При проектировании системы отопления очень важно не только выбрать материал изготовления труб (сталь, медь, металлопластик, полипропилен и т. д.), но и рассчитать, какой диаметр трубы для отопления потребуется. Данный параметр определяет пропускную способность трубы, показывает, какой объем теплоносителя можно транспортировать через нее в единицу времени. А это, в свою очередь, влияет на «разветвленность» и протяженность трубопровода, а также на количество отопительных радиаторов, которые можно подключить к системе. Кроме того, зная диаметр труб, можно спрогнозировать потери тепла в системе.
Диаметр труб и его влияние на КПД системы отопления
Система отопления функционирует эффективно только тогда, когда проект трубопровода выполнен корректно. На этапе планирования важно рассчитать вероятные теплопотери и попытаться их максимально сократить. Иначе, несмотря на внушительные энергозатраты, отопительная система справляться со своими задачами полноценно не будет.
При покупке труб для необходимо учитывать не только физико-химические характеристики материала, но и то, какой длины и диаметра будет ваш трубопровод. Такой подход позволит создать экономичную систему отопления с высоким КПД.
Сечение труб влияет на гидродинамику трубопровода, поэтому выбор диаметра труб для отопления нельзя проводить бездумно.
Многие думают, что с увеличением диаметра труб отопления растет эффективность самой системы. Но это утверждение ошибочно. При неоправданно большом диаметре давление в системе отопления снижается, достигая минимальных значений, что приводит к отсутствию отопления в доме как такового.
Как подобрать диаметр трубы, если планируется монтаж трубопровода в частном коттедже? В первую очередь ориентируйтесь на то, каким способом теплоноситель будет подаваться в вашу отопительную систему. Если вы подключены к централизованной магистрали, то расчет осуществляется так же, как и при проведении тепла в квартире.
Но если ваш дом оснащен автономной отопительной системой, тут диаметр зависит от материала изготовления труб и от схемы отопления. Например, для сети с естественной циркуляцией теплоносителя понадобятся трубы одного диаметра, а при добавлении в систему насоса – другого.
Нюансы при выборе диаметра труб системы отопления
Описание диаметров труб
При выборе диаметра труб отопления принято ориентироваться на следующие характеристики:
- внутренний диаметр – главный параметр, определяющий размер изделий;
- вешний диаметр – в зависимости от этого показателя происходит классификация труб:
- малый диаметр – от 5 до 102 мм;
- средний – от 102 до 406 мм;
- большой – более 406 мм.
- условный диаметр – значение диаметра, округленное до целых чисел и выражающееся в дюймах (например, 1″, 2″и т. д.), иногда в долях дюйма (например, 3/4″).
Увеличенный или малый диаметр
Если вас интересует, как рассчитать диаметр трубы отопления, обратите внимание на наши рекомендации. Наружное и внутреннее сечение трубы будут отличаться на величину, равную толщине стенки этой трубы. Причем толщина разнится в зависимости от материала изготовления изделий.
Профессионалы полагают, что при монтаже принудительной системы отопления диаметр труб должен быть как можно более малым. И это неспроста:
- чем меньше диаметр пластиковых труб для системы отопления, тем меньшее количество теплоносителя нужно нагревать (экономия времени на нагрев и денег на энергоносители);
- с уменьшением сечения труб замедляется скорость движения воды в системе;
- трубы малого диаметра проще монтировать;
- трубопроводы из труб небольших диаметров являются экономически более выгодными.
Однако это не означает, что нужно вопреки проекту отопительной системы приобретать трубы диаметром меньшим, чем получился у при расчете. Если трубы будут чересчур малы, это сделает работу системы шумной и малоэффективной.
Существуют конкретные значения, описывающие идеальную скорость движения теплоносителя в системе отопления – это интервал от 0,3 до 0,7 м/с. Советуем равняться именно на них.
Расчет диаметра труб отопления
Чтобы понять, как работать с таблицей диаметров и как выбрать диаметр труб при проведении отопительного трубопровода, рассмотрим типовой расчет для комнаты площадью 20 м 2:
- Сначала выясняем, какое количество тепловой мощности требуется для обогрева того или иного помещения в доме. Для каждых 10 м 2 площади (при условии, что стены утеплены, а высота потолка – не более 3 м) необходим 1 кВт тепловой мощности.
