Vodovodné potrubia sú hlavným prvkom vodovodu pre obytné a priemyselné budovy. Pri výbere kvalitných rúr je potrebné vziať do úvahy materiály, z ktorých sú vyrobené, veľkosť, odolnosť voči opotrebeniu a ďalšie vlastnosti. Najdôležitejším parametrom všetkých potrubí je priemer, ktorý musí nevyhnutne spĺňať požiadavky GOST.
Správne zvolený priemer vodovodných potrubí zabezpečuje vysokú kvalitu a plynulý chod systému.
Materiály pre potrubia teplej vody
Potrubia sú vyrábané z rôznych materiálov. Niektoré sú vyrobené z kovov, ako je meď, liatina a oceľ. Iné sú z rôznych polymérov. Ešte iné kombinujú vlastnosti kovových a plastových výrobkov.
- Medené rúrky: Používajú sa aj na vnútorné inštalácie. Napriek vysokej cene sú tieto výrobky veľmi praktické a odolné. Sú odolné voči korózii. Na ich stenách nie je nájazd a iné sedimenty. Nemajú strach z možného zúženia v dizajne. Sú schopné odolať veľkým teplotným rozdielom - od mínus 110 po plus 250 ° C.
- Plastové rúrky: Väčšina moderných rúr je vyrobená z polyetylénu (PE), polypropylénu (PP) a kovového plastu (MP). Veľkosti týchto výrobkov určuje GOST. Plastové (propylénové) vodovodné potrubia (PN16) sú určené len pre teplú vodu s teplotou do 60 ° C. Rúry vydržia tlak 10 atmosfér. Na použitie studenej vody môžu byť vhodné tenšie rúry, pre horúcu vodu hrubšie. V bytových domoch a súkromných domoch sa najčastejšie používajú rôzne plastové (polyetylénové, propylénové) rúry na odvodňovanie a zásobovanie vodou. Sú ľahko a rýchlo namontované, pretože sa predávajú v zálive (roll) sto alebo dvesto metrov. Počas montáže sa potrubia postupne odvíjajú z šachty do požadovanej vzdialenosti v jednom kuse bez akýchkoľvek dávok a spojov.
Kľúčové parametre dimenzovania potrubí teplej vody
Pri dimenzovaní potrubia pre teplú vodu je rozhodujúca správna voľba priemeru, ktorá ovplyvňuje prietok, tlakové straty a rýchlosť prúdenia.
- Priemer potrubia a prietok: Napríklad potrubia s priemerom 25 mm za minútu môžu vynechať približne 30 litrov vody, zatiaľ čo potrubie s priemerom 32 mm umožní, aby v rovnakom čase prešlo 50 litrov vody. Nemalo by sa zabúdať, že mixéry prechádzajú len päť litrov za minútu.
- Tlaková trieda: Potrubie musí byť vyrobené v takej tlakovej rade, ktorá spoľahlivo vydrží prevádzkový tlak pri používaní systému. Ak pre čerpadlo použijete tlakový rad PN10, urobíte dobre.
- Rýchlosť pohybu vody: Tiež je potrebné vziať do úvahy rýchlosť pohybu vody v potrubí (približne 20 metrov za sekundu, čo je extrémne vysoká hodnota pre bežné prevádzky a skôr teoretická pre maximálny prenos) a dĺžku celého systému zásobovania vodou. Pri navrhovaní systému zásobovania vodou s veľkým počtom spojov, otáčok a bodov analýzy by ste mali zvoliť rúry s veľkým priemerom.
Vplyv rýchlosti prúdenia na tepelné straty v rozvodoch TV
Dôležitou súčasťou zásobovania teplou vodou (ďalej TV) je distribučný systém určený pre dopravu kvapaliny. Účinnosť distribučného systému je funkciou strát tepla v rozvodoch TV. Tepelné straty rozvodov TV sú funkciou rôznych činiteľov.
