Таким образом, от отопительного котла до межэтажного разветвления подводится 25 кВт. Это означает, что для того чтобы скорость потока теплоносителя не превышала 0,6 м/с, внутренний диаметр магистральных труб должен составлять не менее 26,6 мм. В этой ситуации отличным вариантом выступает полипропиленовая труба диаметром 40 мм.
Какой диаметр труб из полипропилена для отопления выбрать
При проектировании и установке системы отопления у потребителей часто возникает вопрос о том, какой диаметр трубопровода выбрать. Выбор диаметра труб, а, следовательно, и их пропускной способности, имеет большое значение, так как необходимо обеспечить скорость теплоносителя в диапазоне 0,4 – 0,6 метров в секунду, что рекомендовано специалистами. Важно также, чтобы к радиаторам поступало необходимое количество энергии, представляемое объемом теплоносителя.
Следует отметить, что если скорость циркуляции ниже 0,2 м/с, то в системе могут образоваться воздушные пробки, что, в свою очередь, приведет к снижению эффективности работы отопления. Скорости, превышающие 0,7 м/с, также не рекомендуется достигать из соображений энергосбережения, поскольку при этом сопротивление движению жидкости значительно увеличивается (это сопротивление обратно пропорционально квадрату скорости), и это приводит к возникновению шума в трубопроводах малого диаметра.
Какой тип трубопровода выбрать
В последние годы все чаще для установки отопительных систем выбираются полипропиленовые трубопроводы. Несмотря на наличие недостатков, таких как сложности с созданием качественных соединений и значительное тепловое расширение материала, их низкая стоимость и простота монтажа зачастую становятся решающими факторами при выборе.
Что касается типов труб, которые можно использовать в системе отопления:
Полипропиленовые трубы делятся на несколько категорий, каждая из которых обладает своими техническими характеристиками и предназначена для различных условий работы. В рамках отопительных систем целесообразно использовать марки РN25 (или РN30), которые справляются с рабочим давлением до 2,5 Атм при температуре жидкости до 120 градусов Цельсия.
Таблицы содержат данные о толщине стенок различных труб.
Сегодня для отопления используются полипропиленовые трубы, которые могут быть армированы алюминиевой фольгой или стекловолокном. Армирование эффективно предотвращает значительное расширение материала при нагревании.
Большинство специалистов предпочитают трубы с внутренней армировкой стекловолокном, так как такие трубопроводы в последнее время стали наиболее востребованными в частных отопительных системах.
Какой материал выбрать
При монтаже системы отопления в частных домах можно рассмотреть следующие типы труб:
- отожжённые и неотожжённые медные;
- бесшовные нержавеющие;
- металлопластиковые;
- полипропиленовые.
Наиболее часто в коттеджах используются трубы из металлопластика (МПТ) или полипропилена, армированного алюминием. Эти материалы имеют выгодное соотношение цены и качества. В то же время трубы из меди и нержавеющей стали обойдутся значительно дороже. Поэтому, в дальнейшем, мы сосредоточимся исключительно на обсуждении металлопластиковых и полипропиленовых систем.
Таблица 1. Размеры МПТ
| Показатель | Наружный диаметр, мм | ||||
| 16 | 20 | 26 | 32 | 40 | |
| Внутренний диаметр, мм | 12 | 16 | 20 | 26 | 32 |
| Толщина стенки, мм | 2,0 | 2,0 | 3,0 | 3,0 | 3,5 |
Таблица 2. Размеры ППТ
| Наружный диаметр, мм | Тип ППТ | |||||
| PN10 | PN20 | PN25 | ||||
| Внутренний диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Внутренний диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Внутренний диаметр, мм | Толщина стенки, мм | |
| 16 | — | — | 10,6 | 2,7 | — | — |
| 20 | 16,2 | 1,9 | 13,2 | 3,4 | 13,2 | 3,4 |
| 25 | 20,4 | 2,3 | 16,6 | 4,2 | 16,6 | 4,2 |
| 32 | 26,0 | 3,0 | 21,2 | 5,4 | 21,2 | 3,0 |
| 40 | 32,6 | 3,7 | 26,6 | 6,7 | 26,6 | 3,7 |
ППТ PN10 могут использоваться только для организации теплых полов, так как они рассчитаны на рабочую температуру до 45°С. Для стенных стояков, батарей и основных трубопроводов системы отопления нашли применение трубопроводы ППТ PN20 и PN25. Первая категория PN20 предназначена для эксплуатации в условиях максимального давления 20 кгс/см² и рабочей температуры до 80°С, тогда как PN25 допускают давление до 25 кгс/см² и температуры до 95°С.