- В нашем случае – это 20 м 2 , следовательно, 2 кВт.
- Прибавляем 20 %-ный запас, имеем в итоге 2,4 кВт. Значит, для создания комфортных температурных условий в такой комнате нужно обеспечить отопление мощностью 2,4 кВт. Провести описанные вычисления вы может при помощи
- По таблице внутренних диаметров труб находим значение мощности 2,4 кВт (2400 Вт), затем смотрим верхнее значение теплового потока. В зоне, выделенной голубым цветом, представлена оптимальная скорость движения жидкости в системе отопления, о которой упоминалось в нашей статье ранее. Стоит отметить, что в представленной таблице указаны значения всех параметров для двухтрубной отопительной системы, с учетом разницы температур жидкости на входе в трубопровод и на выходе.
Итак, подытожим работу с таблицей. Для обогрева помещения 20 м 2 подходит труба сечением 8 мм. При этом скорость движения теплоносителя составит 0,6 м/с, его расход – 105 кг/ч, а тепловая мощность – 2453 Вт. Допускается применение 10-мм труб, тогда скорость движения будет равна 0,4 м/с, расход 110 кг/ч, а тепловой поток – 2555 Вт.
В том обилии различных материалов и систем, которое сейчас существует на рынке труб, нелегко разобраться даже специалисту. Особо сложным и ответственным делом является выбор труб для отопления. Ведь неправильный расчет приведет либо к перерасходу энергоносителя, либо – к холоду в доме.
Авария в системе теплоснабжения может привести к еще худшим последствиям. Как не ошибиться, проектируя свою систему – далее в статье.
Критерии выбора
По сути, процесс выбора конкретного вида и типа труб можно разделить на две равноценные части: какие выбрать трубы для отопления по материалу, и затем – какие потребуются диаметры. В принципе, решать эту задачу можно с обоих концов. От пропускной способности трубы и схемы разводки зависит необходимый диаметр, но и трубы разных диаметров из одного материала, а особенно – фитинги к ним, в цене могут различаться в разы.
Поэтому будущий домовладелец должен определиться, что для него имеет первостепенное значение: конечная цена системы, либо – требования к размеру труб.
Рынок материалов
Все существующие трубопроводные системы можно разделить на две большие группы:
Металлические
- «Черный» металл
- Нержавеющая сталь
- Медь, латунь, бронза
Гораздо реже используется оцинкованная сталь, в единичных случаях – титан, алюминий, прочие цветные металлы и сплавы.
Полимерные
- Полипропилен
- Полиэтилен
- Металлопластик
При этом в группе полимеров на самом деле структура гораздо сложнее этой простой классификации. Ведь помимо того, что каждый материал сам по себе имеет по нескольку модификаций, он еще может иметь несколько слоев.
Для это понятно из его названия, но и здесь все не так просто. Это – трехслойный материал из алюминиевой фольги, расположенной между двумя слоями полимера.
Сам же материал – это либо сшитый полиэтилен (PEX), либо – полипропилен (PP), но и в каждом из этих случаев еще существует по нескольку разновидностей, зависящих от способа изготовления пластика и его класса.
Плюсы и минусы
Ни один из материалов не является идеальным, и имеет свои минусы. Однако есть в списке и такие материалы, свойства которых вынуждают их покинуть рынок. Для отопления практически не используется ПВХ из-за низкой предельной температуры эксплуатации.
Недалеко ушел от него, по той же причине, полипропилен. Фактическими кандидатами на то, какие трубы выбрать для отопления, являются:
Металлопластик
Это материал с очень высокими эксплуатационными характеристиками (если имеет надлежащее качество). У него практически самое низкое сопротивление водному потоку. Он прост в монтаже и выдерживает температуры 90-100, а в кратковременных скачках – 110-130 °С, которые в индивидуальных системах отопления практически нереальны.
Дополнительное преимущество – его гибкость. Помимо того, что его можно спрятать в стенах или за мебелью, он позволяет прокладывать длинные бесстыковые участки произвольной формы, с любыми поворотами. Этим не может похвастаться ни один из прочих материалов.
