Как правильно подобрать диаметр трубы для отопления дома?

Выбор диаметра трубы для отопления дома – серьёзная ответственная задача, и подходить к ней нужно не спеша; основательно всё взвесив и просчитав. В данной статье мы будем рассматривать системы с так называемой «принудительной циркуляцией». В такой системе движение воды происходит благодаря специальному «циркуляционному насосу», который работает без остановок.

Необходимые данные для расчета

Основная задача отопительных труб – доставить тепло к нагреваемым элементам (радиаторам) с минимальными потерями. От этого и будем отталкиваться при выборе правильного диаметра трубы для отопления дома. А вот чтобы рассчитать всё верно, нужно знать:

• длину трубы;
• потери тепла в здании;
• мощность элементов;
• какая будет разводка труб (естественная, принудительная, однотрубная или двухтрубная циркуляция).

Следующим пунктом после того, как у Вас на руках будут все вышеперечисленные данные, необходимо будет набросать общую схему: как, что и где будет расположено, какую тепловую нагрузку будет нести каждый отопительный элемент. Затем можно будет начинать высчитывать нужное сечение диаметра трубы для отопления дома.
Также следует быть внимательным при покупке:

• металлопластиковые и трубы из стали маркируются по размеру внутреннего диаметра, тут проблем нет;
• а вот полипропиленовые и медные – по внешнему диаметру. Следовательно, нам нужно либо измерять внутренний диаметр самостоятельно с помощью штангенциркуля, либо – от внешнего диаметра трубы для отопления дома отнять толщину стенок.

Не забывайте об этом, потому как нам нужен именно «внутренний диаметр трубы для отопления дома» чтобы всё рассчитать верно.

Выбираем диаметр для Вашего отопления

Не рассчитывайте на то, что вы сразу сможете правильно подобрать нужный Вам диаметр трубы для отопления дома. Дело в том, что получить желаемую эффективность можно разными путями.

Теперь более подробно. Что самое важно в правильной системе отопления? Самое важное — это равномерный нагрев и доставка жидкости во все нагревательные элементы (радиаторы). В нашем случае этот процесс постоянно поддерживает насос, благодаря которому за конкретный временной промежуток, жидкость движется по системе. Следовательно, выбирать мы можем только из двух вариантов:

• купить трубы большого сечения и, как следствие, небольшая скорость подачи теплоносителя;
• либо трубу маленького сечения, естественно давление и скорость движения жидкости при этом возрастёт.

Логически конечно лучше выбрать второй вариант диаметра труб для отопления дома, и вот по каким причинам:

• при наружной прокладке труб, они будут менее заметны;
• при внутренней прокладке (например, в стене или под полом), канавки в бетоне будут более аккуратные, и долбить их проще;
• чем меньше диаметр изделия – тем оно, естественно, дешевле, что тоже немаловажно;
• при меньшем сечении трубы общий объём теплоносителя также уменьшается, благодаря чему мы экономим топливо (электроэнергию) и снижаем инерционность всей системы.

Да и работать с тонкой трубой намного легче и проще, чем с толстой.

Формула расчета диаметра трубы для отопления дома

Для примера подберём сечение для трубы из меди в прямой зависимости от того насколько мощные радиаторы.

Все трубы изготавливаются по ГОСТу. Следовательно, заранее известны все диаметры, а также объем полезного тепла, которое они могут пропустить через себя в зависимости от сечения и давления. Поэтому не нужно рассчитывать каждый раз то, что уже давно посчитано и записано в специальных таблицах. Всё что требуется — это просто найти подходящую Вам таблицу с данными и по ней подобрать диаметр трубы для отопления дома.

Как создавались такие таблицы? Да очень просто. Берёте вот эту формулу для расчёта диаметра трубы, считаете, а результат – записываете, и так для всех сечений:

В которой:
V – скорость жидкости в трубе (м/с);
Q – нужное количество тепла для обогрева (кВт);
∆t — разница между обратной и прямой подачей (С);
D – диаметр трубы (мм).

Можете сами попробовать всё посчитать.

Известно, что в индивидуальных системах отопления теплоноситель движется со скоростью 0,2-1,5 м/с. Также известно, что идеальная скорость должна быть в пределах 0,3-0,7 м/с. Если скорость больше, чем оптимальные показатели, то возрастает шумность, а если меньше – то могут появиться воздушные пробки. Для этого и существуют уже готовые таблицы. В них выбираем подходящую нам скорость.

