Для каждой системы отопления разработаны и индивидуально подобраны размеры труб, их технические параметры. В соответствии с практическими навыками, подборка нужного диаметра предотвращает появление различных технических неполадок, повышает безопасность и надежность всей системы отопления. Необходимо учитывать это и не пренебрегать данным условием. Давайте разберем, где и какой диаметр лучше всего использовать.
Диаметр труб к каждой системе отопления подбирался практическим путем. К выбору диаметра нужно отнестись максимально серьезно, так как качественный подбор позволит при необходимости заливать стяжку, обеспечит проход через стены, не затруднит установку циркуляционных насосов и прочее.
Сложности выбора диаметра трубопровода
При выборе труб учитывается внутренний и внешний диаметр, а также материал изготовления
Основная сложность подбора диаметра заключается в особенностях планирования магистрали. Учитываются:
- наружный показатель (медь и пластик) – поверхность арматуры может отдавать тепловые потоки в помещение;
- внутренний диаметр (сталь и чугун) – позволяет рассчитать пропускные характеристики отдельного участка;
- условные параметры – округленное значение в дюймах, нужно для теоретических подсчетов.
Для определения сечения учитывают, что на 1 м2 помещения тратиться 100 Вт энергии.
Зависимость размера от скорости теплоносителя
Выбор показателя диаметра определит пропускную способность магистрали с учетом рекомендованной скорости 0,4-0,6 м/сек. При этом учитывается, что при скорости менее 0,2 м/сек образуются воздушные пробки, а при скорости более 0,7 м/сек есть риск повышения давления теплоносителя.
Для исключения теплопотерь и увеличения скорости теплоносителя устанавливается насос
Насколько равномерно распределяется тепловая энергия по контуру и определяет диаметр патрубков. Чем он меньше, тем быстрее движется вода, но у скоростных показателей есть ограничение:
- до 0,25 м/сек – в противном случае есть риски появления воздушных пробок и невозможности их удаления спускниками, теплопотерь в комнате;
- не больше 1,5 м/сек – теплоноситель в процессе циркуляции будет шуметь;
- 0,36-0,7 м/сек – эталонная величина скорости теплоносителя.
Для контроля интенсивности циркуляции без повышения диаметра патрубков используется циркуляционный насос.
Параметры объема теплоносителя
Для систем с естественной циркуляцией лучше выбрать арматуру с увеличенным диаметром. Это снизит потери тепла в процессе трения воды о внутреннюю поверхность. При использовании данного приема следует учесть, что при увеличении объема воды повышаются затраты энергии на ее нагревание.
Гидравлические потери
Явление возникает, если трубопровод сделан из пластиковых изделий разного диаметра. Причина заключается в разности давлений на местах стыков и увеличению гидравлических потерь.
Мощность котла
В загородном доме обогрев комнат производят при помощи оборудования газового или электрического, реже – твердотопливных моделей. Отталкиваясь от размера пространства обогреваемого проводят расчет мощности. Для качественного отопления жилья нужно 0,1 кВт тепловой энергии на квадрат. Параметры могут изменяться из-за климатических особенностей или щадящего режима до 1,3.
На мощность котла влияет материал, из которых сделаны стены и наличие теплоизоляции. Увеличенная теплопроводность в сочетании с тонкостью перегородок усиливает тепловые потери загородного дома. Даже самая продуктивная модель не справится с обогревом здания.
На что обращать внимание Источник eco-kotly.ru
На качество отопления влияет наличие второго контура в котле. При включении горячей воды для бытовых нужд снижается производительность в инженерной системе. У конструкций с такой опцией параметры должны быть выше, чем у одноконтурных аналогов.
Мощность котла зависит от видов топлива. Самым практичным считается газовое оборудование. Наиболее дорогими являются электрические, самыми неудобными – твердотопливные. Для оптимизации циркуляции теплоносителя и для решения проблемы с воздушными пробками используют насосы.
Формула вычисления диаметра магистрали
Правильное определение диаметра трубы, используемой для магистрали отопления многоквартирного или частного дома, производится на основании таблицы и формулы. При работе с таблицей нужно ориентироваться на зеленые клеточки – в них указана оптимальная скорость давления теплоносителя.
