Выбор диаметра труб для отопления — важно не ошибиться

Подбор диаметра труб в двухтрубной системе отопления

При двухтрубной разводке самое главное не ошибиться с выбором диаметра трубы. Иначе прогрев будет не равномерным, а то и вообще будет отсутствовать на некоторых отопительных приборах. Данный материал построен исключительно на собственном опыте работы. Если его придерживаться, то всё будет работать.

Сначала определим основные термины:

подающая труба — труба любого диаметра, по которой нагретый теплоноситель поступает к радиаторам, теплому полу, конвекторам и т.п. (См. также: Двухтрубная система отопления частного дома )

обратная труба — труба любого диаметра, по которой теплоноситель возвращается к котлу, в правильной двухтрубной системе диаметры подающей и обратной трубы равны в одинаковых точках.

Система отопления: разновидности

Системы отопления бывают с естественной (гравитационной, без насоса) или с насосной (принудительной) циркуляцией, и выполняются по двухтрубной, однотрубной и коллекторной (лучевой) схеме. Последняя изображена на картинке подзаголовка.

Системы водяного отопления также классифицируются (независимо от способа циркуляции теплоносителя) по таким параметрам:

1. С верхним и нижним типами подключения.
2. Двухтрубные и однотрубные.
3. С горизонтальным и вертикальным стояками.
4. С попутным движением воды и с тупиковой схемой.

Рекомендуем к просмотру замечательное видео, повествующее о нюансах использования той или иной системы отопления:

Расчет двухтрубной системы отопления с гидравлическим описанием

Время диктует такие условия, при которых человек ищет для себя наиболее экономичный выход из положения. Что является сейчас основным в жизни каждой семьи? На первом месте среди прочих коммунальных удобств – отопление. Отопление пошло по пути индивидуального формата. Это связано и с простотой подбора более комфортного уровня в квартире или доме, и по экономическим соображениям.

Котельная центрального отопления очень часто не рассчитана на остановки-пуски. Трубопроводы теплотрасс изношены настолько, что лишний пуск выявляет целый ряд порывов в системе. А индивидуальный вариант не несет никаких проблем. Жарко – отрегулировал температуру, холодно – отрегулировал температуру. А если на улице оттепель, то можно и выключить индивидуальный котел.

Но человек не останавливается на достигнутом рубеже. Если в вашей квартире смонтирована система индивидуального отопления, то вы можете наблюдать такую ситуацию, при которой в дальних комнатах температура ниже, чем в ближайших от котла комнатах. В чем причина? А причина скрыта в том, что монтажники (чтобы не морочить себе голову) выполняют монтаж теплопровода в вашей квартире везде трубой одного диаметра .

При этом нарушается тепловой баланс. Поэтому в последней комнате у вас температура будет ниже, чем в первой. Особенно это ощутимо в морозные ночи. Конечно, как-то сбалансировать обогрев можно, если открыть все внутренние двери, но ведь это не всегда возможно. Обычно закрыты двери в детскую комнату, в комнату, где старшие дети выполняют домашнее задание и т.д.

Какие же пути решения этой проблемы?

Многие специалисты советуют регулировать температуру в отдельных комнатах с помощью обратных вентилей или кранов. Да, это дает шанс, но настроить может только специалист . Да и настройка продержится до ближайшего изменения температуры на улице.

Есть ли другие варианты соблюдения теплового баланса?

Да, такие варианты существуют. Вот один из них – двухтрубная отопительная система

Если у вас установлен отопительный котел с выходным диаметром 32 мм, то трубная разводка выстраивается следующим образом.

Выполнение расчета для двухтрубных конструкций

В двухэтажном здании, в котором на каждом этаже располагается два крыла, запроектировано строительство двухтрубной теплоснабжающей системы с использованием полипропиленовой трубной продукции. При этом планируемый режим работы составляет 80/60, с 20-градусной дельтой температур. Теплопотери здания — 38 кВт, при этом на первом этаже они равны 20 кВт, на втором — 18 кВт.

