Какой диаметр труб из полипропилена для отопления выбрать

При проектировании и монтаже системы отопления всегда возникает вопрос, – какой диаметр трубопровода выбрать. Выбор диаметра, а значит и пропускной способности труб, важен, ведь нужно обеспечить скорость теплоносителя в пределах 0,4 – 0,6 метров в секунду, которая рекомендуется специалистами. При этом должно поступать нужное количество энергии (количество теплоносителя) к радиаторам.

Известно, что если скорость меньше 0,2 м/с, то будет застаивание воздушных пробок. Скорость больше 0,7 м/с не стоит делать из соображений энергосбережения, так как сопротивление движению жидкости становится значительным (оно прямо пропорционально квадрату скорости), к тому же это нижний предел возникновения шума в трубопроводах малых диаметров.

Какой тип трубопровода выбрать

Сейчас все чаще выбирают для отопления полипропиленовые трубопроводы, которым хоть и присущи недостатки в виде сложности обеспечения качества стыков, и значительного теплового расширения, но они предельно дешевы и просты в монтаже, а это зачастую решающие факторы.

Какие трубы применять для системы отопления?
Полипропиленовые трубы делятся на несколько видов, у которых свои технические характеристики, и предназначены они для разных условий. Для отопления подходят марки РN25 (РN30), которые выдерживают рабочее давление в 2,5 Атм при температуре жидкости до 120 град. С.

Данные о толщине стенок приведены в таблицах.

Для отопления сейчас применяются трубы из полипропилена, которые армированны алюминиевой фольгой или стекловолокном. Армировка предотвращает значительные расширения материала при нагревании.

Многие специалисты отдают предпочтение трубам и с внутренней армировкой стекловолокном. Такой трубопровод в последнее время стал наиболее широко применяться в частных системах отопления.

Вопросы подбора диаметра отопительного трубопровода

Трубы выпускаются стандартных диаметров, из которых и нужно сделать выбор. Наработаны типовые решение по подбору диаметров труб для отопления дома, руководствуясь которыми в 99% случаев можно сделать оптимальный правильный выбор диаметра без выполнения гидравлического расчета.

Стандартные наружные диаметры полипропиленовых труб –16, 20, 25, 32, 40 мм. Соответствующий этим значениям внутренний диаметр труб марки РN25 – 10,6, 13,2, 16,6, 21,2, 26,6 мм соответственно.

Более подробная информация о наружных диаметрах, внутренних диаметрах и толщине стенки полипропиленовых труб приведена в таблице.

Какими диаметрами что подключать

Нам необходимо обеспечить подачу необходимой тепловой мощности, которая будет прямо зависеть от количества поданного теплоносителя, но скорость движения жидкости должна оставаться в заданных пределах 0,3 – 0,7 м/с

Тогда возникает такое соответствие подключений (для полипропиленовых труб указывается наружный диаметр):

• 16 мм — для подключения одного или двух радиаторов;
• 20 мм – для подключения одного радиатора или небольшой группы радиаторов (радиаторы «обычной» мощности в пределах 1 — 2 кВт, максимальная подключаемая мощность – до 7 кВт, количество радиаторов до 5шт.);
• 25 мм – для подключения группы радиаторов (обычно до 8 шт., мощность до 11 кВт) одного крыла (плеча тупиковой схемы разводки);
• 32 мм – для подключения одного этажа или целого дома в зависимости от тепловой мощности (обычно до 12 радиаторов, соответственно, тепловая мощность до 19 кВт);
• 40 мм – для магистрали одного дома, если такая имеется (20 радиаторов – до 30 кВт).

Рассмотрим выбор диаметра труб подробнее, опираясь на заранее рассчитанные табличные соответствия энергии, скорости и диаметра.

Соотношение диаметра труб, скорости жидкости, и тепловой мощности

Обратимся к таблице соответствия скорости к количеству тепловой мощности.

В таблице представлены значения тепловой мощности в Вт, а под ними указано количество теплоносителя кг/мин, при подаче с температурой 80 град С, обратки – 60 град С и температуры в комнате 20 град С.