Расчет производится по формуле D= √(354*(0.86*Q/∆t)/V), где:
- V – скорость жидкости в трубе (м/с);
- Q – нужное количество тепла для обогрева (кВт);
- ∆t – разница между обратной и прямой подачей (С);
- D – диаметр трубы (мм).
В системе с естественной циркуляцией диаметр труб выбирают больший
В качестве примера можно рассмотреть двухэтажный дом с четырьмя крыльями (по 2 на этаж), подключенный к двухтрубной системе с суммарными теплопотерями 36 кВт, 20 кВт из которых приходится на обогрев 1-го этажа, 16 кВт – второго. Для коммуникаций использовался полипропилен, они работают в режиме 80/60 при температуре 10 градусов.
Алгоритм подсчета:
- Весь объем воды приходится на участок соединения первой ветки с котлом. Это общее количество тепла, равное 38 кВт.
- По таблице нужно найти данную строчку и соответствующие зеленые ячейки. При данных параметрах необходимый диаметр – 40 и 50 мм. Выбор делается в пользу меньшего.
- По развилке видно количество тепла на первом (20 кВт) и втором (16 кВт) этажах. Сечение трубной арматуры по таблице – 32 мм.
- Поскольку на каждом этаже 2 крыла, контур разделен на два ответвления. Для первого этажа 20/2=10 кВт на крыло, для второго – 16/2=8 кВт на крыло.
- По таблице определяется диаметр – 25 мм, используемый до момента падения нагрузки до 5 кВт, потом – 20 мм.
Расчеты для обратки не нужны – используются трубы с аналогичными параметрами.
Расчёт объема сточных вод
Чтобы система отведения воды от объекта работала максимально эффективно, необходимо точно рассчитывать средний объем осадков, выпадаемый на конкретной местности в течение месяца. Для этого можно воспользоваться формулой, взятой из СНиП 2.04.03-85:
Q = q20 x F x Ψ
Здесь показатели являются следующими данными:
- Q — средний объем дождевой или талой воды , который необходимо будет отводить с участка;
- q20 — интенсивность дождевых или снежных осадков на конкретного региона России. Данные прописаны в таблицах СНиП по каждой конкретной местности;
- F — итоговая площадь всех крыш и площадок, с которых будет отводиться ливневая или снежная сточная вода;
- Ψ — коэффициент поправки , который позволяет добиться максимально точных расчётов по среднему объему воды для отведения. Этот показатель полностью зависит от типа покрытия, с которого будет отводиться жидкость.
Показатели коэффициента также прописаны в таблицах СНиП 2.04.03-85 и имеют такую формулировку:
- Кровли любого типа — коэффициент равен 1;
- Площадки и дорожки из асфальта — коэффициент 0,95;
- Для площадок и объектов из бетона — коэффициент равен 0,85;
- Для щебня с примесью битума — коэффициент 0,6;
- А для простой щебенки в чистом виде — 0,4.
Благодаря использованию такой формулы удается максимально точно рассчитать объемы дождевой или талой снежной воды, которые будут «атаковать» объект в каждый из сезонов.
Важные технические характеристики труб
Качественный обогрев помещения невозможен без учета технических характеристик оборудования. Их можно рассмотреть на примере стандартных изделий из полипропилена марки РN 20 и 30.
| Диаметр снаружи, мм | РN 20 | РN 30 | ||
| Диаметр внутри | Толщина стенок | Диаметр внутри | Толщина стенок | |
| 16 | 10,6 | 2,7 | ||
| 20 | 13,2 | 3,4 | 13,2 | 3,4 |
| 25 | 16,6 | 4,2 | 16,6 | 4,2 |
| 32 | 21,2 | 5,4 | 21,2 | 3 |
| 40 | 26,6 | 6,7 | 26,6 | 3,7 |
При теплоносителе со скоростью 0,4 м/сек требуется учитывать тепловую мощность изделий различного диаметра. При наружных параметрах 20 мм вырабатывается 4,1 кВт, при 25 мм – 6,3 кВт, при 32 мм – 11,5 кВт, при 40 мм – 17 кВт.