Полиэтилен
Он входит в состав металлопластиковых труб, но в отсутствие фольгированной прослойки теряет важное качество – термическую стабильность.
В результате – при нагревании труба растягивается, в связи с чем требует дополнительных креплений, а на длинных участках – компенсационных петель, которые принимают на себя изгиб трубы при ее вытягивании от воздействия температуры. В остальном же трубы примерно схожи с металлопластиком.
Важная информация!
Перед тем, как определиться, какую трубу выбрать для отопления, следует учесть: не всякий полиэтилен пригоден для этой цели.
Он должен иметь специальный антидиффузионный слой, который предотвращает всасывание атмосферного воздуха.
В противном случае воздух будет скапливаться в системе, создавая шум, нарушая ее эффективность, а иногда – и работоспособность.
Любые виды пластика обладают также еще одним преимуществом: они являются хорошими звукоизоляторами, поэтому практически никогда не шумят.
Медь
— отличное решение, они не уступают металлопластику, и даже – превосходядят его по многим параметрам, и именно медь, когда решается вопрос, какие трубы для отопления выбрать, должна бы стоять на первом месте – особенно по долговечности (до 100 лет).
Однако к сравнительным недостаткам можно отнести его высокую теплопроводность (хотя, например, для «теплого» пола это – даже преимущество) и, главное – высокую цену.
Нержавеющая сталь
Несколько экзотический материал, который предпочитают любители «хромированной» экзотики. Он несколько дешевле меди, однако не имеет ее гибкости и теплопроводности.
Монтаж систем из нержавейки имеет свои особенности и несколько более сложен по сравнению с остальными материалами
Важная информация!
При монтаже систем «теплый» пол, что касается трубы для отопления выбор весьма небогат. Она должна соответствовать двум требованиям: либо не иметь швов в забетонированной части, либо такие швы должны быть соединены пресс-фитингами.
Этим условиям соответствуют лишь медь и металлопластик. Существуют пресс-фитинги и для нержавейки, но, учитывая, сколько их потребуется для укладки всех зигзагов системы – даже медь обойдется в разы дешевле.
Инструментальный вопрос
Если монтировать систему своими руками, не последнюю роль в том вопросе, какую трубу для отопления выбрать, может сыграть необходимый инструмент. Ведь практически каждый из видов труб требует для установки специфического инвентаря, при этом весьма недешевого.
При этом даже если есть пресс-фитинги от какого-либо производителя, не факт, что опрессовщик другой фирмы позволит качественно их обжать. То же самое касается паяльных аппаратов для полиэтилена. А это значит, что, возможно, взять оснастку в аренду не удастся.
Для требуются весьма специфические навыки и четкое знание технологии производства работ, так что браться за эту операцию без соответствующей квалификации специалисты не рекомендуют.
Есть свои нюансы и в сварке полиэтилена. Все эти моменты также следует обдумать и учесть, перед тем, как выбрать трубы для отопления окончательно. В этом смысле наиболее демократичной системой является соединение на разрезных кольцах, его также называют «О-ринг».
Для него не требуется инструментов, кроме пары ключей, желательно разводных, да и все необходимые навыки – умение крутить гайки. Впрочем, из всех видов соединений среди сантехников оно считается наименее надежным. Хотя его несомненный плюс – что его можно считать условно-разборным.
Теплотехнический расчет
Если вопрос, трубы для отопления какие выбрать, в плане материала уже решен, наступает черед расчета их размера.
Он осуществляется на основе следующих параметров:
- Выбранной схемы разводки
- Коэффициента сопротивления трубы потоку теплоносителя
- Внутреннего диаметра трубы
- Скорости движения воды в системе
- Расчетного охлаждения воды в радиаторах
- Диаметров входного и выходного отверстий котла (они всегда одинаковые)
- Необходимого для передачи количества тепла
Важная информация!
Теплотехнический расчет – сложная инженерная задача. В случаях сложных систем, с многими радиаторами, или смешанных систем радиатор-теплый пол, проект лучше заказать специалисту, он же подскажет — трубы для отопления как выбрать.
В противном случае, для исправления ошибок потребуется множество сил и средств.
