Какой диаметр трубы выбрать для отопления частного дома?

Сравнение по цене монтажа

Приверженцы однотрубных отопительных сетей любят напоминать о дешевизне данного типа разводки. Уменьшение затрат по сравнению с двухтрубной схемой обосновывается вдвое меньшим количеством труб. Мы утверждаем следующее: «ленинградка» обойдется дешевле тупиковой системы в одном случае — если паять отопление из полипропилена.

Докажем наше утверждение расчетами – возьмем в качестве примера одноэтажное жилище размерами 10 х 10 м = 100 м² (в плане). Нанесем на чертеж раскладку «ленинградки», посчитаем фитинги с трубами, затем сделаем аналогичную прикидку тупиковой разводки.

Общий обратный коллектор, проходящий через коридор, позволяет сохранить небольшой диаметр кольцевой линии. Если его убрать, сечение труб вырастет до Ø25 мм (внутренний)

Итак, для устройства однотрубного отопления понадобится:

• труба Ду20 на коллектор (снаружи Ø25 мм) – 40 м;
• тр. Ду25 Ø32 мм на обратку – 10 м;
• тр. Ду10 Ø16 мм на подводки – 8 м;
• тройник 25 х 25 х 16 (наружный размер) – 16 штук;
• тройник 25 х 25 х 20 – 1 шт.

Ориентируясь по следующей планировке, выясним потребность в трубах и фитингах для двухтрубной сети:

• тр. Ду15 Ø20 мм – 68 метров (магистрали);
• тр. Ду10 Ø16 мм – 22 м (подводки радиаторов);
• тройник 20 х 20 х 16 мм – 16 шт.

Теперь найдем актуальные цены на сантехнические фитинги и трубы из 3 материалов: армированный полипропилен PP-R, металлопластик PEX–AL–PEX и сшитый полиэтилен PEX от известных производителей. Результаты расчетов занесем в таблицу:

Как видите, затраты на полипропиленовые тройники и трубы практически одинаковы для обеих схем – плечевая оказалась дороже всего на 330 руб. По другим материалам однозначно выигрывает двухтрубная разводка. Причина кроется в диаметрах – цены труб большего сечения резко увеличиваются сравнительно с «ходовыми» размерами 16 и 20 мм.

Вы можете взять более дешевую сантехнику других производителей и выполнить расчет – соотношение вряд ли изменится. Заметьте, мы пропустили отводы 90° для поворотов труб и остальную мелочевку, поскольку не знаем точное количество. Если скрупулезно подсчитать все материалы, стоимость «ленинградки» увеличится еще больше. К аналогичным выводам пришел эксперт, демонстрирующий расчеты на видео:

На что обратить внимание перед покупкой и монтажом

В системе отопления индивидуального жилья трубам отводится особая роль: они доставляют нагретую воду от котла к радиаторам. Поэтому вопрос, какие трубы лучше для отопления частного дома очень важен для устройства отопления. Главное требование, предъявляемое к трубам, касается надежности и долговечности их работы. Трубы должны быть достаточно прочными и иметь продолжительный ресурс эксплуатации.

Выбирая трубы, следует обратить внимание на:

• вид монтажа – скрытый или наружный;
• среднюю и максимальную температуру теплоносителя;
• рабочее и максимальное давление в трубопроводах;
• сложность монтажа конкретной отопительной системы.

Какая незамерзайка лучше для системы отопления частного дома

Наиболее популярны сегодня жидкие теплоносители. Отопительное оборудование может быть простым или сложным, но на работу его обязательно будут влиять характеристики теплоносителя. В качестве жидких теплоносителей используются вода и антифриз.

Общие требования к теплоносителю:

• перенос максимального количества тепла за короткое время по периметру отапливаемой площади;
• минимальные потери тепла в цикле;
• небольшая вязкость — от этого зависит скорость движения теплоносителя, которая должна быть максимальной;
• безопасность для людей, т.е. характеристики теплоносителя не должны выходить за пределы норм токсичности и температуры возгорания;
• невысокая стоимость.

1. максимальная теплоемкость среди жидкостей и высокая плотность;
2. безопасность;
3. низкая стоимость.

Главные недостатки воды:

1. замерзание воды при температуре ниже 0ºС и угроза разрушения системы отопления ;
2. необходимость водоподготовки для устранения части солей и кислорода.

1. не замерзает при отрицательных температурах (разные его виды можно использовать при температурах -30°С или -65°С);
2. специальные присадки в антифриз дают возможность продлить срок службы отопительной системы на несколько лет.

