Выбираем трубы для системы отопления

Что влияет на выбор

Часто при сравнении труб выделяют характеристики, которые имеют только технологическое значение, но при этом не облегчают выбор для конечного потребителя. Есть свойства, которые никак не отражаются в характеристиках, но на них при этом следует обращать внимание.
трубы отопления

  • Рабочее давление – характеристика отражает предельное воздействие, при котором разорвется труба. В системах водоснабжения и отопления частного дома этот показатель обычно небольшой (1,5 – 4 бар). Выбранная труба должна отвечать требованиям по рабочему давлению системы. Если один материал выдерживает 20 бар, а другой 60, то для конечного потребителя это уже не имеет значения.
  • Гидравлическое сопротивление – это характеристика отражает свойство магистрали замедлять движение теплоносителя. Например, гофрированные трубы отличаются высоким сопротивлением, поэтому напор в них будет ослабевать быстрее, чем в гладких.
  • Термоустойчивость – способность сохранять стабильность характеристик и геометрии (линейное расширение) при движении нагретого теплоносителя. На этот параметр следует обращать внимание при подборе магистралей для систем отопления. Системы с холодной водой менее требовательны к термоустойчивости магистрали, соответственно трубы в них прослужат дольше.
  • Устойчивость к гидравлическим ударам – значение этого параметра часто преувеличивают для систем частного дома. Скорость движение теплоносителя или воды не такая большая, чтобы мог быть нанесен урон стенкам трубы или запорной арматуре.

Давление в системах отопления и водоснабжения зависит от размера и этажности здания. Например, в многоквартирных домах оно может составлять 7 – 12 бар, так как для подъема жидкости на большую высоту требуется большее усилие.

Выделение вредных примесей в воду важно учитывать при проектировании систем водоснабжения питьевой водой.

Характеристики соединений

На надежность трубы влияет способ их соединения. У разных изделий установки фитингов может выполнять различными способами.

  • Скрытая укладка – это означает, что трубы прячут под отделку или замуровывают в стяжку. Недостаток этого способа заключается в сложности визуального осмотра. Также для ремонта потребуется снимать отделку или разбирать стяжку. Такой способ монтажа предъявляет высокие требования к надежности соединений.
  • Открытый способ монтажа упрощает доступ для ремонта, при этом он предъявляет повышенные требования к аккуратности монтажа. Некоторые виды трубы можно укладывать только открыто.
разводка труб отопления в котельной
Разводка в котельной выполняется только открытым способом
  • Неразборные соединения осуществляются методом сварки, пайки или прессованием, этот вид соединения не предполагает ремонта. В случае протечки часть трубы срезают и делают новый стык. Часто неразборные соединения используют при скрытой укладке.
  • Разборное – обычно осуществляется с помощью фитинга и гайки, оно допускает возможность ремонта и замены отдельных элементов. Разборные соединения редко выполняют скрытым способом, так как они считаются менее надежными. Если соединение прячут за отделкой, то обычно для обслуживания оставляют доступ через ревизионный люк. Разборные соединения используют при подключении труб к различным приборам.

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.

Разновидности для греющих систем

В современных отопительных системах используют трубопрокат и детали из таких материалов, как металл или пластик. В первую категорию входят обыкновенные стальные, легированные стальные и медные трубы. Ко второй относятся полипропиленовый, металлопластиковые и полиэтиленовые сшитые коммуникационные элементы.

Все они имеют определенные положительные качества и эффективно проявляют себя в разных ситуациях. Выбор конкретного вида труб происходит индивидуально в зависимости от предполагаемых эксплуатационных условий и прочих важных параметров.

Стальные нержавеющие

Трубы из легированной нержавеющей стали делают в двумя способами: сварным и бесшовным. В первом варианте листы металла при помощи электросварки соединяют между собой, получая продольный или спиральный шов. Для предупреждения околошовной коррозии область стыка подвергают специальной обработке и шлифовке.

Сварные трубы со спиральным или продольным швом стоят дешевле бесшовных аналогов, но срок их службы меньше. Кроме того, они имеют ограничения по максимальному рабочему давлению и проявляют уязвимость к механическим повреждениям

Бесшовные изделия делают посредством холодного или горячего деформирования цельных трубных заготовок из нержавеющей легированной стали. Холодным способом производят тонкостенные трубы, а горячим – толстостенные. Готовая продукция имеет идеально гладкую поверхность и отличается беспрецедентной надежностью.


Бесшовные стальные трубы идеально подходят для обустройства обогревательных систем любой сложности. Несмотря на высокие физические характеристики, они имеют разумную стоимость, а тонкостенные модели успешно конкурируют с более дорогими медными изделиям

Трубы, сделанные по бесшовной технологии, не боятся коррозийных проявлений, отлично функционируют в суровых и агрессивных эксплуатационных условиях и спокойно выдерживают рекордные температуры и огромное давление.

