Диаметр полипропиленовых труб для отопления: сводная таблица

Легкость монтажа и высокие эксплуатационные характеристики полипропиленовых трубопроводов в системах водоснабжения и отопления – только верхняя часть айсберга. Для корректной работы монтируемых коммуникаций недостаточно выбрать вид полимерной трубы и купить материал в нужном количестве — необходимы предварительные проектные наброски, а на больших объектах — серьёзные тепловые и гидравлические расчеты. Чтобы система обогрева была эффективной, полипропиленовые трубы для отопления должны иметь диаметр, подтверждённый этими расчётами.

Рассмотрим подробнее значимость величины диаметра труб из полипропилена при устройстве трубопроводов.

Трубный материал для коммуникаций. На что влияют параметры трубы

Вопросы, как должен выглядеть водопровод, какой диаметр труб должен быть в магистрали, подающей тепло в радиаторы отопления, решаются на стадии проектирования систем жизнеобеспечения в доме. В результате диаметр полипропиленовых труб для водоснабжения часто может отличаться от идентичного размера трубопровода системы отопления, так как эти коммуникации имеют разное назначение и потому подвергаются воздействию разных факторов.

Пропускная способность тепловых сетей, рекомендуемая специалистами-профессионалами, должна обеспечивать скорость движения теплоносителя не менее 0,4-0,6 м/с — от этого зависит количество тепловой энергии, поступающей для обогрева жилых помещений.

На заметку: если в трубопроводе системы отопления скорость подачи котловой воды меньше 0,2 м/с, то высока вероятность завоздушивания магистрали, а превышение скорости подачи на 0,2 м/с приведёт к увеличению затрат — возрастут расходы на оборудование, подвергающееся воздействию больших нагрузок.

Использование полипропиленовых изделий значительно упростило работы по оборудованию жилых объектов системами водяного отопления и водоснабжения. Однако надо точно знать, какой вид полимерного трубного материала подходит в том или ином случае. Существующие на сегодняшний день виды полипропиленовых труб имеют различные технические характеристики и рассчитаны на определенную сферу использования.

Наиболее надёжны для монтажа трубопроводов водяного отопления и системы горячего водоснабжения (ГВС) изделия марки PN25 или PN30. Именно эти марки способны выдерживать давление до 25 и 30 атм. соответственно при рабочей температуре теплоносителя 95 0 С. Допускается даже кратковременная эксплуатация таких труб при температуре воды в 120 0 С, так как отличительной особенностью этих изделий являются толстые стенки.

Образцы полипропиленовых труб, армированных алюминием.

Для холодного водоснабжения используются полипропиленовые трубы с однородной стенкой. Для систем ГВС и отопительных контуров применяют армированные изделия, так как включение в структуру стенки полипропиленовой трубы оболочки из алюминия или стекловолокна значительно увеличивает прочность трубного материала и снижает величину теплового расширения.

Для справки: в армированных трубопроводах тепловое расширение составляет 0,03 мм/м 0 С, тогда как для каналов со стенкой из однородного полипропилена это значение около 0,15 мм/м 0 С. Исходя из этого, для холодного водоснабжения подходят однородные изделия, а для систем отопления и ГВС применяют только армированный полипропилен.

Каких диаметров производятся полипропиленовые трубные материалы

При выборе комплектующих для устройства системы отопления и водоснабжения решающими факторами являются температура жидкости, скорость её подачи и давление. Необходимая площадь сечения водопровода определяется при этом расчётами, выполненными в соответствии со сферой применения и условиями эксплуатации оборудования.

Исходя из конфигурации сечения трубы (круглое кольцо), его геометрические параметры определяются наружным и внутренним диаметрами. Существующая на сегодняшний день классификация полипропиленовых труб четко определяет типовые размеры каждого вида трубных изделий, используемых для монтажа.

