avec circulation forcée

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

Tableau de calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

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

  1. L'entrée du système de la chaudière est de 15 kW. On trouve dans la zone des vitesses optimales (bleues) des valeurs proches de 15 kW. Il y en a deux: dans une ligne mesurant 25 mm et 20 mm. Pour des raisons évidentes, choisissez 20 mm.
  2. Sur le premier dissipateur thermique, la charge thermique est réduite à 12 kW. Nous trouvons cette valeur dans le tableau. Il s'avère qu'il dépasse la même taille - 20 mm.
  3. Sur le troisième radiateur, la charge est déjà de 10,5 kW. Déterminer la section transversale - tout de même 20 mm.
  4. Sur le quatrième radiateur, à en juger par la table, il y a déjà 15 mm: 10,5 kW-2 kW = 8,5 kW.
  5. Sur le cinquième, il y a encore 15 mm, après quoi il est déjà possible de mettre 12 mm.

Schéma d'un système à un seul tuyau pour six radiateurs

Encore une fois, notez que dans le tableau ci-dessus, les diamètres internes sont déterminés. Sur eux, vous pouvez ensuite trouver le marquage des tuyaux à partir du matériau souhaité.

Il semble qu'il n'y ait pas de problème avec le calcul du diamètre du tuyau de chauffage. Tout est clair. Mais ceci est vrai pour les produits en polypropylène et en métal-plastique - ils ont une faible conductivité thermique et les pertes à travers les murs sont insignifiantes, elles ne sont donc pas prises en compte lors du calcul. Autre chose: les métaux - l'acier, l'acier inoxydable et l'aluminium. Si la longueur du pipeline est considérable, les pertes à la surface seront importantes.

Particularités du calcul de la section

Pour les grands systèmes de chauffage avec des tuyaux métalliques, les pertes de chaleur à travers les murs doivent être prises en compte. Les pertes ne sont pas si importantes, mais avec une grande longueur, cela peut conduire au fait que la température des derniers radiateurs sera très basse à cause du mauvais choix du 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 par la formule:

q = k * 3,14 * (tv)

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

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

- température de l 'eau dans la conduite - 80 ° C;

- température de l'air dans la pièce - 22 ° C

En substituant les valeurs que nous obtenons:

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

Il s'avère que près de 50 watts de chaleur sont perdus à chaque mètre. Si l'étendue est significative, cela peut devenir critique. Il est clair que plus la section est grande, plus les pertes sont importantes. Si ces pertes doivent être prises en compte, dans le calcul des pertes pour réduire la charge thermique sur le radiateur, des pertes sont ajoutées au pipeline, puis, en fonction de la valeur totale, le diamètre requis est trouvé.

Déterminer le diamètre des tuyaux dans un 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, le plus souvent, les valeurs calculées sont augmentées. Cela donne une certaine réserve, ce qui vous permet de ne pas faire de calculs aussi compliqués.

La question importante: où prendre les tables? Presque sur tous les sites des fabricants, ces tableaux sont. Vous pouvez lire directement depuis le site et vous pouvez le télécharger vous-même. Mais que faire si vous n'avez pas trouvé les tableaux nécessaires pour le calcul? Vous pouvez utiliser le système de diamètres décrit ci-dessous, mais vous pouvez le faire différemment.

Malgré le fait que lors du marquage de différents tuyaux, des valeurs différentes (internes ou externes) sont indiquées, elles peuvent être assimilées à une certaine erreur. Sur le tableau ci-dessous, vous pouvez trouver le type et le marquage pour un diamètre interne connu. Ici, vous pouvez également trouver la taille de tuyau appropriée à partir d'un autre matériau. Par exemple, il est nécessaire de calculer le diamètre des tuyaux de chauffage en métal-plastique. Vous n'avez pas trouvé la table pour le député. Mais il y a pour le polypropylène. Sélectionnez les dimensions du PPR, puis sur cette table, trouvez les analogues dans le MP. L'erreur est naturelle, mais pour les systèmes à circulation forcée, elle est autorisée.

Match table pour différents types de tuyaux (cliquez pour agrandir)

Par ce tableau, vous pouvez facilement déterminer les diamètres internes des tuyaux du système de chauffage et leur marquage.

Sélection du diamètre du tuyau pour le chauffage

Cette méthode repose non pas sur des calculs, mais sur des régularités, qui peuvent être suivies lors de l'analyse d'un nombre suffisamment important de systèmes de chauffage. Cette règle est dérivée par les installateurs et est utilisée par eux sur les petits systèmes pour les maisons et les appartements privés.

