Диаметр труба нужна для отопления. Важно не только качество отопительного оборудования, но и диаметр труб для отопления частного дома. Как рассчитать металлические трубы

Комфортное существование жильцов современного загородного дома обеспечивает мощная сеть различных инженерных коммуникаций, среди которых одно из главных мест занимает система, отвечающая за тепло. Планируя монтировать ее самостоятельно, практически каждый хозяин задается вопросом о том, какой диаметр трубы для отопления частного дома выбрать. Для многих это становится настоящей проблемой, так как именно от зависит и конечная стоимость, и эффективность работы системы отопления.

Факторы, влияющие на выбор труб

Выбор диаметра труб для отопления частного дома играет действительно важную роль, поскольку от этого параметра будет зависеть пропускная способность теплосистемы, а также ее тепловые и гидравлические потери. Помимо этого, обязательно следует учитывать масштаб монтируемой системы, а именно количество радиаторов и помещений, требующих обогрева. Многие думают, что чем больше диаметр трубы для отопления частного дома, тем больше ее пропускная способность, а значит, количество радиаторов можно будет увеличить.

Однако повысить эффективность таким способом вряд ли удастся. Мало того что покупка труб с неоправданно большим сечением повлечет дополнительные расходы, так еще и появится риск падения давления в системе до критического значения и, как следствие, снижение КПД.

Теплотехнический расчет

Расчет диаметра труб теплоснабжения выполняется с учетом материала, из которого они изготовлены, длины контура, схемы разводки и принципа циркуляции теплоносителя. Самостоятельно правильно выполнить калькуляцию довольно сложно, особенно если опыта в таких делах нет. Лучше всего за решением данного вопроса обратиться к специалисту, который сможет разработать грамотный проект отопления частного дома.

При его составлении обязательно учитываются следующие параметры будущей отопительной системы:

схема разводки, на основании которой исчисляется общая длина труб;
коэффициент сопротивления трубы для системы отопления потоку жидкости (на данный показатель влияют размер, материал и гладкость внутренней поверхности изделия);
сечения выходного и входного патрубков котла (обычно они тождественны);
внутренний диаметр трубы для отопления частного дома (внутреннее сечение указывается в миллиметрах или дюймах; 1 дюйм = 25,4 мм);
уровень охлаждения теплоносителя;
максимальный показатель скорости движения теплоносителя;
объем тепла, который надо будет передавать от отопительного котла ко всем радиаторам.

Принцип расчетов

Составляя проект отопления частного дома, специалист ориентируется на оптимальные показатели, которых необходимо достичь при создании новой системы. К примеру:

Скорость движения воды в системе не должна превышать 1,5 м/сек. Оптимальный вариант - от 0,3 до 0,7 м/сек.
Степень охлаждения водяного теплоносителя (температурная разница в воде, входящей в котел и выходящей из него) должна находиться в диапазоне 15-20 градусов.
Количество тепла, требуемое системе, должно равняться общей мощности всех радиаторов (берется максимальный показатель по паспорту). На обогрев 10 кв. метров площади утепленного помещения необходим 1 кВт плюс запас в 15-20%.

Системы с естественной циркуляцией

Максимальный диаметр трубы для отопления частного дома, оборудованного отопительной системой с естественной либо комбинированной циркуляцией, должен соответствовать размерам входного и выходного патрубков котла (чаще всего они одинаковые). Трубы такого сечения понадобятся для выполнения начального и заключительного участков контура.

Если говорить о том, какая труба для отопления частного дома лучше, то тут надо учитывать тип котла. Так для твердотопливных котлов рекомендуется применять металлические изделия. В случае если планируется использовать трубы полимерные, то для монтажа первых пары метров все равно следует применить металлическую трубу.

Стартовый диаметр получается самым большим. Его выдерживают до первого разветвления. Далее разводку выполняют с постепенным уменьшением диаметра труб после каждого ветвления. В последней точке диаметр должен соответствовать ½ дюйма (12,7 мм) либо ¾ дюйма (19 мм). При монтаже «обратки» действует тот же принцип.

Системы с принудительной циркуляцией

Такие системы обычно работают на газовых или электрических котлах. Диаметр труб для них следует выбирать самый малый, так как принудительную циркуляцию обеспечивает насос. Целесообразность труб малого диаметра объясняется следующими факторами:

меньшее сечение (чаще всего это трубы полимерные или металлопластиковые) позволяет минимизировать объем воды в системе и, следовательно, ускорить ее нагрев (уменьшается инертность системы);
монтаж тонких труб значительно проще, особенно если их необходимо спрятать в стены (выполнение штроб в полу или стенах требует меньших трудозатрат);
трубы малых диаметров и соединительные фитинги к ним стоят дешевле, следовательно, снижается общая стоимость монтажа отопительной системы.

При всем этом, размер труб должен оптимально соответствовать показателям, предусмотренным технологическими расчетами. Если эти рекомендации не будут соблюдены, эффективность отопительной системы снизится, а ее шумность - увеличится.

Подключение радиаторов

При коллекторной схеме разводки, котел и коллекторы соединяют трубами большего сечения (от 19 до 25 мм). Разводка от коллекторов осуществляется с применением тонких труб, внутренний диаметр которых составляет 12,7 мм (1/2 дюйма).

Радиаторы, а также дополнительное оборудование, в частности, блок безопасности, гидроаккумулирующая емкость и т. д., тоже подключаются полудюймовыми трубами.

Виды радиаторов

Относительно того, какое отопления лучше для частного дома, отзывы владельцев довольно разнообразны, а вот что касается радиаторов, то многие отдают предпочтение алюминиевым моделям. Дело в том, что от материала зависит мощность батарей отопления. Они бывают биметаллическими, чугунными и алюминиевыми.

Одна секция биметаллического радиатора имеет стандартную мощность 100-180 Вт, чугунного - 120-160 Вт, а алюминиевого - 180-205 Вт.

При покупке радиаторов необходимо точно выяснить, из какого материала они сделаны, так как именно этот показатель требуется для правильного расчета мощности.

для отопления

Нагретая вода транспортируется от котла к радиаторам по трубам, поэтому их качество непосредственно влияет на уровень теплопотерь. На рынке строительных материалов ныне представлены три вида труб:

металлические;
медные;
металлопластиковые.

Каждый вид обладает своими особенностями, о которых и пойдет речь ниже.

Металлические трубы

Этот вариант ранее повсеместно использовался в системах отопления многоэтажных и частных домов. Металлические трубы постепенно уходят в прошлое, так как характеризуются не с самой лучшей стороны. К их недостаткам относятся:

большой вес;
проблематичность монтажа (требуется профессиональное оборудование);
способность накапливать статическое электричество;
ограниченный срок службы из-за неспособности противостоять ржавчине.

Медные трубы

Такие изделия обладают рядом преимуществ, например:

способность выдерживать высокие температуры (в пределах 200 градусов);
высокая прочность (максимальное давление - 200 атмосфер);
долговечность (не подвержены коррозии).

Однако популярностью медные трубы не пользуются, и причины тому следующие:

сложность монтажа (требуется профессиональное оборудование и специальные навыки);
для установки медных труб требуются специальные кронштейны;
высокая цена (медь - дорогой материал);
высокая стоимость работ в силу их трудоемкости.

Металлопластиковые трубы

Этот тип труб является самым востребованным среди потребителей. Такие изделия выпускаются в широком типоразмерном ассортименте и идеально подходят для монтажа систем отопления. Они обладают следующими достоинствами:

повышенная прочность и долговечность (алюминиевая или стекловолоконная основа, покрытая пластиком, в целом создает высокопрочную конструкцию, не разрушающуюся со временем и стойкую к механическим повреждениям);
стойкость к коррозионным процессам (герметичное внешнее покрытие не пропускает воздух);
минимальное гидравлическое сопротивление (такие трубы идеально подходят для систем отопления с естественной и принудительной циркуляцией воды);
обладают антистатическим свойством;
простота и высокая скорость монтажа (для установки не требуются профессиональные знания, достаточно ознакомиться с техникой монтажа в интернете и приобрести специальный паяльник);
низкая стоимость труб любых диаметров и комплектующих к ним.

Надежное соединение элементов обеспечивают специальные элементы - фитинги. Если металлопластиковые трубы необходимо соединить с металлическими либо запорной арматурой, применяются фланцы или переходники на резьбовое соединение.

При монтаже отопительной системы из труб и фитингов, армированных стекловолокном, операция по зачистке этих элементов не требуется, что значительно убыстряет и упрощает работы.

Таким образом, металлопластиковые трубы являются оптимальным вариантом для самостоятельного монтажа отопительной системы. Главное - правильно подобрать необходимое количество и диаметр труб и комплектующих (фитингов).

Доброго денёчка!

Как известно, энергоэфективность системы отопления зависит не только от мощности котла и количества радиаторов. Это достаточно сложный параметр, завязанный на климатическом режиме региона, материалах, из которых построен дом, качестве и количестве отопительного оборудования и арматуры. И отопительные трубы играют в теплосистеме роль одной из «первых скрипок».

