Каким диаметром трубы лучше сделать отопление в доме

Классификация трубопроводов

На сегодняшний день существует множество видов трубопроводов. Все они подразделяются на группы по таким показателям:

• по переносному веществу;
• материалу;
• рабочим характеристикам;
• показателю агрессивности среды;

По транспортируемым веществам выделяют: нефте- и газопроводы, паропроводы, водопроводы и т. д.

По материалам производства бывают:

• стальные;
• медные;
• чугунные;
• металлопластиковые;
• пластиковые;

Кроме этого, встречаются бетонные трубопроводы, а также конструкции из термостойкого стекла.

По показателю давления в системе встречаются: вакуумные, низкого давления, высокого давления и безнапорные. По температуре бывают: холодные (ниже нуля), нормальные (от 1 до 45 °C), горячие (от 46 °C и выше).

По показателю агрессивности транспортируемого вещества существует три типа трубопроводов:

• для неагрессивных сред;
• малоагрессивных;
• среднеагрессивных.

Помимо этого, стоит запомнить, что обозначения на чертежах трубопроводов по ГОСТу включает в себя упрощённое изображение конструкции и буквенно-цифровую запись, которая обозначает тип транспортируемой среды. Обозначения любых типов трубопроводов должны занимать минимум места и быть понятными.

Проектируем водяной тёплый пол

Как было сказано выше – одним из основных показателей для проектирования греющей системы является плотность эффективного потока тепловой энергии, производимой 1 м2 ТП (g, Вт/м2) – удельная мощность теплого пола. Она должна полностью компенсировать теплопотери помещения – Q, Вт.

g=Q/F,

где F, м2 – полезная площадь пола, которая будет использована под отопление. Она принимается, как общая площадь помещения за вычетом мест, где будет установлена мебель, а также свободной зоны 20-30 см от стен и мебели.

Величина Q учитывает множество параметров, частично приведенных в предыдущем разделе. Для её точного вычисления можно пользоваться методикой предложенной в справочном пособии Е. Г. Малявиной «Теплопотери здания», требующей углубленного подхода. Однако на практике частнику проще будет принять некие усредненные величины теплопотерь типовых зданий. Например, комната 18 м2 с одной наружной стеной и окном, а также потолками до 3 м, будет иметь примерные теплопотери 1800 Вт. Данный показатель справедлив для расчета теплого пола в помещениях многоквартирного дома, построенного в умеренной климатической зоне. А вот для частного дома его уже придется увеличить в 1,2-1,5 раза. Также увеличиваются значения теплопотерь, если установлены большие окна, комната угловая, тонкие стены и т.д.

Удельная теплоотдача теплого пола должна находиться в определенных пределах. Ведь его перегрев приводит к дискомфорту жильцов, разрушению строительно-отделочных материалов. Так, максимальная температура поверхности напольного покрытия (tf, С) рекомендуется:

• + 29°С – для жилых помещений (спальни, гостиной, кабинета);
• + 33°С – для помещений с повышенной влажностью (санузла, кухни);
• + 35°С – для участков возле внешних стен.

Табличный подбор шага укладки трубопроводов

Зная плотность эффективного потока тепловой энергии (g, Вт/м2), тип используемого покрытия (его сопротивление теплопередаче – Rw, м2*ОС/ Вт или м2*К/Вт), рекомендуемую температуру поверхности пола для данного помещения (tf, С), а также градиент рабочих температур теплоносителя (tz/tp, С/С), можно по таблицам 1-3 подобрать шаг трубы (b, м).

Таблица 1.

Таблица 2.

Таблица 3.

Вычисляем количество и диаметр трубопроводов

Расчет длины трубы для теплого пола выполняем по формуле:

L=(F/M)*1,1+2*N, где

• L – искомая длина трубопровода, м;
• F – полезная площадь пола отапливаемого помещения, м2;
• b – шаг (частота прокладки) витков, м;
• N – расстояние от коллектора, расположенного на стене, до уровня пола, м;
• 1,1 – коэффициент запаса труб на повороты.

