Какой диаметр трубы выбрать для отопления: описание основных правил

Какой диаметр труб из полипропилена для отопления выбрать

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.

Диаметр труб для отопления – как правильно выбрать

Правильно подобранный материал и диаметр труб для отопления – это гарантия того, что в жилище человека всегда будет тепло и комфортно. При безграмотном обустройстве отопительной системы она не будет эффективно функционировать.

Выбор диаметра трубы для отопления

Осуществляя выбор комплектующих для монтажа отопления в жилых помещениях, следует принимать во внимание механические и физические параметры материалов, использованных для производства труб. Кроме того, важно учесть диаметр коммуникаций, а также общую длину системы.

Первый показатель обуславливает её гидродинамику. Если сечение труб подобрано неправильно, при эксплуатации системы будут фиксироваться существенные затраты тепловой энергии, при этом в отапливаемых помещениях будет наблюдаться низкая температура.

Некоторые уверены, что для обеспечения качественной циркуляции теплоносителя диаметр труб для отопления желательно выбирать как можно большим. Специалисты опровергают данное утверждение, так как завышенное сечение становится причиной уменьшения давления ниже принятых стандартов. А это снижает температуру в батареях и отапливаемом ими помещении.

Размер трубы для отопления: основные величины

Определяясь с коммуникациями, нужно учитывать ключевые параметры труб, к коим относят:

  • наружный диаметр – он важен, когда планируется устанавливать изделия из меди или полиэтилена;
  • внутреннее сечение – базовый размер, который следует брать во внимание, осуществляя подбор диаметра трубы для отопления;
  • толщина стенки – определяется как половина разницы между внешним диаметром и внутренним;
  • условный проход – величина, позволяющая производить требуемые расчеты, данный показатель практически никогда не совпадает с внутренним истинным сечением, так как под ним понимают усредненный размер диаметра арматуры и трубы в свету.

Материалы для производства труб отопления

Важно не только то, какой диаметр труб для отопления выбирает пользователь, но еще и размеры гильзы, используемой для прокладки изделий через стены дома или квартиры. Сечения отопительных труб обязаны быть меньшими, нежели сечения этих гильз. При этом не стоит забывать, что применение разных материалов предполагает оперирование разными видами исчислений. На данный момент трубы для систем отопления могут быть:

  • полимерными (полипропилен с армированием, сшитый полиэтилен) – выгодный и удобный вариант для монтажа в частных домах;
  • стальными – мало популярны из-за небольшого срока эксплуатации, который обусловлен коррозией труб, сложностями ухода за ними, трудностями проведения ремонтных работ и установки;
  • медными – дорогие, но по-настоящему качественные изделия;
  • металлопластиковые – вне зависимости от того, какой диаметр труб для отопления был выбран, не рекомендованы к применению (они лопаются на изгибах при повышенных температурах).

Пластиковые и медные изделия маркируются по внешнему сечению, металлические – по внутреннему. Если система монтируется из разных по материалу изготовления конструкций, об этом нельзя забывать. Таблица диаметров труб отопления, приведенная ниже, дает возможность легко определиться с соответствием наружного сечения (в миллиметрах) полипропиленовых и металлопластиковых изделий.

ПолипропиленМеталлопластикПолипропиленМеталлопластик
1251105040
110904032
90753225
75632520
63502016

Также несложно найти и другие таблицы подбора диаметров труб отопления на специализированных сайтах всемирной паутины. С их помощью следует проводить работы по обустройству комбинированных (медь плюс сталь, металлопластик плюс металл и пр.) систем.

Диаметр трубы для системы отопления сложного типа

В тех случаях, когда планируется монтаж большого числа батарей, либо комбинированного отопления (например, «теплые полы» и ряд батарей), лучше всего обратиться к профессионалам, способным быстро и безошибочно произвести все необходимые расчеты теплотехнического характера. Они смогут учесть и связать между собой важные показатели, позволяющие определить диаметр трубы отопления в квартире (доме):

  • внутреннее сечение;
  • схема разводки;
  • охлаждение в радиаторе воды;
  • величина сопротивления;
  • объем передаваемого тепла;
  • режим (скоростной) движения жидкости;
  • сечение выходного и входного отверстия в нагревательном агрегате (в котле).
Читайте также:  Популярные способы соединения труб – подробный обзор

Нормативные величины при выборе диаметра трубы для отопления:

  • С (расход воды) – определяется по формуле 0,86 Q/T, где Q (объем тепла) определяется как совокупность показателей мощности «теплого пола» или всех радиаторов, а T является величиной охлаждения жидкости в пределах 15–20 градусов;
  • диаметр выходного и входного отверстия имеется в документации производителя, там же указан и коэффициент сопротивления;
  • V (скорость движения жидкости) – не более полутора метров в секунду.
  • Специальные данные, которыми оперирует специалист, производя подбор диаметров труб отопления (таблица), дают возможность получить приблизительный диаметральный размер изделия, впоследствии полученный показатель корректируется.

