Содержание:
Теплоизоляция труб отопления или канализационных
Теплоизоляция труб отопления или канализации осуществляется обычно с помощью следующих материалов:
- Базальт. Выпускается в виде цилиндров различного диаметра. Легко монтируется на любых участках (внутри помещений, в земле, на территории цеха). Обладает невысокой ценой.
- Минеральная вата. Главные плюсы — низкая теплопроводность, очень простой монтаж. Есть несколько минусов — небольшой срок годности, плохо сохраняет форму. Существуют минеральные ваты со специальной пропиткой, которая повышает химическую инертность материала, защищает поверхность от коррозии.
- Пенополистирол. Отличный вариант для холодных или канализационных установок, хотя при необходимости можно установить на любые теплотрассы. Выпускаются в виде скорлупы — это заметно облегчает доставку, монтаж, что удобно как для техников, так и для простых людей.
- Пастообразная краска. Хорошие технические свойства, простое нанесение, может использоваться также для создания антикоррозийной защиты. Может использоваться для установок с любым уровнем нагрузки, температуры. Главный минус — достаточно высокий расход в случае крупных протяженных коммуникаций.
Монтаж
Способ монтажа зависит от материала.
Базальт, минеральная вата прикрепляются с помощью специального клея, который обеспечивает сцепление материала с металлом. Дополнительно базальт или минеральная вата могут покрываться толстым слоем скотча — это делает конструкцию более крепкой.
Пенополистирол монтируется по-другому: две половинки скорлупы крепятся с небольшим перехлестом, а потом с помощью промышленного скотча изолятор прикрепляется к металлу.
Пастообразная краска наносится непосредственно на трубную конструкцию с помощью распрыскивателя или кисточек. Краска обычно укладывается в несколько слоев, а каждый новый слой наносится после полного высыхания предыдущего.
Расчет мощности отопительных приборов
Перед тем как рассчитать мощность отопительного котла, следует определить, какой его тип будет использоваться. У отопительных котлов разный КПД и от этого выбора будет зависеть не только уровень теплоотдачи, но и финансовая составляющая последующей эксплуатации при выборе топлива:
- Электрокотлы,
- Газовые котлы,
- Котлы на твердом топливе,
- Котлы на жидком топливе,
- Комбинированный котел электричество/твердое топливо.
Когда сделан выбор типа котла, необходимо определиться с его пропускной способностью. Именно от этого будет зависеть функционирование всей системы. Вычисление мощности водонагревательного котла производят, учитывая количество теплоэнергии, требующегося на м3. Калькулятор может помочь посчитать объем отапливаемых комнат:
- спальня: 9 м2 3 м = 27 м3,
- спальня: 12 м2 3 м = 36 м3,
- спальня: 15 м2 3 м = 45 м3,
- гостиная: 25 м2 3 м = 75 м3,
- коридор: 6 м2 3 м = 18 м3,
- кухня: 12 м2 3 м = 36 м3,
- санузел: 8 м2 3 м = 24 м3.
При расчете учитываются все помещения дома, даже если в них не планируется ставить радиаторыИсточник stroikairemont.com
Далее суммируются результаты, и получается общий объем дома – 261 м3. При подсчетах обязательно учитываются комнаты и переходы, в которых не планируется ставить приборы обогрева, например, коридор, кладовая, или прихожая. Это делается, чтобы тепла от установленных в доме радиаторов, хватило на отопление всего дома.
Возьмем произвольный показатель для региона в 50 Вт/м3 и площадь дома 261 м3, которую планируется обогревать. Формула расчета мощности: 50 Вт 261 м3 = 13050 Вт. Результат умножается на коэффициент 1,2 и вычисляется мощность котла – 15,6 кВт. Коэффициент позволяет добавить 20% резервной мощности котлу. Она даст возможность котлу работать в сберегательном режиме, избегая особых перегрузок.
Дополнительные датчики температуры помогут контролировать процессИсточник dopebi.ru.net
Поправка коэффициента на климатические условия регионов меняется от 0,7 в южных регионах России, до 2,0 в северных регионах. Коэффициент 1,2 применяют в центральной части России.
Вот еще одна формула, которой пользуются онлайн-калькуляторы:
Чтобы получить предварительный результат требуемой мощности котла, можно площадь комнаты умножить на климатический коэффициент и, полученный результат, разделить на 10.
Пример формулы расчета мощности отопительного котла для дома площадью 120 м2 в северном регионе России:
Nk=120*2,0/10=24 кВт
Методика просчета однослойной теплоизоляционной конструкции
Основная формула расчета тепловой изоляции трубопроводов показывает зависимость между величиной потока тепла от действующей трубы, покрытой слоем утеплителя, и его толщиной. Формула применяется в том случае, если диаметр трубы меньше чем 2 м:
Формула расчета теплоизоляции труб.
ln B = 2πλ [K(tт – tо) / qL – Rн]
В этой формуле:
- λ – коэффициент теплопроводности утеплителя, Вт/(м ⁰C);
- K – безразмерный коэффициент дополнительных потерь теплоты через крепежные элементы или опоры, некоторые значения K можно взять из Таблицы 1;
- tт – температура в градусах транспортируемой среды или теплоносителя;
- tо – температура наружного воздуха, ⁰C;
- qL – величина теплового потока, Вт/м2;
- Rн – сопротивление теплопередаче на наружной поверхности изоляции, (м2 ⁰C) /Вт.