Расход трубы также можно прикинуть, воспользовавшись таблицей 4.

Таблица 4.

Шаг, мм	Расход трубы, м/м2
100	10
150	6,7
200	5
250	4
300	3,4

Профессиональный расчет теплого водяного пола также включает подбор внутреннего диаметра (D, м) трубопроводов. Он должен соответствовать целому ряду параметров таким, как гидравлическое сопротивление системы, техническим возможностям циркуляционного насоса, требуемым для прокачки объемам теплоносителя и другим. Тем не менее, практически для любой небольшой индивидуальной тепловой установки обогрева полов, можно смело брать, например, металлопластиковую трубу Ø 16 мм, у которой внутренний Ø 12 мм. При этом следует учитывать, что рекомендуемая длина отопительного контура в этом случае не должна превышать 100 м (максимум 120 м). Если же расчет трубы для теплого пола требует большего её метража, то тогда контур необходимо разбить на два и более.

Помимо металлопластика подойдут: медь, ПВХ, сшитый полиэтилен. Они обладают схожими гидравлическими параметрами, поэтому их диаметры подбираются аналогично.

Монтаж отопительной системы полипропиленовыми трубными материалами

Установить трубы из полипропиленового материала своими руками довольно просто и вовсе необязательно призывать на помощь специалистов. Для монтажа такого рода системы отопления используют спайку или сваривание, но никак не соединители с резьбой. Если все материалы готовы, то можно приступать к работе. Приведенная ниже инструкция поможет выполнить все этапы быстро и качественно.

1. Перед тем как приступить к свариванию труб, необходимо их нарезать, согласно расчетам длины каждого участка. Это делается специальным инструментом, который после его использования оставит ровный край, с которым легко и комфортно работать.

2. Один конец трубы из полипропиленового материала помещают в насадку нужного диаметра, сварочного агрегата и разогревают при температурном режиме в 260 градусов. Срок разогрева зависит от сечения трубы: 20 мм нагревается за 5 с.; 25 мм – 7 с.; 32 мм – 8 с.; 40 мм – 12 с.; 50 мм – 18 с.; 63 мм – 24 с..
3. Нагревшийся край инвентаря соединяется также с нагретым предварительно фитингом, и удерживают на протяжении семи секунд. По истечению нескольких минут остывшие детали, достигнут надежности, герметичности и прочности.
4. Соединив все трубы, необходимо проверить качество монтирования. Это делается методом продувания полипропиленовой системы, если прохождение воздуха не затрудненное различного рода препятствиями, то значит все в порядке и запайки изнутри не существуют. Если же есть определенные трудности с продуванием, то причину сразу же нужно определить и убрать.

Как вы уже смогли убедиться, ничего сложного в этом виде работ нет.

Практические рекомендации

Неправильный выбор диаметров изделий чреват многими неприятностями: протечками (из-за гидродинамических ударов или превышения давления в магистрали), повышенным расходом эл/энергии (топлива) по причине низкой эффективности системы и рядом других. Поэтому монтировать ее по принципу «как у соседа (кума, свояка)» не следует.

Если контур состоит из разнородных труб, то придется делать специальные расчеты для каждого участка (линии) трассы. Отдельно – для пластика, металла (сталь, медь), применять различные коэффициенты и так далее.

Решить такую задачу может лишь специалист. В подобных ситуациях самостоятельно заниматься расчетами не стоит, так как ошибка может быть весьма значительной. Услуги профессионала обойдутся гораздо дешевле, чем последующая переделка коммуникаций, да еще и в отопительный сезон.

Подключение всех приборов (расширительный бак, батареи и других) контура осуществляется трубами одного сечения.

Для исключения образования воздушных пробок (в случае некоторых ошибок в расчетах) на каждой линии следует установить так называемые воздухоотводчики.