Отопление частного дома – диаметр труб, принципы проектирования системы

За стартовую точку принимается вход-выход отопительного агрегата. Из металла всегда делают начальный отрезок (от выхода – около 1,5 метров). После первого ответвления делается разводка веток системы. Как правило, каждый последующий участок (ответвление) по своему сечению меньше предыдущего: ветвление дюймовой центральной трубы, например, выполняется изделием 3/4 дюйма, а следующий отрезок – полудюймовым. Такой принцип монтажа носит название «заужение диаметра трубы отопления». Но в настоящее время далеко не все мастера являются его сторонниками.

Если система предусматривает использование охлажденной жидкости, схема монтажа аналогична. Единственное отличие заключается в том, что она идет к входному отверстию отопительной установки.

Температура отопительных изделий и показатель давления

Каких-либо строгих нормативов на температуру теплоносителя в автономных системах отопления нет. Показатель такового зависит от возможности теплопередачи радиаторов и потребностей пользователя. Наиболее высокое значение указанного показателя отмечается у батарей из алюминия, минимальное – у тех, которые сделаны из чугуна.

А вот давление теплоносителя не менее важно, чем подбор диаметра трубы для отопления. Его величина должна находиться в пределах 1,5–2 атмосфер. При более высоком давлении в системе высока вероятность критических для ее функционирования явлений. Избежать проблем помогает установка расширительного бака.

Металлопластиковые трубы

Появление металлопластиковых конструкций значительно упростило процесс монтажа отопительных систем. Естественно, людей заинтересовало, как определить диаметр трубы отопления из указанного материала. Здесь все довольно-таки просто. Изделия с толщиной стенки 2 мм и сечением 16 мм (16*2) используются для систем в квартирах. Для «теплых полов» рекомендованы трубы 20*2, для стояков – 26*32 или 20*26 (вторая цифра показывает величину внешнего диаметра). Металлопластиковые же изделия 40*50 оптимальны для промышленных систем и подогрева площадок под открытым воздухом.

При монтаже металлопластиковых труб нужно учесть:

  • расстояние между их креплениями на стены должно выдерживаться не более полуметра во избежание провисания трубопровода;
  • установка труб вне помещения нежелательна (могут лопнуть в процессе размораживания).

Также отметим, что следует приобретать изделия, которые по условиям изготовителя (указаны на маркировке) предназначены для работы при давлении от 6,6 атмосфер и температуре не ниже 95 градусов.


Советы по выбору отопительных труб для частного дома по диаметру

Знакомство с техническим термином «диаметр трубы» начинается с планирования домашней отопительной системы. Обычно с выбором вида трубопровода проблем не возникает, а вот с вычислением нужного диаметра начинаются затруднения. Приходится обращаться за разъяснениями и консультациями к опытным инженерам – сантехникам или к специалистам, практикующим монтаж автономного отопления.

Однако не всегда удается получить точный однозначный ответ — какой диаметр трубы лучше использовать для отопления частного дома. В кратком обзоре статьи содержится необходимая информация о том, как для эффективной работы домашнего отопления самостоятельно рассчитать диаметр труб.

Главные критерии выбора труб

Тепловая способность автономной отопительной сети зависит не только от бренда торговой марки котла и длины радиаторных батарей, но и от вида материала трубопроводной арматуры.

Трубы для индивидуального отопления следует выбирать по следующим критериям:

  • Учет типа прокладки трубопровода. Монтаж линии разводки производится открытым и закрытым (встроенным) способом, а в случае ремонта без особых сложностей можно заменить поврежденный участок. Закрытый способ применяют для обогревательной системы «теплый пол» или когда по эстетическим требованиям дизайна интерьера трубную разводку нужно «спрятать» в конструкции стены или пола.
  • Вид обогревающей сети. Это может быть автономный источник тепла или централизованная отопительная магистраль с циркуляцией теплоносителя принудительным или естественным способом.
  • Показатель максимальной температуры теплоносителя. В регионах с суровыми климатическими условиями обогревательный контур рассчитывают на максимальную температуру теплоносителя.
  • Конфигурация трубной разводки. Тепловая система дома с прокладкой отопления в одну линию последовательно от одного отопительного прибора к другому называется однотрубной. Двухтрубная конфигурация предусматривает прокладку труб отопления к радиаторам каждой комнаты или помещения. Вторая конфигурация дает возможность обитателям квартиры самостоятельно отключать отопительные приборы в каждом конкретном помещении.