Существуют таблицы для медных, полипропиленовых, металлических и металлопластиковых труб. В них есть уже готовые решения для работы в режиме средних и высоких температур. Для ясности, давайте разберёмся на конкретных примерах.

Расчет диаметра для двухтрубной системы отопления

Считать будем на примере простого дома в два этажа. На каждом из этажей имеем два крыла. В самом доме будет установлена двухтрубная система отопления с такими параметрами:

• в сумме потеря тепла – 36 кВт;
• потеря на 1-ом этаже – 20 кВт;
• потеря на 2-ом – 16 кВт;
• установлены трубы из полипропилена;
• работа системы в режиме 80/60;
• температура – 20 С.

Ниже показана таблица (а) исходя из данных которой, мы будем определять искомый диаметр трубы. В таблице зелёным цветом отмечены ячейки с наилучшей(оптимальной) скоростью движения жидкости.

Считаем.Через участок трубы, которая соединяет первую развилку и котёл, проходит весь объём жидкости, следовательно, и всё тепло, а это 38 кВт. Давайте определим, какую здесь нужно брать трубу. Берём нашу таблицу, в ней ищем соответствующую строчку, потом идём по зелёным ячейкам и смотри вверх. Что мы видим? А видим мы, что при таких параметрах нам подходит два варианта: 50 и 40 мм. Естественно (об этом писалось выше) выбираем меньший диаметр трубы для отопления дома 40 мм.

Дальше смотрим на развилку, которая разделяет движение теплоносителя на второй и первый этажи (16 и 20 кВт). Опять смотрим значения по таблице и получаем, что в оба направления нужен диаметр трубы 32 мм.

На каждом этаже у нас по два крыла. Контур также разделяется на две ветки. Считаем первый этаж:

Второй этаж по аналогии:

Опять берём нашу таблицу и определяем, что на данных участках нужна труба с сечением 25 мм. Также по таблице хорошо видно, что такой диаметр используем до тех пор, пока нагрузка не упадёт до 5 кВт, потом будем использовать трубы по 20 мм.

Важно! Из лично опыта могу сказать, на диаметр трубы в 20 мм лучше переходить, когда тепловая нагрузка будет не 5 кВт, а 3 кВт.

Вот таким нехитрым способом мы рассчитали все диаметры трубы для отопления дома нужных нам полипропиленовых труб для двухтрубной системы отопления.

Для обратной подачи воды не нужно рассчитывать ничего, там всё намного проще: всю разводку делаете трубами аналогичного диаметра, что и на прямую подачу. Как видите, ничего сложного нет. Нужна лишь хорошая, подходящая под конкретный случай, таблица.

Некоторые нюансы расчёта диаметра для металлических труб

Если Вы решили, что для системы отопления будете использовать металлические трубы, то нужно учитывать, что они теряют тепло. На небольших участках, это практически не заметно. Но вот на протяжённых системах может случиться так, что самые последние в цепи обогревательные элементы будут холодными или слегка тёплыми. Это тоже следствие неправильного выбора диаметра трубы. К счастью, потери тепла легко можно рассчитать:

Возьмём трубу диаметром 40 мм. Допустим стенка будет толщиной в 1.4 мм. Материал – сталь. Рассчитаем:

Вот и ещё одно доказательство того, почему нужно брать диаметр трубы для отопления дома с меньшим диаметром. Ведь ясно, что чем более толстая труба, тем намного больше мы потеряем тепла. А в данном примере мы получили потери в практически 50 Вт на 1 метр расстояния. И если система довольно протяжённая, то можно потерять всё тепло.

Но не расстраивайтесь! Такие точные расчёты нужны только для многоэтажных жилых домов. Для индивидуальных систем отопления всё проще: расчёты округляют в большую сторону и этим получают определённый запас.

Где брать таблицы?

Тут как раз всё просто. Обычно все подробные таблицы со всеми нужными данными можно посмотреть (или скачать себе) на сайтах производителей труб. Но бывает, что таблиц всё-таки нет. Можно выйти из такой ситуации следующим образом. Если нет таблиц для внешнего диаметра – то берёте для внутреннего, и рассчитываете по ней. Да, будут неточности, но, как показывает опыт, для принудительной циркуляции они совсем незначительны и допустимы.

