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.

Выбор диаметра полипропиленовых труб по таблице

Процедура выбора труб требует особенно внимательного отношения, где необходимо принимать во внимание множество нюансов. Среди них важными являются физико-химические свойства. В список следует включить и длину и диаметр выбираемых изделий. Может быть, кто-то не знает, но такая характеристика, как диаметр оказывает непосредственное влияние на гидродинамику всей системы отопления. Наибольшее распространение среди трубных изделий, применяемых для частных домов, получили конструкции, диаметр которых достигает порядка 16-40 мм.

Особенностью труб подобных размеров является то, что им под силу справляться с давлением в отопительной системе. Вдобавок к этому они демонстрируют простоту при эксплуатации. Это же можно отметить и в отношении выполнения установочных работ. С их помощью можно эффективно решать проблему по организации разводки трубопровода открытым путем.

Какой внутренний диаметр полипропиленовых труб применяется для отопления

Для определения подходящего размера можно воспользоваться таблицей или выполнить расчет внутреннего диаметра труб, используя следующую формулу:

d = √(4-U-1000/πL), где

U — параметр, который определяется как суммарная норма потребления воды в доме, которую должен обеспечивать используемый водопровод,

π — 3,14,

L — скорость течения воды, если используются трубные изделия большого диаметра, то этот параметр определяется показателем 1,5-2 м/с, а для изделий с небольшим диаметром — 0,7-1,2 м/с.

Чаще всего трубы на основе полипропилена имеют внутренний диаметр, равный порядка 20-32 мм. Если планируется выполнить установку теплого пола, то обычно выбор останавливают на конструкциях из пластика, диаметр которых достигает 16 мм. При этом необходимо еще до монтажа понять, насколько сложными окажутся работы, и с учетом этого подобрать материал, который сможет выдержать все нагрузки. При определении сечения трубы необходимо принимать во внимание множество факторов, которые характерны для эксплуатации систем отопления.

Среди множества характеристик наиболее значимыми принято считать:

• температуру носителя;
• скорость течения;
• длину трубопровода;
• диаметр трубы;
• давление горячей воды.

Распространено мнение, что лишь при условии грамотно выполненного расчета внутреннего диаметра полипропиленовых труб, используемых в системе отопления, можно обеспечить наиболее эффективную и надежную работу системы. При совершении просчетов с определением размера полипропиленовой трубы высока вероятность, что в процессе эксплуатации системы возникнут определенные проблемы.

Скажем, подобрав диаметр, несколько больше требуемого, можно столкнуться с ситуацией, когда давление в отопительной системе не будет дотягивать до оптимального уровня, следствием этого станет недостаточная циркуляция воды по всем квартирам в многоквартирном здании. Чтобы обеспечить правильную работу системы, необходимо грамотно выполнить ремонтные работы, суть которых сводится к установке труб, имеющих подходящий диаметр.

Как правильно подобрать нужный диаметр полипропиленовой трубы для отопления

Если задача по организации системы отопления возникла в частном доме или коттедже, то решать этот вопрос необходимо, принимая во внимание то обстоятельство, что диаметр будет постоянен лишь при условии, что будет производиться прямое подключение к центральной системе отопления. Если речь идет об использовании автономной системы, то в этом случае допускается применять трубы любого размера. Здесь окончательное решение должен принять сам владелец дома.

При подборе заготовок, обладающих подходящими характеристиками, в обязательном порядке должны быть приняты во внимание все нюансы. В первую очередь это касается ситуации, когда в доме используется естественная система отопления, в которой определяющая роль не будет отводиться сечению и мощности насоса. Подобную особенность принято считать одним из преимуществ этой отопительной системы.

Из минусов подобной системы следует выделить небольшой радиус действия, а также высокие расходы на приобретение элементов большего диаметра, которые придется использовать в подобной ситуации.

Чтобы система работала наиболее эффективно, владельцу следует позаботиться о поддержании оптимального уровня давления. Только при выполнении этого условия можно добиться того, что циркулирующий теплоноситель сможет спокойно миновать любые препятствия на своем пути. Говоря о подобных барьерах, в первую очередь, подразумевается ситуация с трением жидкости о стенки отвода или крана нагревательного прибора.

Необходимо отметить, что длина и диаметр элементов трубопроводов непосредственным образом влияют на сопротивление и скорость перемещения жидкости. Если теплоноситель будет течь довольно быстро, а трубы будут отличаться маленьким сечением и значительной протяженностью, то это приведет к увеличению сопротивления на пути воды.

Какие трубы подойдут для систем отопления

Процедура монтажа каждой отопительной системы требует в обязательном порядке выполнения такой работы, как разработка схемы проекта. Далее, уже начинают готовить все необходимые материалы и инструменты, которые потребуются для выполнения установочных работ:

После решения этого вопроса уже можно думать непосредственно об установке полипропиленовых труб.

Когда будет решаться вопрос выбора подходящих элементов, необходимо учитывать особенности помещения, не забывая и о типе отопления. Занимаясь проведением подготовительных мероприятий, необходимо сразу же оценить всю сложность работ и соотнести их со своими возможностями, чтобы понять, насколько реально реализовать этот замысел.

Дело в том, что не во всех ситуациях владелец способен своими руками выполнить подобную работу. Порой некоторые владельцы не решаются брать на себя подобную ответственность и просто приглашают квалифицированных специалистов.

При организации систем отопления у владельца есть возможность выбрать следующие виды конструкций для трубопровода:

• полипропиленовые трубы;
• металлические трубы;
• металлопластиковые трубы.