На сегодняшний день как отечественные, так и зарубежные фирмы-производители выпускают комплектующие для трубопроводов в стандартном исполнении. С учетом практического применения разработаны типовые инженерно-технические решения, позволяющие определять оптимальный проход в изделиях для домашнего отопления и других водяных коммуникаций. На основании данных таблицы можно сделать правильный выбор оснастки и комплектующих тепловой магистрали, не прибегая к гидравлическим расчетам.

На заметку: не следует считать значения, указанные в маркировке на изделиях за параметр внутреннего сечения. На полипропиленовых материалах обычно указывается наружный диаметр.

Как правило, в маркировке присутствует одно из следующих значений наружного диаметра:

16, 20,25, 32 и 40 мм,

которые соответствуют внутренним диаметрам полипропиленовых труб марки PN25:

10,6; 13,2; 16,6; 21,2; 26,6 мм.

Для удобства пользования соответствие диаметров и толщины стенки полипропиленовых труб, применяемых в системах отопления и водоснабжения, сведены в таблицу:

Таблица с данными по диаметрам и толщине стенок полипропиленовых труб применяемых в быту серий

Резонный вопрос. Почему же на готовых изделиях наносятся параметры наружные, если так важен для функциональности размер внутреннего прохода трубопровода. Все дело в том, что наружный диаметр указывает на соответствующий вид подключения.

Потенциал использования полипропиленовых труб различных наружных диаметров при скорости движения теплоносителя в трубопроводе 0,7 м/сек:

• труба диаметром 16 мм рассчитана для подсоединения одного-двух радиаторов обогрева;
• величина в 20 мм соответствует подключению до 5 радиаторов суммарной мощностью до 7000 ватт);
• для большего количества радиаторов (суммарной мощностью до 11 кВт) используются пропиленовые полимерные трубы наружного диаметра 25 мм;
• полипропиленовый трубный материал с наружным размером 32 мм рассчитан на оборудование дома в целом или одного этажа системой отопления в 10-12 кВт суммарной мощности (максимум 19 кВт);
• изделия диаметром 40 мм используются для прокладки магистральных трубопроводов в жилых объектах большой площади. Обычно это коттеджи и загородные дома, в которых количество обогревательных приборов доходит до 20 шт., а суммарная мощность всех точек подключения составляет приблизительно 30 киловатт.

Влияние диаметра трубы на эксплуатационные характеристики отопительной системы

Скорость подачи теплоносителя и объем переносимой тепловой энергии напрямую зависит от внутреннего сечения полипропиленовых трубопроводов. Для наглядности этого утверждения зависимость обеспечения тепловой энергией от интенсивности подачи теплоносителя и значений диаметров трубопровода сведена в таблицу:

Таблица подбора полипропиленового трубного материала в зависимости от интенсивности подачи теплоносителя и потребности в тепловой энергии

Тепловая мощность указана в Вт, интенсивность подачи теплоносителя в кг/сек. Расчетные данные опираются на средние значения температур: подаваемого теплоносителя в 80 0 С, обратки в 60 0 С, воздуха в комнате +20 0 С . .

К примеру: при скорости потока 0,4 м/с в трубопроводе будет переноситься следующее количество тепловой энергии:

• для магистрали с наружным размером 20 (внутреннее сечение 13,2 мм) количество тепла составляет 4,1 кВт;
• для пропиленовых изделий Ø 25 и 16,6 соответственно, количество тепла будет составлять 6,3 кВт;
• пропиленовые трубопроводы с наружным и внутренним диаметрами 32 и 21,2 соответственно имеют величину подачи тепловой энергии в 11,5 кВт;
• трубные материалы в 40 миллиметров (размер внутреннего просвета 26,6 мм) обеспечат подачу тепла в количестве 17 кВт.

При увеличении скорости потока жидкости до 0,7 м/сек интенсивность подачи теплоносителя возрастёт сразу на 70-80%.

Важно! Практическое назначение приведённой выше таблицы — рекомендовать, исходя из значения потребного количества тепловой энергии, необходимый диаметр трубы во время подбора трубных материалов для системы отопления жилья.