Predmetom analýzy je distribučný rozvod TV s konštantným prietokom, ktorý prebieha pri cirkulovaní TV bez jej odoberania. Distribučný systém TV tvoria v prevažnej miere rúrky tepelne izolované, ktoré sú vedené v inštalačných šachtách a technických chodbách. Okolie potrubného rozvodu taktiež vplýva na odovzdávanie tepla v nemalej miere.
Na určenie tepelných strát rozvodov TV je možné použiť vzťah pre výpočet tepelného toku Φ (W). Predmetom príspevku je skúmanie vplyvu rýchlosti prúdenia TV na vnútornej strane rúrky, ktorá ovplyvňuje tepelný odpor pri prestupe tepla prúdením Rsi.
Hydrodynamická a tepelná medzná vrstva
Pri prúdení TV v rúrke v blízkosti povrchu rúrky sa vytvorí hydrodynamická medzná vrstva tekutiny, v ktorej sa rýchlosť prúdenia mení od hodnoty 0 až po rýchlosť voľného prúdu. Podobne sa vytvára aj tepelná medzná vrstva. Pri odovzdávaní tepla konvekciou dominuje v blízkosti povrchu rúrky odovzdávanie tepla kondukciou, kde je rýchlosť veľmi malá a na povrchu rúry rýchlosť klesá na nulu.
Pri prestupe tepla z rúrky do tekutiny, alebo naopak je účelné zjednodušene predpokladať rovnomerné rozloženie teploty v tekutine aj keď je skutočnosť zložitejšia. Súčiniteľ prestupu tepla konvekciou hs závisí na vlastnosti tekutiny, jej pohybovom stave, na povrchu rúrky (izolácie). Tepelný odpor prestupu tepla, tj. povrchový odpor, spôsobuje tenká vrstva tekutiny na povrchu telesa o hrúbke δ (m) a tepelnej vodivosti λ (W/m.K). Táto vrstva pôsobí ako tepelný izolant. Pri turbulentnom prúdení, ktoré sa najčastejšie vyskytuje v prípade distribúcie TV, prebieha intenzívne premiešanie častíc tekutiny.
Výpočet rýchlosti prenosu tepla cez potrubia s izoláciou
Zanedbateľný vplyv rýchlosti prúdenia
Z uvedenej analýzy je možné porovnaním jednotlivých vypočítaných hodnôt zistiť, že rýchlosť prúdenia TV v rúrkach pri bežnom prevádzkovom režime (rýchlosť prúdenia kvapaliny 0,1 až 0,5 m/s) má minimálny vplyv na celkový tepelný tok cez stenu rúrky. Tepelný odpor Rsi pri prestupe tepla prúdením (konvekciou) z kvapaliny do rúrky na vnútornej strane rúrky je teda možné pri výpočtoch tepelného toku pri rozvodoch teplej vody v bytových domoch v technickej praxi, kde sú svetlosti rúrok DN15mm až DN32mm zanedbať.
Vo výpočte je uvažované so strednou teplotou teplej vody Θ=50°C a prietok vody v rúrkach je konštantný, pričom rýchlosť prúdenia TV sa mení v závislosti od svetlosti rúr nainštalovaných v distribučnom systéme.
Praktické výpočty tlakovej straty a rýchlosti prúdenia
Svojpomocná montáž čerpadla alebo závlahového systému je úspešná vtedy, keď okrem iných parametrov použijete aj vhodný typ a rozmer rozvodného potrubia. Voľba potrubia môže zásadne ovplyvniť celkový výsledok Vašej snahy.
