Ювелирное обозрение

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.

Полипропиленовые трубы, муфти и фитинги

В этой статье мы рассмотрим полипропиленовые трубы для отопления и их технические характеристики, которые указаны в маркировке. Немного остановимся на материалах, которые применяются для производства и армирования.

Материалы и характеристики

Знать диаметр – это только полдела, но придя в магазин, вы столкнетесь с разнообразием материалов. Трубы полипропиленовые для отопления соответствуют ГОСТу Р 52134–2003. Они изготавливаются из трех видов пластика, два из которых могут применяться для систем горячего водоснабжения и отопления:

• состоящих из одинаковых структурных единиц. Их молекулярные связи не выдерживают нагревания, соответственно, неприменимы для систем с высокой рабочей температурой;
• состоящие из разных структурных единиц. Неоднородность связей между молекулами делает их устойчивыми к нагреванию, при этом материал не теряет свою естественную эластичность;
• состоящих из кристаллов. Имеют самую прочную и устойчивую к повышению температуры структуру при этом теряют в эластичности.

В маркировке полипропиленовых труб для отопления указывается их наружный диаметр. Обращайте на это внимание, когда нужно соединить контур квартиры с центральным стояком. При равном наружном сечении металлические и полипропиленовые трубы имеют различный внутренний условный проход, у металла он шире.

Обязательно выбирайте армированные изделия. В качестве армировочного материала применяют алюминий и стекловолокно. Лучше отдать предпочтение последнему, так как при монтаже не нужно снимать слой армирования на глубину соединения контура с муфтами и фитингами. Армирование алюминием осуществляется:

• монолитным слоем;
• слоем с множественными отверстиями.

И алюминиевый, и стекловолоконный слои армирования находятся между двух слоев пластика. Армирование нужно только для того, чтобы компенсировать увеличение контура в длину при нагревании. Об усилении изделия речи не идет, так как пластик и без этого очень прочный. Неармированные изделия не подходят, так как у них слишком высокий коэффициент линейного расширения, который равен 0,15 мм/м. Для сравнения у армированных изделий он составляет 0,02 мм/м. Трубы полипропиленовые для отопления имеют стандартные размеры. Они продаются отрезками, длина которых составляет четыре метра.

Для наглядности проведем расчет. Возьмем один метр контура, в котором циркулирует вода, нагретая до 80 градусов. Умножим температуру на коэффициент линейного расширения и получим следующие значения:

• для армированных изделий – удлинение на 1,6 мм;
• для неармированных изделий – удлинение на 12 мм.

Также в маркировке указано номинальное давление. Обозначается латинскими буквами РN. К примеру, изделие с маркировкой РN16 выдерживает 16 атмосфер, но это не максимум его возможностей. Он может выдержать и большее кратковременное повышение. Номинальное давление – это показатель, при котором срок службы полипропиленовых труб составит полстолетия. Расчет выполнен при помощи специальных программ, где температура воды закладывается равной 20 градусам. Это важно, при увеличении температуры срок службы будет, естественно, меньше, так как, нагреваясь, пластик меняет своих механические характеристики.

Расчет диаметра для центрального отопления

В поисках расчетов было изучено много материала, часто не дающего конкретного ответа на вопрос о том, какого должны быть размера полипропиленовые трубы для отопления. Как выбрать диаметр таким образом, чтобы система была сбалансированной. В принципе, чтобы сделать точные вычисления с учетом всех факторов, нужно быть реально специалистом и получить профильное образование. Расчет диаметра трубы входит в гидравлический расчет отопления, который осуществляется при помощи специальных профильных программ. Все остальные методы подсчета будут приблизительные.

Толщина полипропиленовых труб для отопления в частных домах и квартирах с центральным отоплением обычно не превышает 25 мм. Также используют изделия 20 и 16 мм.

Все просто, когда нужно определить диаметр полипропиленовой трубы для отопления в квартирах с центральным отоплением. От стояка, проходящего через все этажи, в каждую квартиру выходит патрубок. Его сечение, естественно, меньше, чем у самого стояка. Чтобы правильно определить, какой диаметр полипропиленовых труб нужен для центрального отопления, нужно всего лишь подобрать размер сечения к патрубку. Следите за тем, чтобы не было заужения контура. Вот и все, дело за выбором материалов. Обратите внимание, на то, что совпадать должно внутреннее сечение, а не наружное.