Медные

При изготовлении труб для обогревательных систем используют медь высокого качества, в редких случаях медно-цинковый сплав, где объем цинковой составляющей не превышает 5%. Для снижения уровня теплопотери и придания изделиям более привлекательного вида внешнюю поверхность покрывают полиэтиленовым или поливинилхлоридным слоем.Медные трубы

Медные трубы для отопительной системы проходят дополнительную обработку фосфором. Это существенно повышает их физические характеристики, а в частности, стойкость к воздействию воды

Среди основных преимуществ материала для трубопроводов из меди в первую очередь отмечают непревзойденную прочность, благодаря которой изделия при интенсивной эксплуатации служат в течение 100 лет и не подвергаются воздействию коррозии.

Их теплопроводность составляет 389,6 Вт/мК, что значительно превышает фактические рабочие показатели чугуна, стали и металлопластика.

Система отопления из медных труб

Медные трубы в процессе нагревания даже до высоких температур не выделяют никаких вредных испарений, поэтому являются абсолютно безопасными для человека

Диапазон рабочих температур у медных труб очень широк. Они хорошо проявляют себя как при высоких (до +250°С), так и при низких (до -100°С) температурных режимах, не плавятся при интенсивном прогреве, не трескаются и не деформируются в процессе эксплуатации.

Радиатор из меди
Идеально держат изначальную форму, не боятся высокого давления в системе и даже в зоне паяных соединений легко переносят нагрузку в 200-400 атмосфер, а это в десятки раз превышает способность металлопластика в этой же области.

Показатели термического расширения медных труб просто минимальны. При регулярном воздействии на металл теплоносителя температурой более 90°С каждый погонный метр коммуникаций удлиняется примерно на 0,1%. Все остальные материалы и здесь значительно уступают меди.

Благодаря способности сохранять с течением времени эстетичный, привлекательный вид подходят для прокладки трубопроводов не только внутренних, но и внешних отопительных систем и могут служить не только по прямому назначению, но и нести функцию декоративного интерьерного элемента.

Из минусов профессионалы отмечают несочетаемость с другими металлами. Не рекомендуют с целью удешевления использовать для медных труб соединительные детали из чугуна или нержавеющей стали. Такая «экономия» в последствии выйдет боком хозяину, так как химическая реакция между элементами в итоге спровоцирует коррозию всей отопительной системы.

В сборке трубопроводов из меди используются только медные фитинги. С их помощью производят соединение опрессовкой, высокотемпературной и низкотемпературной пайкой.

Среди недостатков медных труб чаще всего упоминают их высокую стоимость в сравнении с иными видами материалов

Полиэтиленовые

Решая вопрос, какие трубы применять для отопления, следует знать их эксплуатационные характеристики и способ установки. Трубы из полиэтилена с модификацией РЕХ надёжные и несложные в монтаже. Применяют для автономного и центрального отопления.

Полиэтиленовые трубы

Достоинства полиэтиленовых труб:

  • экологичные;
  • достаточно прочные;
  • термостойкие;
  • устойчивы к воздействию химикатов;
  • не ржавеют;
  • благодаря идеальной поверхности на них не образуются соли и биологических налётов.

В качестве соединения используются бронзовые, полимерные или латунные фитинги. Резиновыми кольцами их не уплотняют. Эту роль играют сами трубы, поэтому получаются надёжные долговечные соединения. Одно из важных преимуществ полиэтиленовых труб — их можно легко прикрепить к гипсокартонным стенам, которые возводят сейчас повсеместно.

Вывод. Для отопительных систем нужно выбирать полиэтиленовые трубы с армирующим профилем.

Такие разные диаметры

Из-за разницы в системе наименований труб из разных материалов в голове потенциального покупателя неизбежно возникает некоторая путаница. Я попробую внести ясность в этот вопрос.

  • Стальная труба маркируется условным проходом, или ДУ. Он примерно равен внутреннему диаметру; небольшие отклонения фактического размера от ДУ обусловлены разбросом толщины стенок обыкновенных, легких и усиленных водогазопроводных труб;

 

Условный проход стальной трубы примерно равен ее внутреннему диаметру.

  • Маркировка DN обозначает тот же самый ДУ (условный проход). Однако DN часто указывается в дюймах. Дюйм — это 2,54 сантиметра; только вот маркировка в дюймах традиционно округляется до нескольких целых и дробных значений, что усугубляет путаницу. Для удобства читателя я приведу таблицу соответствия размеров стальных труб в миллиметрах и дюймах;
ДУ Размер в дюймах
15 1/2
20 3/4
25 1
32 1 1/4
40 1 1/2
50 2
  • Трубы из сшитого и обычного полиэтилена, полипропилена и металлополимерные изделия маркируются наружным диаметром. В среднем их диаметр на шаг больше внутреннего сечения: труба размером 25 мм имеет такое же внутреннее сечение, как стальная ДУ 20, 32 мм соответствует ДУ 25 и так далее;

e8e9ca5f40d02f60c50f6d22f86a5e65.jpg

Внутренние и наружные размеры полипропиленовых труб. Разное рабочее давление определяет разброс толщины стенок.