Какой диаметр трубы лучше использовать , чтобы циркуляция теплоносителя в контуре была максимально эффективна? Как правило, для этого используются специальные программы, однако, существует альтернативные концепции, позволяющие производить эту операцию самостоятельно. Мы приоткроем «завесу тайны» и расскажем максимально просто о сложных схемах расчётов, позволяющих оптимизировать обогрев дома таким образом, чтобы в нём было тепло и комфортно и при этом не приходилось выбрасывать деньги на ветер.

Так ли уж важен диаметр трубы? Как показывает практика, чрезвычайно! От него зависит ряд факторов, обеспечивающих высокий КПД всего контура:

Пропускная способность и коэффициент теплоотдачи. Т.е. общий объём теплоносителя, находящегося в магистрали в определённый период времени и подлежащего нагреву.
Давление теплоносителя в контуре, температура и скорость его движения.
Гидравлические потери, возникающие на участках стыковки труб и элементов различного сечения. Чем больше подобных переходов, тем значительнее потери.
Уровень шума теплосистемы.

Выделяют несколько видов диаметра:

Внешний. Учитывает сечение внутренней полости и толщину стенок трубы. Используется при .
Внутренний. Отражает значение поперечного сечения внутренней полости трубы. Определяет пропускную способность трубопровода.
Номинальный (условный). Представляет собой усреднённое значение внутренних диаметров, полученное в результате вычислений.

Чтобы теплосистема работала полноценно, кроме сечения труб, следует учитывать ещё ряд факторов:

Свойства теплоносителя, в качестве которого выступает вода, антифриз или пар.
Материал, из которого изготовлены трубы.
Скорость движения теплоносителя.
Тип системы отопления: одно- или двухтрубная.
Тип циркуляции: естественная или принудительная.

Материал труб

Прежде чем определять, какой диаметр трубы лучше подойдет для отопления частного дома, необходимо решить из какого материала будет выполнен сам трубопровод. Это позволяет обозначить способ монтажа, стоимость проекта и заранее спрогнозировать возможные теплопотери. Прежде всего, трубы подразделяются на металлические и полимерные.

Металлические

Сталь (чёрная, нержавеющая, оцинкованная).

Характеризуются отменной прочностью и устойчивостью к механическим повреждениям. Срок эксплуатации – не менее 15 лет (при антикоррозийной обработке до 50 лет).

Рабочая температура — 130⁰C. Максимальное давление в трубе — до 30 атмосфер. Не горючи. Однако тяжелы, сложны в монтаже (потребуется специальное оборудование и существенные временные затраты), подвержены коррозии. Высокий коэффициент теплопередачи повышает теплопотери ещё на этапе транспортировки теплоносителя к радиаторам. Требуется постмонтажная окраска. Внутренняя поверхность шероховата, что провоцирует накопление отложений внутри системы.

Нержавейка не нуждается в окрашивании и не подвержена коррозийным процессам, что существенно продлевает срок эксплуатации самих труб и отопительного контура в целом.

Медь.

Максимальная температура рабочей среды — 250⁰C. Рабочее давление – 30 атмосфер и более. Эксплуатационный ресурс – более 100 лет. Высокая устойчивость к замерзанию носителя и коррозии.

Последнее накладывает ограничение на совместное использование меди с другими материалами (алюминием, сталью, нержавейкой); медь совместима только с латунью. Гладкость внутренних стен предотвращает образование налёта и не ухудшает пропускную способность трубопровода, что снижает гидравлическое сопротивление и даёт возможность использования труб меньшего диаметра. Пластичность, лёгкий вес и простая технология соединения (пайка, фитинги). Малая толщина стенок и соединительных фитингов сводит на нет гидравлические потери.

Самый значимый недостаток – крайне высокая стоимость, превышает цену на пластиковые аналоги в 5-7 раз. Кроме того мягкость материала делает его уязвимым в отношении находящихся в теплосистеме механических частиц (примесей), которые в результате абразивного трения приводят к износу труб изнутри. Чтобы продлить срок жизни медных труб, систему рекомендуется укомплектовывать специальными фильтрами.

Высокая теплопроводность меди для предотвращения теплопотерь требует обустройства изоляционных рукавов, однако она же делает его незаменимым материалом для систем «тёплых полов».

Полимерные

Могут быть полиэтиленовыми, полипропиленовыми, металлопластиковыми. Каждая модификация обладает собственными техническими характеристиками в зависимости от технологии производства, используемых добавок и специфики строения.

Срок службы – 30 лет. Температура носителя — 95⁰C (кратковременно — 130⁰C); излишний нагрев приводит к деформации труб, сокращая эксплуатационный ресурс. Характеризуются недостаточной устойчивостью к замерзанию теплоносителя, в результате чего разрываются. Гладкость внутреннего покрытия предотвращает образование налёта, улучшая тем самым гидродинамические показатели трубопровода.

Пластичность материала позволяет прокладывать трубы без использования резки, сокращая тем самым количество фитинговых соединений. Пластик не вступает в реакцию с бетоном и не ржавеет, что позволяет скрыть теплопровод в полу и обустраивать «тёплые полы». Особым преимуществом пластиковых труб считается хорошие звукоизоляционные свойства.

Полиэтиленовые трубы под воздействием высоких температур склонны к значительному линейному расширению, что требует обустройства дополнительных компенсационных петель и точек крепления.

Полипропиленовые аналоги должны содержать в структуре «антидиффузный слой», предотвращающий завоздушивание контура.

Уровень давления в контуре предопределяет не только диаметр полимерных труб, но и толщину стенок, которая варьируется в диапазоне от 1,8 до 3 мм. Фитинговые соединения упрощают монтаж контура, но увеличивают гидравлические потери.

Решая, какой диаметр выбрать, следует учитывать специфику маркировки различных труб:

пластиковые и медные маркируются по внешнему сечению;
стальные и металлопластиковые – по внутреннему;
часто сечение обозначается в дюймах, для проведения расчёта их требуется перевести в миллиметры. 1 дюйм = 25,4 мм.

Чтобы определить внутренний диаметр трубы, зная размеры внешнего сечения и толщины стенок, следует от внешнего диаметра отминусовать удвоенное значение толщины стенок.

Оптимальный размер, температура и давление

При обустройстве небольшого отопительного контура стандартного типа некоторые рекомендации специалистов позволят обойтись без сложных вычислений:

Для трубопроводов с естественной циркуляцией носителя рекомендуется использовать трубы с внутренним сечением в 30-40 мм. Увеличение параметров грозит необоснованным расходом теплоносителя, снижению скорости его движения и падением внутриконтурного давления.
Слишком малый диаметр труб вызовет перегруз внутри магистрали, что может спровоцировать её прорыв в местах соединительных элементов.
Чтобы обеспечить необходимую скорость движения теплоносителя и нужное давление внутри контура с принудительной циркуляцией, предпочтение отдаётся трубам с сечением не более 30 мм. Чем больше сечение трубы и длиннее магистраль, тем мощнее выбирается циркуляционный насос.

Важно! Обустройство эффективной теплосистемы предполагает использование на разных участках магистрали труб различного сечения.

Уровень рабочего давления контура не должен превышать предел устойчивости:

встроенного в котёл теплообменника (max — 3 атм или 0,3 Мпа);
или 0,6 Мпа (при радиаторной схеме).

Оптимальным для теплосистем с циркулярным насосом считается показатель в диапазоне от 1,5 до 2,5 атм. В условиях естественной циркуляции – от 0,7 до 1,5 атм. Превышение норматива неизбежно станет причиной аварии. Чтобы контролировать уровень давления в теплосистемах обустраиваются расширительные баки и манометры.

Автономное отопление позволяет регулировать температуру теплоносителя самостоятельно в зависимости от сезона и индивидуальных потребностей жильцов дома. Оптимальной считается температура в диапазоне от 70 до 80⁰C, в паровых теплосистемах – 120-130⁰C. Наилучшим решением станет использование газовых или электрических котлов, позволяющих контролировать и регулировать нагрев контура, чего не скажешь о твердотопливном оборудовании.

Конструктивные особенности отопительных систем также предопределяют особенности температурного режима:

максимальный нагрев носителя в одноконтурной разводке — 105⁰C, в двухконтурной — 95⁰C.
в температура носителя ограничивается 95⁰C, в стальных — 130⁰C.

Разница температуры между подачей и обраткой – 20⁰C.

Мощность котла и контура

На эффективность работы котла, выполняющего одну из ключевых ролей в теплосистеме, влияет не только диаметр труб, но и:

вид используемого топлива;
месторасположение котла (вынос котельного блока за пределы дома требует повышенной мощности, большего сечения и утепления магистрали на участке вне помещения);
уровень теплоизоляции внешних стен дома;
использование отопительного контура для горячего водоснабжения.

Выбирая котёл, следует учитывать вышеозначенные факторы и делать запас мощности в 1,5-2 раза.

Методики расчета

По специальным таблицам. Однако их использование всё равно предполагает проведение предварительных вычислений: мощности теплосистемы, скорости движения теплоносителя, а также теплопотерь по ходу магистрали.
По тепловой мощности.
По коэффициенту сопротивления.

