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.

Какую трубу выбрать для отопления – возможные виды, плюсы и минусы материалов

Качественная и надежная система отопления – это один из ключевых факторов, обеспечивающих комфортное проживание в доме. Хороший интерьер, масса различных функций и опций – все эти достоинства меркнут перед осознанием того, что в доме холодно и сыро. Именно поэтому вопросов о необходимости отопительной системы ни у кого не возникает.

Вопросы возникают, когда речь заходит об обустройстве этой системы – выбор подходящего источника тепла, подбор и прокладка труб, и огромное количество других нюансов, в которых приходится разбираться. Впрочем, свое решение находится для каждой проблемы – например, данная статья расскажет о видах труб и о том, какие трубы лучше ставить на отопление.

Как сделать выбор труб для отопления

Решать, какие трубы нужны для отопления – непросто, поэтому для максимальной эффективности выбранных материалов необходимо всесторонне рассмотреть их характеристики применительно к конкретной системе.

Выбирая трубы, нужно учитывать следующие факторы:

1. Мощность системы и создаваемое в ней давление;
2. Способ установки трубопровода (внешний или внутренний);
3. Тип отопительной системы (естественная или принудительная);
4. Предельная температура теплоносителя, находящегося в системе;
5. Конфигурация системы (простая или сложная).

Данные факторы дают большую часть информации, необходимой для подбора оптимальных материалов, но далеко не всю – например, коэффициент линейного расширения трубы при воздействии температур зависит именно от труб. Чтобы информация была полной, нужно точно знать, какие трубы применяются для отопления.

Раньше для прокладки трубопроводов отопительных систем использовались только металлические трубы. Это неудивительно, ведь альтернатива отсутствовала, и размышлять, что лучше – стальные трубы или полипропиленовые – было невозможно. Сейчас появилось немало хороших аналогов, на которые стоит обратить внимание.

Стальные трубы

Трубы из стали – это самый традиционный материал, используемый для прокладки отопительных систем. На сегодняшний день стальные трубы для системы отопления постепенно уступают более дешевым и качественным аналогам, но все еще актуальны, особенно в автономных отопительных системах с естественной циркуляцией теплоносителя.

Перечень достоинств таких труб выглядит так:

• Высокая теплопроводность;
• Небольшой коэффициент теплового расширения;
• Отличная устойчивость к высокому давлению;
• Высокие прочностные показатели;
• Способность работать в условиях высоких температур;
• Доступная стоимость.

К недостаткам данного материала в первую очередь относится довольно непростой монтаж – без специальных приспособлений обустроить трубопровод не выйдет. За счет необходимости использования оборудования сложность работы повышается дополнительно.

Размеры и вес труб также не облегчают задачу по прокладке трубопровода. Кроме того, в процессе монтажа можно повредить близлежащие поверхности, поэтому проводить его целесообразно только до начала работ по отделке. Сталь сама по себе очень плохо сопротивляется воздействию коррозии, поэтому укладывать трубы из нее в стену не рекомендуется.

Медные трубы

Трубы из меди – это довольно необычное и очень редкое явление. Они вроде бы и обладают массой положительных качеств, но есть один серьезный недостаток – слишком высокая стоимость. Именно из-за этого медные трубы практически не используются при прокладке отопительных систем.

Если же говорить о плюсах, то их перечень будет выглядеть следующим образом:

• Возможность работы в широком диапазоне температур – медь выдерживает температуру вплоть до 500 градусов и без проблем переживает отрицательные температуры;
• Хорошая сопротивляемость высокому давлению (медь может выдерживать даже гидравлические удары);
• Долговечность – медные трубы могут без проблем работать больше сотни лет;
• Отличные визуальные качества, которые со временем только улучшаются.

Конечно, медные трубы можно использовать для отопления, но это обойдется очень дорого, поэтому сначала стоит рассмотреть все виды труб для отопления частного дома – возможно, найдется более доступный материал, характеристик которого будет достаточно для решения конкретной задачи.

Трубы из нержавеющей стали

Трубы из нержавейки – это очень хорошая замена дорогостоящих медных труб, имеющая большинство тех же положительных качеств при относительно небольшой цене.

Достоинства этого материала выглядят следующим образом:

• Высокая устойчивость к давлению (максимальные показатели демонстрируют бесшовные изделия с толстыми стенками);
• Длительный срок эксплуатации;
• Высокая теплопроводность;
• Способность работать в условиях высоких температур (трубы из нержавейки могут транспортировать даже разогретый пар);
• Отличные прочностные показатели;
• Невысокая стоимость (относительно медных изделий).

Трубы из нержавеющей стали выпускаются в двух формах – бесшовные изделия и изделия, имеющие сварной шов. Последние изготавливаются при помощи сварки и представляют собой свернутую в трубу листовую сталь. Цена таких изделий ниже, но за это приходится платить меньшим сроком службы.

Разбираясь, какие стальные трубы лучше для отопления, можно прийти к однозначному выводу – это бесшовные трубы, демонстрирующие лучшие качества. Изделия с тонкими стенками по рабочим параметрам почти равны медным – а разница в цене более чем заметна.

