Какой диаметр труб из полипропилена для отопления выбрать. Трубный материал для коммуникаций. На что влияют параметры трубы

Какой диаметр труб из полипропилена для отопления выбрать. 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 95⁰С. Допускается даже кратковременная эксплуатация таких труб при температуре воды в 120⁰С, так как отличительной особенностью этих изделий являются толстые стенки.

Образцы полипропиленовых труб, армированных алюминием.

*

Основная статья про полипропиленовые трубы .

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/м⁰С, тогда как для каналов со стенкой из однородного полипропилена это значение около 0,15 мм/м⁰С. Исходя из этого, для холодного водоснабжения подходят однородные изделия, а для систем отопления и ГВС применяют только армированный полипропилен .

Лучший диаметр полипропиленовых труб для отопления. Полипропиленовые трубы для отопления: виды, характеристики, свойства

Совсем недавно при монтаже отопительных систем стали использовать трубы из обычного полипропилена, или как их еще называют, трубы ппр. Однако со временем стало понятно, что данный материал не совсем подходит для этих целей. Под воздействием давления и высоких температур, ППР трубы для отопления становились очень подверженными деформации.

И их эксплуатационный срок в итоге оказался гораздо ниже по сравнению с тем, который указывали производители. Отличным решением стала своеобразная модернизация этих труб – применение при их изготовлении технологии армирования. Это позволило исправить имеющиеся недостатки, сохранив все преимущества изделий из полипропилена. Читайте также: " Особенности и характеристики полипропиленовых труб, виды материала ".

На сегодняшний день выделяют следующие виды армированных полипропиленовых труб:

• с алюминием – они сделаны с применением алюминиевой фольги, которая, в зависимости от технологии изготовления может находиться на поверхности трубы или между слоями пропилена (так называемая, сэндвич-технология) и предотвращает трубы от негативных последствий чрезмерного теплового расширения;
• со стекловолокном – при изготовлении которых достигается монолитность конструкции за счет прочного, литого соединения полипропилена и стекловолокна. Это, в свою очередь, придает трубам особую прочность и не приводит к расслаиванию ни в процессе монтажа, ни при дальнейшей эксплуатации.

Важно учитывать, что полипропиленовые трубы для отопления с армированием из алюминия нуждаются в предварительной тщательной зачистке, во избежание расслоения в местах сварки и при последующем использовании.

Трубы с армированием из стекловолокна лишены такого недостатка, поэтому перед сваркой в зачистке не нуждаются.

Чтобы свести к минимуму приобретение подделки и избежать моментов, связанных с низким качеством труб (например, их сильным расслоением), выбирать изделия следует только у проверенных производителей и надежных поставщиков.

К сожалению, технология армирования полипропиленовых труб не способна полностью предотвратить влияние теплового расширения и вызванную им последующую деформацию. Поэтому, делать выбор в пользу того или иного типа изделия следует, исходя из имеющихся материальных средств и индивидуальных предпочтений.

Также, очень важно знать, что наиболее подходящими для систем отопления станут трубы именно из полипропилена. Дело в том, что трубы из поливинилхлорида (ПВХ) или полиэтилена низкого давления (ПНД) из-за излишней мягкости, более пригодны для организации холодного водоснабжения или, в некоторых случаях, канализации. В этом плане, такие преимущества полипропиленовых труб, как легкость, прочность и надежность, очевидны и служат дополнительным плюсом в пользу их приобретения.

К основным техническим характеристикам полипропиленовых труб для отопления относят:

1. Устойчивость к давлению . Это свойство полностью зависит от температуры теплоносителя – чем она выше, тем меньшее давление в системе является допустимым. Так, большинство полипропиленовых труб могут выдерживать давление в пределах 4 – 6 атм при температуре теплоносителя в 70ºС.
2. Устойчивость к высоким температурам . Как правило, полипропиленовые трубы достаточно легко переносят кратковременные колебания температуры теплоносителя до 95ºС. Очевидно, что подобные перепады для отопительных систем жилых помещений являются скорее исключением. Так как температура размягчения полимера составляет 110 – 140ºС, а температура плавления 140 – 170ºС, это еще раз подтверждает целесообразность использования полипропиленовых труб для отопления (прочитайте также: " Характеристики полимерных труб для отопления, особенности соединения и монтажа ").
3. Устойчивость к появлению коррозии . Отсутствие реакции на постоянный контакт с водой, наличие гладких поверхностей, препятствующих накоплению солей, делают полипропиленовые трубы достойными конкурентами по сравнению с остальными изделиями.
4. Низкую теплопроводность . В связи с чем на трубах не образуется конденсат, а температура поверхности будет практически такой же, как и температура теплоносителя.
5. Длительный эксплуатационный период . По заверениям производителей, допустимый срок службы полипропиленовых труб составляет порядка 50 лет, в то время как для стальных труб эта цифра колеблется в пределах 20 – 30 лет. Конечно же, на данное свойство будут оказывать влияние и схема отопительной системы, и рабочее давление, и перепады температуры теплоносителя.

