Как не ошибиться с диаметрами труб для отопления – какой диаметр выбрать

Создатели отопления сталкиваются с вопросом, – «Трубы какого диаметра применить…» Если говорить с точки зрения проектировщика, то этот вопрос крайне сложен, так как требует громоздких расчетов с учетом множества параметров, в том числе теплового расширения, воздействия конвекции, меняющейся засоренности системы и др.

Но если посмотреть на вопрос «Какой диаметр труб выбрать для отопления» с практической точки зрения, а именно: «Как обеспечить качественную и надежную долговременную работу системы», — то он оказывается предельно простым. И решить его, используя правило в несколько слов, крайне несложно. При этом ошибки не будет 100%.

Какие трубы приходится выбирать

Отопление в домах создается либо полипропиленовыми трубами, либо металлопластиковыми (пластиковыми). Под металлопластиковыми можно понимать и просто гибкие пластиковые трубы без металлического слоя, который может быть заменен на кислородоупорный слой типа EVOH.

Полипропилен в целом гораздо дешевле за счет своих фитингов. Но у него толще стенки. При сходных внутренних диаметрах с металлопластиком, наружный у полипропилена оказывается значительно больше. Например, при внутреннем диаметре 12-14 мм, у металлопластика наружный будет около 16 мм («16-я труба») а у полипропилена около 20 мм («20-ка полипропилена»).

Но эти трубы будут примерно равнозначны по своему гидравлическому сопротивлению в системе. Таким образом взаимозаменяемыми оказываются «16-я труба» с «20-кой».

Какие диаметры встречаются

В продаже можно встретить только несколько определенных диаметров труб. Обозначаются они по наружному диаметру. При этом внутренний диаметр может колебаться в некоторых пределах, в зависимости от толщины стенки, которая может быть разной в зависимости от производителя, назначения трубы…

• Для металлопластиковых труб наружные диаметры такие: — 16 мм, 20 мм и 26 мм.
• Для полипропиленовых труб – 20 мм, 25 мм и 32 мм.

По внутреннему диаметру (а также по пропускной способности) оказываются примерно сходными:

• 16 мм металлопластика и 20 мм полипропилена (внутренний диаметр примерно 12 – 13 мм). И так далее, сходны по пропускной способности соответственно – 20 мм металлопластика и 25 мм полипропилена, а также — 26 металлопластика и 32 полипропилена.

Нужен ли проект для определения диаметра труб

Для отопления можно применить лишь трубы с наружным диаметром 16 мм, 20 мм и 26 мм. Из этих диаметров и придется выбирать. Неужели за этот выбор нужно делать дорогой проект? Конечно, нет.

Простейшие правила выбора диаметра труб позволяют решить вопрос мгновенно и бесплатно с полной гарантией правильного выбора. Диаметры труб принимаются буквально по ходу монтажа специалистами без всяких вычислений.

Возможно, придется немножко переплатить, приняв на нескольких метрах более увеличенный диаметр труб, но такая мизерная переплата не идет ни в какое сравнение с затратами труда, времени и денег на создание проекта отопления дома.

Как выбирают диаметр труб опытные и неопытные монтажники

Ниже указан наружный диаметр для металлопластика.

• Для подключения последних двух радиаторов можно применить минимальный диаметр труб – 16 мм. Тоже самое и для отводков (в том числе длинных) на подключение одного – двух радиаторов.
• Плечо из 3 – 6 радиаторов подключается трубами диаметром 20 мм.
• Кольцо или магистраль, питающая 7 – 20 радиаторов, делается из трубы 26 мм.

Например, подключаем 12 радиаторов в доме.

• Магистраль от котла – 26 мм.
• В котельной и подсобке нужно установить 2 радиатора, подключаем их отводками 16 мм от могистрали.
• Разветвление на левое и правое плечо по 5 радиаторов в каждом делаем трубой 20 мм. При этом каждый радиатор подключается отводками 16 мм, а магистраль на последние два – также 16 мм.

Возможно, проектом на этот дом будет указано, что трубой 16 мм можно подключить не последние 2 радиатора, а 3 или 4.

В каких случаях без проекта не обойтись

Проект на отопление лучше разработать для домов площадью более чем 300 – 350 м кв.

• Во первых, при таком объеме строительства стоимость проекта не будет слишком выделяться, и окажется уместной.
• Во вторых, множество точек, где должны размещаться радиаторы все же лучше увязать в единую систему с помощью автоматизированного расчета.