Расчет диаметра для автономного отопления

Вопросы о том, как выбрать диаметр полипропиленовых труб для отопления появляются при монтаже

Расчет диаметра полипропиленовой трубы для отопления

контуров в частных домах. Сразу отметим – расчеты приблизительные, но это не означает, что они не правильные. Также их можно применять для контуров квартир с центральным отоплением. Определяющие параметры диаметра полипропиленовой трубы для отопления частного дома:

• площадь отапливаемого помещения.

От этого зависит, сколько потребуется тепла для обогрева до необходимого уровня. Чтобы не углубляться в дебри формул можно последовать всеобщему примеру и взять в расчет 0,1 кВт энергии на один метр квадратный, при стандартной высоте потолков 2,5 м. Конечно, нужно учитывать степень утепления помещения, исходя из которого, вычисляется коэффициент теплопотерь. Но дабы не запутаться, просто добавляем 20% к необходимому количеству киловатт;

Этот показатель варьируется от 0,2 до 1,5 м/с. Чем больше скорость потока, тем давление в контуре выше. Часто это приводит к появлению шума в системе, из-за трения теплоносителя о стенки. Для расчета диаметра труб принято использовать значение до 0,6 м/с – оптимально для автономных контуров частных домов. Оттого, какие диаметры полипропиленовых труб для отопления подобраны, зависит и скорость циркуляции. Чем толще контур, тем вода течет медленнее;

• разница температуры подачи и обратки.

Показатель достаточно индивидуальный. Он зависит и от мощности котла, и от материала труб, их утепления, а также от скорости теплоносителя. Стандартами определено, что подача осуществляется при температуре 80 градусов, при этом на обратном потоке будет около 60 градусов. Теплоноситель остывает на 20 градусов, обычно это значение и берется в расчет.

Какого диаметра полипропиленовые трубы использовать для отопления одноэтажного дома площадью 80 кв.м:

• в формуле присутствуют две постоянные величины, перемножив которые получаем значение 304,44;
• затем это число нужно умножить на 9,6 (80 кв.м х 0,1 кВт энергии + 20% запаса), выходит 2100,636;
• полученный результат делим на 20 (разница температур) и на 0,6 (м/с, скорость потока теплоносителя);
• в конце вычисляем корень квадратный от полученной величины и получаем значение 13,23 мм.

Толщина стенок полипропиленовых труб разного диаметра

Выходит, что внутренний диаметр полипропилен труб для отопления дома площадью 80 м 2 составляет 13,23 мм. Еще раз обратите внимание на то, что полипропиленовые трубы маркируются по наружному сечению. Также в маркировке присутствует информация о толщине стенок. Вычислить условный проход можно в одно действие, проще пареной репы. Также можно воспользоваться таблицей соотношения стенок труб к их диаметру.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что в этом случае подходит труба диаметром 25 мм, так как двадцатка немного недотягивает. Для расчета мы брали скорость потока теплоносителя 0,6 м/с, хотя допускается значение от 0,2 м/с. Соответственно, выбрав трубу с сечением побольше, мы снижаем скорость циркуляции, при этом она остается в рамках стандарта.

Расчет, исходя из скорости потока теплоносителя

Диаметр полипропиленовых труб для отопления таблица:

Соотношение диаметра труб к тепловой мощности отопления

Есть простой способ, как рассчитать диаметр полипропиленовых труб для отопления — это таблица. Давайте им воспользуемся и сделаем расчеты для всё того же одноэтажного дома 80 кв.м. Для его обогрева нужно 8 кВт энергии, что равняется 8000 Вт. Находим в таблице это значение и ведем глазами до розовых ячеек, в которых указано оптимальная скорость теплоносителя. В нашем случае – это 0,5 и 0,3 м/с. Останавливаем свой выбор на первом значении, которое соответствует трубе диаметром 25 мм.

Теперь сравните с результатом вычислений, проведенных выше. Как видите, они совпадают, значит, оба метода определения диаметра труб для отопления состоятельны и могут быть использованы для проведения расчетов. В итоге следует обратить внимание на то, что лучше все таки придерживаться стандартов. использование слишком узких и слишком широких труб негативно сказывается на функциональных характеристиках системы.