  • Все полимерные изделия имеют более низкое, чем сталь, гидравлическое сопротивление благодаря минимальной шероховатости стенок. Кроме того, они на зарастают со временем ржавчиной и известковыми отложениями, поэтому их диаметр подбирается без запаса. А вот стальные трубы для системы ЦО лучше покупать с учетом этих факторов, округляя расчетный диаметр труб в большую сторону.

Оптимальный размер, температура и давление

В частном доме подключение отопительных элементов производится трубами различного диаметра. В качестве примера можно рассмотреть изделия из пропилена, как наиболее популярного материала создания домашней отопительной системы.

4 диаметра

Чтобы узнать, какой диаметр полипропиленовых труб нужен для отопления частного дома нужно учитывать рекомендации:

  1. Трубопроводы 16 мм рекомендованы для прокладки линии к одному или двум радиаторам.
  2. 20 мм — применяют для группы радиаторов общей мощностью до 7 кВт.
  3. 25 мм — выполняют подключение от 5 до 8 единиц радиаторов с общей тепловой мощностью 11 кВт.
  4. 32 мм – подключается один этаж или целый дом с количество радиаторов 12 штук с тепловой мощностью до 19 кВт.
  5. 40 мм – для создания тепловой сети частного дома с 20 радиаторами (30 кВт)

Средняя температура носителя в автономной системе отопления составляет от 30 до 90 градусов. При колебании наружной температуры, регулировку подогрева воды производят с учетом создания комфортных условий в помещении.

Современные источники генерации тепловой энергии оборудуются температурными терморегуляторами – программаторами, автоматически поддерживающими заданную температуру в доме или квартире.

Какие могут быть последствия заужение диаметра трубы отопления

Заужение диаметра трубы крайне нежелательно. Когда происходит разводка по дому, рекомендовано использовать одинаковый типоразмер – увеличить или уменьшить его не стоит. Возможным исключением будет только большая длина циркуляционного контура. Но и в этом случае нужно быть внимательным.

Многие специалисты не рекомендуют заужать диаметр труб, поскольку это может пагубно отразиться на всей системе отопления

Но почему же при замене стальной трубы на пластиковую заужается размер? Здесь все просто: при одинаковом внутреннем диаметре наружный же диаметр самих пластиковых труб больше. А значит отверстия в стенах и перекрытиях придется расширять, причем, серьезно – с 25 до 32 мм. А ведь для этого будет нужен специнструмент. Потому проще в эти отверстия пропустить трубы потоньше.

Но в этой же ситуации получается, что жильцы, которые произвели такую замену труб, на автоматике «украли» у своих соседей по данному стояку примерно 40% тепла и воды, проходящие по трубам. Потому стоит понимать, что толщина труб, самовольно заменяемая в тепловой системе – не вопрос частного решения, делать этого нельзя. Если стальные трубы меняются на пластиковые, расширять отверстия в перекрытиях, как ни крути, а придется.

Есть и такой вариант в данной ситуации. Можно при замене стояков в старые отверстия пропустить новые отрезочки стальных труб того же диаметра, длина их будет 50-60 см (это зависит от такого параметра, как толщина перекрытия). А потом они соединяются муфтами с пластиковыми трубами. Этот вариант вполне приемлем.

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.

Мощность котла и контура

Обогрев дома газовым котлом
В частных домах или квартирах обогрев внутренних помещений производится газовыми или электрическими котлами. Расчет необходимой тепловой мощности выполняют в зависимости от размера обогреваемой площади. Считается, что на качественный обогрев 1 м2 потребуется 0,1м кВт тепловой энергии. В зависимости от климатических особенностей, щадящего режима работы этот показатель увеличивается до 1,3 кВт /м2.

Факторы, влияющие на мощность обогревательного котла:

  • Вид строительного материала ограждающих стеновых конструкций дома. Большая теплопроводность материала в сочетании недостаточной толщины наружных стен намного увеличивают тепловые потери и тогда работа котла с самой высокой мощностью будет неэффективной и неудовлетворительной.
  • Использование второго контура для нагрева воды. Если заранее предусматривается такая опция, выбирается более мощный тепловой генератор.
  • Вид топлива. Газовый котел считается более экономичным, однако его можно использовать только в местности, где проходит газопровод.
  • Циркуляция воды в системе обеспечивается насосом, предназначенным для оптимизации скорости горячей воды и ее обрата. Попутно решается проблема воздушных пробок, выдавливаемых постоянным потоком теплоносителя.

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector