Стальные трубы для отопления, их виды и технические характеристики

Каждый владелец собственного жилья стремится к тому, чтобы сделать свой дом уютным «гнездышком». На достижение этой цели направляются колоссальные усилия.

Сюда входит детальный расчет отделочных работ, поиски эксклюзивных мебельных наборов, разработка уникального дизайна ландшафта. Только все хлопоты могут оказаться бесполезными, если в доме холодно.

Следовательно, прокладке сети отопления и теплоизоляции дома следует уделить максимум внимания. При выполнении этой работы наступает момент, когда необходимо купить трубы для отопления.

Какие трубы выбрать из представленного многообразия? Полипропиленовые, армированные пластиковые или медные? А что, если стальные?

До недавнего времени этот вариант был самым распространенным. Системы монтировали из стальных труб. Потому, что альтернативы на тот период не было.

Но, несмотря на это, их нельзя расценивать, как пережиток прошедшего времени. Есть такие ситуации, когда данный вариант является самым оптимальным выходом для конкретной ситуации.

Например, в автономной сети, где возникает потребность проложить трубопроводы большого объема, уложенные стальные трубы для отопления называют правильным решением.

Главным достоинством стальных трубопроводов считают их прочность. Им очень сложно нанести повреждение механическим воздействием.

Небольшой показатель линейного увеличения позволяет для сети отопления из стальных труб не использовать компенсаторы. И, большой плюс стальных материалов – это отличная переносимость высокой температуры.

Они выдерживают очень высокие температуры. Также в таком отоплении может, поддерживается высокое давление. Если сварные работы в этом отоплении выполнены профессионально, то разгерметизация такой сети не угрожает.

Пожалуй, один существенный недостаток стальных изделий – это сложность их монтажа. Для соединения участков сети необходимо использовать сварочный аппарат и задействовать профессионального сварщика.

Стоимость работы мастера обойдется недешево, и габариты этих стройматериалов создают трудности при укладке.

Технические характеристики

Потребительские критерии стальных труб для отопления определяются их техническими характеристиками:

• Способ производства. Бесшовные трубы считают самыми высокопрочными, потому что шов становиться ослабленной зоной на изделии. В роли покрытия для электропроводки подойдет любая заготовка, а вот для магистрали, действующей под высоким давлением, можно устанавливать только бесшовные виды.
• Диаметр. Внутренний объем определяет размеры пропуска. Для трубопровода это важный показатель.
• Толщина стенки. От этого зависит конструкционная устойчивость и возможность выдерживать повышенное давление.
• Верхнее покрытие. Оцинкованная оболочка защищает эти материалы от коррозийного влияния. Хромированное покрытие идет как элемент декора при изготовлении мебели.
• Перфорация. Такую трубу применяют как обсадную при бурении скважин. Правда, в данной сфере эти материалы постепенно уступают место пластиковым типам.

Благодаря техническим характеристикам, применяют данные трубы во многих сферах. Если их перечислять, то проще указать те области, где их не применяют.

Электросварная труба для отопления

Изготовляется электросварная труба для отопления следующими способами:

• Электросварные с прямым швом.
• Электросварные со спиральным швом.
• Бесшовные горячедефомированные.
• Бесшовные холоднокатные.

А сам процесс проходит в такой последовательности:

1. Завернутый рулоном лист из стали разматывают и режут продольными полосками.
2. Полоски скручивают в бесконечную ленту, и это нужно для бесперебойного изготовления.
3. Ленту вальцами поддают деформированию, и она превращается в круглый патрубок с незакрытым швом.
4. Шов заваривается. Для этого используют несколько видов сварочных работ: дуговую, индукционными токами, лазером, плазмой.
5. Круглую заготовку калибруют вальцами.
6. Вихревые токи или ультразвук постоянно контролируют швы.
7. Далее выполняется разрезка на куски нужной длины.

Бесшовные трубопроводы

Стальная бесшовная труба для отопления изготовляется способом горячей деформации из монолитной детали, которая имеет форму цилиндра. По – другому их называют – цельногнутые.

Технические характеристики

Данный металлопрокат не содержит никаких швов и соединений. Их изготовляют на специальных станках.

Зависимо от вида производства бесшовные материалы могут быть горячекатными, цельногнутыми и холоднокатными.

Цельногнутые изделия получили свое название от метода производства. Такой вид стройматериалов характеризуется высокой прочностью. Также бесшовные варианты относят к толстостенным заготовкам.