Проанализировав огромное количество уже установленных и прекрасно работающих систем, специалисты заметили определённую закономерность по выбору сечения трубы. Она подходит в основном для малогабаритных автономных систем.

В частных домах, трубы, которые выходят из котла, чаще всего по размерам встречаются одна вторая и три четверти. Такой диаметр трубы для отопления дома используют до первой развилки, а на каждой следующей уменьшают сечение ровно на один шаг. Но такой способ применим только для квартир и одноэтажных домов, для многоэтажек, увы, придётся всё очень тщательно рассчитывать.

Если у нас частный дом или квартира, автономное отопление не более чем на 5-8 радиаторов и на 2-3 развилки, мы легко можем рассчитать всё сами. Нам понадобиться знать, в какой мере мощная каждая отопительная точка, потери тепла в помещении и хорошая таблица для подбора диаметра трубы.

Однако, как уже стало понятно, рассчитать сложную многоуровневую систему с многочисленными стыками и развилками доверьте опытным специалистам. Ну, а если Вы всё же решились сделать всё сами, то хотя бы почитайте статьи, такие как наша и проконсультируйтесь у специалистов.

Металлические трубы для отопления — характеристики и применение гофры, варианты монтажа и ответы на популярные вопросы

Меню:

Создание отопительного контура является достаточно сложной задачей. Для ее решения традиционно используют металлические трубы. Они обладают отличными эксплуатационными характеристиками.
Несмотря на появление полимерных аналогов конструкции из металла не теряют своей популярности. Поскольку они выдерживают высокие температуры и обладают высокими показателями прочности.

Тех характеристики, преимущества и недостатки

Свойства изделий из стали зависят от множества факторов. В их число входит методика производства и характеристики используемой марки стали. Продукция разделяется на сварную и цельнотянутую. Первая разновидность соединяется путем выполнения сварных работ. Второй вариант производится с помощью специальных станков.

Ключевые преимущества продукции заключаются в:

1. Доступности. Цена металлических труб для отопления относительно небольшая.
2. Высокой прочности. Контуры со значительным показателем внутреннего давления сооружают исключительно из стальных каналов.
3. Хорошая газовая герметичность. Данный показатель у рассматриваемых изделий очень высокий. Он играет важнейшую роль при сооружении отопительного контура.
   
4. Небольшой показатель теплового расширения. Поэтому для обустройства системы отопления нет необходимости применять толстостенные конструкции.
5. Значительная теплопроводность. Металл отдает значительное число тепла в окружающую среду. Поэтому с помощью стальных изделий можно сделать отопительную систему даже без применения радиаторов.

У металлических каналов есть также и недостатки. Их нужно обязательно учитывать при обустройстве трубопроводов.

К минусам рассматриваемой продукции относится:

1. Высокий показатель электропроводности. Это накладывает определенные ограничения при обустройстве отопительного контура на основе электрокотла.
2. Значительная жесткость. Сделать изгиб конструкций можно только посредством воздействия высокой температуры. Для монтажа системы нужно применять специальные фасонные части.
3. Большой вес. Это усложняет транспортировку и монтаж конструкций.
4. Низкая стойкость к коррозийным процессам. Чтобы избежать проблем вызванных окислением, желательно применять оцинковку или нержавейку.

Существует несколько разновидностей металлических каналов.

Они могут быть сделаны из таких видов стали:

Изделия из черной стали пользовались большим спросом во второй половине прошлого века. Как правило, для создания отопительного контура применялись водогазопроводные электросварные конструкции.

Ниже можно ознакомиться с таблицей размеров труб.

На сегодняшний день популярностью пользуются конструкции с диаметром от шести до ста пятидесяти миллиметров. Существуют изделия и с большим размером сечения.

Ключевой недостаток изделий из черной стали заключается в слабой устойчивости к коррозийным процессам. В результате окисления внутри изделий возникают хлопья ржавчины и разнообразные нежелательные отложения. Все это негативно отражается на пропускную способность каналов.

Стоимость таких конструкций достаточно низкая. Но длительность их эксплуатации также оставляет желать лучшего.

Изделия из оцинковки обладают стойкостью к возникновению ржавчины. Поэтому длительность их эксплуатации существенно выше, чем у предыдущей разновидности продукции. Причем слой цинка лишь замедляет процессы окисления.