Что нужно знать для расчета

Для проведения расчёта потребуются следующие данные:

Потребность в тепле (тепловая мощность) всего дома и каждого помещения в отдельности;
Суммарная мощность используемых отопительных приборов (котла и радиаторов).
Суммарные теплопотери дома и каждой комнаты по отдельности в максимально холодный зимний период.
Значение сопротивления. Оно определяется по схеме разводки, длине магистрали, количестве и форме изгибов, соединений, поворотов.
Общий объём теплоносителя, загружаемый в тепломагистраль.
Скорость движения потока.
Мощность циркуляционного насоса (для отопления принудительного типа).
Давление в магистрали.

Расчёт сечения труб для теплосистем с принудительной циркуляцией воздуха:

Порядок расчета

Вычисление требуемой тепловой мощности.
Определение скорости циркуляции носителя в теплосистеме.
Расчёт сопротивления отопительного контура.
Вычисление необходимого сечения трубопровода.
Вычисление оптимального диаметра отопительного коллектора (при необходимости).

Вычисление тепловой мощности системы

Способ 1. Самый простой способ расчёта тепловой мощности базируется на установленном нормативе в 100 ватт на 1м² помещения. Т.е. при площади дома в 180м², мощность отопительного контура составит 18000 ватт или 18 кВт (180×100=18000).

Способ 2. Ниже приведена формула, позволяющая откорректировать данные с учётом запаса мощности на случай сильных морозов:

Однако данные методики характеризуется рядом погрешностей, т.к. не учитывает спектр факторов, влияющих на теплопотери:

высоту потолков, которая может варьироваться в диапазоне от 2 до 4 и более метров, а значит, объём отапливаемых помещений даже при одинаковой площади не будет постоянным.
качество утепления фасада дома и процент потерь тепла через внешние стены, двери и окна, пол и крышу;

теплопроводность стеклопакетов и материалов, из которых построен дом.

Климатические условия регионов.

Способ 3. Представленный ниже метод учитывает все необходимые факторы.

Подсчитывается объём дома целиком или каждой комнаты по отдельности по формуле:

V – Объём обогреваемого помещения.
h – Высота потолков.
S – Площадь обогреваемого помещения.

Рассчитывается суммарная мощность контура:

Часто применяется и следующая формула:

При этом региональный поправочный коэффициент берётся из следующей таблицы:

Поправочный коэффициент теплопотерь (К) напрямую зависит от теплоизоляции здания. Принято пользоваться следующими усреднёнными значениями:

При минимальной теплоизоляции (типовая деревянная или металлоконструкция из тонкого листа) в расчёт берётся коэффициент в диапазоне от 3 до 4;
Одинарная кирпичная кладка – 2-2,9;
Средний уровень утепления (двойная кирпичная кладка) – 1-1,9;
Высококачественная теплоизоляция фасада – 0,6-0,9.

Скорость воды в трубах

Равномерность распределения тепловой энергии по элементам контура зависит от того, с какой скоростью движется жидкость, и чем меньше диаметр трубопровода, тем быстрее происходит его перемещение. Существуют ограничения скоростных показателей:

не меньше 0,25 м/сек, иначе в контуре образовываются воздушные пробки, препятствующие движению теплоносителя и провоцирующие потери тепла. При недостаточном напоре воздушные пробки не дойдут до установленных кранов Маевского и воздухоотводчиков, а, значит, они будут бесполезны;
не более 1,5 м/сек, иначе циркуляция носителя сопровождается шумом.

Эталонный показатель скорости потока — от 0,36 до 0,7 м/сек.

На это следует ориентироваться, выбирая подходящее сечение труб. Посредством установки циркуляционного насоса появляется возможность контролировать циркуляцию теплоносителя в контуре, не увеличивая диаметр трубопровода.

Расчёт сопротивления отопительного контура

При расчёте сечения труб по коэффициенту сопротивления, первым делом определяется давление в трубопроводе:

Затем, подставляя значения диаметров труб, подбирается минимальное значение теплопотерь. Соответственно, тот диаметр, который будет удовлетворять приемлемым условиям сопротивления, и будет искомым.

Расчет отопительного коллектора

Если теплосистема предусматривает обустройство распределительного коллектора, то определение его диаметра основано на подсчёте сечений подключаемых к нему трубопроводов:

Расстояние же между патрубками коллектора должно быть равно их утроенному диаметру.

Примеры

Разбираемся на примерах.

Расчет для двухтрубного контура

Двухэтажный дом площадью в 340м².
Строительный материал – инкерманский камень (природный известняк), характеризуемый низкой теплопроводностью. → Коэффициент утепления дома = 1.
Толщина стен – 40 см.
Окна – пластиковые, однокамерные.
Теплопотери 1 этажа – 20 кВт; второго – 18 кВт.
Двухтрубный контур с отдельным крылом на каждом этаже.
Материал труб – полипропилен.
Температура подачи — 80⁰C.
Температура на выходе — 60⁰C.
Дельта температур — 20⁰C.
Высота потолков – 3 м.
Регион – Крым (юг).
Средняя температура пяти самых холодных дней зимы – (-12⁰C).

340×3=1020 (м³) – объём помещения;
20- (-12)=32 (⁰C) – разница (дельта) температур между помещением и улицей;
1020×1×32/860≈38 (кВт) – мощность отопительного контура;
Определение сечения трубы на первом участке от котла до разветвления. Согласно таблице, приведённой ниже, для передачи тепловой мощности в 38 кВт подходят трубы с сечением в 50, 63 или 75 мм. Первый вариант предпочтительнее, т.к. обеспечивает наибольшую скорость движения носителя.
Для разводки потока носителя на первый и второй этаж, справочники предписывать трубы с диаметром в 32 мм и 40 мм для мощностей 18 и 20 кВт соответственно.
На каждом этаже контур делится на две магистрали с равноценной нагрузкой по 10 и 9 кВт соответственно и сечением в 25 мм.
По мере снижения нагрузки вследствие остывания теплоносителя диаметр труб следует уменьшить до 20 мм (на первом этаже – после второго радиатора, на втором – после третьего).
Обратная разводка производится в той же последовательности.

Для вычисления по формуле D = √354х(0.86хQ/∆t)/V, берём скорость носителя в 0,6 м/с. Получаем следующие данные √354х(0.86×38/20)/0,6≈31 мм. Это номинальный диаметр трубопровода. Для реализации на практике следует подбирать различные диаметру труб на разных участках трубопровода, которые в среднем сведутся к расчётным данным согласно алгоритму, описанному в пунктах 4-7.

Определение диаметра труб для однотрубной системы с принудительной циркуляцией

Как и в предыдущем случае, расчёт производится по обозначенной схеме. Единственное исключение заключается в действии насосного оборудования, увеличивающего скорость движения носителя и обеспечивающего равномерность его температуры в контуре.

Значительное снижение мощности (до 8,5 кВт) происходит только на четвёртом радиаторе, где и осуществляется переход на диаметр в 15 мм.
После пятого радиатора происходит переход на сечение в 12 мм.

Важно! Использование труб из другого материала внесут свои коррективы в расчёт, т.к. каждый материал обладает разным уровнем теплопроводности. Особенно принципиально учитывать потери тепла металлического трубопровода.

Особенности расчета сечения металлических труб

Теплосистемы, выполненные из металлических труб, должны учитывать коэффициент потерь тепла через стенки. Особенно это важно при значительной протяжённости трубопровода, когда теплопотери на каждом погонном метре могут иметь катастрофические последствия для конечных радиаторов.

Посредством закладывания в энергосистему запаса мощности и правильного выбора диаметра труб удаётся не допустить существенных утечек тепла.

Как подобрать диаметр трубы для отопления

Производимые расчёты позволяют определить сечения трубопровода в удельных (приблизительных) значениях. Помимо сложных формул существуют специальные таблицы, упрощающие определение нужного сечения при знании основных параметров теплосистемы.

С помощью таблицы и значений тепловой мощности, режима температур подачи и обратки, а также разумной скорости теплоносителя (выделен розовым цветом), подбирается нужный диаметр труб.

Легкость монтажа и высокие эксплуатационные характеристики полипропиленовых трубопроводов в системах водоснабжения и отопления – только верхняя часть айсберга. Для корректной работы монтируемых коммуникаций недостаточно выбрать вид полимерной трубы и купить материал в нужном количестве - необходимы предварительные проектные наброски, а на больших объектах - серьёзные тепловые и гидравлические расчеты. Чтобы система обогрева была эффективной, полипропиленовые трубы для отопления должны иметь диаметр, подтверждённый этими расчётами.

Рассмотрим подробнее значимость величины диаметра труб из полипропилена при устройстве трубопроводов.

Трубный материал для коммуникаций. На что влияют параметры трубы

Вопросы, как должен выглядеть водопровод, какой диаметр труб должен быть в магистрали, подающей тепло в радиаторы отопления, решаются на стадии проектирования систем жизнеобеспечения в доме. В результате диаметр полипропиленовых труб для водоснабжения часто может отличаться от идентичного размера трубопровода системы отопления, так как эти коммуникации имеют разное назначение и потому подвергаются воздействию разных факторов.

