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.

Расчет труб отопления — отопления в городской квартире и частном доме

Меняем ли мы изношенные участки стояков и подводок в квартире, проектируем ли с нуля систему отопления коттеджа — рано или поздно нам потребуется закупать материалы. Радиаторы, запорную арматуру, фитинги и… трубы. Как не промахнуться с их диаметром?

Об этом — наша статья.

От диаметра труб работа отопления зависит не меньше, чем от типа батарей

Зачем нужны расчеты

Почему не взять диаметр на глазок? Или, чтобы перестраховаться, с заведомым запасом?

Здесь стоит разделить два принципиально разных случая.

• В городской квартире при занижении диаметра стояка мы получим замедленную циркуляцию в нем. Холоднее станет у всех ваших соседей снизу и сверху.
  А вот при избыточном сечении трубы никаких негативных последствий, кроме сомнительной эстетики, мы не получим.

Однако: с ростом диаметра трубы ее цена растет нелинейно. Труба диаметром 32 миллиметра почти вчетверо дороже трубы диаметром 16 миллиметров.
Это вполне понятно: ее масса растет пропорционально квадрату диаметра, а вместе с массой растут и затраты на производство погонного метра.

Стоимость трубы растет пропорционально квадрату диаметра

• А вот в частном доме при завышении диаметра мы пострадаем не только финансово. Увеличится общий объем теплоносителя, причем значительно.
  Отсюда — большая инерционность системы: радиаторы после растопки котла будут прогреваться куда медленнее.

Если разводка труб выполнена в подвале или на чердаке — увеличатся и потери тепла: у толстой трубы большая площадь поверхности.

Занизить сечение системы отопления — тоже плохой вариант: для поддержания должной температуры отопительных приборов придется ускорить циркуляцию в системе. А это приведет к появлению шумов на изгибах и запорной арматуре, не говоря уже о точках дросселирования.

Откуда брать значения диаметра

Сразу оговорим: гидравлический расчет трубопроводов — это очень сложная инженерная задача, учитывающая массу факторов.

В их число входят:

• Материал трубы и коэффициент его шероховатости, от которого зависит гидравлическое сопротивление.
• Степень ее износа.
• Напор теплоносителя.
• Количество поворотов и их угол.
• Количество и тип запорной арматуры.
• Планируемый срок эксплуатации.

Уточнение: степень износа влияет на гидравлическое сопротивление стальных труб.
Шероховатость внутренней поверхности полимерных и металлополимерных труб со временем практически не меняется. Что, впрочем, не делает расчет легким.

Для точного расчета систем отопления многоквартирных домов и магистралей инженеры используют так называемые таблицы Шевелева и сложные формулы; нам же нужно максимально простое решение.

В случае типовых проектов многоквартирных домов простое снижение диаметра трубы на шаг позволит сэкономить огромные суммы

Давайте разделим проблему на составляющие.

Городская квартира

Здесь достаточно запомнить несколько простых правил:

• При замене стояка отопления берется труба такого же диаметра, как использованная строителями. Ни завышать, ни занижать диаметр не нужно. Исключение — явный случай проведенных ранее ремонтных работ, выполненных неквалифицированными специалистами.
  Если сечение стояка на коротком участке меняется с ДУ25 на ДУ15 — его лучше вырезать, убрав переход диаметра.
• Для подводки к радиатору любого типа достаточно трубы ДУ20. Сужение трубы допустимо лишь после перемычки, которую можно выполнить трубой ДУ15.
• Если перед отопительным прибором ставится дроссель, термостатическая головка или даже просто вентиля — перемычка строго обязательна и выполняется тем же диаметром, что и стояк.

Если вы не хотите, чтобы в пик морозов часть тепла проходила мимо батареи отопления — поставьте на перемычку вентиль. Разумеется, если дросселирующая запорная арматура открыта не полностью — вентиль на перемычке должен быть в открытом положении.

Используются только и исключительно современные шаровые вентиля. Они более надежны по сравнению с морально устаревшими винтовыми и в открытом положении имеют минимальное гидравлическое сопротивление.

На фото все требования выполнены. Новый стояк того же диаметра, что и старый; тем же диаметром выполнена перемычка. Радиатор отсекают шаровые вентиля

Гравитационная система отопления

Независимо от этажности дома, протяженность такой системы ограничена максимальным перепадом, который способно создать тепловое расширение теплоносителя. Контур не может быть длинным; площадь отапливаемого помещения и тепловая мощность котла тоже ограничены.

Раз так — задачу можно упростить, приведя точные значения диаметров.

• Для дома площадью до 70-80 квадратных метров розлив выполняется трубой ДУ 32. При большей площади — ДУ 40 или даже ДУ 50.

Внимание: не путайте условный диаметр с внешним. ДУ — параметр, примерно равный внутреннему сечению трубы и введенный для унификации арматуры и фитингов.
Внешний может значительно отличаться от него за счет большой толщины стенок.

