Leidingen dimensioneren
Leerdoel van deze les
Je kunt leidingen dimensioneren op debiet, stroomsnelheid en drukverlies.
Drie stappen van vermogen naar diameter
Elke leiding in een cv-installatie moet groot genoeg zijn om het benodigde debiet door te laten, zonder onnodig groot (duur, traag opwarmend) te zijn. De methode kent drie stappen:
- Bereken het benodigde debiet uit het vermogen van het traject en het ontwerp-ΔT: debiet = vermogen / (1,163 x ΔT), dezelfde formule als in module 2, 3 en 14.
- Kies met een richtsnelheid de bijpassende binnendiameter.
- Controleer met de tabel van de fabrikant of het drukverlies per meter bij die diameter en dat debiet binnen de richtwaarde blijft. Past het niet, dan kies je een andere diameter.
Snelheid is de vuistregel, de fabrikanttabel is de controle
Je kunt een diameter kiezen op basis van een richtsnelheid, maar het drukverlies per meter (dat de pomp moet overwinnen) hangt ook af van de ruwheid van het materiaal en de exacte fabrikanttabel. Reken de snelheid uit als eerste schatting en controleer daarna in de tabel van het gekozen leidingsysteem.
Richtwaarden voor snelheid en drukverlies
Als vuistregel geldt voor het lineaire drukverlies een bandbreedte van 50 tot 100 Pa per meter leiding. Een hogere waarde geeft een kleinere (goedkopere) leiding, maar meer stroomsnelheid, geluid en pompvermogen.
| Leidingtype | Richtsnelheid |
|---|---|
| Kleine leiding in een verblijfsruimte | 0,4 tot 0,8 m/s |
| Middelgrote leiding buiten verblijfsruimten | ongeveer 1,0 tot 1,2 m/s |
| Hoofdleiding | tot 1,5 a 2,0 m/s |
Hogere snelheden geven meer stromingsgeluid en meer kans op erosie bij bochten en fittingen: in een leiding die door een woonkamer of slaapkamer loopt, houd je de snelheid dus liever aan de lage kant.
Van buitenmaat naar binnendiameter
Koperbuis volgens EN 1057 heeft in de gangbare cv-installatiematen een wanddikte van ongeveer 1,0 mm.
| Buitendiameter | Binnendiameter (ongeveer) |
|---|---|
| 15 mm | 13 mm |
| 18 mm | 16 mm |
| 22 mm | 20 mm |
| 28 mm | 26 mm |
Rekenvoorbeeld: een hoofdleiding van 12 kW
Een hoofdleiding vervoert 12 kW bij een ontwerp-ΔT van 20 K.
| Stap | Berekening | Resultaat |
|---|---|---|
| Benodigd debiet | 12.000 / (1,163 x 20) | 516 l/h |
| Debiet in m3/s | 516 / 3600 / 1000 | 1,433 x 10^-4 m3/s |
| Doorsnede 15 mm (binnen 13 mm) | π x 0,0065^2 | 1,327 x 10^-4 m2 |
| Snelheid bij 15 mm | 1,433 x 10^-4 / 1,327 x 10^-4 | ongeveer 1,08 m/s |
| Doorsnede 18 mm (binnen 16 mm) | π x 0,008^2 | 2,011 x 10^-4 m2 |
| Snelheid bij 18 mm | 1,433 x 10^-4 / 2,011 x 10^-4 | ongeveer 0,71 m/s |
Een 15 mm leiding geeft hier ongeveer 1,08 m/s: dat past nog bij een hoofdleiding buiten verblijfsruimten, maar zit al aan de hoge kant. Loopt deze leiding door een verblijfsruimte, dan is 18 mm met ongeveer 0,71 m/s de comfortabelere keuze. In beide gevallen controleer je vervolgens in de fabrikanttabel of het drukverlies per meter bij dit debiet binnen de 50 tot 100 Pa/m blijft; dat getal hangt af van het gekozen leidingsysteem en materiaal.
Verdieping: waarom een te lage snelheid ook een nadeel kan zijn
Een ruimere leiding dan nodig geeft niet alleen een lagere snelheid, maar ook meer waterinhoud: de installatie warmt trager op en koelt trager af, en lucht wordt minder makkelijk meegevoerd naar het ontluchtingspunt. Een leiding hoeft dus niet zo ruim mogelijk te zijn: kies de kleinste diameter die binnen de richtsnelheid en het richtdrukverlies blijft.
Wat je vastlegt
Leg per hoofdtraject vast: het vermogen, het ΔT, het berekende debiet, de gekozen diameter en de gecontroleerde snelheid. Bij een volledig leidingnet (meerdere aftakkingen) doe je dit voor elk traject, van dik naar dun, zoals ook in de fabrikantsoftware gebeurt.
Video's bij deze les
Beeldmateriaal van derden, als aanvulling. Oudere of buitenlandse video's kunnen andere data of regels noemen: de les volgt de actuele Nederlandse bronnen.
Test jezelf
Beantwoord de vragen om te merken of de stof zit. Na elk antwoord zie je de uitleg, ook als je het goed had.
1. Een traject vervoert 6 kW bij een ontwerp-ΔT van 20 K. Wat is het benodigde debiet ongeveer?
2. Bij een gelijk debiet heeft leiding A een grotere binnendiameter dan leiding B. Wat betekent dat voor de stroomsnelheid?
3. Wat is de richtwaarde voor het lineaire drukverlies bij het dimensioneren van verwarmingsleidingen?
4. Een koperbuis van 18 mm buitendiameter heeft in de gangbare cv-maat een binnendiameter van ongeveer:
5. Waarom kan een leidingdiameter die veel groter is dan nodig een nadeel zijn, ook al lijkt "ruim" veilig?
Voordat je verdergaat
Flashcards uit deze les
Deze les levert 6 kaarten op. Zodra je de les afrondt, komen ze terug in je herhaalschema: kaarten die je goed weet steeds later, kaarten die je mist al de volgende dag.