Для производства в данном случае берут специальный вид стали. Еще для такого изготовления применяют различные цветные металлы. Это используют для трубопроката, который транспортирует агрессивную химическую среду.

Говоря о данном виде товаров нельзя обойти стороною интересный факт. Горячекатанные трубы нашли обширное использование в криогенной технике.

Гофрированные трубопрокаты

Стальная гофрированная труба для отопления стала применяться совсем недавно. Но, ее отличные качества обусловили широкое распространение данной продукции.

В сравнении с другими аналогами гофрированные виды проявили свое превосходство. Они прекрасно справляются со своими задачами, начиная от подводок горячего носителя тепла, и в обслуживании транспортировки низкотемпературной среды.

Благодаря усилиям разработчиков, гофрированная труба получилась очень простой для прокладки, с такой работой справятся даже любители. Для создания изгибов трубопроводов не нужно применять специальное оборудование.

Специалисты прогнозируют гофрированным изделиям большое будущее. Насколько это получится – покажет время и развитие технологий. А на данное время они уверенно переходят на лидирующие позиции.

Диаметры трубопроводов

Диаметр стальной трубы для отопления необходимо знать точно. Это позволит рассчитать количество проходящего по сети вещества. В бытовых магистралях отопления такие знания не менее важны.

Технические характеристики

К примеру, ремонтируя отопление в доме, диаметр необходимо вычислять так, чтобы в холодное время весь дом обогревался равномерно.

Существует обозначение следующих диаметров:

• Условный. Его обозначают «диаметр условный» – Ду. Это номинальная величина внутреннего объема, измеряемая в дюймах.
• Номинальный. Эти величины предоставляют буквами «диаметр номинальный» – Дн.
• Внешний диаметр. Классификацию изделий производят именно по такому признаку. Маленькие – от 5 до 102 мм. Средние – от 102 до 426. И большие диаметры от 426 и более.
• Толщина стенок заготовок. Этот сопутствующий показатель тоже является очень важным.
• Внутренний объем стальных изделий. И этот показатель стоит в числе одних из главных. Это относится к соединительным элементам участков трубопроводов.

В разных сферах строительства используют различные трубы. В связи с этим разработали нормативные документы. Например, таблица с указанными объемами. Еще для расчетов используют и специальные формулы, что существенно упрощает работу и экономит много времени.

Толщина стенок

Толщина стальных труб для отопления исчисляется по специальным формулам. Производя вычисление, округляют в сторону увеличения. Эти материалы производятся с толщиной стенок не менее полмиллиметра.

В соответствии к ГОСТам при измерениях она не может быть меньше расчетной величины, определяемой с учетом особенностей использования.

Нельзя забывать, что тепловая сеть – это магистраль, которой присущи высокие температуры. Учитывая это, рассчитывают толщину стенок используемых трубопрокатов. Например, для изделий с толщиной от 25 до 325 мм подбирают остаточные значения от 10 до 45мм.

Подсчеты на устойчивость определяют размер толщины. При этом нельзя забывать о коррозийных характеристиках среды, проходящей по данной сети. И еще при определении толщины стенок учитывают условия использования, показатель температуры и давление внутри сети.

Цены на стальные трубопрокаты для отопительных систем

Трубы стальные для отопления купить не сложно, цены на эти товары зависят от вида металлопроката и его технических характеристик.

Приобрести такие товары можно через специальные платформы для выбора и приобретения строительных материалов. На них предоставляют громадное количество предложений.

Внимательно изучив их и условия продажи, каждый может подобрать для себя наиболее оптимальный вариант.

При покупке можно выбрать не только интересующий вид металлопроката, но и условия его доставки на нужное место. При покупке клиентам также предоставляют возможность аренды оборудования ля монтажа.

Уточнять точную цену того или другого товара рекомендуют при оформлении заявки. А средний ценовой показатель одного метра товара приблизительно такой:

• Оцинкованные стальные материалы с ценой от 120 до 400 рублей.
• Неоцоинкованные материалы с ценой от 75 до 300 рублей.
• Бесшовные горячедеформированные материалы с ценой от 380 до 2500 рублей.
• Неоцинкованныен материалы стоимостью от 260 до 3300 рублей.