Прокладка и соединение полипропиленовых труб

Особенностью расчетов параметров труб из полипропилена является то, что в проектах указывается наружный размер трубы. Перед монтажом просчитывается все точки пайки, и по возможности уменьшается количество изгибов и поворотов. Если же невозможно уменьшить количество изгибов, например, при обводе трубы вертикальной разводки делается обвод из специального фигурного элемента. Стоит отметить, что пластиковые полипропиленовые системы имеют большое количество доборных единичных элементов, способных удовлетворить любые запросы и обеспечить выполнение всех задач. При пайке переходов с одного диаметра трубопровода на другой, или установке ответвлений на отдельные направления в наборах имеются системы тройников, переходников и соединительных муфт, позволяющих сделать такие переходы максимально просто.

Технологически пайка начинается с прокладки и фиксации труб от котла отопления. Здесь делается установка муфт подключения и отрезков до коллекторов и запорных кранов. После этого делается разводка. Сначала паяются трубы большого диаметра, потом отводки меньшего. Для работы рекомендуется использовать все элементы одного производителя, в таком случае есть возможность свести к минимуму ошибки из-за некачественных деталей.

Расчет тепловой мощности системы отопления

Тепловая мощность системы отопления — это количество теплоты, которое необходимо выработать в доме для комфортной жизнедеятельности в холодное время года.

Теплотехнический расчет дома

Существует зависимость между общей площадью обогрева и мощностью котла. При этом, мощность котла должна быть больше или равняться мощности всех отопительных приборов (радиаторов). Стандартный теплотехнический расчет для жилых помещений следующий: 100 Вт мощности на 1 м² отапливаемой площади плюс 15 — 20 % запаса.

Расчет количества и мощности приборов отопления (радиаторов) необходимо проводить индивидуально для каждого помещения. Каждый радиатор имеет определенную тепловую мощность. В секционных радиаторах общая мощность складывается из мощности всех используемых секций.

В несложных отопительных системах приведенных способов расчета мощности бывает достаточно. Исключение — здания с нестандартной архитектурой, имеющие большие площади остекления, высокие потолки и другие источники дополнительных теплопотерь. В этом случае потребуется более детальный анализ и расчет с использованием повышающих коэффициентов.

Теплотехнический расчет с учетом тепловых потерь дома

Расчет тепловых потерь дома необходимо выполнять для каждого помещения в отдельности, с учетом окон, дверей и внешних стен.

Более детально для данных теплопотерь используют следующие данные:

• Толщину и материал стен, покрытий.
• Конструкцию и материал кровельного покрытия.
• Тип и материал фундамента.
• Тип остекления.
• Тип стяжек пола.

Для определения минимально необходимой мощности отопительной системы с учетом тепловых потерь можно воспользоваться следующей формулой:

Qт(кВт×ч) = V × ΔT × K ⁄ 860, где:

Qт — тепловая нагрузка на помещение.

V — объем обогреваемого помещения (ширина × длина × высота), м³.

ΔT — разница между температурой воздуха вне помещения и необходимой температурой внутри помещения, °C.

K — коэффициент тепловых потерь строения.

860 — перевод коэффициента в кВт×ч.

Коэффициент тепловых потерь строения K зависит от типа конструкции и изоляции помещения:

K	Тип конструкции
3 — 4	Дом без теплоизоляции — упрощенная конструкция или конструкция из гофрированного металлического листа.
2 — 2,9	Дом с низкой теплоизоляцией — упрощенная конструкция здания, одинарная кирпичная кладка, упрощенная конструкция окон и крыши.
1 — 1,9	Средняя теплоизоляция — стандартная конструкция, двойная кирпичная кладка, небольшое число окон, крыша со стандартной кровлей.
0,6 — 0,9	Высокая теплоизоляция — улучшенная конструкция, кирпичные стены с теплоизоляцией, небольшое число окон, утепленный пол, кровельный пирог с высококачественной теплоизоляцией.