Рассмотрим наглядный пример:

Имеется типовой дом полезной площадью 250 м 2 . Строение достаточно утеплено и для создания нормальных условий проживания нуждается в обогреве из расчета 1 кВт на 10 кв. м, то есть, для создания комфортной температуры в доме достаточно будет 25000 ватт тепловой энергии (максимум).

На заметку: для первого этажа всегда требуется больше тепла — примерно 2/3 от общего потребляемого количества.

Таким образом, из 25 кВт обогрев первого этажа потребует 15 кВт, второго — 10 кВт.

Дом оборудован автономной системой отопления на базе двухконтурного котла. Установленные в комнатах радиаторы подключены параллельно. В доме имеется разводка на два крыла, с равной тепловой мощностью. На первом этаже мощность для каждого крыла составляет 7500 ватт. Для второго этажа оба крыла требуют по 5000 ватт.

Двухэтажный дом с системой водяного отопления на базе автономного котла — в разрезе

Котел выдает для обогрева дома 25 киловатт тепловой энергии. Значит, для тепловой магистрали нужно использовать полипропиленовые трубы и фурнитуру внутреннего диаметра 26,6 мм (при скорости подачи 0,6 м/с). Данному значению соответствует наружный диаметр трубы 40 миллиметров.

Для снабжения ответвлений на первом этаже потребуется 1500 ватт тепла. Используя данные из таблицы, получаем следующее:

• при скорости потока 0,6 м/сек оптимальным диаметром внутреннего просвета полипропиленовых труб будет 21,2 мм — соответствующий этой величине идентичный наружный параметр по данным таблицы составляет 30 мм;
• для каждого крыла подходит трубный материал с внутренним диаметром 16,6 мм, которому соответствует Ø 25 мм внешнего контура сечения полипропиленовых труб.

Теперь рассмотрим порядок подключения обогревательных приборов.

Радиаторы водяного отопления в среднем имеют мощность в 2 киловатта, поэтому теоретически для их врезки в контур пригодны трубы с минимальным значением наружного диаметра — 16 мм (PN16). Однако на практике рекомендуется использовать полипропиленовые изделия с размером внутреннего сечения 13,2 мм и наружным диаметром 20 мм (PN20), так как применение полимерных труб PN16 признано нецелесообразным из-за низкой технологичности.

Второй этаж оборудуется трубопроводом сечением 32 мм. Для каждого крыла используются трубы и соединительная фурнитура Ø25 мм. С радиаторами та же картина, что и на первом этаже — подсоединение батарей выполняется с помощью труб PN20.

Заключение

На основании приведённого выше примера для каждого участка трубопровода в системе отопления можно подобрать комплектующие необходимого диаметра — в том числе и от этого будет зависеть эффективность работы отопительного оборудования.

Следует помнить, что материалы для трубопровода в системе отопления выбираются с расчётом соответствия максимальным техническим характеристикам автономного котла, не смотря на то, что в большинстве случаев агрегат будет работать в штатном режиме — в соответствии с заданными параметрами эксплуатации.

Как выбрать диаметр труб для отопления

В статье рассмотрим системы с принудительной циркуляцией. В них движение теплоносителя обеспечивается постоянно работающим циркуляционным насосом. При выборе диаметра труб для отопления исходят из того, что основная их задача — обеспечить доставку требуемого количества тепла к нагревательным приборам — радиаторам или регистрам. Для расчета нужны будут следующие данные:

• Общие теплопотери дома или квартиры.
• Мощность отопительных приборов (радиаторов) в каждой комнате.
• Протяженность трубопровода.
• Способ разводки системы (однотрубная, двухтрубная, с принудительной или естественной циркуляцией).

То есть, перед тем как приступать к расчету диаметров труб, вы предварительно считаете общие потери тепла, определяете мощность котла и рассчитываете мощность радиаторов для каждой комнаты. Нужно будет также определиться со способом разводки. По этим данным составляете схему и затем только приступаете к расчету.