Каждому из перечисленных изделий присущи свои плюсы и минусы, обусловленные особенностями применяемых для них материалов. Об этом моменте в обязательном порядке нужно помнить, когда будет решаться вопрос с выбором подходящего варианта для своей системы.

Среди предложенных конструкций наилучшими являются изделия из пропилена. Металлические трубы имеют достаточно недостатков, среди которых следует отметить высокую стоимость и наличие трудностей при работе. Не менее важным недостатком является восприимчивость к коррозионным процессам, что негативным образом сказывается на их сроке эксплуатации.

Что же касается металлопластиковых изделий, то они отличаются более доступной ценой, не создают проблем в использовании. Однако в плане надежности и прочности они проигрывают аналогам из полипропилена. По этой причине сразу нужно отказаться от подобного варианта конструкции для устройства на их основе систем отопления.

На основании этого напрашивается вывод, который сводится к следующему: наилучшим решением для устройства системы является полипропилен, поскольку он идеально подходит для сборки труб, по которым будет циркулировать вода.

Следует помнить о том, что полипропиленовые конструкции бывают разных видов: одни предназначены для обеспечения циркуляции горячей воды, а другие – холодной. По этой причине и выбирать материал нужно с учетом конкретного вида запланированных работ.

Скажем, если планируется прокладывать трубы для отопления, по которым будет течь горячая вода, то сразу следует отказаться от применения для них конструкций, рассчитанных на холодную воду. Дело в том, что в этом случае будет преобладать иной температурный режим, что, в конечном итоге, приведет к нарушениям эксплуатационных условий, а это может закончиться возникновением неполадок в системе.

Преимущества полипропилена

Если владелец решает задачу по устройству в доме теплого пола или отопительной системы, то он, без сомнения, может останавливать выбор на трубах из полипропилена. Во многом подобное решения является предпочтительным ввиду наличия у этих конструкций множества положительных характеристик. В числе наиболее значимых являются следующие:

• надежность;
• длительный срок эксплуатации, который может достигать 100 лет;
• высокая устойчивость к коррозионным процессам;
• отсутствие минеральных осадков;
• неподверженность воздействию со стороны химических веществ;
• отсутствие проблем при сборке;
• особенности конструкции позволяют выполнять ремонтные работы при возникновении неисправности или поломок;
• невысокая стоимость.

Недостатки полипропилена

Если говорить о минусах, которые характерны для подобного типа материалов, то первую очередь необходимо отметить возгораемость и подверженность высоким температурам.

Приступая к организации в доме отопительной системы, очень важно подобрать диаметр, который будет иметь конструкция трубопровода. Причем не следует выбирать слишком большой диаметр полипропиленовых труб, так как это негативно повлияет на работу системы.

Монтаж систем отопления с применением полипропиленовых труб

Одним из важных этапов установки отопительной системы является решение вопроса со схемой, которой придется придерживаться при выполнении работ. А если говорить об использовании полипропиленовых конструкций, то здесь могут быть задействованы следующие варианты:

1. Движение жидкости в отопительной системе самотеком. Такой вариант позволяет владельцу отказаться от использования циркуляционного насоса, поскольку жидкость в системе будет течь естественным путем. Подобную схему можно реализовать в помещениях, которые отличаются нестабильностью подачи электричества, из-за чего очень трудно поддерживать работу насоса в непрерывном режиме.
2. Нижняя система розлива в отоплении. Особенностью подобной схемы является использование лучевой разводки, в основе которой лежит применение насоса, обеспечиваемого повышением напора воды, что достигается за счет меньшего диаметра.
3. Допустимой является схема, при которой одно- и двухтрубные системы подключаются к радиатору, что реализуется посредством бокового или нижнего вида подключения.

Установка систем отопления из полипропиленовых труб

При желании произвести установку пропиленовых компонентов системы трубопровода можно и своими руками, не прибегая к услугам профессионалов. Сама процедура выполняется при помощи сварки. Причем здесь недопустимо использовать резьбовые соединения, чтобы скрепить между собой элементы из полипропилена.

Еще до начала пайки необходимо подготовить сборочные компоненты, нарезать их на фрагменты требуемой длины, для чего используют специальные ножницы. Это необходимо сделать особенно аккуратно, чтобы придать отрезкам ровные края и исключить образование заусенцев. На эту работу уходит достаточно небольшое количество времени.

Сварочные работы выполняются с применением соответствующего оборудования, которое рассчитано на проведение подобных операций. Чтобы соединить элементы трубопровода таким методом, следует поместить трубу в насадку подходящего диаметра, после чего ее подвергают нагреву, доводя до температуры в 260 градусов. Процедура нагрева трубы может занять разное время, на это оказывает влияние в первую очередь диаметр изделия. Скажем, если размер трубы составляет 20 мм, то достаточно будет нагрева продолжительностью 5 секунд. При большем же диаметре конструкции, которая, скажем, имеет величину 50 мм, на нагрев потребуется затратить 18 секунд.

Заключение

Устройство системы отопления в квартире или загородном доме требует учета большого количества характеристик, среди которых немаловажную роль играет выбор диаметра для полипропиленовых труб. Этому моменту необходимо уделять большое внимание, помня о том, что это скажется не только на простоте выполнения работ по монтажу системы отопления, но и качество ее работы.

Поэтому если вы решили своими руками выполнить эту работу, необходимо в первую очередь подготовить необходимые материалы. Трубы должны быть подобраны только с учетом будущих условий их эксплуатации, а также необходимости обеспечения достаточной циркуляции. В противном случае не ко всем потребителям вода будет поступать в достаточном количестве.