Разница между температурой воздуха вне помещения и необходимой температурой внутри помещения ΔT определяется исходя из конкретных погодных условий и требуемого уровня комфорта в доме. Например, если температура снаружи -20 °C, а внутри планируется +20 °C, то ΔT = 40 °C.

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.

Степень теплоизоляции здания

Качественное утепление дома, установлены современные окна и двери

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

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.

Материалы и типы трубы для отопления

Правильный выбор труб влияет на многие эксплуатационные характеристики системы. Конечно же начиная от теплоотдачи и заканчивая объемом потребляемых энергоресурсов. Здесь нужно помнить и о таком показателе, как теплопотери системы. Так как это напрямую зависит от того из чего сделаны эти самые трубы.

На сегодняшний день наиболее чаще всего используются:

• Трубы из различных видов стали;
• Полипропиленовые;
• Медные.

До недавнего времени сталь была единственным доступным материалом труб. Сегодня стальные трубы хоть и считаются самыми прочными и надежными, но в основном применяются в системах открытого типа. Но, несмотря на большой ассортимент продукции в малоэтажном домостроении в основном используются трубы малого и среднего диаметра. Да и размеры свыше 100мм в основном применяется для изготовления регистров, а не прокладки магистралей.

Сталь применяется в двух вариантах – обычном исполнении из черного металла и в виде нержавеющей стали. Сегодня сталь используется меньше. Во-первых, все больше стали использоваться замкнутые системы вместо открытых. А во-вторых, для монтажа требуется специальное оборудование и квалифицированный сварщик. Стальные трубы в основном используются небольших диаметров. Но это в свою очередь поднимает другие проблемы. Например, высокий коэффициент гидравлического сопротивления, ведь внутри при сварке образуются наплывы и сужения, которые невозможно удалить.

Полимерные трубы

Полимерные трубы постепенно вытесняют стальные из-за все большей доступности и удобства пользования. Для этого материала многие производители дают 15 летнюю гарантию на целостность труб и почти 20 летнюю на соединения. Для пайки не требуется высокая квалификация, достаточно иметь специальный паяльник и посмотреть 2-3 обучающих ролика. Но и у этого материала есть свои минусы. Первый, заключается в небольшом ассортименте продукции. Для пайки отопления в частном доме применяются максимально трубы диаметром 75 мм. Второй минус заключается в правильном подборе материала. Довольно часто трубы имеют небольшую стенку, ее толщина часто бывает всего 2,-2,3 мм чего явно недостаточно для контура отопления закрытого типа с напором 1,2-1,4 бар. Третий момент заключается в специфике самого материала. Он не такой жесткий, как металл, поэтому для двухэтажных домов обычно его стараются не использовать.

Медные трубопроводы отопления

Медные трубопроводы отопления и в недалеком прошлом были не очень популярны, поскольку с этим материалом работать очень сложно. В отличие от стали и полипропилена медь паяется, а делать это правильно умеет далеко не каждый сварщик. Но, как бы там ни было, медь это один из самых лучших материалов для отопления. Он отлично нагревает воздух, он пластичен и даже при замерзании воды трубопровод не сразу разрывает, медь пластичный материал и способный растягиваться под давлением воды. Но с другой стороны, медь очень агрессивный металл, при соприкосновении с алюминием он начинает окисляться и начинает процесс коррозии. К тому же он очень дорогой если сравнивать с другими видами материалов.

Расчет диаметра труб отопления

Определившись с количеством радиаторов и их тепловой мощностью, можно переходить к подбору размеров подводящих труб.

Прежде чем переходить к расчету диаметра труб, стоит затронуть тему выбора нужного материала. В системах с высоким давлением придется отказаться от применения пластиковых труб. Для систем отопления с максимальной температурой выше 90 °C предпочтительнее стальная или медная труба. Для систем с температурой теплоносителя ниже 80 °C можно выбрать металлопластиковую или полимерную трубу.