Лучшими образцами «незамерзайки» для отопления, на мой взгляд, являются:

• жидкость «Теплый дом», которая используется до замены 10 отопительных сезонов (5 лет);
• новые нетоксичные жидкости на основе пищевого пропиленгликоля.

Какие диаметры трубы лучше использовать для отопления частного дома

После того, как выбран материал, необходимо определить нужный диаметр трубы для отопления частного дома. Диаметр труб должен быть оптимальным для заданной системы отопления: при слишком маленьком диаметре труб система шумит, при слишком большом диаметре — падает давление ниже нормы, и отопительные приборы прекращают греть помещение. Основные характеристики труб отопления:

1. внутренний диаметр, определяющий ее пропускную способность;
2. наружный диаметр;
3. условный диаметр — округленное значение в дюймах.

Расчеты необходимых диаметров отопительных труб основаны на:

• скорости потока теплоносителя;
• общей тепловой нагрузке;
• суммарной площади отопления;
• специфике климата региона.

Исходные для расчета системы отопления следующие:

1. для обогрева 1 кв. м площади при высоте потолка 3,0 м необходимо 100 Вт энергии;
2. скорость теплоносителя (горячей воды) в отопительной системе 0,3-0,7 м/сек.;
3. поправка на потери тепла и колебания температур принимается + 20-30%.

Независимо от типа радиатора, минимальный диаметр внутреннего сечения трубы отопления 10 мм. Как правило, диаметр труб отопления частного дома составляет от 16 до 40 мм. Трубы такого диаметра легко промываются, удобно устанавливаются, в том числе, с использованием скрытой разводки.

Нормы предусматривают максимальную температуру теплоносителя в системе не более 90-95°C. Это ограничение должно выдерживаться независимо от того, какой тип труб выбран для отопления частного дома.

Необходимую тепловую мощность для отопления здания можно рассчитать также по следующей формуле.

Тм = Оп х Тр. х К/ 860, где

Тм – необходимая минимальная тепловая мощность, кВт ч;

Оп – объем помещения обогрева, куб. м;

Тр – разница температуры внешней и внутренней в доме, градусы Цельсия;

К — коэффициент тепловых потерь. При высоком уровне утепления строения К = 0,6 – 0,9, при средней теплоизоляции К = 1 – 1,9; при слабой – 2 – 2,9.

По рассчитонному значению тепловой мощности продавец из специальной таблицы подбирает необходимый диаметр трубы.

Важно не только качество отопительного оборудования, но и диаметр труб для отопления частного дома

От правильно рассчитанного диаметра труб зависит тепло и расходы на отопление дома.

Адекватно подобранный вариант не потребует лишних затрат на подогрев жидкости и позволит теплоносителю с хорошей скоростью пройти по системе.

Какой диаметр труб нужен для отопления частного дома

Технические характеристики трубы включают в себя три вида диаметров:

• внешний — диаметр с учётом толщины стенок, учитывается при расчёте монтажных креплений, необходимой площади, теплоизоляции и пр.;
• внутренний — ведущий технический параметр элемента, показывает размер просвета, рассчитывается для пропускной способности системы с учётом физических качеств теплоносителя;
• условный — усреднённое значение внутреннего просвета, округлённое в большую или меньшую сторону до миллиметров или дюймов стандартного значения, примерно равен внутреннему диаметру, маркируется как DN (ранее — ДУ).

Справка. Условный проход рассчитывается для определения пропускных возможностей трубопровода.

При выборе необходимого сечения учитываются следующие параметры:

• гидродинамика системы — с увеличением объёма проходящего теплоносителя эффективность системы падает, поэтому выбор большего диаметра трубы влечёт за собой уменьшение КПД системы;
• давление внутри системы — если сечение большое, то скорость прохождения теплоносителя по контуру низкая. Это повышает теплопотери, риск закипания жидкости в нагревательном котле при естественной циркуляции.

Внимание! Если трубы имеют меньший диаметр, то это также приводит к потере скорости жидкости, т. к. увеличивается сопротивление внутри системы и теплоноситель не проходит. Это чревато потерей температуры и шумами в работе батарей.