Из приведенного списка следующие показатели являются нормативными:
- V — Скорость движения воды в системе – не должна превышать 1,5 м/с
- T — Расчетное охлаждение воды (разница на выходе из котла и при возвращении в него) – 15-20 °С
- Коэффициент сопротивления – дается производителем
- Диаметр входа-выхода котла – заводская характеристика
- Q- Необходимое количество тепла – это суммарная мощность радиаторов или системы теплого пола
- Расход воды C = 0.86.Q/T
Однако данные, которые можно получить таким путем – пока еще приблизительные, и их корректировка зависит от многих факторов.
Далее система проектируется следующим образом: за стартовую точку принимаются вход-выход котла, диаметра трубы для отопления основывается на правиле, что он не может быть больше, чем соответствующий параметр котла.
Начальный участок, длиной хотя бы полтора метра от выхода, даже в полимерных системах выполняют из металла, и продолжают его соответствующим диаметром до первого ветвления трубопровода.
Важная информация!
В системах отопления все диаметры считаются как внутренние, например труба ф16 мм из металлопластика имеет внутренний диаметр 12 мм.
Поэтому наружные диаметры металлических и полимерных труб заведомо не совпадают!
Далее идет разводка веток трубопровода. Здесь выбор диаметра трубы для отопления зависит от ее длины, но, как правило, каждое следующее ветвление на шаг меньше предыдущего: если из котла вышла центральная труба внутренним диаметром 24 мм и затем разделяется на две ветки, обслуживающие разные группы радиаторов, то диаметр этих веток будет 18 мм.
Они проходят этим диаметром вдоль всех приборов, где к каждому из них идет подключение 12 мм. На последнем приборе ветка заканчивается также трубой ф12 мм. Если приборов много – то их разбивают на большее количество веток, подключенных к центральной трубе. По той же схеме выполняется и подключение трубопровода охлажденной воды, но уже ко входу котла.
Вообще теплотехнический расчет является одним из самых сложных в строительстве, и качественно выполнить его может не каждый дипломированный специалист. Поэтому домохозяину лучше все же выбор трубы для отопления ограничить предпочтительным материалом. Однако, если есть время и желание – всегда можно найти нужные формулы, и постараться разобраться в премудростях теплотехники самостоятельно.
Труба из полипропилена для отопления.
Одним из основных моментов при проектировании системы теплоснабжения является определение диаметра труб для отопления. От правильности расчета во многом зависит эффективность работы обогревательных элементов. Если сечение магистралей меньше оптимального, в доме будет прохладно. Слишком большой диаметр увеличивает расход энергоносителя, снижая экономичность использования отопительного оборудования.
Обоснование необходимости расчета
При составлении схемы теплоснабжения инженеры ставят перед собой две основные задачи:
- избежать потерь тепла
- уменьшить расход энергии
Неудачно спроектированные контуры отопления приводят к перерасходу топлива. В доме при этом далеко не всегда удается достичь комфортной температуры.
Выбор труб зависит не только от их физических и химических параметров. Очень важную роль играет и диаметр магистралей. Он напрямую влияет на гидродинамику системы, от которой и зависит уровень обеспечения теплом. Бытующее мнение о том, что большой диаметр трубы наиболее оптимален, ошибочно. Довольно часто из-за этого давление в системе падает, и радиаторы попросту не могут обогреть помещение.
В частных домах сечение рассчитывают на основании вида подачи теплоносителя. При подключении к централизованным магистралям теплоснабжения за основу берут те же принципы, что и при проектировании квартиры. Для организации автономного теплоснабжения принимают во внимание схему подачи и вид труб. Существуют различия в принудительной и гравитационной системе циркуляции теплоносителя.
Параметры труб
Перед тем как решить, какой диаметр трубы выбрать для отопления, необходимо обратить внимание на материал изготовления. Ведь маркировки стальных и чугунных труб обозначают внутренний диаметр, а из меди и пластика - наружный. Незначительный нюанс играет очень большую роль при выполнении расчетов.
Основные характеристики магистралей, которые учитывают при планировании:
- Внутреннее сечение. Этот показатель заложен в основу расчета пропускной способности участков магистрали.