Диаметр полипропиленовых труб для отопления частного дома. Сравнение однотрубной и двухтрубной систем

Мы уже выяснили, как рассчитать трубы для отопления, и какой диаметр нужен для обоих видов систем. Для закрытых контуров, при площади помещения от 120 м2, этот показатель составляет 32 мм для полипропилена. При этом условный проход для изделий с номинальным давление 20 и 25 атмосфер составляет 21,2 мм. Для изделий с номинальным давлением 10 атмосфер условный проход составляет 20,4 мм, а наружный диаметр 25 мм.

Перед тем как рассчитать количество труб для отопления, сравним выгоды от монтажа однотрубной («Ленинградки») и двухтрубной («попутки») системы:

• КПД – однозначно, «попутки» эффективнее обогревают помещение, чем однотрубные;
• экономия средств – все, что можно сэкономить на «Ленинградке» это какой-то отрезок контура и все.

Количество тройников будет одинаковым, кранов тоже, а вот переходников, возможно, потребуется больше. Представьте контур, от которого с небольшим промежутком отходит два патрубка. Один из них идет на вход в радиатор, а второй возвращает теплоноситель обратно в систему. Получается что отрезок между патрубками – это байпас. Чтобы циркуляция в батарее была лучше, байпас нужно сделать меньшего диаметра, чем основной контур отопления. Из этого следует, что потребуется еще пара единиц фурнитуры. Получается, что меньше тратим денег на трубы и больше на фурнитуру, в итоге экономии никакой, при этом КПД ниже.

В итоге, из этого можно сделать вывод, что рассказы о том, какая хорошая и дешевая однотрубная система отопления просто несостоятельны.

Диаметр труб отопления таблица. Вопросы подбора диаметра отопительного трубопровода

Трубы выпускаются стандартных диаметров, из которых и нужно сделать выбор. Наработанные типовые решения по подбора диаметров труб для отопления дома, руководствуясь которыми в 99% случаев можно сделать оптимальный правильный выбор диаметра без выполнения гидравлического расчета.

Наработанные типовые решения по подбору диаметров труб для отопления дома. Стандартные наружные диаметры полипропиленовых труб - 16, 20, 25, 32, 40 мм. соответствующий этому значению внутренний диаметр труб марки РN25– 10,6, 13,2, 16,6, 21,2, 26,6 мм соответственно. Более подробная информация по внешним диаметрам, внутренним диаметрам и толщине стенки полипропиленовых труб приведена в таблице.

Какими диаметрами, и 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 0,3-0,8 м/сек.

Какой диаметр трубы для радиаторов отопления. Двухтрубный контур в частном доме

Для начала немного обобщим. Возьмём для примера расчет диаметра труб из полипропилена для отопления в частном доме. В основном для контура применяют изделия сечением 25 мм, а отводы к радиаторам ставят 20 мм. Благодаря тому, что размер труб для отопления в частном доме, использованных в качестве патрубков к батареям меньше, происходят следующие процессы:

• скорость теплоносителя растет;
• улучшается циркуляция в  радиаторе ;
• батарея прогревается равномерно, что важно при нижнем подключении.

Также возможны комбинации диаметра основного контура 20 мм и отводов 16 мм.

Чтобы убедиться в вышеуказанных данных, можно провести расчет диаметра труб для отопления частного дома самостоятельно. Для этого потребуются следующие значения:

• квадратура помещения.

Зная количество отапливаемых квадратных метров, мы можем рассчитать мощность котла и какой диаметр трубы выбрать для отопления. Чем мощнее нагреватель, тем большего сечения изделия можно использовать с ним в тандеме. Для обогрева одного квадратного метра помещения потребуется 0,1 кВт мощности котла. Данные справедливы если потолки составляют стандартные 2,5 м;

• теплопотери.

Показатель зависит от региона и утепления стен . Суть в том, что чем больше теплопотери, тем мощнее должен быть нагреватель. Чтобы обойти сложные вычисления, которые в приблизительном расчете неуместны, просто нужно добавить 20% к мощности котла, рассчитанной выше;

• скорость воды в контуре.

Допускается скорость теплоносителя в диапазоне от 0,2 до 1,5 м/с. При этом в большинстве расчетов диаметра труб для отопления с принудительной циркуляцией принято брать среднее значение в 0,6 м/с. При такой скорости исключается появление шума от трения теплоносителя об стенки;

• насколько остывает теплоноситель.