Подбор труб по мощности

Из таблицы видно, что при скорости 0,4 м/с будет подаваться примерно следующее количество тепла, по трубам из полипропилена следующего наружного диаметра:

• 4,1 кВт — внутренний диаметр около 13,2 мм (наружный диаметр 20мм);
• 6,3 кВт — 16,6 мм (25мм);
• 11,5 кВт — 21,2 мм (32 мм);
• 17 кВт — 26,6 мм (40 мм);

А при скорости 0,7 м/с значения подаваемой мощности будут уже примерно на 70% больше, что не трудно узнать из таблицы.

А какое количество тепла нам нужно?

Сколько тепла должен подавать трубопровод

Рассмотрим подробнее на примере, какое количество тепла обычно подается по трубам, и подберем оптимальные диаметры трубопроводов.
Имеется дом площадью 250 м кв, который хорошо утеплен (как требует норматив СНиП), поэтому он теряет тепла в зимнее время по 1 кВт с 10 м кв. Для обогрева всего дома требуется подавать энергии 25 кВт (максимальная мощность). Для первого этажа – 15 кВт. Для второго этажа – 10 кВт.

Наша схема отопления двухтрубная. По одной трубе подается горячий теплоноситель, по другой — охлажденный отводится к котлу. Между трубами параллельно подсоединены радиаторы.

На каждом этаже трубы разветвляются на два крыла с одинаковой тепловой мощностью, для первого этажа – по 7,5 кВт, для второго этажа – по 5 кВт.

Итак, от котла до межэтажного разветвления поступает 25 кВт. Следовательно, нам потребуются магистральные трубы внутренним диаметром не менее – 26,6 мм, чтобы скорость не превысила 0,6 м/с. Подходит 40-мм полипропиленовая труба.

От межэтажного разветвления – по первому этажу до разветвления на крыльях — поступает 15 кВт. Здесь, согласно таблице, для скорости менее 0,6м/с, подойдет диаметр 21,2 мм, следовательно, применяем трубу с наружным диаметром 32 мм.

На крыло 1 этажа идет 7,5 кВт – подходит внутренний диаметр 16,6 мм, — полипропилен с наружным 25 мм.

На каждый радиатор, мощность которого не превышает 2 кВт можно делать отвод и трубой с наружным диаметром 16 мм, но так как этот монтаж не технологичен, трубы не пользуются популярностью, чаще устанавливают 20-мм трубу с внутренним диаметром 13,2 мм.

Соответственно на второй этаж до разветвления принимаем 32мм трубу, на крыло – 25мм трубу, а радиаторы на втором этаже также подсоединяем 20-мм трубой.

Как видим, все сводится к несложному выбору среди стандартных диаметров имеющихся в продаже труб. В небольших домашних системах, до десятка радиаторов, в тупиковых распределительных схемах, в основном применяется полипропиленовые трубы 25мм -«на крыло», 20 мм — «на прибор». и 32 мм «на магистраль от котла».

Особенности выбора другого оборудования

Диаметры труб могут быть выбраны и по условиям гидравлического сопротивления для нетипично-большой длины трубопроводов, при которой возможен выход за технические характеристики насосов. Но подобное может быть для производственных цехов, а в частном строительстве практически не встречается.

Для дома до 150 м кв., по условиям гидравлического сопротивления отопительно радиаторной системы, всегда подходит насос типа 25 – 40 (напор 0,4 атм), он же может подойти и до 250м кв в отдельных случаях , а для домов до 300 м кв. – 25 – 60 (напор до 0,6 атм).

Трубопровод рассчитывается на максимальную мощность. Но система, если когда и будет работать в таком режиме, то не продолжительное время. При проектировании отопительного трубопровода можно принимать такие параметры, чтобы при максимуме нагрузки, скорость теплоносителя была и 0,7 м/с.

На практике скорость воды в трубах отопления задается насосом, который имеет 3 скорости вращения ротора. Кроме того подаваемая мощность регулируется температурой теплоносителя и продолжительностью работы системы, а в каждой комнате может регулироваться путем отключения радиатора от системы с помощью термоголовки с нажимным клапаном. Таким образом, диаметром трубопровода мы обеспечиваем нахождение скорости в пределах до 0,7 м при максимальной мощности, но система в основном будет работать с меньшей скорость движения жидкости.