На заметку: если в трубопроводе системы отопления скорость подачи котловой воды меньше 0,2 м/с, то высока вероятность завоздушивания магистрали, а превышение скорости подачи на 0,2 м/с приведёт к увеличению затрат - возрастут расходы на оборудование, подвергающееся воздействию больших нагрузок.

Использование полипропиленовых изделий значительно упростило работы по оборудованию жилых объектов системами водяного отопления и водоснабжения. Однако надо точно знать, какой вид полимерного трубного материала подходит в том или ином случае. Существующие на сегодняшний день виды полипропиленовых труб имеют различные технические характеристики и рассчитаны на определенную сферу использования.

Наиболее надёжны для монтажа трубопроводов водяного отопления и системы горячего водоснабжения (ГВС) изделия марки PN25 или PN30. Именно эти марки способны выдерживать давление до 25 и 30 атм. соответственно при рабочей температуре теплоносителя 950С. Допускается даже кратковременная эксплуатация таких труб при температуре воды в 1200С, так как отличительной особенностью этих изделий являются толстые стенки.

Образцы полипропиленовых труб, армированных алюминием.

Основная статья про полипропиленовые трубы.

Для холодного водоснабжения используются полипропиленовые трубы с однородной стенкой. Для систем ГВС и отопительных контуров применяют армированные изделия, так как включение в структуру стенки полипропиленовой трубы оболочки из алюминия или стекловолокна значительно увеличивает прочность трубного материала и снижает величину теплового расширения.

Для справки: в армированных трубопроводах тепловое расширение составляет 0,03 мм/м0С, тогда как для каналов со стенкой из однородного полипропилена это значение около 0,15 мм/м0С. Исходя из этого, для холодного водоснабжения подходят однородные изделия, а для систем отопления и ГВС применяют только армированный полипропилен.

Каких диаметров производятся полипропиленовые трубные материалы

При выборе комплектующих для устройства системы отопления и водоснабжения решающими факторами являются температура жидкости, скорость её подачи и давление. Необходимая площадь сечения водопровода определяется при этом расчётами, выполненными в соответствии со сферой применения и условиями эксплуатации оборудования.

Исходя из конфигурации сечения трубы (круглое кольцо), его геометрические параметры определяются наружным и внутренним диаметрами. Существующая на сегодняшний день классификация полипропиленовых труб четко определяет типовые размеры каждого вида трубных изделий, используемых для монтажа.

На сегодняшний день как отечественные, так и зарубежные фирмы-производители выпускают комплектующие для трубопроводов в стандартном исполнении. С учетом практического применения разработаны типовые инженерно-технические решения, позволяющие определять оптимальный проход в изделиях для домашнего отопления и других водяных коммуникаций. На основании данных таблицы можно сделать правильный выбор оснастки и комплектующих тепловой магистрали, не прибегая к гидравлическим расчетам.

Как правило, в маркировке присутствует одно из следующих значений наружного диаметра:

16, 20,25, 32 и 40 мм,

которые соответствуют внутренним диаметрам полипропиленовых труб марки PN25:

10,6; 13,2; 16,6; 21,2; 26,6 мм.

Для удобства пользования соответствие диаметров и толщины стенки полипропиленовых труб, применяемых в системах отопления и водоснабжения, сведены в таблицу:

Таблица с данными по диаметрам и толщине стенок полипропиленовых труб применяемых в быту серийРезонный вопрос. Почему же на готовых изделиях наносятся параметры наружные, если так важен для функциональности размер внутреннего прохода трубопровода. Все дело в том, что наружный диаметр указывает на соответствующий вид подключения.

Потенциал использования полипропиленовых труб различных наружных диаметров при скорости движения теплоносителя в трубопроводе 0,7 м/сек:

труба диаметром 16 мм рассчитана для подсоединения одного-двух радиаторов обогрева;
величина в 20 мм соответствует подключению до 5 радиаторов суммарной мощностью до 7000 ватт);
для большего количества радиаторов (суммарной мощностью до 11 кВт) используются пропиленовые полимерные трубы наружного диаметра 25 мм;
полипропиленовый трубный материал с наружным размером 32 мм рассчитан на оборудование дома в целом или одного этажа системой отопления в 10-12 кВт суммарной мощности (максимум 19 кВт);
изделия диаметром 40 мм используются для прокладки магистральных трубопроводов в жилых объектах большой площади. Обычно это коттеджи и загородные дома, в которых количество обогревательных приборов доходит до 20 шт., а суммарная мощность всех точек подключения составляет приблизительно 30 киловатт.

Влияние диаметра трубы на эксплуатационные характеристики отопительной системы

Скорость подачи теплоносителя и объем переносимой тепловой энергии напрямую зависит от внутреннего сечения полипропиленовых трубопроводов. Для наглядности этого утверждения зависимость обеспечения тепловой энергией от интенсивности подачи теплоносителя и значений диаметров трубопровода сведена в таблицу:

Таблица подбора полипропиленового трубного материала в зависимости от интенсивности подачи теплоносителя и потребности в тепловой энергииТепловая мощность указана в Вт, интенсивность подачи теплоносителя в кг/сек. Расчетные данные опираются на средние значения температур: подаваемого теплоносителя в 800С, обратки в 600С, воздуха в комнате +200С..

К примеру: при скорости потока 0,4 м/с в трубопроводе будет переноситься следующее количество тепловой энергии:

для магистрали с наружным размером 20 (внутреннее сечение 13,2 мм) количество тепла составляет 4,1 кВт;
для пропиленовых изделий Ø 25 и 16,6 соответственно, количество тепла будет составлять 6,3 кВт;
пропиленовые трубопроводы с наружным и внутренним диаметрами 32 и 21,2 соответственно имеют величину подачи тепловой энергии в 11,5 кВт;
трубные материалы в 40 миллиметров (размер внутреннего просвета 26,6 мм) обеспечат подачу тепла в количестве 17 кВт.

При увеличении скорости потока жидкости до 0,7 м/сек интенсивность подачи теплоносителя возрастёт сразу на 70-80%.

Важно! Практическое назначение приведённой выше таблицы - рекомендовать, исходя из значения потребного количества тепловой энергии, необходимый диаметр трубы во время подбора трубных материалов для системы отопления жилья.

Рассмотрим наглядный пример:

Имеется типовой дом полезной площадью 250 м2. Строение достаточно утеплено и для создания нормальных условий проживания нуждается в обогреве из расчета 1 кВт на 10 кв. м, то есть, для создания комфортной температуры в доме достаточно будет 25000 ватт тепловой энергии (максимум).

На заметку: для первого этажа всегда требуется больше тепла - примерно 2/3 от общего потребляемого количества.

Таким образом, из 25 кВт обогрев первого этажа потребует 15 кВт, второго - 10 кВт.

Дом оборудован автономной системой отопления на базе двухконтурного котла. Установленные в комнатах радиаторы подключены параллельно. В доме имеется разводка на два крыла, с равной тепловой мощностью. На первом этаже мощность для каждого крыла составляет 7500 ватт. Для второго этажа оба крыла требуют по 5000 ватт.

Двухэтажный дом с системой водяного отопления на базе автономного котла - в разрезеКотел выдает для обогрева дома 25 киловатт тепловой энергии. Значит, для тепловой магистрали нужно использовать полипропиленовые трубы и фурнитуру внутреннего диаметра 26,6 мм (при скорости подачи 0,6 м/с). Данному значению соответствует наружный диаметр трубы 40 миллиметров.

Для снабжения ответвлений на первом этаже потребуется 1500 ватт тепла. Используя данные из таблицы, получаем следующее:

при скорости потока 0,6 м/сек оптимальным диаметром внутреннего просвета полипропиленовых труб будет 21,2 мм - соответствующий этой величине идентичный наружный параметр по данным таблицы составляет 30 мм;
для каждого крыла подходит трубный материал с внутренним диаметром 16,6 мм, которому соответствует Ø 25 мм внешнего контура сечения полипропиленовых труб.

Теперь рассмотрим порядок подключения обогревательных приборов.

Радиаторы водяного отопления в среднем имеют мощность в 2 киловатта, поэтому теоретически для их врезки в контур пригодны трубы с минимальным значением наружного диаметра - 16 мм (PN16). Однако на практике рекомендуется использовать полипропиленовые изделия с размером внутреннего сечения 13,2 мм и наружным диаметром 20 мм (PN20), так как применение полимерных труб PN16 признано нецелесообразным из-за низкой технологичности.

Второй этаж оборудуется трубопроводом сечением 32 мм. Для каждого крыла используются трубы и соединительная фурнитура Ø25 мм. С радиаторами та же картина, что и на первом этаже - подсоединение батарей выполняется с помощью труб PN20.

Заключение

На основании приведённого выше примера для каждого участка трубопровода в системе отопления можно подобрать комплектующие необходимого диаметра - в том числе и от этого будет зависеть эффективность работы отопительного оборудования.