Чтобы определить диаметр труб для отопления вам понадобится схема с расставленными значениями тепловой нагрузки на каждом элементе

На что еще нужно обратить внимание. На то, что маркируются у полипропиленовых и медных труб наружный диаметр, а внутренний вычисляется (отнимаете толщину стенки). У стальных и металлопластиковых при маркировке проставляется внутренний размер. Так что не забывайте эту «мелочь».

Как выбрать диаметр трубы отопления

Точно рассчитать, какого сечения трубы вам нужны, не получится. Придется выбирать из нескольких вариантов. А все потому, что добиться одинакового эффекта можно разными способами.

Поясним. Нам важно доставить к радиаторам нужное количество тепла и добиться при этом равномерного нагрева радиаторов. В системах с принудительной циркуляцией делаем мы это при помощи труб, теплоносителя и насоса. В принципе все, что нам нужно, — это за определенный промежуток времени «прогнать» определенное количество теплоносителя. Тут есть два варианта: поставить трубы меньшего диаметра и подавать теплоноситель с большей скоростью, или сделать систему большего сечения, но с меньшей интенсивностью движения. Обычно выбирают первый вариант. И вот почему:

• стоимость изделий меньшего диаметра ниже;
• с ними работать легче;
• при открытой прокладке они не так привлекают внимания, а при укладке в пол или стены требуется меньшие по размерам штробы;
• при небольшом диаметре в системе находится меньше теплоносителя, что снижает ее инерционность и ведет к экономии топлива.

Расчет диаметра медных труб отопления в зависимости от мощности радиаторов

Так как есть определенный набор диаметров и определенное количество тепла, которое по ним нужно доставить, каждый раз считать одно и то же — неразумно. Потому были разработаны специальные таблицы, по которым в зависимости от требуемого количества тепла, скорости движения теплоносителя и температурных показателей работы системы, определяется возможный размер. То есть для определения сечения труб в системе отопления находите нужную таблицу и по ней подбираете подходящее сечение.

Расчет диаметра труб для отопления производился по такой формуле (при желании можете посчитать). Затем рассчитанные значения записывались в таблицу.

Формула расчета диаметра трубы отопления

D — искомый диаметр трубопровода, мм
∆t° — дельта температур (разница подачи и обратки), °С
Q — нагрузка на данный участок системы, кВт — определенное нами количество тепла, необходимое на обогрев помещения
V — скорость теплоносителя, м/с — выбирается из определенного диапазона.

В системах индивидуального отопления скорость движения теплоносителя может быть от 0,2 м/с до 1,5 м/с. По опыту эксплуатации известно, что оптимальная скорость находится в пределах 0,3 м/с — 0,7 м/с. Если теплоноситель движется медленнее, возникают воздушные пробки, если быстрее — сильно возрастает уровень шумов. Оптимальный диапазон скоростей и выбирают в таблице. Таблицы разработаны для разных видов труб: металлических, полипропиленовых, металлопластиковых, медных. Рассчитаны значения для стандартных режимов работы: с высокими и средними температурами. Чтобы процесс подбора был более понятен, разберем конкретные примеры.

Расчет для двухтрубной системы

Имеется двухэтажный дом с двухтрубной системой отопления по два крыла на каждом этаже. Использоваться будут полипропиленовые изделия, режим работы 80/60 с дельтой температур 20 °C . Теплопотери дома составляют 38 кВт тепловой энергии. На первый этаж приходится 20 кВт, на второй 18 кВт. Схема приведена ниже.

Двухтрубная схема отопления двухэтажного дома. Правое крыло (кликните для увеличения размера) Двухтрубная схема отопления двухэтажного дома. Левое крыло (кликните для увеличения размера)

Справа размещена таблица, по которой определять будем диаметр. Розоватая область — зона оптимальной скорости движения теплоносителя.