Какие пластиковые трубы лучше для отопления

Качественные коммуникации – одна из важнейших составляющих функционирования любого сооружения. Нарушение работы систем подачи горячей и холодной воды не только создает дискомфорт, но может нанести значительный материальный ущерб. Приходится не только восстанавливать трассы, но и ликвидировать последствия аварий: компенсировать нанесенный протечками ущерб, восстанавливать отделку помещений. А в многоквартирных домах – дополнительно решать проблемы с соседями. Встает естественный вопрос: какие пластиковые трубы лучше использовать для отопления?

Разновидности пластиковых труб

Виды пластиковых труб и таблица маркировок:

Материал изготовления	Маркировка русская/ международная
Полиэтилен	ПЭ / PE
Сшитый полиэтилен	ПЭС / PEX
Полипропилен	ПП (ППР) / РР(PPR)
Полибутилен	ПБ / PB
Поливинилхлорид	ПВХ / PVC

Поливинилхлорид (ПВХ) несколько отличается от остальных тем, что является полимером винилхлорида – термически не очень стойкого материала, который выдерживает температуры до +66°С.

Такую маркировку можно встретить на всех видах пластиковых труб.

Пластиковые полипропиленовые трубы для отопления

Современный рынок предлагает инновационные системы для прокладки коммуникаций. На смену обычным стальным трубам, которые подвержены коррозии, пришли новые материалы на основе полиофиленов. В быту этот полимер называют «целлофаном». Разные виды этого химического соединения, в комбинации с другими веществами позволяют создавать уникальные по своим свойствам материалы. Например, полипропилен используется для изготовления труб для систем коммуникаций.

Характеристики пластиковой трубы

Трассы из полипропиленовой трубы – самый популярный и недорогой вид линий коммуникаций.

Трубопровод из полипропиленовой трубы

По составу выделяют три вида труб:

• обычная, из пластика;
• армированная алюминием;
• армированная стекловолокном.

Маркируют изделия, исходя из их технических характеристик, размера, вида пластика. Каждый из них имеет определенный температурный диапазон, показатель давления, которое может выдержать труба.

Маркировка, материал, назначение	Рекомендованная температура, до	Рекомендованное давление
PN 10 (PPH гомополипропилен) – холодная вода, теплые полы (с давлением 1 МПа)	+20°С … +45°С (в зависимости от типа)	1 МПа (10,2 кг/см²)
PN 16 PPB блоксополимер – холодная вода, вентиляция, теплые полы	+60°С	1,6 МПа (16,32 кг/см²)
PN 20 (PPR рандомсополимер) – горячее и холодное водоснабжение	+80°С	2 МПа (20,4 кг/см²)
PN 25 (PPs рандом сополимером), армированная алюминием – для всех типов водоснабжения, для системы отопления (центрального)	+95°C	2,5 МПа (25,49 кг/см²)

Расшифровка маркировки пропиленовых труб

Преимущества полипропилена

Отметим то, что эти системы получили большое распространение. Основное преимущество материала – удачное соотношение невысокой цены и неплохих качественных показателей.

К положительным свойствам полиофиленов относят:

1. Простоту и скорость монтажа. Паять трубы достаточно легко и при определенных навыках, системы отопления в квартире можно смонтировать своими руками.
2. Устойчивость к агрессивным средам, коррозии.
3. Они выдерживают циклы замерзания, не теряя своих свойств из-за высокой эластичности.
4. Прочность к механическим повреждениям.
5. На стенках не собирается налет (низкая адгезия).
6. Получаются легкие монтируемые системы.
7. Размеры диаметра сечения широко варьируются, что позволяет использовать трубы для монтажа различных систем.
8. Невысокую стоимость оборудования для монтажа.
9. Широкий ассортимент фурнитуры.
10. Высокую шумоизоляцию. Довольно толстые стенки практически полностью поглощают звук.
11. Долговечность. По заявлениям производителей, до 25 лет.
12. Соответствуют экологическим и санитарным нормам.
13. Эстетически привлекательны, после установки не требуют отделки и покраски.

Но есть у полипропилена и слабые стороны: он деформируются при температуре выше 120°С. Трубы выглядят довольно массивно из-за существенной толщины стенок.