Для этого от температуры подачи отнимают температуру обратки. Естественно, точных данных вы не можете знать, тем более что находитесь на этапе проектирования. Поэтому оперируйте средними данными, которые составляют 80 и 60 градусов, соответственно. Исходя из этого, теплопотери составляют 20 градусов.

Теперь сам расчет как подобрать диаметр трубы для отопления. Для этого возьмем формулу, в которой изначально есть две постоянные величины, сумма которых составляет 304,44.

Условный проход контура, возведённый в квадрат = 304,44 х (квадратура помещения х 0,1 кВт + 20%) / теплопотери теплоносителя / скорость потока.

Последнее действие – это извлечение корня квадратного из полученного результата. Для наглядности посчитаем, какого диаметра трубы использовать для отопления частного дома с одним этажом площадью 120 м²:

304,44 х (120 х 0,1 + 20%) / 20 / 0,6 = 368,328

Теперь вычислим корень квадратный из 368,328, что равно 19,11 мм. Перед тем как выбрать диаметр трубы для отопления,   еще раз делаем акцент на том, что это так называемый условный проход. У изделий из разного материала отличается толщина стенок. Так, например, у полипропилена стенки толще, чем у металлопластика. Раз уж мы в качестве образца вяли полипропиленовый контур, продолжим рассматривать этот материал. В маркировке этих изделий указывается наружное сечение и толщина стенок. Методом отнимания узнаем нужную нам величину и подбираем в магазине.

Соотношение наружного и внутреннего диаметра полипропиленовых труб

Для удобства воспользуемся таблицей.

По результатам таблицы можно сделать вывод:

• если достаточно номинального давления в 10 атмосфер, то подходит наружное сечение трубы для отопления в 25 мм;
• если требуется номинальное давление в 20 или 25 атмосфер, то 32 мм.

Какой диаметр трубы для отопления в квартире. Диаметр труб и его влияние на КПД системы отопления

Система отопления функционирует эффективно только тогда, когда проект трубопровода выполнен корректно. На этапе планирования важно рассчитать вероятные теплопотери и попытаться их максимально сократить. Иначе, несмотря на внушительные энергозатраты, отопительная система справляться со своими задачами полноценно не будет.

При покупке труб для монтажа отопительной сети необходимо учитывать не только физико-химические характеристики материала, но и то, какой длины и диаметра будет ваш трубопровод. Такой подход позволит создать экономичную систему отопления с высоким КПД.

Сечение труб влияет на гидродинамику трубопровода, поэтому выбор диаметра труб для отопления нельзя проводить бездумно.

Многие думают, что с увеличением диаметра труб отопления растет эффективность самой системы. Но это утверждение ошибочно. При неоправданно большом диаметре давление в системе отопления снижается, достигая минимальных значений, что приводит к отсутствию отопления в доме как такового.

Как подобрать диаметр трубы, если планируется монтаж трубопровода в частном коттедже? В первую очередь ориентируйтесь на то, каким способом теплоноситель будет подаваться в вашу отопительную систему. Если вы подключены к централизованной магистрали, то расчет осуществляется так же, как и при проведении тепла в квартире.

Таблица расхода теплоносителя, скорости его движения и потерь давления стальных и ПЭ труб различных диаметров  

Но если ваш дом оснащен автономной отопительной системой, тут диаметр зависит от материала изготовления труб и от схемы отопления. Например, для сети с естественной циркуляцией теплоносителя понадобятся трубы одного диаметра, а при добавлении в систему насоса – другого.

Какой диаметр трубы для отопления в частном доме. Влияние характеристик на КПД

Грамотно разработанный проект трубопровода положительно влияет на производительность системы обогрева. От поперечного сечения компонентов зависит пропускная способность конструкции. Параметр показывает объем горячей жидкости, которая за единицу времени пройдет на постоянной скорости.

На производительность инженерной сети часто влияют факторы. КПД контура зависит от 4 обстоятельств:

• Пропускная способность и теплоотдача. Характеристика подчиняется количеству воды в системе.
• Давление. Параметр в отопительной сети связывают с температурой и скоростью.
• Теплопотери. На участках стыков и на сгибах будет снижение показателей.
• Шум. Чем быстрее двигается жидкость, тем сильнее звук.

В отопительной системе при постоянном расходе теплоносителя и уменьшении диаметра происходит увеличение темпа движения воды. На линиях с небольшим сечением будет усиливаться скорость жидкости. Из-за низкого давления в габаритных конструкциях стремительность потока снижается.

Если диаметр труб для отопления частного дома слишком велик, то мощности встроенного в котел насоса не хватит для перемещения. В большой системе будет много теплоносителя, поэтому оборудование не справится с движением такого объема жидкости. На подогрев избытка воды придется тратить больше энергии и времени, что снижается КПД сети и увеличиваются потери. При прохождении через все комнаты влага быстро остывает.