Порядок расчета коллектора отопления и монтажных гильз
Гильзы на коллектор отопления устанавливают после выбора диаметра труб
Коллектором отопления оснащается квартира или частный дом. Устройство обеспечивает разводку теплоносителя по нескольким веткам. Расчет коллектора производится вместе с сечением труб по наружному или внутреннему размеру на основании принципа «трех диаметров» – трубы на трассе удаляются друг от друга на 6 радиусов каждый. Диаметр коллектора также равен этой величине.
Параметры гильз вычисляются после установления сечения магистрали. Элементы подбираются с учетом материала стены и арматуры, степени расширения при нагревании. Например, диаметр трубы из пластика – 20 мм, гильзы – 24 мм.
Особенности
Для обустройства сточного слива часто используются трубные конструкции из поливинилхлорида, вытесняя чугунные и стальные. Пластиковые канализационные трубы изготавливаются из обычного и из непластифицированного ПВХ. В состав материала входит хлористый винил и дополнительные присадки. Высокие прочностные свойства позволяют использовать непластифицированный ПВХ для организации трубопровода с напором.
Канализационные трубы предназначены для отвода сточных вод из водопроводного слива, для устройства дренажного канала, монтажа внутридомовой и уличной канализации. Использование ПВХ изделий для устройства канализации оправдывает себя благодаря техническим характеристикам материала. Длительный срок службы канализационных трубопроводов позволит эксплуатировать систему до 50 лет. Предел прочности достигает 50 МПа, поэтому уличный участок канализации выдержит прокладку на глубину промерзания грунта. Трубопровод способен функционировать под давлением от 6 до 16 бар.
Применение труб из поливинилхлорида для канализации имеет следующие преимущества:
- Разнообразие размеров и форм труб и фитингов позволит произвести сборку канализации любой сложности.
- Гладкие внутренние стенки не дают оседать канализационным стокам, предотвращая образование засоров в малом диаметре и не давая зарастать трубному проходу от отложений.
- Малый вес изделий и легкость нарезки предполагает быстрый и простой монтаж и демонтаж без дополнительных инструментов.
- Инертность к химическим веществам и коррозионному воздействию.
- Доступная цена элементов трубопровода.
Последовательность вычисления сечения отопительных магистралей
Для коммуникаций с циркуляционными насосами понадобится учесть объем теплоносителя в системе, общую протяженность теплотрассы, эталонную скорость потока, теплопередачу отопления, мощность оборудования, величину сопротивления и давление без насоса.
Чтобы выяснить размер изделий, понадобится сделать поправку на снижение КПД – сопротивления поворотов, изгибов и фитингов. Вычисления можно проводить по формуле H = λ(L/D)(V2/2g), где:
- Н – высота нулевого давления без напора в м;
- λ – коэффициент сопротивляемости труб;
- L – длина магистрали;
- D – внутренний диаметр трубы в мм;
- V – скорость потока в м/с;
- g – ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2.
В процессе исчислений минимальных потерь тепла нужно проверить несколько вариантов диаметров на предмет минимального сопротивления.
Диаметры стальных труб и толщина их стенок в мм. Зависимость одного параметра от другого
Стальные трубы активно применяются в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства. Их надежность проверена временем.
Конечно, у таких изделий есть свои недостатки, в частности, склонность к коррозии. Но все об этих недостатках уже достаточно хорошо информированы.
Своевременная профилактическая и ремонтная деятельность позволяет поддерживать инженерные системы на основе металлических труб в идеальном порядке.
Основной характеристикой стальных труб является их диаметр. Можно говорить о том, что, основываясь на диаметре трубы, принимается решение о её использовании в той или иной инженерной системе, на том или ином участке системы.
Особенности стальных изделий
На рынках строительных материалов можно встретить трубы двух основных конструкций:
- сварные, имеющие шов;
- бесшовные – полученные, например, методом литья.
Характеристики материалов для изготовления труб
Таблица диаметров пластиковых труб для отопления
Производители выпускают трубопроводы из нескольких типов материалов.