Деформация пропиленовых труб при нагревании

Можно ли использовать такие пластиковые трубы для отопления? Ведь они имеют ограничение температурного режима до 95°С. Специалисты рекомендуют использовать для этих целей армированные алюминием и стекловолокном трубы (PN 25, PPs рандом сополимеры).

Диаметры труб

Диаметры пластиковых труб для системы отопления из полипропилена (мм): 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 75, 90, 110.

Толщина стенок колеблется от 1,9 мм до 10,5 мм. Продают трубы штангами по 4 метра.

Цельные трубы из полипропилена используют для холодной воды и горячей (температурой не более 60 °С). При более высоких температурах, она начинает деформироваться (150 мм на 10 метров трубы).

Армирование пластиковых труб

Армированные трубы имеют более широкий спектр применения. Например, их используют для систем центрального отопления, для подключения к котельным, соединения стояков с радиаторами.

Различают два вида армирования:

• алюминием;
• стекловолокном.

Армирование полипропиленовых труб алюминием

Коэффициент деформации (линейное расширение) труб с алюминиевым армированием и стекловолокном значительно меньше (3,5 мм на 10 метров), они выдерживают более высокий температурный режим, поэтому подходят для более широкого использования.

Алюминиевая армирующая прослойка бывает двух типов: сплошная и перфорированная. Эти слои исключают попадание кислорода сквозь стенки труб. Отличаются системы местом расположения армирующего алюминиевого слоя. Он может быть в середине и внутри трубы.

Согласно санитарным и производственным нормам, армирование стекловолокном производится только в толщине стенки.

Существует третий тип – рандом сополимером. Он легко удерживает температуру до +95°С и непродолжительное время +110°С. Добавление этилена к полипропилену значительно улучшило качественные характеристики трубы и расширило область применения.

Особенности монтажа . Для соединения труб используют диффузную сварку или пайку. Поэтому для того чтобы смонтировать систему коммуникаций, нужен специальный паяльник. Переход к металлическим трубам, кранам, вентилям и задвижкам обеспечивает резьбовое, фланцевое соединение.

При соединении пенопропиленовых армированных алюминием труб, их нужно подготовить к пайке. Специальным калибратором снять фаску. Нарезать отдельные элементы специальным труборезом, под углом 90°. Важно не перегревать соединяемые элементы, в противном случае может произойти заваривание пластика внутрь трубы. Недостаточно разогретое соединение не обеспечит качество пайки и надежность стыка.

Армирование пп труб стекловолокном

При кажущейся простоте монтажа, требуются определенные навыки. Существует много технических нюансов, на которые следует обратить внимание.

Особенности металлопластиковых труб

Трубам, которые изготавливаются с использованием алюминия и пластика, отдают предпочтение многие специалисты. Такой выбор объясняется высокими техническими показателями, эстетической привлекательностью систем отопления. Материал хорошо зарекомендовал себя при монтаже отопительной системы для частного дома. Эти трубы меньше других пластиковых систем деформируются, тоньше полипропиленовых и более долговечны. Стоимость этого материала раза в три выше, по сравнению полипропиленом, но надежность в использовании оправдывает такую цену.

Характеристики металлопластиковых труб

Сочетания свойств полиэтилена и алюминия создает удачную комбинацию. Пластик препятствует образованию коррозии, а алюминий значительно снижает коэффициент расширения полиэтилена. Лазерная, ультразвуковая сварка обеспечивает надежный стык алюминиевого слоя. Самоклеящиеся слои обеспечивают прочность соединения всех элементов и исключают расслоение.

Металлопластиковая труба

Последовательность соединения слоев:

• внутренний слой – полиэтилен;
• клеевой слой;
• основной несущий слой алюминия;
• снова клеевой слой;
• защитный пластиковый слой.

В зависимости от производителя, используются разные технологии, виды полимеров.

Для металлопластиковых труб применяют три основные вида пластика:

• термостойкий полиэтилен (маркировка PE-RT);
• сшитый полиэтилен (PE-X);
• полипропилен (PP-R).