Подключение к котлу
В коттеджах могут устанавливаться как настенные, так и напольные отопительные котлы. Каждому котлу подсоединяется водяной трубопровод, который ведет к распределительному коллектору. Обычно для подключения к напольному котлу используются трубы диаметром 20-32 мм, в то время как к настенным котлам подаются полипропиленовые магистрали с диаметром 2,5 см или металлопластиковые с диаметром 2,0 см.
Однако, рекомендуется ориентироваться на диаметр подключения непосредственно самого котла. Например, если у него стандартное отверстие 3/4 дюйма, то подойдет трубопровод из металлопластика с наружным диаметром 2,6 см либо полипропиленовый с диаметром 3,2 см. Если же отверстие котла составляет 1 дюйм, нужны трубы ППТ на 4,0 см или металлопластиковые на 3,2 см.
Как подобрать диаметры труб для системы отопления частного дома
Чтобы упростить восприятие информации, давайте рассмотрим систему отопления как сеть перекрестков и развилок, по которым грузовые автомобили доставляют кирпичи со склада на строительные площадки. Предположим, у нас есть один завод, десять строительных участков, десять грузовиков и один главный магистральный путь, который от фабрики делится на два основных направления. В каждом грузовике помещается 3000 кирпичей, и в общей сложности за час расходится 30 000 кирпичей с каждой площадки.
Каковы же требования к ширине дорожного полотна? Сколько полос должен иметь каждый из него?
Необходимо обеспечивать поставку 30 000 кирпичей на строительные площадки каждый час (это объем, который могут перевезти десять автомобилей). Таким образом, главный маршрут от предприятия необходимо сделать десяти полосным. При достижении перекрестка, пять машин направляются налево, а пять других — направо.
Сколько полос теперь потребуется каждой группе людей? Ответ очевиден: по пять полос. Конечно, можно оставить десятиметровую проезжую часть для каждого направления, но данное решение будет чрезмерным и неоправданным с точки зрения затрат!
Машины проезжают первый перекресток, ведя к одной из строительных площадок. Здесь одна машина с главных направлений поворачивает в сторону, в то время как машины движутся дальше. Какая ширина дороги потребуется для этой машины? Одной полосы будет вполне достаточно, верно? А остальные машины?
У нас осталось по четыре машины на каждом направлении. Следовательно, для них потребуется уже четырехполосная дорога. На следующем ответвлении одна машина вновь движет на однополосное направление, в то время как три продолжают движение по трехполосному маршруту.
Далее главная дорога в результате снижается в ширине сперва до двух полос, а затем до одной, по мере того как по одному грузовику отделяется от основной группы. Все грузовики благополучно доставляют кирпичи к строительным площадкам!
После разгрузки, машины вновь направляются к заводу за новой партией кирпичей. Сначала каждая едет по однополосной дороге, а потом, присоединившись к другим, путь становится все шире и шире, пока работники завода не видят десять машин, возвращающихся к ним по десяти полосной дороге.
Подбор диаметра труб по заданной скорости теплоносителя.
 |
| Подбор диаметра труб по скорости теплоносителя. (режим 80/60) |
Приведенное выше описание является аналогичным тому, что происходит в системе отопления с двумя трубами.
В данной системе отопления существует «завод», производящий тепло — это котел, а роль дорог исполняют трубопроводы. Теплоноситель, чаще всего представляющий собой воду, «транспортирует» тепло к радиаторам, где оно используется для восполнения тепловых потерь в помещениях. «Остывшая» вода, отработавшая тепло, возвращается назад в котел, чтобы вновь «заправиться» теплом. Данный процесс происходит бесконечно.
Диаметр труб в системе отопления выбирается по тем же принципам, что и ширина дорог из нашего примера. Чем больше необходимо передать тепла через воду, тем больше должен быть диаметр трубы. С уменьшением требований по теплу могла бы уменьшаться и толщина труб.
Как же определить количество тепла, которое может проходить через ту или иную трубу?
Опуская детальные объяснения и расчеты на основе известных формул, отметим, что одним из распространенных методов определения диаметров труб является задача скорости, с которой движется теплоноситель в трубе.
С одной стороны, скорость теплоносителя не должна опускаться ниже 0,25 м/с. При таких низких значениях возможны образования воздушных пробок, которые затрудняют циркуляцию теплоносителя.
 |
| Подбор диаметра труб по скорости теплоносителя. (режим 75/60) |
С другой стороны, скорость не должна превышать 1,5 м/с. При высоких скоростях акустический шум, издаваемый движущейся в трубах водой, может стать ощутимым.