Оцинкованные каналы обладают более приемлемыми характеристиками для создания отопительных контуров. Они выдерживают перепады давления и воздействие высоких температур. Отлично подходят для создания центрального отопительного контура. Для обустройства автономных систем на основе газовых котлов будет разумнее применять конструкции, сделанные из полимерных материалов.

У оцинковки есть и недостатки. Во время проведения сварных работ слой цинка нарушается. Поэтому в этом месте неизбежно возникнет ржавчина, что крайне негативно отразится на работе всей системы. Кроме того, оцинкованные каналы обладают более высокой стоимостью, чем изделия из черной стали или полимеров.

Нержавейка является одним из лучших вариантов для обустройства отопительных трубопроводов. Такие конструкции долговечны. Они обладают высокой стойкостью к процессам окисления и значительным запасом прочности. Из минусов следует выделить сложность монтажа таких каналов и высокая стоимость.

Использование гофры

Гофрированные конструкции из нержавеющей стали являются хорошим материалом для обустройства отопительных систем в частном доме или квартире. Изделия могут обладать диаметром от пятнадцати до тридцати двух миллиметров. Под заказ может быть изготовлена гофра с большим значением сечения.

Рассматриваемая продукция выдерживает воздействие температур в широком диапазоне. Гофра может применяться при температурном режиме от -40 до +800 градусов. При очевидно, что в таких условиях данные конструкции не применяются. Пластиковые фитинг, применяемые при монтаже, выдерживают температуру до ста десяти градусов.

Гофрированные конструкции характеризуются высокой стойкостью к физическим повреждениям и перепадам давления. Подобные изделия выдерживают воздействия до пятидесяти атмосфер. При этом показатель рабочего давления составляет пятнадцать атмосфер.

Отметим, что гибкие изделия обладают абсолютной кислородонепроницаемостью. При этом значение коэффициента шероховатости составляет всего 0.008. Если соблюдать правила использования данных конструкций, их длительность эксплуатации составит не менее двадцати лет.

Использование гофры имеет ряд преимуществ.

К ним относится:

• экологичность изделий;
• длительный срок эксплуатации;
• значительная длина мерных отрезков, позволяющая создавать без фитингов участки с высокой протяженностью;
• небольшая шумность;
• малая масса;
• простота монтажа;
• стойкость к плесени и грибкам;
• отличная гладкость внутренних стенок, обеспечивающая высокую проходимость каналов;
• стойкость к перепадам температуры и давления;
• высокие антикоррозийные свойства и инертность к воздействию химических веществ;
• хорошая теплоотдача;
• значительная прочность;
• идеальная гибкость конструкции.

Благодаря превосходным техническим характеристикам гофра получила самое широкое применение при обустройстве отопительных систем. Однако стоит помнить и о недостатках рассматриваемой разновидности стальных труб. К ним относится:

• необходимость обеспечения защиты от электрохимических коррозийных процессов;
• тонкость конструкции и ее слабая устойчивость к физическим воздействиям (нужно устанавливать специальный защитный короб);
• высокие показатели теплоотдачи;
• способность накапливать грязь в углублениях между ребрами гофры;
• значительная стоимость.

Расчеты

Чтобы создать отопительную систему нужно рассчитать необходимую мощность труб. От этого будет зависеть надежность системы. Важно, чтобы в зимний сезон все комнаты в частном доме или квартире отапливались равномерно. Этого можно добиться установив каналы достаточного диаметра.
Чтобы узнать необходимый размер сечения нужно использовать следующую формулу: D = sqrt ((314∙Q)/ (V∙DT)).

Ниже вы узнать, что означают указанные переменные:

• sqrt – корень квадратный;
• DT – это разность температурного режима, на входе и выходе;
• V — скорость движения носителя;
• Q — тепловой поток;
• D – показатель внутреннего диаметра.

Для упрощения расчетов можно воспользоваться соответствующей таблицей. Она позволит сэкономить время.

Популярные вопросы и ответы на них

При обустройстве отопительных систем у многих людей возникают типичные вопросы.

