Оптимальный диаметр трубы для отопления частного дома

Методика расчета

Справочные данные

Между тепловой нагрузкой, сечением трубопровода и скоростью движения теплоносителя существует простая и понятная зависимость: количество перекачиваемой тепловой энергии можно увеличить, сделав трубопровод толще или заставив воду двигаться быстрее.

С сечением все понятно: чем толще труба, тем она дороже. Почему нельзя существенно увеличить скорость перекачки теплоносителя? Потому, что при ее повышении до 1,5 м/с возникают заметные гидравлические шумы, делающие пребывание в отапливаемом помещении откровенно некомфортным.

Вот таблица, позволяющая с минимальными затратами времени выполнить расчет внутреннего диаметра трубопровода при известной тепловой нагрузке на него.

Внутренний диаметр, мм	Тепловой поток(КВт) при скорости движения потока, м/с
0,4	0,5	0,6
12	3,7	4,6	5,5
15	5,75	7,2	8,6
20	10,2	12,8	15,3
25	16	20	24
32	26,2	32,7	39,2
40	40,9	51,1	61,3
50	63,9	79,8	95,8

Как подобрать диаметр труб для отопления, руководствуясь этой таблицей? Очень просто:

1. Выбрать максимально соответствующую вашим условиям тепловую нагрузку из второго — четвертого столбцов;
2. Взять соответствующее ей значение из первого столбца.

Что это за зверь — тепловая нагрузка? Как своими руками рассчитать ее?

Для розлива в частном доме она берется равной пиковой мощности отопительного котла, теплового насоса или другого источника тепла;

Для подводки к отдельному отопительному прибору тепловая нагрузка равна его паспортной мощности с поправкой на реальный температурный режим. Как правило, производители указывают мощность для идеальных условий — дельты температур между теплоносителем и воздухом отапливаемого помещения в 70 градусов (то есть при +20 в комнате батарея должна быть нагрета до 90 С).
На практике в автономном контуре поддерживается 70 — 75 градусов на подаче и 50 — 55 на обратке, что при комфортных +25 в доме даст дельту температур в 30 — 50 С. При дельте в 50 градусов тепловая мощность батареи уменьшится и будет составлять 50/70=0,714 от паспортного значения;

Для отдельных участков контура тепловая нагрузка равна суммарной мощности подключенных отопительных приборов. Скажем, если в комнате установлены две батареи по 1,2 КВт, она будет равна 1,2*2=2,4 КВт.

Откуда взять данные о тепловой мощности батарей? В общем случае — из сопроводительной документации или с сайта производителя. Грубый расчет можно выполнить, исходя из следующих значений:

• Чугунная секция в идеальных условиях отдает 140 — 160 Вт тепла;
• Биметаллическая -180 Вт;
• Алюминиевая — 200 Вт.

Как определить тепловую нагрузку, если в качестве отопительных приборов вы планируете использовать сварные регистры нестандартных размеров?

Для первой секции регистра (нижней трубы) формула имеет вид Q=3.14*D*L*k*Dt, где:

• Q — заветная тепловая мощность в ваттах;
• D — наружный диаметр в метрах;
• L — длина (опять-таки в метрах);
• k — коэффициент передачи тепла, определяющийся теплопроводностью материала и толщиной стенок трубы. Для стального регистра коэффициент берется равным 11,63 Вт/м2*С;
• Dt — та самая дельта температур между теплоносителем и воздухом в помещении.

Вторая и последующие секции регистра находятся в восходящем потоке теплого воздуха от первой секции, что уменьшает их теплоотдачу. Для них мощность рассчитывается с коэффициентом 0,9.

Давайте, в качестве примера вычислим тепловую мощность регистра для следующих условий:

Он состоит из четырех одинаковых секций;

• Каждая секция имеет наружный диаметр 108 мм (0,108 метра) и длину 2 метра;
• Регистр нагрет до 60 градусов, а воздух в комнате — до 23.

Вначале вычисляем мощность первой секции. Она равна 3,14*0,108*2*11,63*(60-23)=292 ватта (с округлением до целого значения).

Затем находим тепловую мощность второй и последующих секций. Она будет равной 292*0,9=263 ватта (опять-таки с округлением).

Последний этап — вычисление суммарной мощности всех секций. 292+263*3=1081 ватт.