• Радиаторы не разрывают розлив, а монтируется параллельно. Схема подключения радиаторов отопления — нижняя или диагональная. Подводка — ДУ 20.

На нее желательно установить отсекающие вентиля; не помешают и дроссели или термостаты для балансировки системы. Общая проблема систем с естественной циркуляцией — в том, что ближние к котлу радиаторы гораздо горячее дальних.

Диаметр розлива — 40 миллиметров, подводки — 20. При необходимости отопительный прибор регулируется вентилями. Строго говоря, это неправильно; но схема вполне работоспособна

Система с принудительной циркуляцией

Чтобы своими руками рассчитать необходимый диаметр труб в произвольном случае, нам все же придется залезть в дебри. Впрочем, не слишком далеко: вместо сложного расчета мы воспользуемся таблицей.

Таблица позволяет без чрезмерно сложных расчетов подобрать диаметр трубы

Как пользоваться этой таблицей?

Инструкция не слишком сложна.

Однако нам необходима дополнительная информация о том, откуда брать нужную нам скорость движения теплоносителя и тепловой поток в ваттах.

• Границы скорости воды в трубах — 0,6 — 1,5 метра в секунду. При меньшей скорости дальние радиаторы будут ощутимо остывать; при большей — шум воды на фитингах станет слышимым.
• Приблизительное количество необходимого тепла для частного дома можно рассчитать, исходя из нормы в 60 ватт на кубометр объема. Для теплого региона полученное число умножается на 0,7 — 0,9, для лютых морозов Чукотки или Якутии — на 1,5-2,0.

Давайте в качестве примера подберем трубу для отопительного контура дома площадью 75 квадратных метров где-нибудь в Краснодаре.

Высота потолков равна 3 метрам; делить систему отопления на несколько независимых контуров мы не станем; скорость воды в трубах ограничим 1 метром в секунду.

1. Рассчитываем потребность в тепле. Объем помещения равен 75*3=225 м3. Для его отопления в пик морозов потребуется 225*60=13500 ватт. Теплый климат Краснодара заставит нас урезать потребность в тепле до 13500*0,7=9450 ватт.
2. Теперь ищем в верхней горизонтальной строке нужную нам скорость движения воды в контуре. Напомним — она равна 1 метру в секунду.
3. Нашли? Движемся по таблице вертикально вниз, пока в верхней строчке квадратика не увидим значение больше искомых 9,5 киловатт. Округление здесь стоит выполнять только в большую сторону.
4. В четвертом сверху квадрате мы обнаруживаем значение 14370 ватт, на котором можем закончить поиск. Как нетрудно заметить, оно соответствует внутреннему диаметру трубы 15 миллиметров. Стало быть, мы можем остановить свой выбор на полудюймовой стальной трубе или полипропиленовой с внешним диаметром 20 миллиметров.

При одинаковой проходимости внешний диаметр стальной трубы меньше за счет более тонких стенок

Пользуясь таблицей, стоит учитывать, что она дает значения для дельты температур между подачей и обраткой в 20 градусов. Что, впрочем, является весьма типичным для систем автономного отопления.

Полезные мелочи

Напоследок — некоторое количество несистематизированной информации, которая, возможно, пригодится читателю при проектировании своей системы отопления.

• Преимущество малого сечения труб — низкую тепловую инерционность системы — сводит на нет применение чугунных радиаторов.
  Их секции имеют большой внутренний объем, да и сами отопительные приборы разогреваются ввиду большой массы и сравнительно низкой теплопроводности долго. Лучший выбор для автономного отопления — алюминиевые батареи.
• Тем не менее, иногда тепловая инерционность является плюсом. Если вы живете в доме постоянно и пользуетесь твердотопливным котлом, который нуждается в загрузке дров или угля несколько раз в день — то, что батареи будут долго остывать, только порадует.
• Дополнительно увеличить инерционность системы поможет теплоаккумулятор — теплоизолированный бак объемом 300-2000 литров. Среди прочего, он поможет отапливать дом электричеством, пользуясь им по дешевому ночному тарифу. Бак монтируется в любой точке контура и ночью накапливает тепло; днем горячий теплоноситель в нем отдает тепловую энергию батареям.
• При лучевой разводке от коллектора применяются металлопластиковые или полиэтиленовые (разумеется, из сшитого полиэтилена) трубы минимального диаметра. Внешнего сечения в 16 миллиметров в этом случае вполне достаточно.

При коллекторной схеме большой диаметр подводки не нужен. Каждая врезка питает всего один радиатор

В стяжку трубы любого типа укладываются только цельными, без каких бы то ни было соединений — сварных или фитинговых. Исключение — полипропилен: его сварные соединения долговечностью и прочностью не отличаются от цельной трубы; однако материал не настолько гибок, как металлопластик или сшитый полиэтилен.

Заключение

Надеемся, что предложенные методики подбора труб покажутся вам удобными. Как обычно, видео в конце статьи предложит дополнительную информацию на эту любопытную тему. Теплых зим!