Расчет выполняют в определенной последовательности:

1. Сначала узнают, какой диаметр полипропиленовых труб нужен для отопления на участке, идущем от котла до первого места разветвления. Поскольку через него идет весь объем теплоносителя, то количество тепла здесь составит 38 кВт. Согласно данным таблицы, подойдут два диаметра, равных 40 и 50 миллиметров. Из двух величин выбирают меньший размер –40 миллиметров.
2. На схеме монтажа поток теплоносителя разделяется: 20 кВт направляется на первый этаж и 18 кВт на второй. При помощи таблицы определяют сечение и выясняют, что обе линии прокладывают, используя 32-миллиметровые изделия.
3. В свою очередь каждый контур делится на две ветви с равной величиной нагрузки. На нижнем этаже влево и вправо идут по 10 кВт, а на верхнем – по 9 кВт. Из таблицы становится ясно, что для этих участков подходят 25-миллиметровые трубы. Изделия данного диаметра используют и дальше, пока тепловая нагрузка не опустится до 5 кВт. Дальше потребуется 20-миллиметровая продукция. На нижнем этаже на 20 миллиметров переходят после второй батареи, а на верхнем – после третьего прибора. Правда, специалисты, исходя из собственного опыта, рекомендуют задействовать 20-миллиметровые трубы, когда нагрузка равна 3 кВт.

На этом расчет диаметров для труб из полипропилена завершен. Для обратного трубопровода данный параметр не определяют, поскольку разводку собирают из тех же изделий, что использовались на подаче. Если планируется применение другой трубной продукции, потребуются другие таблицы, составленные под иные виды материалов.

Поиск соответствующих данных

Что касается поиска оптимальных справочных данных, то почти все сайты производителей комплектующих отопительных систем предоставляют эту информацию. В тех случаях, когда подходящие значения не были найдены, существует специальная система подбора диаметров. Эта методика основана на вычислениях, а не на усредненных закономерностях, построенных на обработке данных об огромном количестве отопительных систем. Расчет теплоносителя по сечению трубы разработан сантехниками с практическим опытом проведения монтажных работ, и применяется для обустройства небольших контуров внутри жилищ.

В подавляющем большинстве случаев отопительные котлы оснащаются двумя размерами подающих и обратных патрубков: ¾ и ½ дюйма. Этот размер принимается за основу для выполнения разводки до первого разветвления. В дальнейшем каждое новое разветвление служит поводом для уменьшения диаметра на одну позицию. Этот метод позволяет провести расчет сечения труб в квартире. Речь идет о небольших системах в 3-8 радиаторов. Обычно такие схемы состоят из двух-трех линий с 1-2 батареями. Подобным образом можно рассчитывать и небольшие частные коттеджи. При наличии двух и более этажей приходится использовать справочные данные.

Советы по выбору

Они должны отвечать таким требованиям:

• удовлетворять мощности нагревательного прибора,
• соответствовать совокупной нагрузке системы в целом.

Первое, что от вас потребуется – это определиться, какими именно трубами вы хотите сделать отопление в своем жилище. Если утверждать что выбор непростой, это значит, ничего сказать.

Простому обывателю довольно трудно будет сориентироваться в ассортименте продукции, которую предлагает современный рынок строительных изделий.

Что касается альтернативных вариантов по подбору труб для обогрева частного дома, здесь много зависит от различных факторов.

В этом случае расчеты должны производиться по нормам, установленным в общем порядке.

Схема, по которой рассчитывается теплоснабжение загородного дома, будет выглядеть совсем иначе.

Вы не сможете добиться комфортной температуры во всех помещениях при несоразмерности:

• сечения трубных изделий,
• совокупной площади жилья,
• номинальной производительности котла,
• вида топлива (про внутренний греющий кабель для водопровода прочитайте тут).

Вся отопительная продукция для нужд частных построек должна соответствовать установленным стандартам. Это обуславливается разновидностью системы обогрева.

Она может быть выполнена в одной из двух вариаций:

В зависимости от выбранного варианта, будет различной температурная нагрузка и восприимчивость к колебаниям микроклимата.

Вмонтированные трубы располагают по:

• наружному периметру постройки,
• внутри дома,
• под основанием пола.