Полимерные
Изделия, для которых используется пластиковый материал – сшитый или обычный полиэтилен. После вычислений можно установить, какой диаметр пропиленовых труб нужен для отопления частного дома в зависимости от типа оборудования:
- одна или две батареи – 16 мм;
- радиатор или группа радиаторов с мощностью 1-2 кВт (стандартные), до 5 батарей мощностью до 7 кВт – 20 мм;
- плечо тупиковой разводки (крыло дома), радиаторы до 8 шт. общей мощностью до 11 кВт – для отопления лучше использовать пропиленовые трубы диаметром 25 мм;
- один этаж (до 12 радиаторов с общей мощностью до 19 кВт) – 32 мм;
- магистраль из 20 радиаторов до 30 кВт мощностью – 40 мм.
Толщина стенок полимерных изделий подбирается по параметрам давления в сети и бывает 1,8-3 мм.
Стальные
Отличаются прочностью и хорошей теплоотдачей, но сложны в плане монтажа. Поверхность арматуры из нержавейки не подвергается коррозии, характеризуется гладкостью. Стальная отопительная арматура по ГОСТ 3262-75 классифицируется по наружному диаметру, от которого зависит толщина стенок. Данные указаны в таблице.
| Наружный диаметр | Толщина стенок | ||
| Легкие | Стандартные | Усиленные | |
| 21,3 | 2,5 | 2,8 | 3,2 |
| 26,8 | 2,5 | 2,8 | 3,2 |
| 33,5 | 2,8 | 3,2 | 4 |
| 42,3 | 2,8 | 3,2 | 4 |
| 48 | 3 | 3,5 | 4 |
Стандартные и легкие модификации применяются для организации квартирного или домашнего отопления.
Медные
Материал отличается хорошей теплопроводностью, стойкостью к коррозии, способностью к растяжению. При замерзании теплоносителя системы может работать, сохраняя герметичность. Особенности размеров медной арматуры указаны в таблице.
| Диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Вес м.п., гр |
| 15 | 1,5 | 391 |
| 18 | 2 | 480 |
| 22 | 2 | 590 |
| 28 | 2,5 | 1420 |
| 42 | 3 | 1700 |
Чтобы провести отопление, стоит использовать медную арматуру со стенками 1,5-2 мм.
При наличии 5-8 радиаторов в квартире и 2-3 развилок в частном доме можно самостоятельно вычислить диаметр трубы для отопительной магистрали. С этой целью допускается работать с формулами и таблицами. Организация сложной системы с несколькими уровнями предусматривает использование специальных онлайн-программ.
Где брать таблицы?
Тут как раз всё просто. Обычно все подробные таблицы со всеми нужными данными можно посмотреть (или скачать себе) на сайтах производителей труб. Но бывает, что таблиц всё-таки нет.
Можно выйти из такой ситуации следующим образом. Если нет таблиц для внешнего диаметра – то берёте для внутреннего, и рассчитываете по ней. Да, будут неточности, но, как показывает опыт, для принудительной циркуляции они совсем незначительны и допустимы.
Проанализировав огромное количество уже установленных и прекрасно работающих систем, специалисты заметили определённую закономерность по выбору сечения трубы. Она подходит в основном для малогабаритных автономных систем.
В частных домах, трубы, которые выходят из котла, чаще всего по размерам встречаются одна вторая и три четверти. Такой диаметр трубы для отопления дома используют до первой развилки, а на каждой следующей уменьшают сечение ровно на один шаг.
Но такой способ применим только для квартир и одноэтажных домов, для многоэтажек, увы, придётся всё очень тщательно рассчитывать.
Если у нас частный дом или квартира, автономное отопление не более чем на 5-8 радиаторов и на 2-3 развилки, мы легко можем рассчитать всё сами. Нам понадобиться знать, в какой мере мощная каждая отопительная точка, потери тепла в помещении и хорошая таблица для подбора диаметра трубы.
Однако, как уже стало понятно, рассчитать сложную многоуровневую систему с многочисленными стыками и развилками доверьте опытным специалистам. Ну, а если Вы всё же решились сделать всё сами, то хотя бы почитайте статьи, такие как наша и проконсультируйтесь у специалистов.
Источник: eurosantehnik.ru/kak-vybrat-diametr-truby-dlya-otopleniya-doma.html