Диаметр труб отопления многоквартирного дома. Диаметр труб отопления в многоквартирном доме

В России первые эффективные устройства водяного отопления зданий разработал русский ученый П.Г. Соболевский в 1834–1841 году. Он впервые провел расчет диаметра трубы для отопления.

В наше время для создания наиболее благоприятных условий проживания и труда людей разрабатываются и внедряются самые передовые методы отопления помещений. Одновременно совершенствуются и упрощаются способы расчета диаметров труб.

Как диаметр трубы влияет на эффективность отопительной системы

Расчет диаметра труб поможет избежать излишних потерь тепла и затрат энергии на обогрев помещения. Процесс позволяет определить габариты, которые следует учитывать при планировании дизайна помещений.

Даже если при строительстве жилого дома, производственного здания, строения будут использованы самые современные теплоизоляционные материалы, но будут допущены просчеты в выборе диаметра труб, то поддержание нужной температуры в помещениях станет для застройщика нерентабельным. В некоторых случаях может произойти сбой или выход из строя всей системы.

Для достижения максимально возможной эффективности системы к проектированию нужно подходить комплексно. Подбор каждого звена — котла, труб, радиаторов, циркуляционного насоса — проводится с учетом всех особенностей каждого индивидуального проекта.

Какие данные нужны учитывать для расчета

Расчет будет рассматриваться на примере системы с принудительной циркуляцией, которая обеспечивается за счет работы насоса.

Для расчета необходимы такие данные:

• дельта температур теплоносителя на входе в систему и на обратке;
• скорость теплоносителя;
• мощность отопительной системы;
• общие теплопотери помещения (дом, квартира);
• протяженность трубопровода;
• мощность радиаторов каждой комнаты;
• способ разводки;
• материал труб.

Формула определения диаметра трубы

Профессиональный расчет диаметра труб достаточно сложен и доступен только специалистам-теплотехникам. Сейчас накоплен богатейший опыт использования в том или ином случае определенных труб. Результатом стала систематизация данных и занесение их в стандартные таблицы.

Таблица соответствия диаметров самых распространенных видов труб.

Условный проход (Dy) трубы, мм

Диаметр резьбы (G), в дюймах

Наружный диаметр (Dh), мм

Стальная шовная, водо- и газопроводная

Для тех ситуаций, когда нужно самостоятельно рассчитать диаметр трубы для отопления, существует упрощенная формула расчета:

D = √ ((314 × Q) / (V × ∆t))

• D — искомый диаметр трубопровода, мм;
• ∆t — дельта температур (разница на входе и обратке), С°;
• Q — нужная тепловая мощность, кВт. Определенное (формула ниже) количество тепла, необходимое для обогрева помещения;
• V — скорость теплоносителя, м/с. Выбирается из определенного диапазона.

Расчет дельты температур

На подаче стандартная температура воды не должна быть менее 90°С, а на выходе теплоноситель остывает до 65–70°С. В итоге значение ∆t — 20–25°С.

Порог скорости теплоносителя:

1. Минимальный уровень составляет 0,2–0,25 м/сек. При меньшей скорости начинает происходить выделение воздуха из теплоносителя. Это приводит к образованию воздушных пробок. Следствием становится частичная либо полная потеря работоспособности системы отопления.
2. Верхний уровень может достигать 0,6–1,5 м/сек. По мере приближения его к максимальному показателю увеличиваются гидравлические шумы.

Расчет минимально необходимой тепловой мощности

Чтобы определить минимально необходимую мощность отопительной системы, можно использовать такую упрощенную формулу:

Qt = V × ∆t × K : 860

• Qt — нужную тепловую мощность, в кВт/час;
• V — объем обогреваемого помещения, в м²;
• ∆t — разницу температур снаружи и внутри помещения, °С;
• К — коэффициент теплопотерь строения;
• 860 — перевод в кВт/час.

Упрощенные значения коэффициента теплопотерь для различных видов построек

Расчет теплопотерь дома – важнейший фактор для эффективного проектирования отопительной системы. Он поможет спрогнозировать смету на монтаж и расходы на отопление в планируемом строении.

Теплопотери любого помещения зависят от трех базовых параметров:

1. Объем помещения – нужно узнать количество воздуха, который необходимо нагреть.
2. Разница температур внутри и снаружи: чем больше этот параметр, тем быстрее происходит теплообмен и скорее охлаждается помещение.
3. Теплопроводность ограждающих конструкций — способность стен, окон, крыши удерживать тепло.

В данном случае можно воспользоваться такими значениями коэффициента (К) для различных видов построек:

1. 3–4 — постройка, не имеющая дополнительной утепляющей защиты (упрощенная конструкция из дерева или металлических листов).
2. 2–2,9 — невысокая степень теплоизоляции (строения с кладкой в один кирпич, не утепленный сруб).