В этом случае главное, — не выбор диаметра труб, а правильное распределение тепловой энергии по большому зданию и подсобным отдельно стоящим строениям…

Какие трубы применить, если делать отопление своими руками

При создании отопления своими руками чаще всего применяют полипропиленовые трубы, как наиболее простые в монтаже, и самые дешевые. Причем дешевизна на 90% заключается в фитингах, которые сделаны из пластика и соединяются с трубами посредством пайки. Стоит помнить, что полипропилен не дает гарантию правильного монтажа, даже если работает лучший профессионал мира, из-за возможных нарушений в месте сваривания. Самое неприятное – перекрытие внутреннего сечения наплывами. Тем не менее, большинство небольших работоспособных отопительных систем сделаны из армированных полипропиленовых труб PN-25.

Еще правило выбора диаметра труб, можно посчитать

В таблице указана тепловая мощность, Вт (под ней – количество теплоносителя в кг/мин), в зависимости от скорости движения жидкости.

Оптимальной считается скорость – 0,4 – 0,7 м/с, при которой нет шума и перегрузки насоса.

Согласно этим данным не трудно заметить, что пару – тройку стандартных десятисекционных радиаторов можно подключать диаметром 16 мм (наружный металлопластика, внутренний – 13 мм), и т.д.

Какой диаметр труб из полипропилена для отопления выбрать

При проектировании и монтаже системы отопления всегда возникает вопрос, – какой диаметр трубопровода выбрать. Выбор диаметра, а значит и пропускной способности труб, важен, ведь нужно обеспечить скорость теплоносителя в пределах 0,4 – 0,6 метров в секунду, которая рекомендуется специалистами. При этом должно поступать нужное количество энергии (количество теплоносителя) к радиаторам.

Известно, что если скорость меньше 0,2 м/с, то будет застаивание воздушных пробок. Скорость больше 0,7 м/с не стоит делать из соображений энергосбережения, так как сопротивление движению жидкости становится значительным (оно прямо пропорционально квадрату скорости), к тому же это нижний предел возникновения шума в трубопроводах малых диаметров.

Какой тип трубопровода выбрать

Сейчас все чаще выбирают для отопления полипропиленовые трубопроводы, которым хоть и присущи недостатки в виде сложности обеспечения качества стыков, и значительного теплового расширения, но они предельно дешевы и просты в монтаже, а это зачастую решающие факторы.

Какие трубы применять для системы отопления?
Полипропиленовые трубы делятся на несколько видов, у которых свои технические характеристики, и предназначены они для разных условий. Для отопления подходят марки РN25 (РN30), которые выдерживают рабочее давление в 2,5 Атм при температуре жидкости до 120 град. С.

Данные о толщине стенок приведены в таблицах.

Для отопления сейчас применяются трубы из полипропилена, которые армированны алюминиевой фольгой или стекловолокном. Армировка предотвращает значительные расширения материала при нагревании.

Многие специалисты отдают предпочтение трубам и с внутренней армировкой стекловолокном. Такой трубопровод в последнее время стал наиболее широко применяться в частных системах отопления.

Вопросы подбора диаметра отопительного трубопровода

Трубы выпускаются стандартных диаметров, из которых и нужно сделать выбор. Наработаны типовые решение по подбору диаметров труб для отопления дома, руководствуясь которыми в 99% случаев можно сделать оптимальный правильный выбор диаметра без выполнения гидравлического расчета.

Стандартные наружные диаметры полипропиленовых труб –16, 20, 25, 32, 40 мм. Соответствующий этим значениям внутренний диаметр труб марки РN25 – 10,6, 13,2, 16,6, 21,2, 26,6 мм соответственно.

Более подробная информация о наружных диаметрах, внутренних диаметрах и толщине стенки полипропиленовых труб приведена в таблице.

Какими диаметрами что подключать

Нам необходимо обеспечить подачу необходимой тепловой мощности, которая будет прямо зависеть от количества поданного теплоносителя, но скорость движения жидкости должна оставаться в заданных пределах 0,3 – 0,7 м/с

Тогда возникает такое соответствие подключений (для полипропиленовых труб указывается наружный диаметр):

• 16 мм — для подключения одного или двух радиаторов;
• 20 мм – для подключения одного радиатора или небольшой группы радиаторов (радиаторы «обычной» мощности в пределах 1 — 2 кВт, максимальная подключаемая мощность – до 7 кВт, количество радиаторов до 5шт.);
• 25 мм – для подключения группы радиаторов (обычно до 8 шт., мощность до 11 кВт) одного крыла (плеча тупиковой схемы разводки);
• 32 мм – для подключения одного этажа или целого дома в зависимости от тепловой мощности (обычно до 12 радиаторов, соответственно, тепловая мощность до 19 кВт);
• 40 мм – для магистрали одного дома, если такая имеется (20 радиаторов – до 30 кВт).

Рассмотрим выбор диаметра труб подробнее, опираясь на заранее рассчитанные табличные соответствия энергии, скорости и диаметра.