Чтобы нужное количество теплоты пришло в радиатор без задержки, следует подобрать диаметры подводящих труб радиаторов так, чтобы они соответствовали расходу воды, необходимому каждой отдельно взятой зоне.

Расчет диаметра труб отопления проводится по следующей формуле:

D = √(354 × (0,86 × Q ⁄ Δt°) ⁄ V), где:

D — диаметр трубопровода, мм.

Q — нагрузка на данный участок трубопровода, кВт.

Δt° — разница температур подачи и обратки, °C.

V — скорость теплоносителя, м⁄с.

Разница температур (Δt°) десятисекционного радиатора отопления между подачей и обраткой в зависимости от скорости потока обычно варьирует в пределах 10 — 20 °C.

Минимальным значением скорости теплоносителя (V) рекомендуется считать 0,2 — 0,25 м⁄с. На меньших скоростях начинается процесс выделения избыточного воздуха, содержащегося в теплоносителе. Верхний порог скорости теплоносителя 0,6 — 1,5 м⁄с. Такие скорости позволяют избежать возникновения гидравлических шумов в трубопроводах. Оптимальным значением скорости движения теплоносителя считается диапазон 0,3 — 0,7 м⁄с.

Пример расчета диаметра труб отопления по заданным параметрам

Исходные данные:

• Комната площадью 20 м², с высотой потолков 2,8 м.
• Дом кирпичный неутепленный. Коэффициент тепловых потерь строения примем 1,5.
• В комнате есть одно окно ПВХ с двойным стеклопакетом.
• На улице -18 °C, внутри планируется +20 °С. Разница 38 °С.

Решение:

В первую очередь определяем минимально необходимую тепловую мощность по ранее рассмотренной формуле Qт(кВт×ч) = V × ΔT × K ⁄ 860.

Получаем Qт = (20 м² × 2,8 м) × 38 °С × 1,5 ⁄ 860 = 3,71 кВт×ч = 3710 Вт×ч.

Теперь можно переходить к формуле D = √(354 × (0,86 × Q ⁄Δt°) ⁄ V). Δt° — разницу температур подачи и обратки примем 20°С. V — скорость теплоносителя примем 0,5 м⁄с.

Получаем D = √(354 × (0,86 × 3,71 кВт ⁄ 20 °С) ⁄ 0,5 м⁄с) = 10,6 мм. В данном случае рекомендуется выбрать трубу с внутренним диаметром 12 мм.

Таблица диаметров труб для отопления дома

Таблица расчета диаметра трубы для двухтрубной системы отопления с расчетными параметрами (Δt° = 20 °С, плотность воды 971 кг ⁄ м³, удельная теплоемкость воды 4,2 кДж ⁄ (кг × °С)):

Диаметр трубы внутренний, мм	Тепловой поток / расход воды	Скорость потока, м/с
0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1
8	ΔW, Вт Q, кг ⁄ час	409 18	818 35	1226 53	1635 70	2044 88	2453 105	2861 123	3270 141	3679 158	4088 176	4496 193
10	ΔW, ВтQ, кг ⁄ час	639 27	1277 55	1916 82	2555 110	3193 137	3832 165	4471 192	5109 220	5748 247	6387 275	7025 302
12	ΔW, ВтQ, кг ⁄ час	920 40	1839 79	2759 119	3679 158	4598 198	5518 237	6438 277	728 316	8277 356	9197 395	10117 435
15	ΔW, ВтQ, кг ⁄ час	1437 62	2874 124	4311 185	5748 247	7185 309	8622 371	10059 433	11496 494	12933 556	14370 618	15807 680
20	ΔW, ВтQ, кг ⁄ час	2555 110	5109 220	7664 330	10219 439	12774 549	15328 659	17883 769	20438 879	22992 989	25547 1099	28102 1208
25	ΔW, ВтQ, кг ⁄ час	3992 172	7983 343	11975 515	15967 687	19959 858	23950 1030	27942 1202	31934 1373	35926 1545	39917 1716	43909 1999
32	ΔW, ВтQ, кг ⁄ час	6540 281	13080 562	19620 844	26160 1125	32700 1406	39240 1687	45780 1969	53220 2250	58860 2534	65401 2812	71941 3093
40	ΔW, ВтQ, кг ⁄ час	10219 439	20438 879	30656 1318	40875 1758	51094 2197	61343 2636	71532 3076	81751 3515	91969 3955	102188 4394	112407 4834
50	ΔW, ВтQ, кг ⁄ час	15967 687	31934 1373	47901 2060	63868 2746	79835 3433	95802 4120	111768 4806	127735 5493	143702 6179	159669 6866	175636 7552
70	ΔW, ВтQ, кг ⁄ час	31295 1346	62590 2691	93885 4037	125181 5383	156476 6729	187771 8074	219066 9420	250361 10766	281656 12111	312952 13457	344247 14803
100	ΔW, ВтQ, кг ⁄ час	63868 2746	127735 5493	191603 8239	255471 10985	319338 13732	383206 16478	447074 19224	510941 21971	574809 24717	638677 27463	702544 30210