Таблица для расчета диаметра полипропиленовых труб отопления. Режим работы 80/60 с дельтой температур 20оС (кликните для увеличения размера)

1. Определяем, какую трубу нужно использовать на участке от котла до первого разветвления. Через этот участок проходит весь теплоноситель, потому проходит весь объем тепла в 38 кВт. В таблице находим соответствующую строку, по ней доходим до тонированной розовым цветом зоны и поднимаемся вверх. Видим, что подходят два диаметра: 40 мм, 50 мм. Выбираем по понятным соображениям меньший — 40 мм.
2. Снова обратимся к схеме. Там где поток разделяется 20 кВт идет на 1-й этаж, 18 кВт отправляется на 2-ой этаж. В таблице находим соответствующие строки, определяем сечение труб. Получается, что обе ветки разводим диаметром 32 мм.
3. Каждый из контуров разделяется на две ветки с равной нагрузкой. На первом этаже вправо и влево идет по 10 кВт (20 кВт/2=10 кВт), на втором по 9 кВт (18 кВт/2)=9 кВт). По таблице находим соответствующие значения для этих участков: 25 мм. Этот размер используется и далее до того момента, пока тепловая нагрузка не снизится до 5 кВт (по таблице видно). Далее идет уже сечение 20 мм. На первом этаже на 20 мм переходим после второго радиатора (смотрите по нагрузке), на втором — после третьего. В этом пункте есть одна поправка, внесенная накопленным опытом — лучше переходить на 20 мм при нагрузке 3 кВт.

Все. Диаметры полипропиленовых труб для двухтрубной системы рассчитаны. Для обратки сечение не рассчитывается, а разводка делаются такими же трубами, как и подача. Методика, надеемся, понятна. Аналогичный расчет при наличии всех исходных данных провести будет несложно. Если решите использовать другие трубы — вам понадобятся другие таблицы, рассчитанные для нужного вам материала. Можете попрактиковаться на этой системе, но уже для режима средних температур 75/60 и дельтой 15 °C (таблица расположена ниже).

Таблица для расчета диаметра полипропиленовых труб отопления. Режим работы 75/60 и дельта 15 °C (кликните для увеличения размера)

Определение диаметра труб для однотрубной системы с принудительной циркуляцией

Принцип остается тем же, меняется методика. Давайте используем другую таблицу для определения диаметра труб с иным принципом занесения данных. В ней оптимальная зона скоростей движения теплоносителя окрашена в голубой цвет, значения мощностей находятся не в колонке сбоку, а внесены в поле. Потому сам процесс немного другой.

Таблица для расчета диаметра труб отопления

По этой таблице рассчитаем внутренний диаметр труб для простой однотрубной схемы отопления на один этаж и шесть радиаторов, подключенных последовательно. Начинаем расчет:

1. На вход системы от котла подается 15 кВт. Находим в зоне оптимальных скоростей (голубой) значения близкие к 15 кВт. Их два: в строке размером 25 мм и 20 мм. По понятным причинам, выбираем 20 мм.
2. На первом радиаторе тепловая нагрузка снижается до 12 кВт. Находим это значение в таблице. Получается, что от него идет дальше такого же размера — 20 мм.
3. На третьем радиаторе нагрузка уже 10,5 кВт. Определяем сечение — все те же 20 мм.
4. На четвертый радиатор, судя по таблице, идет уже 15 мм: 10,5 кВт-2 кВт=8,5 кВт.
5. На пятый идет еще 15мм, а после него уже можно ставить 12 мм.

Схема однотрубной системы на шесть радиаторов

Еще раз обратите внимание, что в расположенной выше таблице определяются внутренние диаметры. По ним затем можно найти маркировку труб из нужного материала.

Кажется, проблем с тем, как рассчитать диаметр трубы отопления, быть не должно. Все достаточно понятно. Но это справедливо для полипропиленовых и металлопластиковых изделий — у них теплопроводность невысокая и потери через стенки незначительные, потому при расчете их во внимание не берут. Другое дело — металлы — сталь, нержавейка и алюминий. Если протяженность трубопровода значительная, то и потери через их поверхность будут значительными.