• мощность нагревательного котла — чем сильнее котёл, тем больший диаметр можно использовать;

• протяжённость системы — влияет на пропускные способности контура, например, труба в 25 миллиметров может пропускать около тридцати литров воды в минуту;
• способ циркуляции жидкости — для принудительной допустимо брать меньшее сечение по сравнению с естественной циркуляцией;
• скорость остывания теплоносителя — корректно подобранный диаметр обеспечит адекватную быстроту прохождения теплоносителя по всем помещениям;
• площадь помещения — сечение является одним из параметров теплоотдачи на квадратный метр;
• Количество разводок и поворотов — уменьшает скорость прохождения теплоносителя и давления в системе;
• материал — влияние физических характеристик материала на пропускные способности теплоносителя и отдачу тепла при определённой скорости движения энергоносителя.

Вычисление мощности

Прежде всего, просчитывают мощность всей системы обогрева. Расчёт производится по формуле:

Qt= V*∆t*K/860

В которой:

• Qt — мощность тепла, кВт.
• V — величина отапливаемой комнаты, м³.
• ∆t — разница между температурой в жилье и температурой за пределами жилья зимой.
• К — коэффициент, показывающий теплопотери здания.

Для стандартных построек применяют средние значения.

Принцип расчёта

Общей исходной точкой для определения необходимого сечения является квадратура отапливаемого помещения — 10 кв. м. требуют 1 кВт тепла, значит, комната в 30 кв. м.

при высоте потолка около трёх метров должна получить 3 кВт.

Далее, определяют оптимальную скорость прохождения жидкости в системе — не менее 0,2 м/с и не более 1,5 м/с.

Имея эти данные, рассчитывают диаметр по формуле:

D= √(354*(0.86*Q/∆t)/V),

V — скорость теплоносителя в системе (метров в секунду);

Q — необходимый объем тепла для обогрева (кВт);

∆t — разница между подачами (обратной и прямой) (С);

D — сечение (в миллиметрах).

Определение подходящего размера труб для систем отопления

Размер труб зависит от типа отопительной системы частного дома.

С естественной циркуляцией

Первая и последняя трубы, которые монтируются с нагревательным котлом, должны соответствовать диаметру его патрубка от 25 до 50 мм.

Фото 1. Схема системы отопления с естественной циркуляцией. Цифрами указаны составные части конструкции.

Желательно выбирать максимально допустимый диаметр, т. к. в дальнейшем он будет уменьшаться для увеличения давления в системе (разветвление сечением в дюйм выполняют трубой в 3/4 дюйма, следующую часть ― полудюймовой).

Справка. Первое уменьшение производят после первого ветвления. В конечной точке минимальный диаметр соответствует рекомендованному (12,7 или 19 мм).

С принудительной циркуляцией

Для систем с принудительной циркуляцией допустимо брать более узкие трубы, чем для самотёчной, т. к. давление в системе обеспечивается насосом.

Сечение зависит от схемы подключения и от разводок и меняется в системе от меньшего к большему и наоборот либо же остаётся неизменным (при однотрубной системе отопления).

При лучевой разводке сечение трубы, отходящей от котла к коллектору ― 19 мм, к радиаторам отводка идёт трубами в 12,7 мм.

Виды радиаторов

Для отопления помещений используют батареи:

• чугунные ― долговечны, нечувствительны к теплоносителю и давлению, способны выдерживать гидроудары;
• алюминиевые ― средний срок службы 15 лет, хорошая теплоотдача, довольно хрупкие, не выдерживают высокого давления и грязного теплоносителя;
• биметаллические ― служат 25 лет, хорошо отдают тепло, устойчивы к гидроударам, нечувствительны к энергоносителю;
• стальные ― эксплуатируются в течение 10 лет, хорошая теплоотдача, выдерживают среднее давление, капризны к теплоносителю;
• медные ― долговечны, нечувствительны к типу и качествам жидкости, хорошо выдерживают давление и его перепады.

Подключение

Два популярных типа подключения батарей:

• однотрубное — и подача горячего теплоносителя, и возврат остывшего, происходят по одной трубе;

Фото 2. Однотрубная схема подключения радиаторов по принципу сверху вниз (наверху) и с нижним типом (внизу).

• двухтрубное — подача нагретой жидкости идёт по одной трубе, холодной — по второй.

Справка. Третьим типом является не самый популярный коллекторный тип, в котором трубы идут от одного коллектора к каждому радиатору. Способ хорош для обогрева, но дорог по стоимости оборудования.

В каждом типе контур может идти:

• вертикально — с верхних этажей на нижний, часто применяется в самотёчных системах;
• горизонтально — труба последовательно соединяет все радиаторы, используется как в естественной, так и принудительной циркуляции.

Подключение радиаторов может быть верхним, нижним, диагональным. Тип подключения влияет на диаметр подключаемых труб и их количество.