V nasledujúcej tabuľke sú uvedené parametre tlakovej straty, ktorá vzniká pri trení kvapaliny o steny potrubia, a hodnoty rýchlosti prúdenia kvapaliny v potrubí pre rôzne priemery.
| Prietok (l/min) | Priemer potrubia (mm) | Tlaková strata (bar/100m) | Rýchlosť prúdenia (m/s) |
|---|---|---|---|
| 20 | Ø20 | 0.8 | 1.06 |
| 40 | Ø25 | 2.2 | 1.35 |
| 40 | Ø32 | 0.6 | 0.83 |
| 60 | Ø32 | 1.3 | 1.25 |
Pri prietoku 40 litrov za minútu na potrubí Ø25 vznikne tlaková strata 2,2 baru/100 metrov, zatiaľ čo na potrubí Ø32 pri rovnakom prietoku je tlaková strata len 0,6 baru/100 metrov. Vyberte si taký priemer potrubia, ktorý nespôsobí zbytočne veľké tlakové straty.
Nezabudnite, že tabuľka platí pre 100 metrov potrubia, a preto pri kratšom potrubí je potrebné index tlakovej straty vydeliť v správnom pomere. Graf znázorňuje nárast tlakových strát pri zmenšovaní priemeru potrubia podľa STN EN 1506, pri optimálnej rýchlosti prúdenia. Najnižšie hodnoty dosahujú priemery nad 500 mm, zatiaľ čo menšie priemery prudko zvyšujú energetickú náročnosť ventilátorov. Trend ukazuje, že vo fáze návrhu sa oplatí voliť väčší priemer pri vysokých prietokoch, aby sa predišlo zbytočným stratám a zvýšeniu hluku.
Tipy pre nákup a inštaláciu potrubí
Pri výbere a inštalácii potrubí je dôležité dodržiavať určité zásady pre zabezpečenie dlhodobej funkčnosti a bezpečnosti systému.
Výber potrubia
- Kvalita a certifikácia: Pri kúpe polypropylénových a polyetylénových výrobkov je potrebné venovať pozornosť dostupnosti certifikátu a podrobným informáciám o štandarde zhody. Je dôležité skontrolovať (zistiť) všetky hodnoty označovania materiálov, rozmerov a hrúbky steny, tlaku. Pri nákupe kovových plastov sa uistite, či je uvedený typ plastu a veľkosť (vonkajší), číslo šarže a dátum výroby.
- Označenie: Pozrite sa na klasifikáciu tlaku. Bežný tlak rúrok je 6 alebo 10 atm. Označenie sa nachádza na samotnom potrubí. Vyzerá to napríklad takto: potrubie PE 80 32 (veľkosť) 2,4 (hrúbka steny) piť 10 atm 737 m (dĺžka). Ak na rúre nie je nič napísané, potom by ste ju nemali kupovať.
- Overenie kvality: Dajte si pozor na falzifikáty. Ak je rúra čierna, vôbec to neznamená, že je horšia ako modrá alebo modrá. Výrobok akejkoľvek farby môže byť vyrobený z primárnych a druhotných surovín. Existujú dva spôsoby, ako kontrolovať kvalitu plastových rúr - stlačiť okraj a skontrolovať vnútro. Ak okraj výrobku počas kompresie drží tvar - má vysokú kvalitu. Ak je pod tlakom sploštený, znamená to nekvalitný výrobok.
- Kompatibilita výrobkov: Rôzni výrobcovia môžu mať malé odchýlky vo veľkosti výrobkov, takže je žiaduce zakúpiť rúrky a tvarovky od jedného výrobcu. Pri spájaní rúrok zmiešaného typu, pre čo najlepšiu kvalitu konštrukcie, je potrebné použiť kovania rovnakého priemeru. Kovovo-plastové rúry sa často nepoužívajú, nie kvôli kvalite samotného potrubia, ale kvôli príslušenstvu k nemu, pretože mnohé falzifikáty sa nedávno začali objavovať.
Inštalácia systému
Pri inštalácii systému sa odporúča prísne dodržiavať určité pokyny. Je potrebné pripraviť požadovaný počet rúrok, adaptérov, upevňovacích prvkov (svoriek). A čo je najdôležitejšie, je potrebné dodržiavať všetky veľkosti rúr a ich prípojok. Dokonca aj najmenšia chyba môže narušiť tesnosť hotového systému.
tags: #potrubie #na #horucovod #dimenzovanie #rychlosti