Следует помнить, что материалы для трубопровода в системе отопления выбираются с расчётом соответствия максимальным техническим характеристикам автономного котла, не смотря на то, что в большинстве случаев агрегат будет работать в штатном режиме - в соответствии с заданными параметрами эксплуатации.

znatoktepla.ru

Выбор диаметра полипропиленовых труб по таблице: расчет диаметра и выбор труб отопления

Процедура выбора труб требует особенно внимательного отношения, где необходимо принимать во внимание множество нюансов. Среди них важными являются физико-химические свойства. В список следует включить и длину и диаметр выбираемых изделий. Может быть, кто-то не знает, но такая характеристика, как диаметр оказывает непосредственное влияние на гидродинамику всей системы отопления. Наибольшее распространение среди трубных изделий, применяемых для частных домов, получили конструкции, диаметр которых достигает порядка 16-40 мм.

Особенностью труб подобных размеров является то, что им под силу справляться с давлением в отопительной системе. Вдобавок к этому они демонстрируют простоту при эксплуатации. Это же можно отметить и в отношении выполнения установочных работ. С их помощью можно эффективно решать проблему по организации разводки трубопровода открытым путем.

Какой внутренний диаметр полипропиленовых труб применяется для отопления

Для определения подходящего размера можно воспользоваться таблицей или выполнить расчет внутреннего диаметра труб, используя следующую формулу:

d = √(4-U-1000/πL), где

U - параметр, который определяется как суммарная норма потребления воды в доме, которую должен обеспечивать используемый водопровод,

L - скорость течения воды, если используются трубные изделия большого диаметра, то этот параметр определяется показателем 1,5-2 м/с, а для изделий с небольшим диаметром - 0,7-1,2 м/с.

Чаще всего трубы на основе полипропилена имеют внутренний диаметр, равный порядка 20-32 мм. Если планируется выполнить установку теплого пола, то обычно выбор останавливают на конструкциях из пластика, диаметр которых достигает 16 мм. При этом необходимо еще до монтажа понять, насколько сложными окажутся работы, и с учетом этого подобрать материал, который сможет выдержать все нагрузки. При определении сечения трубы необходимо принимать во внимание множество факторов, которые характерны для эксплуатации систем отопления.

Среди множества характеристик наиболее значимыми принято считать:

температуру носителя;
скорость течения;
длину трубопровода;
диаметр трубы;
давление горячей воды.

Распространено мнение, что лишь при условии грамотно выполненного расчета внутреннего диаметра полипропиленовых труб, используемых в системе отопления, можно обеспечить наиболее эффективную и надежную работу системы. При совершении просчетов с определением размера полипропиленовой трубы высока вероятность, что в процессе эксплуатации системы возникнут определенные проблемы.

Скажем, подобрав диаметр, несколько больше требуемого, можно столкнуться с ситуацией, когда давление в отопительной системе не будет дотягивать до оптимального уровня, следствием этого станет недостаточная циркуляция воды по всем квартирам в многоквартирном здании. Чтобы обеспечить правильную работу системы, необходимо грамотно выполнить ремонтные работы, суть которых сводится к установке труб, имеющих подходящий диаметр.

Как правильно подобрать нужный диаметр полипропиленовой трубы для отопления

Если задача по организации системы отопления возникла в частном доме или коттедже, то решать этот вопрос необходимо, принимая во внимание то обстоятельство, что диаметр будет постоянен лишь при условии, что будет производиться прямое подключение к центральной системе отопления. Если речь идет об использовании автономной системы, то в этом случае допускается применять трубы любого размера. Здесь окончательное решение должен принять сам владелец дома.

При подборе заготовок, обладающих подходящими характеристиками, в обязательном порядке должны быть приняты во внимание все нюансы. В первую очередь это касается ситуации, когда в доме используется естественная система отопления, в которой определяющая роль не будет отводиться сечению и мощности насоса. Подобную особенность принято считать одним из преимуществ этой отопительной системы.

Из минусов подобной системы следует выделить небольшой радиус действия, а также высокие расходы на приобретение элементов большего диаметра, которые придется использовать в подобной ситуации.

Чтобы система работала наиболее эффективно, владельцу следует позаботиться о поддержании оптимального уровня давления. Только при выполнении этого условия можно добиться того, что циркулирующий теплоноситель сможет спокойно миновать любые препятствия на своем пути. Говоря о подобных барьерах, в первую очередь, подразумевается ситуация с трением жидкости о стенки отвода или крана нагревательного прибора.

Необходимо отметить, что длина и диаметр элементов трубопроводов непосредственным образом влияют на сопротивление и скорость перемещения жидкости. Если теплоноситель будет течь довольно быстро, а трубы будут отличаться маленьким сечением и значительной протяженностью, то это приведет к увеличению сопротивления на пути воды.

Процедура монтажа каждой отопительной системы требует в обязательном порядке выполнения такой работы, как разработка схемы проекта. Далее, уже начинают готовить все необходимые материалы и инструменты, которые потребуются для выполнения установочных работ:

трубы;
арматура;
необходимые инструменты.

После решения этого вопроса уже можно думать непосредственно об установке полипропиленовых труб.

Когда будет решаться вопрос выбора подходящих элементов, необходимо учитывать особенности помещения, не забывая и о типе отопления. Занимаясь проведением подготовительных мероприятий, необходимо сразу же оценить всю сложность работ и соотнести их со своими возможностями, чтобы понять, насколько реально реализовать этот замысел.

Дело в том, что не во всех ситуациях владелец способен своими руками выполнить подобную работу. Порой некоторые владельцы не решаются брать на себя подобную ответственность и просто приглашают квалифицированных специалистов.

При организации систем отопления у владельца есть возможность выбрать следующие виды конструкций для трубопровода:

полипропиленовые трубы;
металлические трубы;
металлопластиковые трубы.

Каждому из перечисленных изделий присущи свои плюсы и минусы, обусловленные особенностями применяемых для них материалов. Об этом моменте в обязательном порядке нужно помнить, когда будет решаться вопрос с выбором подходящего варианта для своей системы.

Среди предложенных конструкций наилучшими являются изделия из пропилена. Металлические трубы имеют достаточно недостатков, среди которых следует отметить высокую стоимость и наличие трудностей при работе. Не менее важным недостатком является восприимчивость к коррозионным процессам, что негативным образом сказывается на их сроке эксплуатации.

Что же касается металлопластиковых изделий, то они отличаются более доступной ценой, не создают проблем в использовании. Однако в плане надежности и прочности они проигрывают аналогам из полипропилена. По этой причине сразу нужно отказаться от подобного варианта конструкции для устройства на их основе систем отопления.

На основании этого напрашивается вывод, который сводится к следующему: наилучшим решением для устройства системы является полипропилен, поскольку он идеально подходит для сборки труб, по которым будет циркулировать вода.

Следует помнить о том, что полипропиленовые конструкции бывают разных видов: одни предназначены для обеспечения циркуляции горячей воды, а другие – холодной. По этой причине и выбирать материал нужно с учетом конкретного вида запланированных работ.

Скажем, если планируется прокладывать трубы для отопления, по которым будет течь горячая вода, то сразу следует отказаться от применения для них конструкций, рассчитанных на холодную воду. Дело в том, что в этом случае будет преобладать иной температурный режим, что, в конечном итоге, приведет к нарушениям эксплуатационных условий, а это может закончиться возникновением неполадок в системе.

Преимущества полипропилена

Если владелец решает задачу по устройству в доме теплого пола или отопительной системы, то он, без сомнения, может останавливать выбор на трубах из полипропилена. Во многом подобное решения является предпочтительным ввиду наличия у этих конструкций множества положительных характеристик. В числе наиболее значимых являются следующие:

надежность;
длительный срок эксплуатации, который может достигать 100 лет;
высокая устойчивость к коррозионным процессам;
отсутствие минеральных осадков;
неподверженность воздействию со стороны химических веществ;
отсутствие проблем при сборке;
особенности конструкции позволяют выполнять ремонтные работы при возникновении неисправности или поломок;
невысокая стоимость.

Недостатки полипропилена

Если говорить о минусах, которые характерны для подобного типа материалов, то первую очередь необходимо отметить возгораемость и подверженность высоким температурам.

Приступая к организации в доме отопительной системы, очень важно подобрать диаметр, который будет иметь конструкция трубопровода. Причем не следует выбирать слишком большой диаметр полипропиленовых труб, так как это негативно повлияет на работу системы.

Монтаж систем отопления с применением полипропиленовых труб

Одним из важных этапов установки отопительной системы является решение вопроса со схемой, которой придется придерживаться при выполнении работ. А если говорить об использовании полипропиленовых конструкций, то здесь могут быть задействованы следующие варианты:

Движение жидкости в отопительной системе самотеком. Такой вариант позволяет владельцу отказаться от использования циркуляционного насоса, поскольку жидкость в системе будет течь естественным путем. Подобную схему можно реализовать в помещениях, которые отличаются нестабильностью подачи электричества, из-за чего очень трудно поддерживать работу насоса в непрерывном режиме.
Нижняя система розлива в отоплении. Особенностью подобной схемы является использование лучевой разводки, в основе которой лежит применение насоса, обеспечиваемого повышением напора воды, что достигается за счет меньшего диаметра.
Допустимой является схема, при которой одно- и двухтрубные системы подключаются к радиатору, что реализуется посредством бокового или нижнего вида подключения.