Стальные трубы для отопления при надлежащем качестве укладки являются долговечными изделиями. Развитие экономики немного поменяло критерии клиентов, и стальные трубопрокаты на сегодняшний день приобретают в случае крайней необходимости или при отсутствии выбора.

Но, невзирая на это, они характеризуются, как очень качественный и доступный по цене материал. Немаловажным дополнением к хорошему качеству и доступной цене будет долговечность этих изделий.

Как выбрать диаметр труб для отопления

В статье рассмотрим системы с принудительной циркуляцией. В них движение теплоносителя обеспечивается постоянно работающим циркуляционным насосом. При выборе диаметра труб для отопления исходят из того, что основная их задача — обеспечить доставку требуемого количества тепла к нагревательным приборам — радиаторам или регистрам. Для расчета нужны будут следующие данные:

• Общие теплопотери дома или квартиры.
• Мощность отопительных приборов (радиаторов) в каждой комнате.
• Протяженность трубопровода.
• Способ разводки системы (однотрубная, двухтрубная, с принудительной или естественной циркуляцией).

То есть, перед тем как приступать к расчету диаметров труб, вы предварительно считаете общие потери тепла, определяете мощность котла и рассчитываете мощность радиаторов для каждой комнаты. Нужно будет также определиться со способом разводки. По этим данным составляете схему и затем только приступаете к расчету.

Чтобы определить диаметр труб для отопления вам понадобится схема с расставленными значениями тепловой нагрузки на каждом элементе

На что еще нужно обратить внимание. На то, что маркируются у полипропиленовых и медных труб наружный диаметр, а внутренний вычисляется (отнимаете толщину стенки). У стальных и металлопластиковых при маркировке проставляется внутренний размер. Так что не забывайте эту «мелочь».

Как выбрать диаметр трубы отопления

Точно рассчитать, какого сечения трубы вам нужны, не получится. Придется выбирать из нескольких вариантов. А все потому, что добиться одинакового эффекта можно разными способами.

Поясним. Нам важно доставить к радиаторам нужное количество тепла и добиться при этом равномерного нагрева радиаторов. В системах с принудительной циркуляцией делаем мы это при помощи труб, теплоносителя и насоса. В принципе все, что нам нужно, — это за определенный промежуток времени «прогнать» определенное количество теплоносителя. Тут есть два варианта: поставить трубы меньшего диаметра и подавать теплоноситель с большей скоростью, или сделать систему большего сечения, но с меньшей интенсивностью движения. Обычно выбирают первый вариант. И вот почему:

• стоимость изделий меньшего диаметра ниже;
• с ними работать легче;
• при открытой прокладке они не так привлекают внимания, а при укладке в пол или стены требуется меньшие по размерам штробы;
• при небольшом диаметре в системе находится меньше теплоносителя, что снижает ее инерционность и ведет к экономии топлива.

Расчет диаметра медных труб отопления в зависимости от мощности радиаторов

Так как есть определенный набор диаметров и определенное количество тепла, которое по ним нужно доставить, каждый раз считать одно и то же — неразумно. Потому были разработаны специальные таблицы, по которым в зависимости от требуемого количества тепла, скорости движения теплоносителя и температурных показателей работы системы, определяется возможный размер. То есть для определения сечения труб в системе отопления находите нужную таблицу и по ней подбираете подходящее сечение.

Расчет диаметра труб для отопления производился по такой формуле (при желании можете посчитать). Затем рассчитанные значения записывались в таблицу.

Формула расчета диаметра трубы отопления

D — искомый диаметр трубопровода, мм
∆t° — дельта температур (разница подачи и обратки), °С
Q — нагрузка на данный участок системы, кВт — определенное нами количество тепла, необходимое на обогрев помещения
V — скорость теплоносителя, м/с — выбирается из определенного диапазона.

В системах индивидуального отопления скорость движения теплоносителя может быть от 0,2 м/с до 1,5 м/с. По опыту эксплуатации известно, что оптимальная скорость находится в пределах 0,3 м/с — 0,7 м/с. Если теплоноситель движется медленнее, возникают воздушные пробки, если быстрее — сильно возрастает уровень шумов. Оптимальный диапазон скоростей и выбирают в таблице. Таблицы разработаны для разных видов труб: металлических, полипропиленовых, металлопластиковых, медных. Рассчитаны значения для стандартных режимов работы: с высокими и средними температурами. Чтобы процесс подбора был более понятен, разберем конкретные примеры.