По этим основным правилам выбирают вид отопительной трубы для каждого конкретной частного дома или квартиры.

Влияние типа и размера трубы на работу системы

Эффективная работа автономного отопления во многом зависит от правильного выбора поперечного сечения линии отопления. От этого показателя зависит пропускная способность трубопровода. Эта характеристика показывает — какое количество горячей воды при постоянной скорости теплоносителя пройдет за одну единицу времени. В контурах отопления при постоянном расходе жидкости и снижении диаметра магистрали в коммуникациях происходит увеличение скорости движения жидкости. Примером может служить домашняя отопительная сеть с котлом, оборудованным насосом с принудительной циркуляцией подогретой воды. В этом случае происходит увеличение скорости потока теплоносителя на участках линии с небольшим диаметром. На участках системы с трубами большего поперечного снижения скорость замедляется.

При снижении показателя ниже 0,25 м/сек появляется риск образования в системе воздушных пробок, показатель скорости выше нормативного приводит к появлению шума в системе.

Большое влияние на скорость движения теплоносителя,а также на снижение напора оказывает шероховатость внутренней полости труб. Для примера можно сравнить показатели двух видов материалов:шероховатость новой стальной трубы диаметром 50 мм составляет 0,1 мм, а полимерных изделий такого же диаметра – 0,005 мм.Скорость передвижения жидкости по новым стальным трубам ф*50 мм равна 0,7 м/сек, для полимерных труб этот показатель составляет 22 м/сек.

Разновидности труб для отопления: плюсы и минусы материала

Современные автономные системы отопления монтируются из металлических или пластиковых труб. Термин «металл» объединяет несколько видов: сталь, нержавейку или медь. Категория пластиковых труб более обширна, они изготавливаются из полипропилена, металлопластика, сшитого полиэтилена.

Таблица 1. Сравнительные эксплуатационные характеристики основных видов отопительных труб.

МатериалТемпература теплоносителя, град СШероховатость, ммПотери давления,

Па/м

Линейное расширение,

мм/м2*град

СтальНе ограничена0,0750.012
Металлопластик950,0041,5От 0,025 до 0,03
Полиэтилен900,0071,8От 0.15 до 0,17
Полипропилен700,012,0От 0.15 до 0,17

Металлические изделия

Несколько десятилетий назад металлическими трубопроводами были оборудованы практически все системы обогрева многоэтажных и частных домов. Для изготовления использовались следующие виды материалов:

    Стальные изделия из черного или оцинкованного металла. За счет отменной прочности и высокой устойчивости металла к механическим внешним повреждениям срок эксплуатации отопительной сети достигает 20 лет. Стальные трубы не имеют ограничения по температуре теплоносителя. Поэтому их часто использовали для парового отопления, в котором температура достигает 100 – 130 градусов. Для стальных тепловых трасс показатель максимального давления составляет 30 атмосфер. Основные недостатки: подверженность коррозии, большая масса изделий, необходимость сварки соединений, высокая теплопроводность, внутренняя шероховатость.

Полимерные трубы

В настоящее время отопительные трубы из полимеров находятся вне конкуренции. Ими заменяют устаревшие стальные трубопроводы и применяют для прокладки новых тепловых сетей многоэтажных зданий, частных домов и квартир.

В отопительных системах применяют разные модификации полимерных изделий:

  • Сшитый полиэтилен. Основное достоинство – термическая устойчивость материала, прочность соединений, низкий коэффициент гидравлических потерь. Для отопления применяют изделия с внутренним армированием, сохраняющим первоначальную форму трубы при длительном воздействии теплоносителя с высокой температурой. Большой плюс полиэтиленовых коммуникаций – монтаж производится без специального инструмента и оборудования.
  • Металлопластик. Трубная модификация отличается многослойной структурой из двух слоев сшитого полиэтилена, клеевой оболочкой и алюминиевой вставкой. За счет такой конструктивной особенности достигается высокая устойчивость к высокой температуре подогретой воды, появляется возможность изгибать металлопластиковую трубу в любом направлении, а значит, сокращать количество соединяющих фитингов.
  • Полипропилен. Главное ограничение таких труб состоит в том, что они могут выдерживать температуру теплоносителя до 70 градусов. Значительный коэффициент теплового линейного расширения в комплексе высокой текучестью материала приводит к провисанию магистрали и ее деформациям. Поэтому полипропиленовые трубы нуждаются в установке дополнительных крепежных элементов. Основные плюсы — простота сборки и невысокая стоимость материала.

Таблица 2. Основные различия полимерных отопительных труб.