Установка систем отопления из полипропиленовых труб

При желании произвести установку пропиленовых компонентов системы трубопровода можно и своими руками, не прибегая к услугам профессионалов. Сама процедура выполняется при помощи сварки. Причем здесь недопустимо использовать резьбовые соединения, чтобы скрепить между собой элементы из полипропилена.

Еще до начала пайки необходимо подготовить сборочные компоненты, нарезать их на фрагменты требуемой длины, для чего используют специальные ножницы. Это необходимо сделать особенно аккуратно, чтобы придать отрезкам ровные края и исключить образование заусенцев. На эту работу уходит достаточно небольшое количество времени.

Сварочные работы выполняются с применением соответствующего оборудования, которое рассчитано на проведение подобных операций. Чтобы соединить элементы трубопровода таким методом, следует поместить трубу в насадку подходящего диаметра, после чего ее подвергают нагреву, доводя до температуры в 260 градусов. Процедура нагрева трубы может занять разное время, на это оказывает влияние в первую очередь диаметр изделия. Скажем, если размер трубы составляет 20 мм, то достаточно будет нагрева продолжительностью 5 секунд. При большем же диаметре конструкции, которая, скажем, имеет величину 50 мм, на нагрев потребуется затратить 18 секунд.

Заключение

Устройство системы отопления в квартире или загородном доме требует учета большого количества характеристик, среди которых немаловажную роль играет выбор диаметра для полипропиленовых труб. Этому моменту необходимо уделять большое внимание, помня о том, что это скажется не только на простоте выполнения работ по монтажу системы отопления, но и качество ее работы.

Поэтому если вы решили своими руками выполнить эту работу, необходимо в первую очередь подготовить необходимые материалы. Трубы должны быть подобраны только с учетом будущих условий их эксплуатации, а также необходимости обеспечения достаточной циркуляции. В противном случае не ко всем потребителям вода будет поступать в достаточном количестве.

kotel.guru

Характеристики полипропиленовых труб отопления

Полипропиленовые трубы, муфти и фитинги

В этой статье мы рассмотрим полипропиленовые трубы для отопления и их технические характеристики, которые указаны в маркировке. Немного остановимся на материалах, которые применяются для производства и армирования.

Материалы и характеристики

Знать диаметр – это только полдела, но придя в магазин, вы столкнетесь с разнообразием материалов. Трубы полипропиленовые для отопления соответствуют ГОСТу Р 52134–2003. Они изготавливаются из трех видов пластика, два из которых могут применяться для систем горячего водоснабжения и отопления:

состоящих из одинаковых структурных единиц. Их молекулярные связи не выдерживают нагревания, соответственно, неприменимы для систем с высокой рабочей температурой;
состоящие из разных структурных единиц. Неоднородность связей между молекулами делает их устойчивыми к нагреванию, при этом материал не теряет свою естественную эластичность;
состоящих из кристаллов. Имеют самую прочную и устойчивую к повышению температуры структуру при этом теряют в эластичности.

В маркировке полипропиленовых труб для отопления указывается их наружный диаметр. Обращайте на это внимание, когда нужно соединить контур квартиры с центральным стояком. При равном наружном сечении металлические и полипропиленовые трубы имеют различный внутренний условный проход, у металла он шире.

Обязательно выбирайте армированные изделия. В качестве армировочного материала применяют алюминий и стекловолокно. Лучше отдать предпочтение последнему, так как при монтаже не нужно снимать слой армирования на глубину соединения контура с муфтами и фитингами. Армирование алюминием осуществляется:

монолитным слоем;
слоем с множественными отверстиями.

Армирование полипропилена алюминием с перфорацией

И алюминиевый, и стекловолоконный слои армирования находятся между двух слоев пластика. Армирование нужно только для того, чтобы компенсировать увеличение контура в длину при нагревании. Об усилении изделия речи не идет, так как пластик и без этого очень прочный. Неармированные изделия не подходят, так как у них слишком высокий коэффициент линейного расширения, который равен 0,15 мм/м. Для сравнения у армированных изделий он составляет 0,02 мм/м. Трубы полипропиленовые для отопления имеют стандартные размеры. Они продаются отрезками, длина которых составляет четыре метра.

Для наглядности проведем расчет. Возьмем один метр контура, в котором циркулирует вода, нагретая до 80 градусов. Умножим температуру на коэффициент линейного расширения и получим следующие значения:

для армированных изделий – удлинение на 1,6 мм;
для неармированных изделий – удлинение на 12 мм.

Также в маркировке указано номинальное давление. Обозначается латинскими буквами РN. К примеру, изделие с маркировкой РN16 выдерживает 16 атмосфер, но это не максимум его возможностей. Он может выдержать и большее кратковременное повышение. Номинальное давление – это показатель, при котором срок службы полипропиленовых труб составит полстолетия. Расчет выполнен при помощи специальных программ, где температура воды закладывается равной 20 градусам. Это важно, при увеличении температуры срок службы будет, естественно, меньше, так как, нагреваясь, пластик меняет своих механические характеристики.

Расчет диаметра для центрального отопления

В поисках расчетов было изучено много материала, часто не дающего конкретного ответа на вопрос о том, какого должны быть размера полипропиленовые трубы для отопления. Как выбрать диаметр таким образом, чтобы система была сбалансированной. В принципе, чтобы сделать точные вычисления с учетом всех факторов, нужно быть реально специалистом и получить профильное образование. Расчет диаметра трубы входит в гидравлический расчет отопления, который осуществляется при помощи специальных профильных программ. Все остальные методы подсчета будут приблизительные.

Толщина полипропиленовых труб для отопления в частных домах и квартирах с центральным отоплением обычно не превышает 25 мм. Также используют изделия 20 и 16 мм.

Все просто, когда нужно определить диаметр полипропиленовой трубы для отопления в квартирах с центральным отоплением. От стояка, проходящего через все этажи, в каждую квартиру выходит патрубок. Его сечение, естественно, меньше, чем у самого стояка. Чтобы правильно определить, какой диаметр полипропиленовых труб нужен для центрального отопления, нужно всего лишь подобрать размер сечения к патрубку. Следите за тем, чтобы не было заужения контура. Вот и все, дело за выбором материалов. Обратите внимание, на то, что совпадать должно внутреннее сечение, а не наружное.

Расчет диаметра для автономного отопления

Вопросы о том, как выбрать диаметр полипропиленовых труб для отопления появляются при монтаже

Расчет диаметра полипропиленовой трубы для отопления

контуров в частных домах. Сразу отметим – расчеты приблизительные, но это не означает, что они не правильные. Также их можно применять для контуров квартир с центральным отоплением. Определяющие параметры диаметра полипропиленовой трубы для отопления частного дома:

площадь отапливаемого помещения.

От этого зависит, сколько потребуется тепла для обогрева до необходимого уровня. Чтобы не углубляться в дебри формул можно последовать всеобщему примеру и взять в расчет 0,1 кВт энергии на один метр квадратный, при стандартной высоте потолков 2,5 м. Конечно, нужно учитывать степень утепления помещения, исходя из которого, вычисляется коэффициент теплопотерь. Но дабы не запутаться, просто добавляем 20% к необходимому количеству киловатт;

Этот показатель варьируется от 0,2 до 1,5 м/с. Чем больше скорость потока, тем давление в контуре выше. Часто это приводит к появлению шума в системе, из-за трения теплоносителя о стенки. Для расчета диаметра труб принято использовать значение до 0,6 м/с – оптимально для автономных контуров частных домов. Оттого, какие диаметры полипропиленовых труб для отопления подобраны, зависит и скорость циркуляции. Чем толще контур, тем вода течет медленнее;

разница температуры подачи и обратки.

Показатель достаточно индивидуальный. Он зависит и от мощности котла, и от материала труб, их утепления, а также от скорости теплоносителя. Стандартами определено, что подача осуществляется при температуре 80 градусов, при этом на обратном потоке будет около 60 градусов. Теплоноситель остывает на 20 градусов, обычно это значение и берется в расчет.

Какого диаметра полипропиленовые трубы использовать для отопления одноэтажного дома площадью 80 кв.м:

в формуле присутствуют две постоянные величины, перемножив которые получаем значение 304,44;
затем это число нужно умножить на 9,6 (80 кв.м х 0,1 кВт энергии + 20% запаса), выходит 2100,636;
полученный результат делим на 20 (разница температур) и на 0,6 (м/с, скорость потока теплоносителя);
в конце вычисляем корень квадратный от полученной величины и получаем значение 13,23 мм.

Толщина стенок полипропиленовых труб разного диаметра

Выходит, что внутренний диаметр полипропилен труб для отопления дома площадью 80 м2 составляет 13,23 мм. Еще раз обратите внимание на то, что полипропиленовые трубы маркируются по наружному сечению. Также в маркировке присутствует информация о толщине стенок. Вычислить условный проход можно в одно действие, проще пареной репы. Также можно воспользоваться таблицей соотношения стенок труб к их диаметру.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что в этом случае подходит труба диаметром 25 мм, так как двадцатка немного недотягивает. Для расчета мы брали скорость потока теплоносителя 0,6 м/с, хотя допускается значение от 0,2 м/с. Соответственно, выбрав трубу с сечением побольше, мы снижаем скорость циркуляции, при этом она остается в рамках стандарта.