Расчет для двухтрубной системы

Имеется двухэтажный дом с двухтрубной системой отопления по два крыла на каждом этаже. Использоваться будут полипропиленовые изделия, режим работы 80/60 с дельтой температур 20 °C . Теплопотери дома составляют 38 кВт тепловой энергии. На первый этаж приходится 20 кВт, на второй 18 кВт. Схема приведена ниже.

Двухтрубная схема отопления двухэтажного дома. Правое крыло (кликните для увеличения размера) Двухтрубная схема отопления двухэтажного дома. Левое крыло (кликните для увеличения размера)

Справа размещена таблица, по которой определять будем диаметр. Розоватая область — зона оптимальной скорости движения теплоносителя.

Таблица для расчета диаметра полипропиленовых труб отопления. Режим работы 80/60 с дельтой температур 20оС (кликните для увеличения размера)

1. Определяем, какую трубу нужно использовать на участке от котла до первого разветвления. Через этот участок проходит весь теплоноситель, потому проходит весь объем тепла в 38 кВт. В таблице находим соответствующую строку, по ней доходим до тонированной розовым цветом зоны и поднимаемся вверх. Видим, что подходят два диаметра: 40 мм, 50 мм. Выбираем по понятным соображениям меньший — 40 мм.
2. Снова обратимся к схеме. Там где поток разделяется 20 кВт идет на 1-й этаж, 18 кВт отправляется на 2-ой этаж. В таблице находим соответствующие строки, определяем сечение труб. Получается, что обе ветки разводим диаметром 32 мм.
3. Каждый из контуров разделяется на две ветки с равной нагрузкой. На первом этаже вправо и влево идет по 10 кВт (20 кВт/2=10 кВт), на втором по 9 кВт (18 кВт/2)=9 кВт). По таблице находим соответствующие значения для этих участков: 25 мм. Этот размер используется и далее до того момента, пока тепловая нагрузка не снизится до 5 кВт (по таблице видно). Далее идет уже сечение 20 мм. На первом этаже на 20 мм переходим после второго радиатора (смотрите по нагрузке), на втором — после третьего. В этом пункте есть одна поправка, внесенная накопленным опытом — лучше переходить на 20 мм при нагрузке 3 кВт.

Все. Диаметры полипропиленовых труб для двухтрубной системы рассчитаны. Для обратки сечение не рассчитывается, а разводка делаются такими же трубами, как и подача. Методика, надеемся, понятна. Аналогичный расчет при наличии всех исходных данных провести будет несложно. Если решите использовать другие трубы — вам понадобятся другие таблицы, рассчитанные для нужного вам материала. Можете попрактиковаться на этой системе, но уже для режима средних температур 75/60 и дельтой 15 °C (таблица расположена ниже).

Таблица для расчета диаметра полипропиленовых труб отопления. Режим работы 75/60 и дельта 15 °C (кликните для увеличения размера)

Определение диаметра труб для однотрубной системы с принудительной циркуляцией

Принцип остается тем же, меняется методика. Давайте используем другую таблицу для определения диаметра труб с иным принципом занесения данных. В ней оптимальная зона скоростей движения теплоносителя окрашена в голубой цвет, значения мощностей находятся не в колонке сбоку, а внесены в поле. Потому сам процесс немного другой.

Таблица для расчета диаметра труб отопления

По этой таблице рассчитаем внутренний диаметр труб для простой однотрубной схемы отопления на один этаж и шесть радиаторов, подключенных последовательно. Начинаем расчет:

1. На вход системы от котла подается 15 кВт. Находим в зоне оптимальных скоростей (голубой) значения близкие к 15 кВт. Их два: в строке размером 25 мм и 20 мм. По понятным причинам, выбираем 20 мм.
2. На первом радиаторе тепловая нагрузка снижается до 12 кВт. Находим это значение в таблице. Получается, что от него идет дальше такого же размера — 20 мм.
3. На третьем радиаторе нагрузка уже 10,5 кВт. Определяем сечение — все те же 20 мм.
4. На четвертый радиатор, судя по таблице, идет уже 15 мм: 10,5 кВт-2 кВт=8,5 кВт.
5. На пятый идет еще 15мм, а после него уже можно ставить 12 мм.

Схема однотрубной системы на шесть радиаторов

Еще раз обратите внимание, что в расположенной выше таблице определяются внутренние диаметры. По ним затем можно найти маркировку труб из нужного материала.

