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.

При выборе труб необходимо учитывать большое количество их особенностей. К примеру, помимо учета физико-химических свойств, необходимо учесть, какой будет их длина и диаметр. Оказывается, именно от диаметра напрямую зависит гидродинамика всей системы отопления. Чаще всего применяемыми и используемыми для частных домов являются трубы с диаметром примерно 16-40 мм.

Схема устройства полипропиленовой трубы.

Трубы такого размера способны выдержать давление в системе отопления, помимо этого, их удобно использовать в работе, они не создадут проблем в процессе монтажа. Применяя их, можно обеспечить разводку трубопровода скрытого характера.

Какой диаметр полипропиленовых труб применяется для отопления

Чтобы правильно подобрать размер, внутренний диаметр труб рассчитывается по следующей формуле:

где U — величина, которая равна общему расходу воды в доме, который ляжет на данный водопровод,

L — скорость течения воды, для труб большого диаметра ее принято считать равной 1,5-2 м/с, для маленького — 0,7-1,2 м/с.

Схема системы отопления дома.

Полипропиленовые материалы для отопления используются в диаметре примерно 20-32 мм. Для монтирования теплого пола чаще всего применяют пластиковые с диаметром в 16 мм. Важно еще в начале работы оценить всю ее сложность и подобрать необходимый материал. Учитывая различные факторы в отопительной системе, нужно правильно рассчитать сечение трубы. Важным здесь является многое: температура носителя, скорость течения, длина трубопровода, диаметр трубы и давление воды горячей.

Считается, что только правильно вычисленный размер нужного диаметра полипропиленовых труб для отопления поможет сделать всю систему надежной и эффективной. В случаях же неправильно подобранного размера возможны некоторые недостатки в работе системы. К примеру, если диаметр будет больше нужного, то давление в системе отопления станет ниже нужного, что приведет к нарушениям в циркуляции воды по всем квартирам в большом доме. А наладить работу системы сможет только проведенная ремонтная работа, предполагающая замену труб на трубы правильного размера.

Как правильно подобрать трубы нужного диаметра

В случаях, когда отопление проводится в частном доме или коттедже, то трубы нужно подбирать с учетом того факта, что диаметр не будет меняться только тогда, когда идет прямое подключение к центральной системе отопления. В случае проведения автономной системы трубы можно применять любого размера (разный диаметр и длина), в зависимости от предпочтений самого хозяина дома.

Выбирая необходимые заготовки, нужно учитывать все особенности, тем более если речь идет о естественной системе отопления, где отношение сечения к мощности насоса не будет первостепенным признаком. Этот факт относят к достоинствам данной системы отопления.

Схема монтажа труб.

Недостатком такой системы является маленький радиус действия и большая стоимость элементов большого размера, применяемых в данном случае.

Для обеспечения эффективности работы системы нужно в ней поддерживать определенный уровень давления, позволяющий движущейся внутри воде преодолевать все препятствия на своем пути. Сопротивления (препятствия) могут быть в виде трения воды о стенки, отвода или крана и нагревательного прибора. Самое интересное, что именно от длины и диаметра труб трубопровода зависит сопротивление и скорость, с которой будет литься вода. При большой скорости воды, небольшом сечении и длинном трубопроводе уровень сопротивления на пути воды повышается.

Какие трубы подойдут для системы отопления

Любая система отопления предполагает составление схемы-проекта. После этого необходимо заблаговременно подготовить и выбрать все необходимое (материалы и инструменты для монтажных работ): трубы, арматуру и необходимые инструменты. И только после этого можно приступить к монтажу полипропиленовых труб.

Элементы подбираются для определенного помещения, учитывая все его особенности и тип отопления. Важно на этапе подготовки определить свои силы и понять, какой будет работа. Ведь монтаж осуществить не всегда просто своими руками, иной раз приходится обращаться за помощью к профессионалам.