Расчет, исходя из скорости потока теплоносителя

Диаметр полипропиленовых труб для отопления таблица:

Соотношение диаметра труб к тепловой мощности отопления

Есть простой способ, как рассчитать диаметр полипропиленовых труб для отопления - это таблица. Давайте им воспользуемся и сделаем расчеты для всё того же одноэтажного дома 80 кв.м. Для его обогрева нужно 8 кВт энергии, что равняется 8000 Вт. Находим в таблице это значение и ведем глазами до розовых ячеек, в которых указано оптимальная скорость теплоносителя. В нашем случае – это 0,5 и 0,3 м/с. Останавливаем свой выбор на первом значении, которое соответствует трубе диаметром 25 мм.

Теперь сравните с результатом вычислений, проведенных выше. Как видите, они совпадают, значит, оба метода определения диаметра труб для отопления состоятельны и могут быть использованы для проведения расчетов. В итоге следует обратить внимание на то, что лучше все таки придерживаться стандартов. использование слишком узких и слишком широких труб негативно сказывается на функциональных характеристиках системы.

utepleniedoma.com

Выбираем диаметр труб для отопления: схема расчета, характеристики в зависимости от материала изготовления

Правильное проектирование отопительной системы заключается в учете всех возможных факторов влияния на ее эффективность КПД. Помимо корректного подбора основных компонентов, котла, радиаторов, групп безопасности, следует правильно рассчитать сечение магистралей. Для этого нужно знать оптимальный диаметр труб отопления: как правильно выбрать и рассчитать его самостоятельно?

Трудности выбора диаметра труб отопления

Схема отопления с указанием диаметра труб

Казалось бы - выбор диаметра труб для отопления частного дома не является сложной задачей. Они должны лишь обеспечить доставку теплоносителя от источника его нагрева к приборам теплоснабжения – радиаторам батареям.

Но на практике неправильно подобранный диаметр коллектора отопления или подающей трубы может привести к значительному ухудшению работы всей системы. Это объясняется процессами, которые происходят во время движения воды по магистралям. Для этого нужно знать основы физики и гидродинамики. Чтобы не вдаваться в дебри точных расчетов, можно определить основные характеристики отопления, которые напрямую зависят от сечения трубопроводов:

Скорость движения теплоносителя. Она влияет не только на повышение шума при работе теплоснабжения, но и нужна для оптимального распределения тепла по приборам отопления. Попросту вода не должна успеть остыть до минимального уровня при достижении последнего радиатора в системе;
Объем теплоносителя. Так, диаметр труб с естественной циркуляцией отопления должен быть большим, чтобы снизить потери при трении жидкости о внутреннюю поверхность магистрали. Однако наряду с этим увеличивается объем теплоносителя, что влечет за собой повышение затрат на его нагрев;
Гидравлические потери. Если в системе будут применены разные диаметры пластиковых труб для отопления, то неизбежно возникнет разность давления на их стыке, что приведет к возрастанию гидравлических потерь.

Как выбрать диаметр трубы для отопления, чтобы по факту установки не пришлось переделывать всю систему теплоснабжения из-за крайне низкой эффективности? Прежде всего, следует выполнить правильный расчет сечения магистралей. Для этого рекомендуется воспользоваться специальными программами и при желании проверить результат самостоятельно вручную.

В месте состыковки диаметры полипропиленовых труб для отопления уменьшаются из-за наплава. Снижение сечения зависит от степени нагрева при пайке и соблюдения технологии монтажа.

Порядок расчета сечения магистралей теплоснабжения

Перед тем как рассчитать диаметр трубы отопления необходимо определиться с их основными геометрическими параметрами. Для этого нужно знать основные характеристики магистралей. К ним относятся не только эксплуатационные качества, но и размеры.

Каждый производитель указывает значение сечения труб – диаметр. Но фактически он зависит от толщины стенки и материала изготовления. Перед приобретением определенной модели трубопроводов нужно знать следующие особенности обозначения геометрических размеров:

Расчёт диаметра полипропиленовых труб для отопления делается с учетом того, что производители указывают наружные габаритные размеры. Для вычисления полезного сечения необходимо отнять две толщины стенки;
Для стальных и медных трубопроводов даются внутренние размеры.

Зная эти особенности можно делать расчет диаметра коллектора отопления, труб и других компонентов для монтажа.

При выборе полимерных труб отопления нужно обязательно уточнить о наличии в конструкции армирующего слоя. Без него при воздействии горячей воды магистраль не будет иметь должной жесткости.

Определение тепловой мощности системы

Как правильно подобрать диаметр труб для отопления и следует ли это делать без расчетных данных? Для небольшой системы отопления можно обойтись без сложных вычислений. Важно лишь знать следующие правила:

Оптимальный диаметр труб с естественной циркуляцией отопления должен составлять от 30 до 40 мм;
Для закрытой системы с принудительным движением теплоносителя следует использовать трубы меньшего сечения для создания оптимального давления и скорости потока воды.

Для точного вычисления рекомендуется использовать программа для расчета диаметра труб отопления. Если же их нет – можно воспользоваться приблизительными вычислениями. Сначала необходимо найти тепловую мощность системы. Для этого необходимо воспользоваться следующей формулой:

Где Q – рассчитываемая тепловая мощность отопления, кВт/ч, V – объем комнаты (дома), м³, Δt – разница между температурами на улице и в помещении, °С, К – расчетный коэффициент тепловых потерь дома, 860 – величина для перевода полученных значений в приемлемый формат кВт/ч.

Наибольшие затруднения при предварительном расчете диаметра пластиковых труб для отопления вызывает поправочный коэффициент К. Он зависит от теплоизоляции дома. Его лучше всего взять из данных таблицы.

В качестве примера расчета диаметров полипропиленовых труб для отопления можно вычислить требуемую тепловую мощность комнаты общим объемом 47 м³. При этом температура на улице будет -23°С, а в помещении - +20°С. Соответственно разница Δt составит 43°С. Поправочный коэффициент возьмем равным 1,1. Тогда требуемая тепловая мощность составит.

Q=(47*43*1.1)/860=2.585 кВт/час

Следующий этап выбора диаметра трубы для отопления – определение оптимальной скорости движения теплоносителя.

В представленных расчетах не учитывается поправка на шероховатость внутренней поверхности магистралей.

Скорость воды в трубах

Таблица для расчета диаметра трубы отопления

Оптимальный напор теплоносителя в магистралях необходим для равномерного распределения тепловой энергии по радиаторам и батареям. Для правильного подбора диаметров труб отопления следует принимать оптимальные значения скорости продвижения воды в трубопроводах.

Стоит помнить, что при превышении интенсивности движения теплоносителя в системе могут возникать посторонние шумы. Поэтому данное значение должно быть равно от 0,36 до 0,7 м/с. Если параметр будет меньше – неизбежно возникнут дополнительные тепловые потери. При его превышении появятся построение шумы в трубопроводах и радиаторах.

Для окончательного расчета диаметра трубы отопления следует воспользоваться данными из таблицы, представленной ниже.

Подставляя в формулу расчета диаметра трубы отопления в полученные ранее значения можно определить, что оптимальный диаметр трубы для конкретного помещения составит 12 мм. Это лишь приблизительный расчет. На практике специалисты рекомендуют к полученным значениям прибавить 10-15%. Это объясняется тем, что формула расчета диаметра трубы отопления может измениться из-за добавления новых компонентов в систему. Для точного вычисления потребуется специальная программа для расчета диаметра труб отопления. Подобные программные комплексы можно скачать в демоверсии с ограниченными возможностями расчетов.

Расчет отопительного коллектора и монтажных гильз

Вышеописанная технология вычислений может быть применена для всех видов теплоснабжения – однотрубного, двухтрубного и коллекторного. Однако для последнего необходимо сделать правильный расчет диаметра коллектора отопления.

Этот элемент отопления необходим для распределения теплоносителя по нескольким контурам. При этом расчет правильного диаметра коллектора отопления неразрывно связан с вычислением оптимального сечения трубопровода. Это следующий этап проектирования системы теплоснабжения.

Для вычисления диаметра отопительного коллектора необходимо сначала рассчитать сечение труб по вышеописанной схеме. Затем можно воспользоваться достаточно простой формулой:

М0=М1+М2+М3+М4

Где М0 – искомый диаметр коллектора, М1, М2, М3, М4 – диаметры подключаемых трубопроводов.

При определении высоты и оптимального расстояния между патрубками применяется принцип «трех диаметров». Согласно ему удаленность труб на конструкции должна составлять 6 радиусов каждой. Общий диаметр отопительного коллектора также равен этому значению.

Гильза для монтажа труб отопления

Но кроме этого компонента системы нередко приходится применять дополнительные. Как узнать диаметр гильзы для труб отопления? Только выполнив предварительный расчет сечения магистралей. Кроме этого нужно учитывать толщину стен и материал их изготовления. От этого будет зависеть конструкция гильзы, степень ее теплоизоляции.