Особенности расчета сечения металлических труб

Для больших отопительных систем с трубами из металлов необходимо учитывать потери тепла через стенки. Потери не так и велики, но при большой протяженности могут привести к тому, что на последних радиаторах температура будет совсем низкой из-за неправильного выбора диаметра.

Рассчитаем потери для стальной трубы 40 мм с толщиной стенки 1,4 мм. Потери рассчитываются по формуле:

q = k*3.14*(tв-tп)

q — тепловые потери метра трубы,

k – линейный коэффициент теплопередачи (для данной трубы он составляет 0,272 Вт*м/с);

tв — температура воды в трубе — 80°С;

tп — температура воздуха в помещении — 22°С.

Подставив значения получаем:

q = 0,272*3,15*(80-22)=49 Вт/с

Получается, что на каждом метре теряется почти 50 Вт тепла. Если протяженность значительная, это может стать критическим. Понятно, что чем больше сечение, тем больше будут потери. Если нужно учесть и эти потери, то при расчете потерь к снижению тепловой нагрузки на радиаторе добавляют потери на трубопроводе, а затем, по суммарному значению находят требуемый диаметр.

Определение диаметра труб системы отопления — непростая задача

Но для систем индивидуального отопления эти значения обычно некритичны. Тем более что при расчете теплопотерь и мощности оборудования, чаще всего округление расчетных величин делают в сторону увеличения. Это дает определенный запас, который позволяет не делать столь сложных расчетов.

Важный вопрос: где брать таблицы? Почти на всех сайтах производителей такие таблицы есть. Можно считать прямо с сайта, а можно скачать себе. Но что делать, если нужных таблиц для расчета вы все-таки не нашли. Можете воспользоваться описанной ниже системой подбора диаметров, а можно поступить по-другому.

Несмотря на то, что при маркировке разных труб указываются разные значения (внутренние или наружные), с определенной погрешностью их можно приравнять. По расположенной ниже таблице можно найти тип и маркировку при известном внутреннем диаметре. Тут же можно будет найти соответствующей размер трубы из другого материала. Например, нужен расчет диаметра металлопластиковых труб отопления. Таблицу для МП вы не нашли. Зато есть для полипропилена. Подбираете размеры для ППР, а потом по этой таблице находите аналоги в МП. Погрешность естественно, будет, но для систем с принудительной циркуляцией она допустима.

Таблица соответствия разных типов труб (кликните для увеличения размера)

По этой таблице вы легко определите внутренние диаметры труб системы отопления и их маркировку.

Подбор диаметра трубы для отопления

Этот метод основан не на расчетах, а на закономерности, которая прослеживается при анализе достаточно большого количества систем отопления. Это правило выведено монтажниками и используется ими на небольших системах для частных домов и квартир.

Диаметр труб можно просто подобрать следуя определенному правилу (кликните для увеличения размера)

Из большинства котлов отопления выходят патрубки подачи и обратки двух размеров: ¾ и ½ дюйма. Вот такой трубой и делается разводка до первого разветвления, а дальше на каждом разветвлении размер уменьшается на один шаг. Таким способом можно определить диаметр труб отопления в квартире. Системы обычно небольшие — от трех до восьми радиаторов в системе, максимум — две-три ветки по одному-два радиатора на каждой. Для такой системы предложенный способ — отличный выбор. Практически также дело обстоит и для небольших частных домов. А вот если имеется уже два этажа и более разветвленная система, то приходится уже считать и работать с таблицами.

Итоги

При не очень сложной и разветвленной системе диаметр труб системы отопления можно рассчитать самостоятельно. Для этого нужно иметь данные о теплопотерях помещения и мощности каждого радиатора. Затем, используя таблицу, можно определить сечение трубы, которая справится с подачей требуемого количества тепла. Рассечет сложных многоэлементных схем лучше доверить профессионалу. В крайнем случае рассчитать самостоятельно, но постараться, как минимум, получить консультацию.