Практика и расчеты демонстрируют, что оптимальная скорость теплоносителя находится в диапазоне 0,3 — 0,7 м/с с точки зрения энергоэффективности и затрат на материалы.
В таблицах указаны скорости потока воды по трубопроводу в зависимости от тепловой нагрузки и диаметра труб. В левом столбце представлена тепловая нагрузка, а в верхней части — наружные диаметры полипропиленовых труб. В самой таблице предусмотрены значения скорости воды, движущейся по трубам. Красным цветом выделены рекомендованные скорости для каждого диаметра труб в зависимости от установленной тепловой нагрузки.
Рассмотрим пример использования предоставленных данных в таблице.
Пример подбора диаметра труб.
Предположим, у нас есть частный двухэтажный дом общей площадью 380 м² с тепловыми потерями, составляющими 38 000 Вт.
Кроме того, расчет показывает, что на первом этаже теплопотери составляют 20 000 Вт, а на втором — 18 000 Вт.
Тепловой режим взят 80/60 (80 °С — подача; 60 °С — обратка).
В качестве схемы мы выбрали двухтрубную систему отопления с тупиковым типом, разделенную на каждом этаже на две равнонагруженные ветви (в каждую из двух сторон).
Определение оптимального сечения водопроводных систем
Профессиональный расчет диаметра трубы осуществляется с учетом расхода воды, числа поворотов и соединительных стыков, а также длины водопровода. Для устройств в квартирах часто не используют специальные расчетные формулы, а выбирают внутренние размеры сечения:
- для стояков — 20-25 мм;
- для подключения к точкам водоразбора — 10-15 мм.
Для сложных схем разводок, где имеется много соединений, поворотов или значительная протяженность системы, а также низкое давление по сравнению со стандартными значения, используют трубы с увеличенным размером сечения.
Принцип расчета диаметра труб для отопления
Совет:
Берегите свою энергетику и не допускайте ОШИБОК в расчетах!
Пользуйтесь онлайн строительными калькуляторами — они быстро и точно помогут рассчитать строительные материалы и конструкции для ремонта и строительства.
Одним из главных показателей, необходимых для корректного расчета такого параметра, как диаметр труб для отопления частного дома, является тепловая нагрузка (подробнее: «Расчет тепловых нагрузок на отопление, методика и формула расчета»). Специалисты рекомендуют производить все необходимые вычисления с учетом того, что для полноценного отопления 1 м² жилого помещения со стандартной высотой потолков (2,5 метра) требуется примерно 100 Вт тепловой мощности.
Например, для обеспечения требуемого объема тепла в помещении площадью 25 м² необходимо воспользоваться формулой: 25 * 100 = 2500 Вт (что эквивалентно 2,5 кВт). Это означает, что потребуется около 2,5 кВт тепловой мощности.
- при мощности в 5,5 кВт сечение трубы должно составлять 0,5 дюйма;
- если тепловая нагрузка равна 14,6 кВт, то диаметр трубы должен составлять ¾ дюйма;
- при условии, что мощность системы отопления достигает 29,3 кВт, нужно, чтобы сечение трубы составило 1 дюйм.
Дополнительные параметры системы отопления
Чтобы обеспечить стабильную и качественную работу системы теплоснабжения, следует учитывать не только диаметр труб, но и такой параметр, как коэффициент теплопередачи, который влияет на температуру циркулирующего теплоносителя.
Важно помнить, что самый низкий коэффициент наблюдается у систем с чугунными радиаторами, тогда как наивысший — у алюминиевых устройств отопления. Средние значения коэффициента теплопередачи имеют биметаллические радиаторы.
При установке системы теплоснабжения также крайне важно рассчитать количество секций, из которых будет состоять отопительный прибор. Это количество должно зависеть от общей мощности тепла, которую обеспечивает система.
Не менее важным показателем, который необходимо контролировать, является давление в трубопроводах. Оптимальное значение давления варьируется в диапазоне от 1,5 до 2 атмосфер. Если давление превышает эти значения, это создает серьёзные риски для герметичности системы и может привести к ее поломке. Следить за рабочим давлением системы можно с помощью специальных устройств, называемых манометрами, а также предотвращать чрезмерный давлением можно, установив расширительный бак.
Таким образом, проектирование и монтаж системы отопления — это сложный процесс, который требует внимательности и серьезного подхода к работе. Поэтому, если возникают сомнения в своих силах, лучше всего доверить установку опытным специалистам, которые смогут помочь не только с монтажом отдельных элементов, но и с выбором нужных моделей и конструкций.
Как правило, у квалифицированных работников всегда есть в наличии различные фотографии готовых систем и подробные видеоматериалы, демонстрирующие процесс их сборки.