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

De la majorité des chaudières de chauffage, les tuyaux d'alimentation et de retour sont disponibles en deux tailles: inches et ½ pouce. Ici, un tel tuyau et le câblage sont effectués avant la première branche, puis à chaque branchement, la taille diminue d'un pas. 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, un maximum de deux ou trois branches un ou deux radiateurs sur chacun. Pour un tel système, la méthode proposée est un excellent choix. Il en va presque de même pour les petites maisons privées. Mais s'il y a déjà deux étages et un système plus ramifié, alors nous devons déjà compter et travailler avec les tables.

Résultats

Avec un système peu complexe et ramifié, 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, en utilisant la table, il est possible de déterminer la section transversale du tuyau, ce qui permettra de gérer la quantité de chaleur requise. La diffusion de systèmes multi-éléments complexes est mieux confiée à un professionnel. Dans les cas extrêmes, calculez-vous, mais essayez au moins d'obtenir une consultation.

Comment choisir le diamètre d'un tuyau pour le chauffage: la technologie du calcul

Lors de la conception d'un système de chauffage, il est très important non seulement de choisir le matériau pour la fabrication des tuyaux (acier, cuivre, plastique, polypropylène, etc.), mais aussi de calculer le diamètre du tuyau de chauffage. Ce paramètre détermine la capacité du tuyau, il montre combien de caloporteur peut être transporté à travers lui dans une unité de temps. Cela affecte à son tour le "branchement" et la longueur du pipeline, ainsi que le nombre de radiateurs pouvant être connectés au système. De plus, connaissant le diamètre des tuyaux, il est possible de prévoir les pertes 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

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

Le système de chauffage ne fonctionne efficacement que lorsque la conception du pipeline est correctement exécutée. Au stade de la planification, il est important de calculer les pertes de chaleur probables et d'essayer de les minimiser autant que possible. Sinon, malgré les coûts énergétiques impressionnants, le système de chauffage ne sera pas en mesure de s’acquitter pleinement de ses tâches.

La section des tuyaux influe sur l'hydrodynamique de la conduite, de sorte que le choix du diamètre des tuyaux pour le chauffage ne peut pas être fait 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 erronée. Avec un diamètre indûment élevé, la pression dans le système de chauffage diminue, atteignant un minimum, ce qui conduit au manque de chauffage dans la maison en tant que telle.

Comment choisir le diamètre du tuyau, si vous prévoyez d'installer un pipeline dans un chalet privé? Tout d'abord, soyez guidé par la manière dont le liquide de refroidissement sera introduit dans votre système de chauffage. Si vous êtes connecté à un central centralisé, le calcul est effectué de la même manière que lors de l'exécution de la chaleur dans l'appartement.

Tableau du débit du liquide de refroidissement, de sa vitesse et de la perte de pression des tuyaux en acier et en PE de différents diamètres

Mais si votre maison est équipée d'un système de chauffage autonome, le diamètre dépend du matériau utilisé pour la fabrication des tuyaux et du circuit de chauffage. Par exemple, pour un réseau avec une circulation naturelle de liquide de refroidissement, des tuyaux de même diamètre seront nécessaires, et lors de l'ajout d'une pompe au système, un autre sera nécessaire.

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 d'usage de se concentrer sur les caractéristiques suivantes:

  1. diamètre interne - paramètre principal déterminant la taille des produits;
  2. diamètre du ressort - en fonction de cet indice, les tuyaux sont classés:
  • petit diamètre - de 5 à 102 mm;
  • moyenne - de 102 à 406 mm;
  • grand - plus de 406 mm.
  1. Le diamètre nominal est la valeur du diamètre arrondie aux entiers et exprimée en pouces (par exemple, 1 ", 2", etc.), parfois en fractions de pouce (par exemple 3/4 ").

Agrandi ou petit diamètre

Si vous êtes intéressé par le calcul du diamètre du tuyau de chauffage, faites attention à nos recommandations. La section externe et interne du tuyau diffère d'une quantité égale à l'épaisseur de paroi de ce tuyau. Et l'épaisseur varie en fonction du matériau de fabrication des produits.

Graphique du flux de chaleur par rapport au 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 sans raison:

  1. plus le diamètre des tuyaux en plastique pour le système de chauffage est petit, moins la quantité de caloporteur nécessaire doit être chauffée (gain de temps pour le chauffage et argent pour les vecteurs énergétiques);
  2. avec une diminution de la section des tuyaux, la vitesse de déplacement de l'eau dans le système ralentit;
  3. les tuyaux de petit diamètre sont plus faciles à assembler;
  4. les pipelines de tuyaux de petit diamètre sont économiquement plus rentables.

Cependant, cela ne signifie pas que, contrairement à la conception du système de chauffage, il est nécessaire d'acheter des tuyaux d'un diamètre inférieur à celui obtenu dans le calcul. Si les tuyaux sont trop petits, le système fonctionnera bruyamment et sera inefficace.

Calcul du diamètre des tuyaux de chauffage

Pour comprendre comment travailler avec la table de diamètre et comment choisir le diamètre des tuyaux lors de la réalisation de la conduite de chauffage, envisagez un calcul typique pour une pièce mesurant 20 m 2:

  1. Premièrement, nous déterminons combien de chaleur est nécessaire pour chauffer une ou plusieurs pièces de la maison. Pour chaque 10 m 2 de surface (à condition que les murs soient isolés et que la hauteur du plafond ne dépasse pas 3 m), 1 kW de chaleur est nécessaire.
  2. Dans notre cas, il est de 20 m 2, donc 2 kW.
  3. Nous ajoutons un stock de 20%, nous avons finalement 2,4 kW. Ainsi, pour créer des conditions de température confortables dans cette pièce, vous devez fournir une capacité de chauffage de 2,4 kW. Vous pouvez effectuer les calculs décrits à l'aide de la calculatrice en ligne.

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

  1. S'il y a des fenêtres dans la pièce, nous achetons des radiateurs pour le chauffage. Le nombre de radiateurs doit être égal au nombre de fenêtres. Autrement dit, si les fenêtres sont deux, nous obtenons deux batteries de 1,2 kW chacune. Nous les plaçons sous les rebords de fenêtre ou dans tout autre endroit prévu dans la conception.
  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, la vitesse optimale du fluide dans le système de chauffage est présentée, ce qui a été mentionné précédemment dans notre article. Il convient de noter que le tableau indique les valeurs de tous les paramètres d'un système de chauffage à deux conduites, en tenant compte de la différence de température du fluide à l'entrée de la conduite et à la sortie.

Nous allons donc résumer le travail avec la table. Pour chauffer une pièce de 20 m 2, un tuyau de 8 mm de section convient. La vitesse du liquide de refroidissement sera de 0,6 m / s, son débit de 105 kg / h et la puissance thermique de 2453 W. L'utilisation de tuyaux de 10 mm est autorisée, la vitesse sera de 0,4 m / s, le débit de 110 kg / h et le flux thermique de 2555 W.

Quel diamètre de tuyau choisir pour le chauffage: schéma de calcul

Dans cette abondance de matériaux et de systèmes divers qui existent maintenant sur le marché des tuyaux, il n’est pas facile de comprendre même le spécialiste. Le choix des tuyaux de chauffage est particulièrement complexe et responsable. Après tout, un mauvais calcul conduira soit à un excédent d’énergie, soit au froid dans la maison.

Un accident dans le système d'alimentation en chaleur peut entraîner des conséquences encore plus graves. Comment ne pas se tromper, concevoir votre système - plus loin dans l'article.

Différents types de tuyaux

Critères de sélection

En fait, le processus de sélection d'un type et d'un type de tubes particuliers peut être divisé en deux parties équivalentes: quel type de tuyaux choisir pour chauffer le matériau et quels sont les diamètres requis. En principe, il est possible de résoudre ce problème des deux côtés. Le diamètre requis dépend de la capacité du tuyau et du schéma de câblage, mais les tuyaux de diamètres différents provenant du même matériau, et en particulier des raccords, peuvent différer dans le temps.

Par conséquent, le futur propriétaire doit décider de ce qui est d’une importance primordiale pour lui: le prix final du système, ou les exigences relatives à la taille des tuyaux.

Marché des matériaux

Tous les systèmes de pipeline existants peuvent être divisés en deux grands groupes:

Métal

  • Métal "noir"
  • Acier inoxydable
  • Cuivre, laiton, bronze

On utilise beaucoup moins souvent de l'acier galvanisé, dans de rares cas, du titane, de l'aluminium, d'autres métaux non ferreux et des alliages.

Polymère

  • Polypropylène
  • Polyéthylène
  • Métal-plastique
  • PVC

Dans le groupe des polymères, en fait, la structure est beaucoup plus compliquée que cette classification simple. En plus du fait que chaque matériau lui-même comporte plusieurs modifications, il peut toujours avoir plusieurs couches.

Pour les tuyaux en métal-plastique pour le chauffage, on peut comprendre son nom, mais ici tout n'est pas si simple. C'est un matériau à trois couches en feuille d'aluminium, situé entre deux couches de polymère.