Таблица 1
| Условия прокладки трубы | Значение коэффициента К |
| Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на скользящих опорах при диаметре условного прохода до 150 мм. | 1.2 |
| Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на скользящих опорах при диаметре условного прохода 150 мм и более. | 1.15 |
| Стальные трубопроводы открыто по улице, по каналам, тоннелям, открыто в помещениях на подвесных опорах. | 1.05 |
| Неметаллические трубопроводы, проложенные на подвесных или скользящих опорах. | 1.7 |
| Бесканальный способ прокладки. | 1.15 |
Значение теплопроводности утеплителя λ является справочным, в зависимости от выбранного теплоизоляционного материала. Температуру транспортируемой среды tт рекомендуется принимать как среднюю в течение года, а наружного воздуха tо как среднегодовую. Если изолируемый трубопровод проходит в помещении, то температура внешней среды задается техническим заданием на проектирование, а при его отсутствии принимается равной +20°С. Показатель сопротивления теплообмену на поверхности теплоизоляционной конструкции Rн для условий прокладки по улице можно брать из Таблицы 2.
Таблица 2
| Rн,(м2 ⁰C) /Вт | DN32 | DN40 | DN50 | DN100 | DN125 | DN150 | DN200 | DN250 | DN300 | DN350 | DN400 | DN500 | DN600 | DN700 |
| tт = 100 ⁰C | 0.12 | 0.10 | 0.09 | 0.07 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.02 | 0.02 | 0.017 | 0.015 |
| tт = 300 ⁰C | 0.09 | 0.07 | 0.06 | 0.05 | 0.04 | 0.04 | 0.03 | 0.03 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.015 | 0.013 |
| tт = 500 ⁰C | 0.07 | 0.05 | 0.04 | 0.04 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.016 | 0.014 | 0.012 |
Примечание: величину Rн при промежуточных значениях температуры теплоносителя вычисляют методом интерполяции. Если же показатель температуры ниже 100 ⁰C, величину Rн принимают как для 100 ⁰C.
Показатель В следует рассчитывать отдельно:
Таблица тепловых потерь при разной толщине труби и теплоизоляции.
B = (dиз + 2δ) / dтр, здесь:
- dиз – наружный диаметр теплоизоляционной конструкции, м;
- dтр – наружный диаметр защищаемой трубы, м;
- δ – толщина теплоизоляционной конструкции, м.
Вычисление толщины изоляции трубопроводов начинают с определения показателя ln B, подставив в формулу значения наружных диаметров трубы и теплоизоляционной конструкции, а также толщины слоя, после чего по таблице натуральных логарифмов находят параметр ln B. Его подставляют в основную формулу вместе с показателем нормируемого теплового потока qL и производят расчет. То есть толщина теплоизоляции трубопровода должна быть такой, чтобы правая и левая часть уравнения стали тождественны. Это значение толщины и следует принимать для дальнейшей разработки.
Рассмотренный метод вычислений относился к трубопроводам, диаметр которых менее 2 м. Для труб большего диаметра расчет изоляции несколько проще и производится как для плоской поверхности и по другой формуле:
δ = [K(tт – tо) / qF – Rн]
В этой формуле:
- δ – толщина теплоизоляционной конструкции, м;
- qF – величина нормируемого теплового потока, Вт/м2;
- остальные параметры – как в расчетной формуле для цилиндрической поверхности.
Метод определения по заданной температуре поверхности утепляющего слоя
Данное требование актуально на промышленных предприятиях, где различные трубопроводы проходят внутри помещений и цехов, в которых работают люди. В этом случае температура любой нагретой поверхности нормируется в соответствии с правилами охраны труда во избежание ожогов. Расчет толщины теплоизоляционной конструкции для труб диаметром свыше 2 м выполняется в соответствии с формулой:
Формула определения толщины теплоизоляции.
δ = λ (tт – tп) / ɑ (tп – t0), здесь:
- ɑ – коэффициент теплоотдачи, принимается по справочным таблицам, Вт/(м2 ⁰C);
- tп – нормируемая температура поверхности теплоизоляционного слоя, ⁰C;
- остальные параметры – как в предыдущих формулах.
Расчет толщины утеплителя цилиндрической поверхности производится с помощью уравнения:
ln B =(dиз + 2δ) / dтр = 2πλ Rн (tт – tп) / (tп – t0)
Обозначения всех параметров как в предыдущих формулах. По алгоритму данный просчет схож с вычислением толщины утеплителя по заданному тепловому потоку. Поэтому дальше он выполняется точно так же, конечное значение толщины теплоизоляционного слоя δ находят так:
δ = dиз (B – 1) / 2
Предложенная методика имеет некоторую погрешность, хотя вполне допустима для предварительного определения параметров утепляющего слоя. Более точный расчет выполняется методом последовательных приближений с помощью персонального компьютера и специализированного программного обеспечения.
Дата: 25 сентября 2020