А теперь давайте выясним, какой диаметр трубы нужен для отопления при подключении этого регистра. Как легко заметить, минимальное значение в приведенной выше таблице перекрывает его мощность в три с лишним раза. Стало быть, подводка с внутренним размером 12 мм не будет ограничивать теплоотдачу регистра при любой разумной скорости потока.

Действительно ли важно точно подобрать сечение трубы

Когда разрабатывается система отопления, к примеру, из ПП труб, все возможные теплопотери пытаются свести к минимуму, то есть сократить объем потребляемой энергии. Спланированная некорректным образом система будет функционировать, как минимум, неэффективно. В итоге комнаты, либо будут оставаться холодными, либо на их обогрев будет тратиться необоснованно большое количество энергии.

Определяясь с тем, какими должны быть трубы для отопления, обращают внимание не только на их химические свойства и физические характеристики, но и на длину и сечение, так как они также отыгрывают немаловажную роль при конструировании эффективной системы.

Оказывается, диаметр трубы для отопления частного дома непосредственно влияет на общую гидродинамику, поэтому так важно учесть эти параметры для получения наилучшего обогрева.

Довольно часто незнающие люди, чтобы подобрать диаметр труб отопления, пользуются правилом, согласно которому сечение трубы должно быть как можно больше, допуская, таким образом, грубейшую ошибку. На самом деле, от того, что вода в системе будет проходить свободнее, функционировать эффективнее она от этого не станет, наоборот, давление в системе упадет ниже нормы, а радиаторы не будут греться должным образом.

При выборе диаметра полипропиленовой трубы для отопления частного дома в первую очередь следует определиться с типом теплоносителя. Если дом будет запитываться от общей тепломагистрали, то весь перечень расчетов осуществляется по тому же принципу, как и при обустройстве квартиры.

Ондулин — инструкция по монтажу, расчет материалов, способы крепления

Кровля из ондулина своими руками — расчет материала, подготовка обрешетки под покрытие, крепление. Как покрыть крышу ондулином своими руками видео

Однотрубная система

Подобная схема магистрали монтируется из последовательно соединенных отопительных приборов. Прохождение жидкости происходит через каждый элемент системы поочередно, по чуть-чуть производя их обогрев, из-за этого до крайней секции она доходит с температурой несколько заниженной. Если в последнем радиаторе в схеме будет больше секций, на температуру внутри помещения это не окажет отрицательного влияния.

Сейчас имеются такие технологии, которые способствуют улучшению функционирования однотрубной отопительной схемы, это наличие:

• на батареях специальных регуляторов;
• вентилей для балансировки поступающей жидкости;
• клапанов термостатических либо шаровых.

Подобное оборудование применяется для поддержки необходимого температурного режима в помещении.

Часто делают установку отдельного отопления, его монтаж производится по следующим схемам:

• горизонтальной, с наличием насоса, он методом нагнетания перегоняет теплоноситель, обеспечивая его циркуляцию;
• вертикальной — в ней происходит перетекание жидкости естественным образом;
• вертикальной, с применением метода нагнетания, с естественной перегонкой либо комбинированного типа.

Горизонтальную систему, чтобы горячая вода перетекала естественным образом, конструируют под небольшим уклоном. Установка же радиаторов производится на одном и том же уровне. Радиаторы нужно оснастить кранами для спуска воздуха. В эту магистраль насос не устанавливают, потому что теплоноситель перетекает естественным образом.

Геометрические размеры, вес и объем – сводные таблицы

Рассмотрим подробнее некоторые параметры, по которым осуществляется выбор труб для конкретного использования.

Взаимозависимые технических характеристики

Наружный диаметр, мм	16	20	26	32	40
Внутренний диаметр, мм	12	16	20	26	33
Толщина стенки, мм	2	2	3	3	3,5
Вес 1 погонного метра, кг	0,12	0,17	0,3	0,37	0,43
Внутренний объем в 1 п.г., л	0,12	0,2	0,32	0,53	0,86

Диаметры металлопластиковых труб

Как и у полипропиленовых трубных изделий, МП трубы имеют стандартизированные размеры от 16 до 63 мм, по которым осуществляется их основная классификация.

Самые распространенные типоразмеры наружного диаметра:

Трубы большего диаметра в жилищном строительстве практически не используются.

Альтернативное название – диаметр условного прохода. Этот параметр зависит от величины наружного диаметра и толщины стенок трубы.

По внутреннему диаметру осуществляются расчеты по необходимому расходу жидкости, ее допустимому давлению и температуре, а также подбирается соединительная и запорная арматура для монтажа.