На основании предыдущего примера и данной таблицы выберем диаметр трубы отопления. Нам известно, что минимально необходимая тепловая мощность для комнаты площадью 20 м² равна 3710 Вт × час. Смотрим таблицу и ищем ближайшее значение, которое соответствует рассчитанному тепловому потоку и оптимальной скорости движения жидкости. Получаем внутренний диаметр трубы 12 мм, который при скорости движения теплоносителя 0,5 м ⁄ с обеспечит расход 198 кг ⁄ час.

Какой диаметр трубы лучше использовать для отопления частного дома

Каждому пользователю, осуществляющему монтаж теплосетей из термопластиковых труб следует знать, что их размер задается диаметром внешней оболочки в мм и соответствует значениям из регламентированного ГОСТ стандартного цифрового ряда 10 – 12 – 16 – 20 – 25 – 32 – 40 — 50 мм. При стыковке РР-труб используют фитинги, нагревая внешнюю часть трубы и внутреннюю часть фитинга их стыкуют с некоторым усилием, данный вид стыковки называется раструбным. Маркировка труб и фитингов пишется на поверхности, если труба 20 мм, то и фитинги подбираются 20 мм. Сложности при выборе труб и фасонных частей не должны возникнуть.

Решить задачу, как подобрать диаметр трубы для отопления можно различными способами: по проверенным рекомендациям специалистов, посредством таблиц, онлайновых калькуляторов или расчетами.

Чтобы быстро решить, каким трубным диаметром прокладывать отопительную магистраль, можно воспользоваться следующими рекомендациями:

• 16 мм — полипропиленовые трубы 16 мм в основном на нашем рынке не продаются, так как это слишком маленький диаметр для подводки теплоносителя к батареям. 16 мм в основном, это трубы из сшитого полиэтилена, используемые для прокладки труб теплого пола, они выпускаются в рулонах и имеют красный, серый или даже зеленый цвета.
• 20 мм — используют для подключения к нагревательному котлу современных многосекционных батарей общей мощностью 1000 — 2000 Вт с теплоотдачей одной секции около 170 Вт (батареи из алюминия). Суммарная мощность теплосети при этом находится в диапазоне 7000 — 9000 Вт при количестве батарей не более 5 штук. Разводка может быть как однотрубной, так и двухтрубной.
• 25 мм — для прокладки тепловой магистрали суммарной мощностью до 12 000 Вт при числе батарей до 8 штук в одной ветке.
• 32 мм — для подсоединения теплообменных приборов на одном этаже индивидуальных домов суммарной тепловой мощностью до 20000 Ватт при числе радиаторов не более 12. Основная схема прокладки — двухтрубная.
• 40 мм — РР-трубы для прокладывания самотечных систем с низкой скоростью перемещения теплового носителя. Данное сечение трубопроводной линии подходит для передачи теплоэнергии мощностью до 30000 Вт при числе батарей до 20 штук. Из 40 мм РР-труб нередко монтируют однотрубную разводку типа ленинградки, их нередко используют для устройства межэтажных стояков.
• 50 мм — редко встречающийся вариант диаметра РР-трубопроводов, требующий применения слишком мощного котельного оборудования. Из 50 мм РР-труб иногда прокладывают однотрубную ленинградку, собирают стояки между этажами.