Полипропиленовые трубы

Изделия из пластмасс появились на рынке не так давно, но уже успели заслужить достаточную популярность и используются практически повсеместно – за исключением тех отраслей, для которых они просто не подходят.

Среди основных достоинств полипропиленовых труб можно выделить следующие:

• Небольшой вес, на порядок облегчающий как монтаж конструкции, так и ее нагрузку на крепления;
• Немалый срок службы, который обычно составляет не менее 25 лет;
• Идеально гладкие внутренние стенки, оказывающие меньшее сопротивление теплоносителю и не накапливающие загрязнений;
• Практически нулевая подверженность воздействию низких температур;
• Хорошие визуальные характеристики.

Простой монтаж труб из полипропилена обеспечивается не только низким весом материала, но и легким в освоении оборудованием, необходимым для создания трубопровода. Соединение отдельных его частей осуществляется при помощи специального паяльника, работа с которым не вызывает затруднений.

Впрочем, как бы хороши не были преимущества, недостатки тоже есть, и их нельзя обделять вниманием. В первую очередь стоит отметить небольшую жесткость пластика, из-за которой проложенная магистраль может провиснуть и в результате этого прийти в негодность.

Гибкость полипропилена тоже оставляет желать лучшего, поэтому все повороты и изгибы закладываются при помощи фитингов. В случае ремонта придется полностью удалить отрезок трубы, находящийся между двумя фитингами, но иногда так даже проще.

Главным недостатком пластиковых изделий является плохая устойчивость к воздействию высоких температур. Максимальное значение температуры, при котором полипропиленовые трубы могут выполнять свою работу без риска деформации – 70 градусов по Цельсию. Это накладывает определенные ограничения на использование данного материала – например, использовать такие трубы для батарей отопления затруднительно.

Трубы из сшитого полиэтилена

Данный материал является одним из самых молодых в представленной линейке, но и он успел добиться немалой популярности. Пытаясь решить, какие трубы ставить на отопление, нельзя обделять вниманием изделия из полиэтилена – в их арсенале немало достоинств.

К положительным качествам труб из сшитого полиэтилена относятся следующие:

• Характерная только для данного материала плотность, позволяющая ему работать при высоких показателях давления и температуры;
• Способность запоминать однажды приобретенную форму и восстанавливаться при нагреве, что многократно облегчает процесс монтажа трубопровода;
• Идеально гладкие стенки трубы, по которым теплоноситель может проходить без малейших задержек и осложнений;
• Низкая степень температурного расширения и устойчивость к коррозии, благодаря чему трубы из сшитого полиэтилена отлично подходят для скрытого монтажа;
• Длительный эксплуатационный срок, который составляет более 50 лет;
• Простая технология монтажа, которой удалось достичь за счет использования пресс-фитингов, позволяющих обойтись без специальных приспособлений.

Проблем у таких труб немного. Первая из них – это неспособность выдерживать воздействие ультрафиолетовых лучей, которые очень быстро деформируют сшитый полиэтилен. Вторая проблема – особая технология производства труб, которая не позволяет создавать изделия большого диаметра.

Металлопластиковые трубы

Многие люди задумываются, что лучше металлопластиковые или полипропиленовые трубы, какие у них есть преимущества и недостатки. Металлопластиковые изделия – это оптимальное решение, отлично подходящее для обустройства системы отопления. Именно поэтому такие трубы используются едва ли не повсеместно – завидный набор положительных качеств при минимуме недостатков дает о себе знать.

Главное достоинство металлопластиковых труб заложено еще в их названии – они объединяют в себе большую часть достоинств пластиковых и металлических труб. Добиться столь удачного сочетания удалось посредством многослойной структуры материала: наружный слой изготовлен из пластика, предохраняющего трубу от внешних факторов, далее находится алюминиевая фольга и обеспечивающий гладкость внутренней поверхности стенок полимер.

Соединение всех слоев особым клеем придает конечному результату надежность, прочность и пластичность, в результате чего получается качественная труба для радиаторного отопления, включающая в себя все эти показатели.

Есть у этого материала и масса иных достоинств:

• Универсальность, позволяющая использовать металлопластиковые трубы в разных отраслях;
• Низкий коэффициент теплового расширения;
• Идеально ровная рабочая поверхность трубы;
• Легкость монтажа и небольшой вес;
• Высокая механическая прочность (относительно пластиковых изделий);
• Неплохая пластичность (злоупотреблять этим качеством не рекомендуется – труба может переломиться);
• Полная устойчивость к воздействию коррозии.

Из недостатков металлопластиковых труб можно отметить недолговечность (номинальный срок службы составляет около 15 лет) и сравнительно высокую стоимость материала. Кроме того, к цене нужно прибавлять и стоимость необходимых для монтажа фитингов.

Качество соединения таких труб не отличается надежностью: например, компрессионные фитинги требуют особого внимания, а латунные могут и вовсе выйти из строя после воздействия отрицательных температур.

Заключение

На сегодняшний день еще не изобрели такого материала, который бы идеально подошел для любых ситуаций. Именно поэтому, решая, какую трубу выбрать для отопления, стоит отталкиваться от конкретных условий и требований, предъявляемых к трубопроводу.