Le même matériau - est soit en polyéthylène réticulé (PEX), ou - polypropylène (PP), mais dans chaque cas il existe toujours plusieurs variétés selon le procédé de fabrication de matières plastiques et de sa catégorie.

Tuyaux en métal-plastique à base de polyéthylène

Avantages et inconvénients

Aucun des matériaux n'est parfait et a ses inconvénients. Cependant, il existe également des matériaux sur la liste dont les propriétés les obligent à quitter le marché. Pour le chauffage, le PVC n'est pratiquement pas utilisé en raison de la limite de température de fonctionnement basse.

Non loin de lui, pour la même raison, le polypropylène. Les candidats réels pour lesquels les pipes à choisir pour le chauffage sont:

Métal-plastique

Press-fit pour métal-plastique

C'est un matériau avec des caractéristiques de performance très élevées (si la qualité est correcte). Il a presque la plus faible résistance au débit d'eau. Il est facile à installer et peut résister à des températures de 90 à 100 ° C et à des courses de courte durée (110-130 ° C), ce qui est pratiquement irréel dans les systèmes de chauffage individuels.

Un avantage supplémentaire est sa flexibilité. En plus du fait qu’elle peut être cachée dans les murs ou derrière les meubles, elle vous permet de créer des sections longues et ininterrompues, de toutes les formes et de tous les virages. Cela ne peut se vanter d'aucun des autres matériaux.

Polyéthylène

Il fait partie des tuyaux en métal-plastique, mais en l'absence d'une couche de film, il perd une qualité importante - la stabilité thermique.

En conséquence, lorsque le tuyau est chauffé, le tuyau est étiré, ce qui nécessite des fixations supplémentaires et sur de longues sections - en compensant les boucles qui entraînent la flexion du tuyau lorsqu'il est retiré de l'effet de la température. Dans le reste, les tuyaux sont à peu près similaires au plastique métallique.

Tube PEX avec revêtement anti-diffusion

Avant de décider quel tuyau choisir pour le chauffage, vous devriez considérer: tous les polyéthylène ne conviennent pas à cette fin.

Il devrait avoir une couche anti-diffusion spéciale, qui empêche l'absorption de l'air atmosphérique.

Sinon, l'air s'accumulera dans le système, créant du bruit, violant son efficacité, et parfois - et ses performances.

Tout type de plastique présente également un autre avantage: ce sont de bons isolants acoustiques, c'est pourquoi ils ne font pratiquement jamais de bruit.

Tubes en cuivre pour le chauffage - la solution parfaite, ils ne sont pas en plastique inférieure, et même - prevoskhodyadyat à bien des égards, et que le cuivre, lorsque la question des tuyaux pour le chauffage choisi doit avoir résisté en premier lieu - en particulier en matière de durabilité (jusqu'à 100 ans ).

Cependant, des inconvénients comparatifs peuvent être attribués à sa conductivité thermique élevée (bien que, par exemple, pour un sol "chaud", cela constitue même un avantage) et, surtout, à un prix élevé.

Acier inoxydable

Quelques matières exotiques, qui sont préférées par les fans de "chrome" exotiques. C'est un peu moins cher que le cuivre, mais il n'a pas sa flexibilité et sa conductivité thermique.

L'installation de systèmes en acier inoxydable a ses propres caractéristiques et est un peu plus complexe que d'autres matériaux

Lorsque vous installez des systèmes de plancher "chaud", comme pour le tuyau de chauffage, le choix n'est pas très riche. Il doit répondre à deux exigences: soit ne pas avoir de coutures dans la partie bétonnée, soit être raccordées par des raccords à sertir.

Ces conditions ne sont remplies que par le cuivre et le métal-plastique. Il existe des raccords à sertir pour l’acier inoxydable, mais compte tenu de l’ampleur de la pose de tous les zigzags du système, même le cuivre coûtera beaucoup moins cher.

Problème instrumental

Si vous montez le système de vos propres mains, le rôle le plus important dans la question de savoir quel tuyau de chauffage choisir ne peut être joué. Après tout, presque tous les types de tuyaux nécessitent l'installation d'un inventaire spécifique, tout en étant très coûteux.

Dans ce cas, même s'il existe des raccords à sertir de la part d'un fabricant quelconque, le fait que la machine à sertir d'une autre entreprise leur permette d'être sertis qualitativement n'est pas un fait. Il en va de même pour les machines à souder pour polyéthylène. Et cela signifie qu'il n'est pas possible de prendre un cliché dans le loyer.

La soudure des mêmes tuyaux de cuivre nécessite des compétences très spécifiques et une connaissance claire de la technologie de production des travaux, il n'est donc pas recommandé de réaliser cette opération sans qualification appropriée.