Зависит от наружного диаметра трубы и материалов, используемых при ее изготовлении. Данный параметр во многом зависит от стандартов конкретного производителя и в среднем составляет от 2 до 3,5 мм.

Вес и внутренний объем

Измеряется из расчета на один погонный метр и зависит от геометрических размеров изделия.

Максимальное рабочее давление в МП трубе зависит от температуры протекающей в ней жидкости: чем она больше, тем меньше должно быть давление.

Какое давление выдерживает труба из металлопластика:

• при температуре жидкости до 20°С максимальное рабочее давление может составлять до 25 атм;
• при температуре 95°С давление не должно превышать 10 атм (допускается кратковременное увеличение давления до 15 атм).

Дальнейшее повышение давление приводит к расслоению и разрыву трубы.

Какую температуру выдерживает металлопластиковая труба:

• максимальная рабочая температура жидкости не должна превышать 95°С
• допускается кратковременное повышение ее нагрева до 110-120°С, при котором возможна незначительная деформация прямолинейных участков трубы без нарушения ее целостности и основных технических характеристик.

При температуре от 140 °С и выше происходит размягчение внутреннего полимерного слоя и расслоение общей структуры трубы.

Допустимый минимальный радиус сгибания труб обеспечивает сохранение их внутреннего проходного сечения без заломов и других механических повреждений.

Минимальная величина радиуса изгиба при монтаже труб зависит от их наружного диаметра и применяемого при этом способа сгибания, который может быть:

• ручным;
• с помощью внутреннего кондуктора (специальной пружины);
• с помощью внешнего кондуктора (трубогиба).

Таблица минимального радиуса изгиба

Наружный диаметр МП трубы, мм	16	20	26	32	40
Способ сгибания трубы	Минимальный радиус изгиба
Вручную	80	100	130	160	550
С помощью пружины	50	65	105	135	220
С помощью трубогиба	45	60	95	125	180

Сгибание на длинных участках с получением минимально возможного радиуса осуществляется при помощи трубогиба.

Двухтрубный контур

Оборудования для конструирования разводки двухтрубного вида отопления нужно больше. Дополнительно требуется больше финансовых средств и монтажных работ.

В подобной схеме горячая вода распределяется равномерно и заодно в ней можно легко регулировать и настраивать функционирование системы.

Нагревается теплоноситель посредством двухконтурного котла за счет энергии газа.

При монтаже двухтрубной разводки необходимо установить на верхних позициях специальные автостравливающие клапаны. В одноэтажном доме подобные элементы устанавливаются на самой последней батарее.

Посредством терморегуляторов регулируется температура.

Большие помещения лучше оборудовать двухтрубным типом разводки и циркуляционным насосом. При площади меньше 100 кв. м однотрубный тип с естественным движением жидкости в системе сможет в полной мере обеспечить обогрев помещения.

Для исключения ошибок рекомендуется доверять создание проекта и монтаж системы отопления профессиональным сантехникам.

Сон кроликов

Наблюдать за спящим кроликом – это настоящее умиление! Когда зверьки спят, их мордашки и ушки находятся в постоянном движении. Нам смешно, но на самом деле, это важная природная особенность. Таким образом, питомцы улавливают вокруг себя различные запахи и звуки, пытаясь учуять хищника.

Не менее забавно и интересно наблюдать за их позой во сне. Например, когда зверьки расслаблены и удовлетворены, они спят на животике или на боку, вытягивая задние лапки. Некоторые любят, когда спят, присесть, накрыв свою мордашку ушами.

Выбираем полипропиленовую трубу: на что обратить внимание

Первоочередный параметр, на который следует обращать внимание при выборе труб из полипропилена – это диаметр. Все потому, что в каждой системе показатели давления разные, соответственно, и трубы должны быть подходящими для каждого конкретного случая.

Исходя из размеров внутреннего сечения, пп трубы для отопления бывают:

• до 16 мм– по своим параметрам они оптимальны для теплых полов, а для компенсации недостаточной гибкости изделий можно использовать переходники;
• 20 –25 мм– превосходно подходят для монтажа отопительных систем частных домов или квартир, при этом следует учитывать, что для простой отопительной системы подойдут трубы сечением 20 мм, в то время как для стояков следует подбирать трубы сечением 25 мм;
• 25 –32 мм– оптимальны для установки централизованных отопительных систем в многоквартирных домах;
• от 200 мм– находят свое применение в системах отопления больших магазинов, больниц, школ и других социально значимых объектов с достаточно большой численностью посетителей.