На значение диаметра гильзы для труб отопления влияет материал изготовления стены, а также трубы. Важно учитывать возможную степень расширения при нагреве поверхности. Если диаметры пластиковых труб теплоснабжения составляют 20 мм, то такой же параметр у гильзы должен быть не менее 24 мм.

Монтаж гильзы необходимо делать на цементный раствор или аналогичный ему негорючий материал.

Дополнительные данные для расчета диаметра труб теплоснабжения

После выбора диаметра труб для отопления частного дома нужно правильно подобрать их материал изготовления, а также учесть особенности отопительной системы. На этот параметр влияет схема расположения магистралей, а также количество запорной и регулирующей арматуры.

Помимо знания диаметра труб в отоплении с естественной циркуляцией нужно учитывать высоту разгонного стояка и правильно подобрать размер его сечения. Он должен быть на минимальной высоте 1,5 относительно других элементов теплоснабжения. Для увеличения скорости движения теплоносителя диаметр полипропиленовых труб, используемых в конструкции разгонного коллектора должен быть на один размер больше, чем у основной магистрали.

Геометрические размеры и масса стальных труб

Также важно учитывать толщину стенки трубопроводов. Она зависит от материала изготовления и может варьироваться от 0,5 мм (стальные) до 5 мм (пластиковые). На выбор диаметра труб для системы отопления частного дома оказывает влияние материала изготовления. Так, пластиковые магистрали рекомендуется устанавливать для систем с принудительной циркуляцией. Их внутренний диаметр может варьироваться от 10 до 30 мм. Подробнее о толщине стенок полимерных труб для отопления можно узнать из данных таблицы.

Для стальных моделей необходимо учитывать не только их геометрические размеры, но и массу. Она напрямую зависит от толщины стенки. В программах для расчета диаметра труб отопления обязательно должна быть функция по вычислению удельного веса 1 м.п. стальной магистрали.

Зная эти дополнительные характеристики можно сделать наиболее точный расчет параметров отопительной системы, включая правильный подбор диаметров отопительных труб.

Материал изготовления труб отопления

Конструкция полимерных труб

Помимо правильного выбора диаметров трубы для теплоснабжения нужно знать характеристики их материала изготовления. Это скажется на тепловых потерях системы, а также на трудоемкости монтажа.

Следует помнить, что расчет диаметров отопительных труб выполняется только после выбора материала их изготовления. В настоящее время для комплектации систем теплоснабжения применяют несколько типов трубопроводов:

Полимерные. Они изготавливаются из полипропилена или сшитого полиэтилена. Отличие заключается в дополнительных компонентах, добавляемых в процессе производства. После выполнения расчёта диаметра полипропиленовых труб для теплоснабжения нужно правильно подобрать толщину их стенки. Она варьируется от 1,8 до 3 мм в зависимости от параметров максимального давления в магистралях;
Стальные. До недавнего времени это был самый распространенный вариант обустройства отопления. Несмотря на свои более чем хорошие прочностные характеристики стальные трубы имеют ряд существенных недостатков – сложный монтаж, постепенное ржавление поверхности и повышенная шероховатость. В качестве альтернативы можно применять трубы, изготовленные из нержавеющей стали. Одна их стоимость на порядок выше «черных»;
Медные. По техническим и эксплуатационным характеристикам медные трубопроводы являются оптимальным вариантом. Они характеризуются достаточным растяжением, т.е. если в них замерзнет вода – труба некоторое время будет расширяться без потери герметичности. Недостаток – высокая стоимость.

Кроме правильно подобранного и рассчитанного диаметра труб нужно определиться со способом их соединения. Он также зависит от материала изготовления. Для полимерных применяют муфтовое соединение с помощью сварки или на клеевой основе (очень редко). Стальные трубопроводы монтируются с помощью дуговой сварки (лучшее качество соединений) или резьбовыми методом.

Сколько нужно пеллет для отопления дома 100 м кв

Строительство системы отопления для частного дома должно начинаться с тщательной проработки проекта. Проект должен учитывать все параметры, способные оказывать влияние на энергоэффективность будущей теплосистемы.

Сюда входит подбор подходящего котла, батарей, схемы размещения, выбор материала труб и соединительных элементов. Не менее важным параметром считается и верный расчет диаметра трубопроводов.

Некоторым покажется, что определение необходимого диаметра труб для теплосистемы отнюдь не является сложной задачей. Казалось бы, какие требования можно предъявить трубе, единственная задача которой – доставка теплоносителя до радиаторов.

А между тем, неверно подобранный диаметр трубы (либо коллектора) может негативно сказаться на работе всей отопительной системы. Движение жидкости по трубопроводу сопровождается многочисленными сложными процессами, для описания которых существует специальный раздел физики – гидродинамика.

Не углубляясь в научные дебри, можно, тем не менее, определить ряд основополагающих характеристик, непосредственно зависящих от диаметра трубопровода:

Скорость распространения жидкости. Влияет на оптимальное распределение тепла по радиаторам отопления, не давая теплоносителю остыть ниже минимального значения температуры. Кроме того, от скорости распространения напрямую будет зависеть уровень шума работающей теплосистемы.
Объем теплоносителя. С одной стороны, увеличение диаметра труб будет способствовать уменьшению потерь от трения жидкости о внутреннюю поверхность трубопровода. С другой стороны, с ростом сечения трубы будет увеличиваться суммарный объем теплоносителя в системе, а на его нагрев будет требоваться большее количество энергии.
Гидравлические потери. Возникают на стыках труб различного диаметра. Чем больше переходов будет в теплосистеме, тем больше потерь такого рода получится в итоге.

Полипропиленовые трубы, муфти и фитинги

Материалы и характеристики

состоящих из одинаковых структурных единиц. Их молекулярные связи не выдерживают нагревания, соответственно, неприменимы для систем с высокой рабочей температурой;
состоящие из разных структурных единиц. Неоднородность связей между молекулами делает их устойчивыми к нагреванию, при этом материал не теряет свою естественную эластичность;
состоящих из кристаллов. Имеют самую прочную и устойчивую к повышению температуры структуру при этом теряют в эластичности.

В маркировке полипропиленовых труб для отопления указывается их наружный диаметр. Обращайте на это внимание, когда нужно соединить контур квартиры с центральным стояком. При равном наружном сечении металлические и полипропиленовые трубы имеют различный внутренний условный проход, у металла он шире.

монолитным слоем;
слоем с множественными отверстиями.

Армирование полипропилена алюминием с перфорацией

для армированных изделий – удлинение на 1,6 мм;
для неармированных изделий – удлинение на 12 мм.

Также в маркировке указано номинальное . Обозначается латинскими буквами РN. К примеру, изделие с маркировкой РN16 выдерживает 16 атмосфер, но это не максимум его возможностей. Он может выдержать и большее кратковременное повышение. Номинальное давление – это показатель, при котором срок службы полипропиленовых труб составит полстолетия. Расчет выполнен при помощи специальных программ, где температура воды закладывается равной 20 градусам. Это важно, при увеличении температуры срок службы будет, естественно, меньше, так как, нагреваясь, пластик меняет своих механические характеристики.

Расчет диаметра для центрального отопления

Толщина полипропиленовых труб для отопления в частных домах и квартирах с центральным отоплением обычно не превышает 25 мм. Также используют изделия 20 и 16 мм.

Расчет диаметра для автономного отопления

Вопросы о том, как выбрать диаметр полипропиленовых труб для отопления появляются при монтаже

Расчет диаметра полипропиленовой трубы для отопления

площадь отапливаемого помещения.

скорость теплоносителя.

разница температуры подачи и обратки.

Показатель достаточно индивидуальный. Он зависит и от мощности , и от материала труб, их утепления, а также от скорости теплоносителя. Стандартами определено, что подача осуществляется при температуре 80 градусов, при этом на обратном потоке будет около 60 градусов. Теплоноситель остывает на 20 градусов, обычно это значение и берется в расчет.

Какого диаметра полипропиленовые трубы использовать для отопления одноэтажного дома площадью 80 кв.м:

в формуле присутствуют две постоянные величины, перемножив которые получаем значение 304,44;
затем это число нужно умножить на 9,6 (80 кв.м х 0,1 кВт энергии + 20% запаса), выходит 2100,636;
полученный результат делим на 20 (разница температур) и на 0,6 (м/с, скорость потока теплоносителя);
в конце вычисляем корень квадратный от полученной величины и получаем значение 13,23 мм.

Толщина стенок полипропиленовых труб разного диаметра

Выходит, что внутренний диаметр полипропилен труб для отопления дома площадью 80 м 2 составляет 13,23 мм. Еще раз обратите внимание на то, что полипропиленовые трубы маркируются по наружному сечению. Также в маркировке присутствует информация о толщине стенок. Вычислить условный проход можно в одно действие, проще пареной репы. Также можно воспользоваться таблицей соотношения стенок труб к их диаметру.

Расчет, исходя из скорости потока теплоносителя

Диаметр полипропиленовых труб для отопления таблица:

Соотношение диаметра труб к тепловой мощности отопления