Рис. 10 Таблица зависимости трубного размера от теплоподачи и потока рабочего тела

Какая мощность циркуляционного насоса нужна для отопления?

Эта одна из основных технических характеристик, по которой выбирается агрегат.

Под мощностью понимают производительность прибора, которая обозначает объем теплоносителя, перекачиваемого циркуляционным насосом за определённый промежуток времени (измеряется в м³/ч).

Для проведения расчёта потребуется два параметра отопительного котла:

• мощность;
• разница температур между теплоносителем из котла и при вхождении в него (в обратном контуре).

Формула расчёта

Вот так выглядит формула:

Q=0,86R(t_F-t_R), где:

• Q — мощность или производительность циркуляционного насоса.
• R — требуемое тепло для помещений (измеряется в кВт).
• t_F — температура после отопительного котла.
• t_R — температура теплоносителя при входе в нагревательный агрегат.

Параметр «R» — тепловая мощность отопительного котла. Рассчитывается он на основе соотношения: на 10 м² площади отапливаемого помещения расходуется 1 кВт тепловой энергии с учётом, что высота потолков в доме не превышает 3 м.

К примеру, если отапливаемая площадь составляет 100 м², значит, для её нагрева нужен котёл на 10 кВт. Он и будет соответствовать параметру «R». Этот показатель является величиной табличной и обязательно указывается в паспорте нагревательного агрегата.

Температуры «t_F» и «t_R» тоже являются величинами паспортными. В стандартных отопительных котлах первый — температурный диапазон от +90 °C до +95 °C, второй — от +60 °C до +70 °C.

Расчет диаметра труб для отопления

Правильный расчет диаметра труб поможет избежать избыточного расхода тепла, сбоев системы, прорывов или течи. Он позволит трубопроводу выдерживать тепловые нагрузки, которые передает теплоноситель. Основные характеристики труб для отопления включают такие параметры:

• Внутренний диаметр;
• Наружный диаметр;
• Условный диаметр.

Правильно подобранный диаметр труб – это необходимое условие для качественной работы всей системы отопления жилого дома. Формула расчета включает в себя следующие данные:

• Искомый диаметр труб;
• Тепловую мощность;
• Скорость движения теплоносителя;
• Разницу температуры при подаче и переработке воды.

Следует учитывать, что толщина труб имеет не меньшее значение, чем ее диаметр или давление.

Таблица для определения диаметра трубопровода:

Таблица для определения диаметра трубопровода

Одна из главных задач гидравлического расчета – определить оптимальное давление

Достаточно важно, чтобы давление, приводящее в движение теплоноситель, не превышало суммарного расхода. Давление на разных участках трубопровода может отличаться в связи с внутренней шероховатостью труб

Слишком большой диаметр труб для отопления будет провоцировать недостаточное давление в системе и нарушение циркуляции. Слишком маленький диаметр в свою очередь вызовет увеличенное давление и образование посторонних шумов при работе.

Диаметр и давление труб высчитываются с учетом тепловой нагрузки на магистрали. Тепловые нагрузки приравниваются к величине потока тепла на расчетном участке. Проводить подсчет самостоятельно довольно сложно, однако существуют различные программы для автоматизации процесса.

Какой тип выбрать?