- Наружный диаметр. Он важен для металлических труб. Их поверхность отдает тепло в помещение, тем самым увеличивая площадь теплообмена.
- Условный диаметр. Это округленное значение диаметра трубы. Используется для теоретических исчислений и выражается в дюймах.
Армирующий алюминиевый слой
Определить сечение трубы для конкретного помещения не так уж сложно. Предварительно его можно рассчитать, взяв за основу тепловую нагрузку. Показатель статичен и общепринят на уровне 100 Вт на квадратный метр площади. Из этого следует, что для обогрева комнаты в 24 квадратных метра необходимо 2,4 кВт энергии. Подачу нужного количество теплоносителя сможет обеспечить труба диаметром ½ дюйма.
Результаты подбирают из специально составленных таблиц:
Важно! Теплотехнический расчет системы с разнородными трубами и радиаторами очень сложен. В этом случае самостоятельно решать задачу не стоит. Лучше доверить проектирование специалистам.
При организации автономного теплообеспечения владелец дома вправе самостоятельно решать вопросы, связанные с температурой теплоносителя. Конкретных требований в этом плане не существует. Температуру определяют в зависимости от теплоизоляции здания и внешних погодных условий. Имеет значение и диаметр труб для системы отопления, установленной в доме.
Диаметр трубы для отопления - вопросы грамотного расчета
Как выбрать нужный диаметр трубы для отопления? Этот вопрос всегда актуален при проектировании автономных систем. От внутреннего сечения трубопровода зависит эффективность и экономичность работы схемы теплоснабжения.
Диаметр трубы для отопления: как осуществляется подбор этого параметра?
При проектировании и строительстве систем отопления крайне важно не допускать ошибок. Еще на этапе разработки проекта должен быть определен диаметр труб отопления и их вид.
Выбор этих важных параметров осуществляется с учетом целесообразности их дальнейшей эксплуатации.
Различные диаметры труб отопления
Грамотный подбор диаметра труб – насколько это важно?
При проектировании схем отопления (например, из полипропиленовых труб), крайне важно стараться избежать возможных потерь тепла, то есть уменьшить требуемые расходы энергии. Неправильно спланированные системы (как правильно разработать схему двухтрубной системы отопления Вы можете узнать. прочитав материал по этой теме) работают неэффективно. В результате, несмотря на большое потребление энергии в комнатах будет холодно и неуютно.
Трубы для монтажа системы выбирают не только с учетом физических и химических свойств материала, из которого они изготовлены. Длина и диаметр труб играют не последнюю роль в создании экономичной и эффективной системы.
Дело в том, что сечение труб оказывается влияние на гидродинамику в целом, поэтому от правильности выбора зависит, насколько тепло будет в доме.
Несведущие люди часто допускают распространенную ошибку, подбирая трубы для отопления – диаметр, считают они, должен быть максимально большим, чтобы циркуляции воды проходила свободно.
На самом деле, чрезмерное увеличение сечения труб приведет к тому, что давление в системе снизится ниже нормы, и радиаторы греть не будут.
Если необходимо подобрать диаметр труб для отопления частного дома, то, прежде всего, следует узнать, какой вид подачи теплоносителя будет использован. Если дом планируется подключить к общегородской тепловой магистрали, то все расчеты проводятся точно так же, как при оборудовании квартир.
При обустройстве систем автономного отопления, размер будет зависеть от выбранной схемы и вида труб. К примеру, размер труб для отопления для системы с естественной циркуляцией жидкости будет отличаться от аналогичного параметра при установке в схему циркуляционного насоса.
Основные параметры труб
Полипропиленовые трубы отопления
- Основной характеристикой любой трубы является ее внутренний диаметр. Именно от этого показателя зависит пропускная способность трубы.
- Наружный диаметр, также, является важным параметром, который необходимо учитывать, при проектировании систем.
- Условным диаметром трубы принято называть округленное значение, выраженное в дюймах.
Подбирая диаметры труб для отопления, следует учесть, что для труб, выполненных из разных материалов, применяются различные системы измерений. К примеру, практически все трубы из стали и чугуна маркируются по внутреннему сечению.
А вот трубы из пластика и меди – по наружному диаметру. Эту особенность следует учитывать, если планируется собирать систему из комбинации материалов.