Соотношение диаметра труб, скорости жидкости, и тепловой мощности

Обратимся к таблице соответствия скорости к количеству тепловой мощности.

В таблице представлены значения тепловой мощности в Вт, а под ними указано количество теплоносителя кг/мин, при подаче с температурой 80 град С, обратки – 60 град С и температуры в комнате 20 град С.

Подбор труб по мощности

Из таблицы видно, что при скорости 0,4 м/с будет подаваться примерно следующее количество тепла, по трубам из полипропилена следующего наружного диаметра:

• 4,1 кВт — внутренний диаметр около 13,2 мм (наружный диаметр 20мм);
• 6,3 кВт — 16,6 мм (25мм);
• 11,5 кВт — 21,2 мм (32 мм);
• 17 кВт — 26,6 мм (40 мм);

А при скорости 0,7 м/с значения подаваемой мощности будут уже примерно на 70% больше, что не трудно узнать из таблицы.

А какое количество тепла нам нужно?

Сколько тепла должен подавать трубопровод

Рассмотрим подробнее на примере, какое количество тепла обычно подается по трубам, и подберем оптимальные диаметры трубопроводов.
Имеется дом площадью 250 м кв, который хорошо утеплен (как требует норматив СНиП), поэтому он теряет тепла в зимнее время по 1 кВт с 10 м кв. Для обогрева всего дома требуется подавать энергии 25 кВт (максимальная мощность). Для первого этажа – 15 кВт. Для второго этажа – 10 кВт.

Наша схема отопления двухтрубная. По одной трубе подается горячий теплоноситель, по другой — охлажденный отводится к котлу. Между трубами параллельно подсоединены радиаторы.

На каждом этаже трубы разветвляются на два крыла с одинаковой тепловой мощностью, для первого этажа – по 7,5 кВт, для второго этажа – по 5 кВт.

Итак, от котла до межэтажного разветвления поступает 25 кВт. Следовательно, нам потребуются магистральные трубы внутренним диаметром не менее – 26,6 мм, чтобы скорость не превысила 0,6 м/с. Подходит 40-мм полипропиленовая труба.

От межэтажного разветвления – по первому этажу до разветвления на крыльях — поступает 15 кВт. Здесь, согласно таблице, для скорости менее 0,6м/с, подойдет диаметр 21,2 мм, следовательно, применяем трубу с наружным диаметром 32 мм.

На крыло 1 этажа идет 7,5 кВт – подходит внутренний диаметр 16,6 мм, — полипропилен с наружным 25 мм.

На каждый радиатор, мощность которого не превышает 2 кВт можно делать отвод и трубой с наружным диаметром 16 мм, но так как этот монтаж не технологичен, трубы не пользуются популярностью, чаще устанавливают 20-мм трубу с внутренним диаметром 13,2 мм.

Соответственно на второй этаж до разветвления принимаем 32мм трубу, на крыло – 25мм трубу, а радиаторы на втором этаже также подсоединяем 20-мм трубой.

Как видим, все сводится к несложному выбору среди стандартных диаметров имеющихся в продаже труб. В небольших домашних системах, до десятка радиаторов, в тупиковых распределительных схемах, в основном применяется полипропиленовые трубы 25мм -«на крыло», 20 мм — «на прибор». и 32 мм «на магистраль от котла».

Особенности выбора другого оборудования

Диаметры труб могут быть выбраны и по условиям гидравлического сопротивления для нетипично-большой длины трубопроводов, при которой возможен выход за технические характеристики насосов. Но подобное может быть для производственных цехов, а в частном строительстве практически не встречается.

Для дома до 150 м кв., по условиям гидравлического сопротивления отопительно радиаторной системы, всегда подходит насос типа 25 – 40 (напор 0,4 атм), он же может подойти и до 250м кв в отдельных случаях , а для домов до 300 м кв. – 25 – 60 (напор до 0,6 атм).

Трубопровод рассчитывается на максимальную мощность. Но система, если когда и будет работать в таком режиме, то не продолжительное время. При проектировании отопительного трубопровода можно принимать такие параметры, чтобы при максимуме нагрузки, скорость теплоносителя была и 0,7 м/с.

На практике скорость воды в трубах отопления задается насосом, который имеет 3 скорости вращения ротора. Кроме того подаваемая мощность регулируется температурой теплоносителя и продолжительностью работы системы, а в каждой комнате может регулироваться путем отключения радиатора от системы с помощью термоголовки с нажимным клапаном. Таким образом, диаметром трубопровода мы обеспечиваем нахождение скорости в пределах до 0,7 м при максимальной мощности, но система в основном будет работать с меньшей скорость движения жидкости.