Соответствие при монтаже диаметров стальных и полипропиленовых труб

Монтаж трубопровода из полипропилена не занимает много времени и не представляет сложности даже при отсутствии опыта. Конструкция получается прочной, долговечной и выглядит гораздо эстетичнее металлической.

Трубы из полипропилена все чаще используют для замены старых труб. Чтобы самостоятельно смонтировать отопительную, канализационную или систему водоснабжения, особое внимание при замене старого трубопровода нужно уделить соответствию размеров изделий из пластика и металла.

Классификация ППР труб

Производство полипропиленовых труб осуществляется по ГОСТам, которые строго регламентируют параметры продукции. Наружный диаметр может варьироваться в диапазоне от 1 до 120 мм, различается и толщина стенки.

Для устройства бытовых коммуникаций обычно используются трубы не более 50 мм, но важно учитывать не только размеры. Значение имеют также рабочее давление и состав материала. Совокупность этих характеристик позволяет подобрать оптимальный вариант для отопительных и канализационных систем.

По составу

Полипропилен, используемый в производстве труб, в зависимости от химического состава придает готовому изделию определенные свойства. По маркировке производителя можно определить предназначение трубы:

• PPH – гомополимер с наполнителями, повышающими ударопрочность. Трубы из него используются для устройства водоотведения и холодного водоснабжения, а также вентиляции. С теплоносителями РРН-трубы несовместимы, так как повышение температуры вызывает значительную деформацию;
• PPR (то же, что и PPRC) – рандомсополимер, наиболее популярная разновидность. За счет кристаллической структуры на молекулярном уровне материал отличается высокой прочностью, устойчивостью к температурным перепадам и воздействию агрессивных веществ. Трубы из PPR имеют размерный ряд от 16 до 110 мм, используются для прокладки систем горячего и холодного водоснабжения, отопительных трубопроводов;
• PPB – блоксополимер, имеющий особую молекулярную структуру. Трубы из него используются преимущественно для напольного отопления и коммуникаций холодного водоснабжения;
• PPs – устойчивый к высоким температурным значениям поливинилсульфат, из которого изготавливают термостойкие, выдерживающие нагрев до 95⁰С, трубы. Предназначены для систем отопления и монтажа трубопроводов с горячей водой.

Обратите внимание! Для бытовых коммуникаций обычно применяется продукция с маркировкой PPR, которая за счет технических характеристик подходит для самых разных целей.

По рабочему давлению

Еще один важный параметр, определяющий предназначение полипропиленовых труб – способность выдерживать давление. На изделиях обозначается латинскими буквами PN и цифрами, имеет несколько разновидностей:

• PN10 – труба с такой маркировкой рассчитана на номинальное давление около 10 атмосфер (или 1 МПа). Используется только при температурах носителя не выше 20⁰С, то есть для устройства систем холодного водоснабжения;
• PN16 – рабочее давление не должно превышать 16 атмосфер, а температура подаваемой воды — 60⁰С. Такие характеристики оптимальны для коммуникаций, подводящих как холодную, так и горячую воду;
• PN20 – так обозначается номинальное давление в 2Мпа (или 20 атмосфер) на стенку трубы толщиной от 16 мм. Продукция с такой маркировкой чаще всего используется при устройстве коммуникаций водоснабжения. Максимальная температура носителя не должна превышать 80⁰С;
• PN25 – трубы, маркированные таким образом, рассчитаны на номинальное давление около 25 атмосфер и выдерживают температуру до 95⁰С. Изделие армировано слоем алюминия, повышающим прочность. Применяется в системах отопления, а также горячего водоснабжения.

Обратите внимание! При периодическом превышении допустимых значений давления на стенку трубопровод не разгерметизируется, но срок его эксплуатации значительно сократится. Поэтому технические характеристики должны строго соответствовать условиям использования.

Диаметр и толщина стенки

Эти параметры определяют пропускную способность трубы и учитываются как при проектировании системы водоснабжения в новом доме, так и при замене старых трубопроводов. Маркировка на изделии выглядит как 20х2,8, например. Первое число обозначает диаметр, а второе – толщину стенки.

Это важно! На трубах из полипропилена всегда указывается значение наружного диаметра. Если требуется узнать внутренний, то нужно отнять две толщины стенки.

Соотношения проходных труб из металла и полипропилена

Составление плана коммуникаций с нуля – трудоемкий процесс, требующий специальных знаний. Разработку проекта желательно поручить специалисту, поскольку нужно учесть множество факторов и использовать сложные формулы.

Если рассчитать требующееся количество труб и подобрать их в соответствии с условиями эксплуатации можно, то вычислить нужные диаметры часто может быть затруднительно.

Например, чтобы спроектировать отопительную систему для частного дома, необходимо знать площадь и высоту отапливаемых помещений, температурную разницу подаваемой и отводимой воды, скорость движения носителя.

Можно составить план, используя усредненные значения для стандартных строений, однако если здание имеет особенности, то без квалифицированной помощи обойтись не получится.

Гораздо проще дело обстоит с заменой старого металлического трубопровода на новый полипропиленовый. Во-первых, имеется схема коммуникаций, во-вторых, известны размеры труб.

Однако здесь тоже есть нюансы, которые нужно учитывать при расчетах и покупке материалов:

• Водо- и газопроводные трубы из металла имеют менее гладкую внутреннюю поверхность, которая снижает их пропускную способность;
• Металлические изделия могут быть усиленными или облегченными, что влияет на толщину стенки. То есть, при одинаковом наружном диаметре внутренний может существенно различаться (а учитывать при замене коммуникаций нужно именно этот параметр);
• Трубы из пропилена и металла изготавливаются по разным ГОСТам, поэтому без полной информации о технических характеристиках изделий подобрать аналог сложно.

Разобраться в соответствии полипропиленовых и металлических труб поможет приведенная ниже таблица. Пользуясь данными из нее, можно быстро определиться с требуемыми параметрами нового трубопровода из полипропилена.

Обратите внимание! В таблице используется понятие «условный проход», характерное для водопроводов, которое не соответствует реальному внутреннему диаметру, а только приближено к нему и обозначает пропускную способность.

Условный проход, мм	Резьба, ø в дюймах	Наружный ø, мм
		ПП-трубы	БШ1,ЭС2	ВГП3
10	3̸4	16		17
15	½	20		21,3
20	¾	25	26	26,8
25	1	32		33,5
32	1 ¼	40	42	42,3
40	1 ½	50	45	48
50	2	63	57	60
65	2 ½	75	76	75,5
80	3	90	89	88,5
90	3 ½	101,3
100	4	110	108	114
125	5	125	133	140
150	6	160	159	165
160	6 ½	180
200	225	219
225	250	245
250	280	273
300	315	325
400	400	426

Стальные трубы, примечание:

• БШ1 – трубы бесшовные, горячедеформированные;
• ЭС2 – электросварные прямошовные;
• ВГП3 – водогазопроводные.

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.