Ниже мы ответим на наиболее популярные из них:

1. Чем покрасить металлические конструкции? Для решения этой задачи применяют несколько видов красок: акриловую, алкидную эмаль и водно-дисперсионную. Каждый из перечисленных вариантов отлично подойдет для решения указанной задачи.
2. Менять ли старые советские трубы? Если речь идет о черной стали, то обязательно. Длительность службы таких конструкций составляет около двадцати лет. Соответственно, каналы установленные больше двух десятилетий назад нужно заменить новыми.
3. Пластиковые или металлические изделия? Если речь идет о создании автономной системы отопления в частном доме или квартире, лучше использовать полипропиленовые или металлопластиковые каналы. Для систем центрального отопления нужно применять металл.
4. Какой срок службы железных конструкций? Все зависит от качества материала. Черная сталь служит до двадцати лет. Оцинковка может использоваться в течение тридцати лет. Нержавеющая сталь может прослужить более пятидесяти лет.

Кратко о стоимости где купить

Цена металлических конструкций указывается либо за метр, либо за тонну. Обязательно обращайте на этот момент внимание. Стоимость металлических каналов варьируется в очень широком диапазоне. Цена зависит от качества материала, технологии производства, толщины стенок и других свойств продукции.

Конструкции из черной стали наиболее дешевые. Далее следует оцинковка, которая стоит несколько дороже. Нержавеющая сталь является наиболее дорогой. Однако, как вы уже узнали, трубы из нее являются наиболее надежными. Дороже всех стоят гофрированные каналы из нержавеющей стали.

Рассматриваемые изделия проще всего заказывать в компаниях специализирующихся на торговле металлопрокатом. Желательно иметь дело с производителями конструкций или их официальными дилерами. Это позволит вам приобрести необходимую вам продукцию по доступной цене.

В некоторых случаях имеет смысл купить бу трубы. Главное, чтобы они были в хорошем состоянии. При покупке обязательно спрашивайте сертификат соответствия. Это позволит вам избежать приобретения низкопробной продукции.

Монтаж и крепление

Существует два метода монтажа конструкций из металла: сварка и соединение посредством фитингов. Каждый из них имеет свои особенности. Также при обустройстве систем отопления своими руками важно правильно выполнять обвязку радиаторов. Выполнять эту операцию нужно поэтапно, соблюдая технологию. Не стоит забывать и о корректном креплении металлических труб к стене.

Для создания изгибов и поворотов контура лучше использовать соответствующие фасонные части. Гнуть сваркой металлические конструкции не рекомендуется. В процессе выполнения этой операции характеристики канала могут ухудшиться.

Свои особенности имеет и соединение металлических и пластиковых изделий. Ниже мы поговорим об этом более детально.

Сварка

Традиционно для соединения металлических каналов применялась электросварка. Эта операция позволяет надежно соединить между собой два изделия. Качество ее выполнения должно быть предельно высоким. От того, насколько хорошо будет выполнен стык зависит работоспособность все контура. Если сварка была сделана некачественно, в ближайшее время возможно возникновения течи.

Соединения посредством сварки могут быть выполнены:

Отметим, что при монтаже каналов для отопления преимущественно применяют сварку встык. Этот способ позволяет создать максимально надежный стык. Поэтому всегда соединяйте изделия исключительно встык.

Соединение металлических и пластиковых труб

Конструкции из стали и полимеров стыкуются двумя способами.

Соединения продукции из разных материалов может быть:

Для стыковки конструкций небольшого размера чаще всего применяют резьбовое соединение. Для этой цели используют специальные фасонные части, которые состоят из двух частей. Первая представляет собой резьбу из металла, а вторая — муфту из пластика. Таким образом выполняется переход с одной трубы на другую. Метод стыковки подходит для каналов с размером сечения до сорока миллиметров.

Фланцевое соединение является неразъемным. Его применяют для конструкций большого диаметра. Данное соединение позволяет быстро собрать или разобрать какой-либо участок трубопровода. Стыковка металлопластиковых или пластиковых конструкций со стальными осуществляется посредством специальных компонентов — фланцев.

Стыковка фитингами

Для облегчения монтажа стальных конструкций часто применяют фитинги. Это элементы являющиеся частью трубопровода. Они позволяют осуществлять линейный и угловой монтаж труб различного диаметра. Существует огромное разнообразие фитингов.

Их разделяют на:

• штуцера;
• заглушки;
• тройники и крестовины;
• углы и отводы.

Используя эти элементы можно собрать контур практически любой конфигурации.

Ниже вы сможете посмотреть видео, которое позволит вам узнать больше полезной информации относительно металлических труб для отопления.