Диаметры металлопластиковых труб и другие технические характеристики

Диаметр: наружный/ внутренний / толщина стенок (мм)	Вес (в граммах)	Температура (°С) рабочая – максимальная	Давление (бар), рабочее – максимальное
16/12/2	115	95–110	10–15
20/16/2,25	170	95–110	10–15
25/20/2,5	300	95–110	10–15
32/26/3	370	95–110	10–15
40/33/4	430	95–110	10–15

Толщина алюминиевого слоя варьируется от 0,19 мм до 0,3 мм. Металлопластиковые трубы не пропускают кислород (нулевая кислородная диффузия). Это свидетельствует о том, что внутри трубы не возникает условий для образования бактериального слоя.

Преимущества труб из металлопластика

Как видно из технических характеристик, металлопластик выдерживает более высокое давление. По сравнению со стальными, пропускная способность труб выше в 1,3 раза. Производители выпускают много его разновидностей. У каждого из них свои технологии изготовления.

1. Благодаря внутреннему полимерному слою, на его поверхности не скапливаются разного рода отложения.
2. Надежный монтаж обеспечивает высокое качество соединительных элементов, не требует сварки.
3. Армирующие алюминиевые слои и пластик обеспечивают трубе гибкость, которая делает возможным обходить отдельные элементы строений (углы, выступы).
4. После незначительной деформации принимает первоначальную форму.
5. Полипропиленовый пластик негибкий, следовательно, для монтажа требуется достаточно большое количество соединительных деталей. Эластичность металлопластика снижает необходимость в большом количестве соединительных элементов.
6. Металлопластик продается в бухтах, что минимизирует отходы.
7. Удобство транспортировки благодаря небольшому весу, практичности упаковки.
8. Отопительными системами подобного типа можно оборудовать дома временного проживания, где есть риск замерзания труб (переносят 3 цикла). Например, загородные дома, дачи.
9. На их поверхности не образуется конденсат.
10. Хороша труба и с точки зрения шумоизоляции, многослойность практически нейтрализует шум воды.
11. Соответствует гигиеническим, санитарным, экологическим требованиям.
12. Металлопластиковые системы отопления эстетически привлекательны. Небольшая толщина трубы и гладкая пластиковая поверхность обеспечивают аккуратный внешний вид разводки.

Соединение фитинга со стальными обжимными муфтами

Поэтому если встает вопрос выбора труб для отопления, какие лучше использовать для частных домов, то оптимальным вариантом будет металлопластик. Это, пожалуй, самые надежные системы, именно по этой причине их предпочитают профессионалы. Но стоимость их выше альтернативных вариантов. Выбирать пластиковые трубы, имеющие отличные характеристики, возможно при наличии финансовой возможности.

Сфера применения . Кроме систем отопления, горячего и холодного водоснабжения металлопластик используют для монтажа охладительного оборудования, кондиционеров. Он хорошо себя зарекомендовал, как материал для теплых полов.

Трубопроводами из металлопластиковых труб оборудуют трассы для транспортировки углеводородов.

Соединение фитинга с натяжной латунной муфтой и с обжимным хомутом

Особенности монтажа . Существует два основных способа соединения труб из металлопластика: при помощи компрессионных латунных фитингов с накидной гайкой и с помощью обжимной муфты. Первый способ достаточно прост, для него не требуется специального оборудования, можно обойтись набором гаечных ключей. Для скрытых систем отопления, теплых полов применяют более надежный способ опрессования. Для этих целей используют пресс-машину. С ее помощью зажимают муфту, получается очень прочное соединение.

Что такое трубы из сшитого полиэтилена

Название нового материала, который не так давно появился на рынке, означает, что «сшивают» молекулы полиэтилена. В результате образуется молекулярная трехмерная сетка с поперечными соединениями. Именно эта структура обеспечивает прочность изделия.

Виды сшитого полиэтилена:

• на пластмассовые ингредиенты воздействуют высокой температурой и перекисями (пероксидами), маркировка PE-Xa;
• обработка влагой с соединениями кремния (силана) и катализаторами PE-Xb;
• при бомбардировке электронами получают сшитый полиэтилен PE-Xc;
• применения азот получают PE-Xd полиэтилен.

Труба из сшитого полиэтилена

Сшитый полиэтилен, благодаря равномерному распределению молекул, имеет высокую прочность, обладает способностью выдерживать большой диапазон температур.