Пластиковые изделия давно вошли в нашу жизнь, успешно заменяя металлические. Сегодня повсеместно используются полипропиленовые трубы для отопления, технические характеристики которых позволили облегчить работу по обустройству отопительных систем. Произвести их монтаж самостоятельно сможет даже непрофессионал.

Особенности полипропиленовых труб

Основной особенностью полипропилена считается стойкость к высоким температурам, а дополнительное армирование призвано защищать его от расширения при нагревании. Благодаря особой твердости материала трубы обладают идеально гладкой поверхностью, что позитивно отражается на их высокой стойкости к коррозии и влиянию внешних факторов.

Применяя полипропиленовые трубы для отопления, с учетом характеристик материала и размера, проводят не только монтаж внутренних сетей, но и магистральных.

Преимущества

Популярность труб из полипропилена обусловлена следующими плюсами:

• выдерживают давление более 10 Бар;
• эстетичный внешний вид;
• не подвержены коррозии, не электризуются;
• гладкая внутренняя поверхность исключает оседание грязи;
• привлекательная цена;
• химическая чистота материала позволяет использовать его в пищевой промышленности;
• простота транспортировки, перевозка возможна в бухтах.

Недостатки

• не переносит прямого попадания ультрафиолета, под действием которого быстро разрушается, требуется дополнительная защита;
• при высоких температурах начинает плавиться;
• для монтажа требуется специальный сварочный аппарат;
• сложность в ремонтных работах и техническом обслуживании.

Трубы выпускаются для различных сфер применения, например, изделия из сплошного полипропилена с небольшим внутренним диаметром успешно применяют для устройства теплых полов, а материалы с дополнительным армированием прекрасно себя показывают при прокладке отопительного контура.

Со стекловолокном

Полипропилен, армированный стекловолокном, выполняется способом соэкструзии, когда волокно внедряется между двумя слоями применяемого пластика.

Особенности изделий со стекловолокном:

• менее подвержены растяжению при нагревании;
• хорошо держат форму;
• выдерживают изменение давления в сети;
• не расслаиваются в процессе эксплуатации;
• считаются самыми прочными из всех разновидностей;
• при монтаже не требуют дополнительной зачистки в местах пайки.

С алюминием

Материалы с алюминиевым слоем хорошо выдерживают температурные колебания, имеют минимальное тепловое расширение и практически не теряют первоначальной формы при высоких температурах, что является неоспоримым преимуществом.

Особенностью армированных изделий при монтаже является правильная зачистка в местах соединения с фитингами. Если отказаться от данной процедуры, то система отопления быстро выйдет из строя, и придется переделывать все в процессе эксплуатации.

Из сплошного пластика

Изделия из сплошного пластика хороши для устройства теплых полов и использования в скрытой проводке. Бетонное основание служит прекрасным армирующим материалом, защищая трубопровод от внешних воздействий, способствуя уменьшению теплового расширения. Простота монтажа и надежность пайки позволяют забыть о проблеме протекающих соединений на весь срок эксплуатации.

К положительным моментам использования труб относятся:

• гибкость;
• длина, достигающая 200 метров;
• особая молекулярная память, способствующая возврату к первоначальному виду во время остывания.

Металлопластиковые

Отопительная система из металлопластика выгодно используется в домах, где колебания температуры теплоносителя превышают 90°С. Трубы не провисают под высокой температурой, сохраняя первоначальный вид. Слабым местом в системе являются соединительные фитинги, которые при остывании теплоносителя могут давать течь и потому требуют постоянного дополнительного обслуживания.

Применять данный материал для устройства скрытой проводки, например, для теплых полов и устройства водоразбора без доступа к местам соединений, не рекомендуется.

Технические характеристики

Производство полипропиленовых труб (ПП) регламентируется стандартами ГОСТ 21553 и ГОСТ 15139.

Устойчивость к давлению

В отопительных системах не всегда есть возможность поддерживать постоянное давление, его показатели могут изменяться в зависимости от температурного режима и пропускной способности коллектора. Поэтому применяя ПП в отопительном контуре необходимо учитывать запас проходного внутреннего диаметра трубы, что положительно скажется при изменении давления и убережет систему от разрывов.