При создании систем отопления, собираемых из различных материалов, для того чтобы безошибочно подобрать трубы по диаметру, следует воспользоваться таблицей соответствия диаметров, которую можно скачать в сети.
Подключение трубы к радиатору
Чтобы не запутаться в расчетах, следует помнить, что один дюйм равен 25,4 мм.
При решении задачи, какой диаметр труб для отопления необходим в данном помещении, нужно при расчете диаметра труб для отопления учитывать такой параметр, как тепловая нагрузка. Принято считать, что для поддержания в комнате комфортных условий достаточно 100 Вт тепловой мощности на каждый квадратный метр помещения (при условии, что в комнате потолки стандартной высоты – 2,5 метра).
То есть, к примеру, для отопления комнаты площадью 25 квадратных метра требуется 2,5 кВт тепловой энергии (25 * 100 = 2500 Вт =2,5 кВт)
Как видно из данных, помещенных в таблице, для нашего примера с комнатой площадью 25 квадратных метра подойдут трубы, имеющие диаметр 1/2 дюйма.
Каковы должны быть давление и температура теплоносителя?
Пример смонтированных тру и радиатора
Имея автономное отопление, хозяин дома сам выбирает такой параметр, как температура воды в трубах отопления. Нужно заметить, что точно установленной нормы данного параметра не существует, так как она зависит не только от внешних условий и желаний хозяина, но и от коэффициента теплопередачи установленных радиаторов отопления.
Самым низким коэффициентом теплопередачи обладают радиаторы из чугуна.
Средний показатель теплопередачи у биметаллических моделей и самый высокий – у алюминиевых радиаторов.
Как правило, расчет количества радиаторов и их секций осуществляется с учетом такой величины, как их паспортная тепловая мощность. Этот параметр задается из расчета, что температура отопления воды в трубах будет равно 75 градусам.
То есть, если рассудить логически, то данная температура и является оптимальной. Однако при изменении внешней температуры в ту или другую сторону, температуру нагрева теплоносителя целесообразно регулировать. Это поможет поддерживать в доме комфортный микроклимат и экономить энергию.
Несмотря на то, что трубы из полипропилена способны выдерживать температуру до 110 градусов, не рекомендуется, чтобы температура труб отопления превышала отметку в 95 градусов.
Для увеличения температуры воздуха в помещениях, целесообразнее увеличивать рабочую площадь радиаторов, а не нагревать теплоноситель выше указанной температуры.
Монтаж труб отопления
Для того чтобы система отопления функционировала нормально, владелец дома обязан знать, какое давление должно быть в трубах отопления. Для автономной системы нормальным показателем является 1,5-2 атмосферы. Если показатель давления достигает 3 атмосфер, то это уже критическая ситуация, грозящая разгерметизацией или выходом из строя оборудования.
Для того чтобы можно было всегда проверить, какое давление в трубах отопления, в схему обязательно включают манометры. А чтобы не допустить чрезмерного напора используют расширительные баки.
Таким образом, при проектировании и монтаже систем отопления не бывает мелочей. Любая ошибка может привести к снижению эффективности работы. Поэтому создание проектов, желательно, поручать профессионалам, способным провести гидравлические и тепловые расчеты.
Диаметр трубы для отопления частного дома: как рассчитать оптимальные параметры отопительной системы, чтобы температура воды и давление были достаточными для обогрева помещения, советы по подбору материала комуникаций
56) Диаметр трубы для отопления частного дома: как рассчитать оптимальные параметры отопительной системы, чтобы температура воды и давление были достаточными
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
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.
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
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:
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.
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.
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
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.
Диаметр труб отопления: как правильно выбрать и рассчитать
Выбираем диаметр труб для отопления: трудности выбора, порядок расчета сечения по мощности системы и скорости воды, дополнительный расчет коллектора и гильз.
Таблица с данными по диаметрам и толщине стенок полипропиленовых труб применяемых в быту серий 
Таблица подбора полипропиленового трубного материала в зависимости от интенсивности подачи теплоносителя и потребности в тепловой энергии 
Двухэтажный дом с системой водяного отопления на базе автономного котла — в разрезе 