Fer à souder pour tuyaux en polyéthylène

Il existe également des nuances dans le soudage du polyéthylène. Tous ces moments doivent également être pris en compte et pris en compte avant de choisir les tuyaux de chauffage définitifs. En ce sens, le système le plus démocratique est l'union sur les anneaux fendus, aussi appelée «joint torique».

Il ne nécessite aucun outil autre qu'une paire de clés, de préférence une paire de clés, et toutes les compétences nécessaires - la capacité de tordre les écrous. Cependant, de tous les types de connexions entre plombiers, il est considéré comme le moins fiable. Bien que ce soit sans aucun doute plus - qu'il peut être considéré comme conditionnellement démontable.

Calcul thermotechnique

Si la question de savoir quels tuyaux de chauffage choisir, en termes de matériau, a déjà été résolue, il est temps de calculer leur taille.

Il est implémenté sur la base des paramètres suivants:

  • Le schéma de câblage sélectionné
  • Coefficient de résistance du tuyau à l'écoulement du liquide de refroidissement
  • Diamètre intérieur du tuyau
  • Les vitesses du mouvement de l'eau dans le système
  • Refroidissement par eau calculé dans les radiateurs
  • Les diamètres des ouvertures d'entrée et de sortie de la chaudière (ils sont toujours les mêmes)
  • Requis pour le transfert de quantité de chaleur

L’ingénierie thermique est un problème d’ingénierie complexe. Dans le cas de systèmes complexes, avec de nombreux radiateurs ou des systèmes mixtes plancher chauffant, il est préférable de mettre en service un projet pour un spécialiste, il vous dira comment choisir les tuyaux de chauffage.

Sinon, beaucoup d'efforts seront nécessaires pour corriger les erreurs.

Dispositions à un et deux tubes

Dans la liste ci-dessous, les indicateurs suivants sont normatifs:

  • V - Vitesse du mouvement de l'eau dans le système - ne doit pas dépasser 1,5 m / s
  • T - Refroidissement par eau calculé (différence de rendement de la chaudière et lors de son retour) - 15-20 ° С
  • Coefficient de résistance - donné par le fabricant
  • Diamètre de l'entrée / sortie de la chaudière - caractéristique de l'usine
  • Q- La quantité de chaleur nécessaire est la puissance totale des radiateurs ou du système du sol chaud
  • Débit d'eau C = 0.86.Q / T

De plus, le choix du diamètre des tuyaux pour le chauffage D sera effectué selon le tableau:

Table de calcul de diamètre

Cependant, les données pouvant être obtenues de cette manière sont encore approximatives et leur correction dépend de nombreux facteurs.

Le système est alors projeté comme suit: le point de départ est l'entrée-sortie de la chaudière, le diamètre du tuyau de chauffage est basé sur la règle qu'il ne peut pas être plus grand que le paramètre de chaudière correspondant.

La section initiale, à au moins un mètre et demi de la sortie, même dans les systèmes polymères, est en métal et continue avec le diamètre correspondant jusqu'à la première branche du pipeline.

Dans les systèmes de chauffage, tous les diamètres sont considérés comme internes, par exemple un tuyau de 16 mm de diamètre en métal-plastique a un diamètre interne de 12 mm.

Par conséquent, les diamètres extérieurs des tuyaux en métal et en polymère ne coïncident pas!

Il y a ensuite un branchement des branches du pipeline. Ici, le choix du diamètre du tube pour le chauffage dépend de sa longueur, mais en général, la ramification chaque successive d'une étape inférieure à la dernière si la chaudière est venu tube central diamètre intérieur de 24 mm et est ensuite divisé en deux branches qui servent différents groupes de radiateurs, le diamètre de ces branches sera de 18 mm.

Ils passent ce diamètre le long de tous les appareils, où à chacun d'eux il y a une connexion de 12 mm. Au dernier appareil, la branche se termine également par un tuyau de φ12 mm. S'il y a beaucoup d'instruments, ils sont divisés en plusieurs branches connectées au tuyau central. Le même schéma est utilisé pour connecter le tuyau d'eau glacée, mais déjà à l'entrée de la chaudière.

En général, le calcul de l’ingénierie thermique est l’un des plus difficiles dans la construction et ce ne sont pas tous les diplômés qui peuvent le faire qualitativement. Par conséquent, il est préférable pour le propriétaire de choisir un tuyau de chauffage pour le matériau préféré. Cependant, s'il y a du temps et du désir, vous pouvez toujours trouver les formules nécessaires et essayer de comprendre vous-même la sagesse de l'ingénierie thermique.

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