Кажется, проблем с тем, как рассчитать диаметр трубы отопления, быть не должно. Все достаточно понятно. Но это справедливо для полипропиленовых и металлопластиковых изделий — у них теплопроводность невысокая и потери через стенки незначительные, потому при расчете их во внимание не берут. Другое дело — металлы — сталь, нержавейка и алюминий. Если протяженность трубопровода значительная, то и потери через их поверхность будут значительными.

Особенности расчета сечения металлических труб

Для больших отопительных систем с трубами из металлов необходимо учитывать потери тепла через стенки. Потери не так и велики, но при большой протяженности могут привести к тому, что на последних радиаторах температура будет совсем низкой из-за неправильного выбора диаметра.

Рассчитаем потери для стальной трубы 40 мм с толщиной стенки 1,4 мм. Потери рассчитываются по формуле:

q = k*3.14*(tв-tп)

q — тепловые потери метра трубы,

k – линейный коэффициент теплопередачи (для данной трубы он составляет 0,272 Вт*м/с);

tв — температура воды в трубе — 80°С;

tп — температура воздуха в помещении — 22°С.

Подставив значения получаем:

q = 0,272*3,15*(80-22)=49 Вт/с

Получается, что на каждом метре теряется почти 50 Вт тепла. Если протяженность значительная, это может стать критическим. Понятно, что чем больше сечение, тем больше будут потери. Если нужно учесть и эти потери, то при расчете потерь к снижению тепловой нагрузки на радиаторе добавляют потери на трубопроводе, а затем, по суммарному значению находят требуемый диаметр.

Определение диаметра труб системы отопления — непростая задача

Но для систем индивидуального отопления эти значения обычно некритичны. Тем более что при расчете теплопотерь и мощности оборудования, чаще всего округление расчетных величин делают в сторону увеличения. Это дает определенный запас, который позволяет не делать столь сложных расчетов.

Важный вопрос: где брать таблицы? Почти на всех сайтах производителей такие таблицы есть. Можно считать прямо с сайта, а можно скачать себе. Но что делать, если нужных таблиц для расчета вы все-таки не нашли. Можете воспользоваться описанной ниже системой подбора диаметров, а можно поступить по-другому.

Несмотря на то, что при маркировке разных труб указываются разные значения (внутренние или наружные), с определенной погрешностью их можно приравнять. По расположенной ниже таблице можно найти тип и маркировку при известном внутреннем диаметре. Тут же можно будет найти соответствующей размер трубы из другого материала. Например, нужен расчет диаметра металлопластиковых труб отопления. Таблицу для МП вы не нашли. Зато есть для полипропилена. Подбираете размеры для ППР, а потом по этой таблице находите аналоги в МП. Погрешность естественно, будет, но для систем с принудительной циркуляцией она допустима.

Таблица соответствия разных типов труб (кликните для увеличения размера)

По этой таблице вы легко определите внутренние диаметры труб системы отопления и их маркировку.

Подбор диаметра трубы для отопления

Этот метод основан не на расчетах, а на закономерности, которая прослеживается при анализе достаточно большого количества систем отопления. Это правило выведено монтажниками и используется ими на небольших системах для частных домов и квартир.

Диаметр труб можно просто подобрать следуя определенному правилу (кликните для увеличения размера)

Из большинства котлов отопления выходят патрубки подачи и обратки двух размеров: ¾ и ½ дюйма. Вот такой трубой и делается разводка до первого разветвления, а дальше на каждом разветвлении размер уменьшается на один шаг. Таким способом можно определить диаметр труб отопления в квартире. Системы обычно небольшие — от трех до восьми радиаторов в системе, максимум — две-три ветки по одному-два радиатора на каждой. Для такой системы предложенный способ — отличный выбор. Практически также дело обстоит и для небольших частных домов. А вот если имеется уже два этажа и более разветвленная система, то приходится уже считать и работать с таблицами.

Итоги

При не очень сложной и разветвленной системе диаметр труб системы отопления можно рассчитать самостоятельно. Для этого нужно иметь данные о теплопотерях помещения и мощности каждого радиатора. Затем, используя таблицу, можно определить сечение трубы, которая справится с подачей требуемого количества тепла. Рассечет сложных многоэлементных схем лучше доверить профессионалу. В крайнем случае рассчитать самостоятельно, но постараться, как минимум, получить консультацию.