На строительном рынке сейчас имеется множество разновидностей изделий, применяемых для монтажа отопительной системы, созданных на основе разных материалов:

1. Стальные — сейчас применяются достаточно редко. У них низкая степень надежности, потому что быстро портятся из-за коррозии, а от высоких температур разрываются.
2. Металлопластиковые — коррозии не подвержены, однако на сгибах и от воздействия большого давления иногда нарушается их целостность.
3. Медные — у них самый долгий срок эксплуатации, отличаются удобством ремонта, но они и самые дорогостоящие.
4. Полимерные — это полипропиленовые и полиэтиленовые изделия. По соотношению между ценой и качеством они наиболее оптимальные.

Выбрать необходимые элементы для системы отопления несложно, если изучить маркировку, где отмечено допустимое давление и температура теплоносителя.

Сравнение однотрубной и двухтрубной систем

Мы уже выяснили, как рассчитать трубы для отопления, и какой диаметр нужен для обоих видов систем. Для закрытых контуров, при площади помещения от 120 м2, этот показатель составляет 32 мм для полипропилена. При этом условный проход для изделий с номинальным давление 20 и 25 атмосфер составляет 21,2 мм. Для изделий с номинальным давлением 10 атмосфер условный проход составляет 20,4 мм, а наружный диаметр 25 мм.

• КПД – однозначно, «попутки» эффективнее обогревают помещение, чем однотрубные;
• экономия средств – все, что можно сэкономить на «Ленинградке» это какой-то отрезок контура и все.

Количество тройников будет одинаковым, кранов тоже, а вот переходников, возможно, потребуется больше. Представьте контур, от которого с небольшим промежутком отходит два патрубка. Один из них идет на вход в радиатор, а второй возвращает теплоноситель обратно в систему. Получается что отрезок между патрубками – это байпас. Чтобы циркуляция в батарее была лучше, байпас нужно сделать меньшего диаметра, чем основной контур отопления. Из этого следует, что потребуется еще пара единиц фурнитуры. Получается, что меньше тратим денег на трубы и больше на фурнитуру, в итоге экономии никакой, при этом КПД ниже.

В итоге, из этого можно сделать вывод, что рассказы о том, какая хорошая и дешевая однотрубная система отопления просто несостоятельны.

Формула расчета диаметра отопительных труб

Использовать профессиональные методы расчета диаметров труб проблематично ввиду их сложности, поэтому они применяются только специалистами в сфере прокладки отопительных систем.

Для самостоятельных расчетов можно использовать слегка урезанную формулу, которая выглядит следующим образом:

D = √354∙(0.86∙Q:Δt):V

Буквы расшифровываются так:

• D – диаметр трубы (см),
• Q – нагрузка на расчетный участок трубопровода (кВт),
• Δt – температурная разница на подающем и обратном контурах (С),
• V – скорость перемещения теплоносителя (м/с).

Среднее значение температурной разницы составляет около 20 градусов, поскольку температура теплоносителя в подающем контуре обычно держится на уровне 90 градусов, а на обратном пути вода охлаждается до 65-70 градусов.

Какие полипропиленовые трубы лучше для отопления

Из рассмотренных выше характеристик РР-труб становится понятно, что система отопления из полипропиленовых труб должна монтироваться на изделиях с внутренней стекловолоконной или алюминиевой оболочками.

Изделия с внутренним слоем из алюминия имеет более высокую стоимость, низкий коэффициент теплового расширения, воздухонепроницаемы. Благодаря более высоким физическим характеристикам срок их службы выше, чем у изделий из стекловолокна.

Но при всех достоинствах, у армированных алюминием труб имеется существенный недостаток, а именно — высокая теплопроводность, что ограничивает сферу применения PPR-AL-PPR при прокладке трубопроводов под стяжкой к радиаторным теплообменникам. Из-за высокой теплоотдачи армированных алюминием трубопроводов возрастает расход топлива на подогрев теплоносителя, и соответственно система становится экономически невыгодной.

Рис. 5 Технический паспорт армированных стекловолокном РР-труб торговой марки Valtec