Для отопительных систем возможно применение полипропиленовых, металлических и металлопластиковых материалов. Все эти материалы обладают своими преимуществами и недостатками, которые необходимо учитывать при подборе для своей системы. Полипропилен считается оптимальным материалом для элементов отопительной системы. В свою очередь металлические отличаются более завышенной ценой, а также сложны в применении, они неустойчивы к коррозии, что приводит к уменьшению срока их службы. Металлопластиковые материалы дешевле, просты в применении, но их надежность и прочность оставляет желать лучшего, поэтому лучше не рассматривать данный вариант для монтажа отопительной системы.

Схема отопления из полипропиленовых армированных труб.

Отсюда можно сделать вывод, что полипропилен лучше всего годится для системы отопления, так как служит хорошим вариантом для монтажа труб для воды. Важно знать и уметь разделять разные виды полипропиленовых труб, которые рассчитаны на горячую или холодную воду. Использовать нужно материалы только для определенного вида работ. К примеру, трубы для отопления, где будет идти горячая вода, не стоит использовать для трубопроводов с холодной водой, так как температурный режим будет другой и возможны различные нарушения и неполадки в системе.

Для монтажа теплого пола или системы отопления можно смело выбрать полипропиленовые элементы, которые обладают большим количеством положительных характеристик, среди которых стоит отметить следующие моменты:

1. Надежность.
2. Долговечность (эксплуатируются в течение 100 лет).
3. Неподверженность коррозии.
4. Отсутствие минеральных осадков.
5. Высокий уровень стойкости к воздействию химических соединений.
6. Простота монтирования.
7. Возможность осуществления ремонтной работы в случаях неисправности или поломки.
8. Доступность цены.

Единственным, но главным недостатком данного вида материалов являются возгораемость и неустойчивость к высоким температурам.

Для систем отопления нужен правильный выбор, который зависит от правильно подобранного диаметра.

Диаметр труб должен быть не очень маленьким, но и не большим, чтобы не влиять на стоимость системы и напора воды в ней.

Монтаж системы отопления с применением полипропиленовых труб

Монтаж системы отопления предполагает правильный выбор схемы работы. К примеру, применение полипропиленовых труб предусматривает несколько вариантов работы:

Схема монтажа труб горячего водоснабжения.

1. Самотечная циркуляция воды в системе. В данном случае нет необходимости установки циркуляционного насоса, так как движение воды будет самостоятельным. Такой вариант подходит для помещений, где частыми являются вероятности возникновения проблем с перебоями работы электричества, что приведет к невозможности применения насоса.
2. Нижняя система разлива в отоплении. В данной системе имеется лучевая разводка, которая предполагает наличие насоса, применяемого для увеличения напора воды, для чего нужен меньший диаметр.
3. Возможно применение одно- и двухтрубных систем с подключением к радиатору при помощи бокового или нижнего вида подключения.

После того как конец трубы будет нагрет, его необходимо соединить с нагретым фитингом и продержать в течение 7 секунд, чтобы детали успели остыть и образовали в итоге очень герметичное и надежное соединение. Важно знать и учитывать, что в процессе работы необходимо использовать только сухие и чистые элементы, это во многом влияет на герметичность и надежность всего соединения и системы отопления в целом.

Схема коллекторной разводки труб.

В случае если необходимо провести ремонт на уже созданной системе трубопровода, то перед началом работ необходимо в обязательном порядке слить всю воду. Применение армированных элементов из полипропилена предполагает предварительную их зачистку, предполагающую удаление фольги с трубы на участке в 15 мм при помощи специального острого ножа. В случаях когда слой алюминия располагается внутри, то сварка проводится без данной зачистки.

В процессе спаивания труб важно следить за температурным режимом, нельзя допускать перегревания, иначе возможно образование внутренних спаек.

Когда весь процесс работы будет завершен, всю систему трубопровода необходимо проверить и продуть. В случае легкого прохождения воздуха в системе можно быть уверенным в том, что запаек нет. Если же для воздуха существует некоторое препятствие, то необходимо его убрать в кратчайшие сроки и не откладывать на потом. Иначе этот недочет может потом вылиться в большую проблему. Да и снова возвращаться к проделанной работе потом вряд ли захочется.

“>