Итак, согласно маркировке, выделяют следующие виды полипропиленовых труб для отопления:

• PN10 – для них предельно допустимым является давление в 1 МПа при температуре теплоносителя 20ºС для систем горячего водоснабжения, и 45ºС для теплого пола. Из-за достаточно тонких стенок (до 10 мм) их не рекомендуют использовать для отопительных систем жилых помещений;
• PN16 – для данной разновидности предельно допустимое значение давления составляет 1,6 МПа при температуре теплоносителя в 60ºС. Толщина стенок этих труб, как правило, более 3,4 мм, однако резкие повышения температуры теплоносителя могут значительно снизить их срок эксплуатации. В связи с чем, гораздо надежнее будет установить более прочные трубы для отопительной системы в доме или квартире;
• PN20 – указывает на возможность использования в системах с давлением в 2 МПа при температуре теплоносителя 80ºС. Если толщина стенок подобных труб будет в пределах 16 –18,5 мм, их можно смело выбирать для организации горячего водоснабжения;
• PN25 – могут использоваться в системах с предельно допустимым давлением в 2,5 МПа, выпускаются только с армированным слоем и имеют прекрасные характеристики. Следовательно, являются самыми оптимальными для монтажа различного рода отопительных систем.

После того, как вы изучили рейтинг полипропиленовых труб, и удалось определиться с тем, какая полипропиленовая труба для отопления лучше всего подойдет, можно переходить к непосредственной установке и монтажу системы. Далее подробно рассмотрим процесс создания своими руками систем отопления в домах и квартирах.

Соответствие метрических и дюймовых размеров

Зная габариты стальной водопроводной системы, можно понять, какие размеры пластиковых элементов следует использовать вместо металлических. Для этого нужно дюймовый размер умножить на 25.4 (1 дюйм = 25,4 мм). Получится внутренний диаметр пластиковой трубы. Затем следует подобрать наиболее близкий по значению тип трубы. При этом выбирать размер следует в сторону увеличения. Например, для размера 3/4″ при переводе в мм получим 19,05 мм. По таблице видим, что близко расположены 2 размера: 16,6 мм и 21,2 мм. Выбираем больший, то есть трубу с наружным диаметром 32 мм.

Идя в магазин, не обязательно запасаться штангенциркулем или линейкой, чтобы подобрать необходимый размер изделий. Достаточно прочитать маркировку пластиковых водопроводных труб. На первый взгляд, надпись выглядит как бессмысленный набор букв и чисел, но это не так. В маркировке указываются:

• производитель (графический логотип);
• тип изделия;
• номинальное давление (буквенно-цифровое обозначение, начинающееся с PN);
• размеры трубы в мм (наружный Ø х толщина стенки);
• класс эксплуатации;
• максимальное рабочее давление в мПа;
• нормативный документ, например ТУ или ГОСТ.

Для определения соответствия метрических и дюймовых размеров можно воспользоваться таблицей:

Дюймовый Ø	Металлопластиковые	Полипропиленовые	ПВХ
1/2	16	20	20
3/4	20	25	25
1	26	32	32
1 1/4	32	40	40
1 1/2	40	50	50

В дюймах задается только диаметр. Для указания длин участков, сгонов, межосевых расстояний и пр. используется величина в миллиметрах.

Востребованные габаритные параметры

При прокладке коммуникаций в многоквартирных жилых домах и общественных зданиях используются стандартные размеры труб:

• 1/2″ для разводки внутри санузлов и кухонь;
• 3/4″ и 1″ для стояков отопления;
• 1¼» и 1½» для стояков водоснабжения.

При использовании металлопластика:

• 16 мм для разводки;
• 20 и 25 мм для отопления;
• 32 и 40 мм для стояков.

При выборе полипропилена и ПВХ:

• 20 мм — водоснабжение;
• 25 и 32 мм — отопление;
• 40 и 50 мм — стояки.

Трубопроводы большего габарита используются только в разводке различных магистралей в подвалах, на чердаках и в технических помещениях.

Резьбовые размеры для трубной резьбы всегда указываются в дюймах. Маркировка на различных фасонных частях, например на кранах, муфтах, удлинителях, может указывать габариты в дюймах и мм. Например, надпись на удлинителе (½» 45) означает: диаметр резьбы — ½», длина — 45 мм.