Методика монтажных работ должна выбираться в зависимости от того, какому виду труб вы решите отдать предпочтение.

Сможете ли вы самостоятельно выполнить весь процесс по обустройству обогрева дома или решите пригласить специалистов — это решать вам на семейном совете.

Если есть уверенность в своих силах, тогда смело принимайтесь за нелегкое и очень ответственное занятие.

• осуществляемая по принципу самотека или в принудительном порядке,
• предусматривается легкая или витиеватая схема,
• дом одно- или несколько этажей,
• давление предполагается незначительное или максимальное,
• жидкость будет течь по трубам горячая или теплая (о запорной арматуре для унитаза с боковой подводкой написано в этой статье).

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.

Определение объёма трубы

Определить объём трубы под силу каждому, ведь для этого не понадобится наличие какого-либо специального оборудования или приспособлений. Главное знать, что труба является простой геометрической фигурой, точнее цилиндром и объём его легко можно определить математически.

Для начала потребуется узнать точные размеры трубы, необходимые для вычисления ее объёма – длина трубы и внутренний диаметральный размер. Начнем с вычисления диаметра.

При подсчете, не перепутать и не взять для расчета наружный диаметральный размер, вместо внутреннего, так как его зачастую указывают в документах при выборе вспомогательных соединительных элементов.

Чаще всего необходимое нам значение размера трубы указано в паспортных характеристиках, если же таких данных нет, то используя обычную линейку, можно произвести замер наружного диаметра самостоятельно на срезе трубы.

Если нет возможности произвести замер наружного диаметрального размера трубы на срезе, можно применить следующий способ: с помощью портняжного метра, рулетки или обычной веревки производится замер длины окружности трубы, получившиеся данные делятся на 2π = 6,28. Из получившегося результата вычитается толщина стенки, умноженная на два. В итоге получаем величину внутреннего диаметрального размера:

I — длина окружности трубы, мм

h — толщина стенки, мм

Здесь могут возникнуть проблемы с отсутствием данных о размерах толщины стенки трубы. В такой ситуации можно воспользоваться справочниками или взять данные из маркировки на трубах. Например, стандартные значения размеров труб из полипропилена включают в себя внешний диаметр и толщину стенки.

Стандартные значения параметров труб PN25

Номенклатура	Наружн. диаметр (мм)	Толщина стенки (мм)	Внутр. диаметр (мм)
20 х 3,4	20	3,4	13,2
25 х 4,2	25	4,2	16,6
32 х 5,4	32	5,4	21,2
40 х 6,7	40	6,7	26,6
50 х 8,4	50	8.4	33,2
63 х 10,5	63	10,5	42,0
75 х 12,5	75	12,5	50,0

Также, когда толщина стенки неизвестна, и взять ее неоткуда, есть возможность вместо расчетного значения внутреннего диаметра применить стандартное значение внутреннего прохода Dn, обычно указывается в маркировке. Но применение данного значение не рекомендуется, особенно при вычислении большого объема труб.

Определить длину трубы элементарно — она указана в маркировке или ее можно измерить с помощью простой рулетки.

Перед началом расчетов привести все данные к одной единице измерения (миллиметры, метры, дециметры).

Для труб, у которых диаметральные размеры выражаются в дюймах, нужно привести их к миллиметрам, сделав перерасчет 1 дюйм = 25,4мм.

Расчёт объёма отдельной трубы с использованием формул

Зная точные параметры конкретной трубы, прибегнув к простым математическим формулам, можно с легкостью вычислить ее объём.

Формула объема цилиндрической фигуры:

L — длина трубы, мм

S — площадь сечения трубы, мм² .

Рассчитываем площадь сечения при помощи формулы:

d = значение внутреннего диаметра трубы, мм.

Если за единицу измерения принимаются дециметры или метры, то остальные значения (объем, площадь) рассчитываются в кубических метрах и дециметрах соответственно.

Подставляя имеющиеся значения с легкостью можно высчитать значение объема трубы. Точность результата зависит от точности тех параметров трубы, что мы определили ранее.