Обращая внимание на маркировку, можно легко подобрать необходимый проходной диаметр с учетом запаса. Так, при расчетном диаметре в 20 мм, выбирается коллектор с проходным диаметром 25 мм, где учтен запас на расширение при изменении давления в системе. Буквы PN и две цифры на маркировке указывают давление, на которое рассчитаны применяемые материалы.

На что обратить внимание при выборе

Для отопительного контура, где нестабильные входные параметры, правильнее применять армированные материалы.

Обратить внимание следует на такие характеристики:

• давление;
• толщину стенки;
• армирование;
• температурный режим;
• проходной диаметр.

Виды труб по предельно допустимому значению давления

Для правильно подбора руководствуются стандартом ТУ 2248-010-33137731-2012:

1. PN 10 рассчитаны на давление в 10 бар при температуре теплоносителя не выше 40°С.
2. PN 16 – 16 бар при температуре воды в 60°С, причем при существенных изменениях температурного режима эксплуатационные качества резко снижаются.
3. PN 20 – 20 бар, рассчитаны на температуру до 80°С и рекомендованы для горячего водоснабжения.
4. PN 25 – 25 бар — это только армированные изделия с температурным режимом, не превышающим 95°С, подходят для систем отопления в частных домах.

Цены на полипропиленовые трубы класса PN10

Устойчивость к высоким температурам

При маркировке труб производитель указывает температурный режим, на который изделия рассчитаны. Так, на армированных этот параметр равен – 90-95 °С, на обычном полипропилене – 60°С.

Исключена ржавчина

Главной положительной характеристикой полипропилена является коррозийная стойкость. Даже при самом некачественном теплоносителе, коллекторы не зарастают грязью. Благодаря идеально гладким стенкам исключается реакция, способствующая разрушению материала. При этом не следует забывать о радиаторах, которые перед зимней эксплуатацией желательно промыть от накопившейся грязи.

Низкий коэффициент теплопроводности

Пластик обладает плохой теплопроводностью, поэтому данный факт учитывается при устройстве отопления. Одинаковый температурный режим теплоносителя и стенки положительно влияет на отсутствие конденсата на поверхности контура, что и обусловило применение его для устройства теплых полов. Расчет мощности системы отопления производится исключительно по радиаторам.

Длительный срок эксплуатации

Производители наделили пластик характеристиками, позволяющими ему сохранять изначальные качества длительный срок, разумеется, при соблюдении эксплуатационных правил. Гарантийный период составляет более 25 лет.

Значение маркировок на трубах

Важным критерием выбора является маркировка, нанесенная на поверхность выпускаемой продукции, где помимо рабочих параметров давления и температуры, указывается диаметр трубы. Это основной показатель для системы обогрева частного дома.

• 16-20 мм — предназначены для устройства теплых полов и водоснабжения;
• 20-25 мм — для отопительной системы в частных домах;
• 25-32 мм — для централизованных магистралей;
• 200 мм и выше применяются для отопления административно-хозяйственных объектов.

Особое внимание следует обращать на диаметр полипропиленовых труб, применяемых для отопления частного дома, где одним видом не обойтись.

Правильное комбинирование и подбор материалов с различными маркировками способствует повышению КПД отопления в несколько раз. Так, переход от большего диаметра труб к меньшему, повышает давление в системе, способствуя отличной циркуляции теплоносителя и повышенной теплоотдаче.

Полипропиленовые трубы для отопления технические характеристики

Рекомендации по выбору

Стоит отдавать предпочтение армированным изделиям, позволяющим качественно провести монтаж отопительного контура и надолго забыть о проблемах, связанных с протечками.

• приобретать материалы у проверенных поставщиков, изделия должны иметь сертификат качества;
• обращать внимание на маркировку, содержащую полную информацию;
• делать выбор в пользу армированных изделий;
• для отопительной системы выбирать трубы со стекловолоконным армированием.

Цены на трубы со стекловолоконным армированием

Видео

В этом видео можно посмотреть, как правильно выбирать трубы для монтажа системы отопления в доме.

Евгений Афанасьев главный редактор

Автор публикации 07.10.2018

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!