Характеристики труб их сшитого полиэтилена

Материал очень гибкий, эластичный с большим углом сгибания. Эта способность увеличивается в нагретом состоянии. Таким образом, значительно снижается количество соединительных элементов.

1. Плотность полиэтилена 0,95 г/куб.см.
2. Эксплуатационный температурный режим от -50°С до + 100°С (размягчается при t +132°C, плавление +200°С).
3. В условиях функционирования системы при t + 70°С и давлении 3 Бар, срок эксплуатации составляет 50 лет.
4. Напряжение на разрыв от 350 до 800%.

Труба из сшитого полиэтилена в разрезе

Таблица. Диаметр труб, радиус сгибания

Диаметр труб (мм)	Радиус сгибания при нагревании (радиус/мм)
12	27
14	31
15	34
16	36
17	38
18	40
20	45
25	56

Кроме систем отопления, водоснабжения (горячего и холодного), в силу прочности материала и устойчивости к низким и высоким температурам, его можно использовать для размораживания водостоков, очистки от снега, подогрева открытых площадок. Специалисты утверждают, что в монтаже теплого пола эти трубы показали себя как удобный в укладке и качественный, надежный вариант разводки.

Преимущества труб из сшитого полиэтилена

Несомненно, сшитый полиэтилен обладает целым рядом преимуществ. Инновационные технологии обработки полимеров дали возможность улучшить качественные показатели.

Теплый пол из сшитого полиэтилена

Среди них нужно отметить:

1. Если встает вопрос, какие лучше коммуникации проложить в условиях риска замерзания, то ответ однозначный – сшитый полиэтилен. В сравнении с полипропиленовыми, металлопластиковыми системами они выдерживают многоразовые циклы замерзания, не меняя своих свойств (термическая память). У материала самый высокий порог к высоким температурам, в сравнении с аналогами.
2. Благодаря высокой плотности, прочности молекулярной решетки, они обладают высокой износостойкостью, устойчивостью к механическим повреждениям, истиранию.
3. Пластичность, гибкость трубы позволяет ей сохранять форму при перепадах давления, то есть она не деформируется.
4. Увеличенная пропускная способность в условиях повышенного давления воды.
5. Идеально гладкая внутренняя поверхность исключает образование налета на внутренних стенах.
6. Система из сшитого полиэтилена устойчива ко многим агрессивным средам, поэтому их используют для химических трубопроводов (отсутствует химическая коррозия).
7. Обладает высокими шумопоглащающими свойствами.

Среди недостатков стоит отметить, что сшитый полиэтилен может разрушаться из-за длительного воздействия ультрафиолета. Материал, не покрытый защитной оболочкой, пропускает кислород через стенки. Но большая часть продукции имеет защиту, в том числе и от ультрафиолета.

Особенности монтажа . Соединяется с трассами сшитый полиэтилен при помощи специальной гильзы. Перед этим необходимо слегка расширить входное отверстие. Надежное соединение обеспечивает опрессованние, для которого нужны тиски с разного размера насадками, в зависимости от входного диаметра.

Особенности соединения сшитого полиэтилена

По стоимости труба сопоставима с металлопластиком.

Вывод . Мы рассказали, как выбрать наиболее подходящий вариант для трасс горячего, холодного водоснабжения, отопления. Можно со всей ответственностью утверждать, что пластиковые системы имеют значительные преимущества, по сравнения со стальными, которые использовались ранее. В первую очередь, это касается отсутствия коррозии и долгого срока службы, удобства и простоты монтажа. Не нужна сварка.

Самый бюджетный вариант – полипропиленовые системы. Они хорошо зарекомендовали себя для бытового использования. Если необходимы более надежные системы, с повышенным запасом прочности, то стоит обратить внимание на металлопластиковые и трубы из сшитого полиэтилена. Все зависит от условий эксплуатации. Но необходимо учесть, что они обойдутся дороже.

Еще один момент, на который хотелось бы обратить внимание. Производители сейчас стали выпускать к металлопластику, сшитому полиэтилену фурнитуру (фитинги, уголки, тройники и другие детали) из этих же материалов, которая стала аналогом латунных. Профессионалы рекомендуют отдавать предпочтение латуни, так как именно детали из этого материала прошли многолетнее испытание на прочность и хорошо зарекомендовали себя.