Технические показатели полимерных трубТрубы из сшитого полиэтиленаПолипропиленовые трубыМеталлопластик
Стоимость 1пог. метра и соединительных фитинговСредняя стоимостьСамая низкая стоимостьСамый дорогой вариант
Удобство монтажаМонтаж специальными гильзами и фитингамиМонтаж специальным сварочным оборудованиемМуфтовые соединения или неразборные пресс-фитинги
Виды типоразмеровОт 12 до 25 ммБольшой выбор типоразмеровДиаметры до 50 мм
Степень линейного удлиненияПри максимальной температуре носителя 1 метр трубы удлиняется на 2 ммВысокий коэффициент линейного удлинения.

Исключение составляют армированные трубы – 0,26 -0,3мм/м

Не более о,25 мм/м
Термическая устойчивость

От 50 до 100 град.До 120 град.95 град.
ГибкостьВ разогретом состоянии трубы хорошо гнутсяГибкость минимальная. Для поворотов и изгибов линии требуются угловые фитинги и отводыХорошая гибкость
Нормативный срок службыДо 50летНе менее 25 летОт 15 до 25 лет
Устойчивость при замораживании системыМногократные цикли размораживанияМногократные цикли размораживанияДо 3-х циклов

Оптимальный размер, температура и давление

В частном доме подключение отопительных элементов производится трубами различного диаметра. В качестве примера можно рассмотреть изделия из пропилена, как наиболее популярного материала создания домашней отопительной системы.

Чтобы узнать, какой диаметр полипропиленовых труб нужен для отопления частного дома нужно учитывать рекомендации:

  1. Трубопроводы 16 мм рекомендованы для прокладки линии к одному или двум радиаторам.
  2. 20 мм — применяют для группы радиаторов общей мощностью до 7 кВт.
  3. 25 мм — выполняют подключение от 5 до 8 единиц радиаторов с общей тепловой мощностью 11 кВт.
  4. 32 мм – подключается один этаж или целый дом с количество радиаторов 12 штук с тепловой мощностью до 19 кВт.
  5. 40 мм – для создания тепловой сети частного дома с 20 радиаторами (30 кВт)

Средняя температура носителя в автономной системе отопления составляет от 30 до 90 градусов. При колебании наружной температуры, регулировку подогрева воды производят с учетом создания комфортных условий в помещении.

Мощность котла и контура

В частных домах или квартирах обогрев внутренних помещений производится газовыми или электрическими котлами. Расчет необходимой тепловой мощности выполняют в зависимости от размера обогреваемой площади. Считается, что на качественный обогрев 1 м2 потребуется 0,1м кВт тепловой энергии. В зависимости от климатических особенностей, щадящего режима работы этот показатель увеличивается до 1,3 кВт /м2.

Факторы, влияющие на мощность обогревательного котла:

  • Вид строительного материала ограждающих стеновых конструкций дома. Большая теплопроводность материала в сочетании недостаточной толщины наружных стен намного увеличивают тепловые потери и тогда работа котла с самой высокой мощностью будет неэффективной и неудовлетворительной.
  • Использование второго контура для нагрева воды. Если заранее предусматривается такая опция, выбирается более мощный тепловой генератор.
  • Вид топлива. Газовый котел считается более экономичным, однако его можно использовать только в местности, где проходит газопровод.

Циркуляция воды в системе обеспечивается насосом, предназначенным для оптимизации скорости горячей воды и ее обрата. Попутно решается проблема воздушных пробок, выдавливаемых постоянным потоком теплоносителя.

Какой диаметр трубы выбрать для отопления: описание основных правил

Когда вы проводите в квартире или частном доме отопление, то кроме материала используемых труб следует учитывать и размеры их сечений. Они определяют объём пропускаемой жидкости за определённую единицу времени, что ощутимо влияет на производительность всей конструкции. О том, как найти данный показатель, мы поговорим далее.

На фото разные диаметры полипропиленовых армированных труб

Взаимосвязь между сечением трубопровода и мощностью напора в нём

Для начала стоит развеять миф о том, что, чем толще труба, тем в ней интенсивнее движение теплоносителя. При чрезмерном увеличении диаметра давление в системе может упасть до такой степени, что отопления в доме не станет и вовсе. Чтобы не допустить такого, ознакомьтесь со следующей таблицей, в которой указаны параметры теплоносителя для наиболее распространённых видов трубных изделий:

Вид трубыРасход, м3/чСкорость, м/сПотери напора, м/100 м
Сталь новая 133×5601,43,6
Сталь старая 133×5601,46,84
ПЭ 100 110×6,6 (SDR 17)602,264,1
ПЭ 80 110×8,1 (SDR 13,6)602,414,8
Сталь новая 245×64002,64,3
Сталь старая 245×64002,67
ПЭ 100 225×13,4 (SDR 17)4003,64
ПЭ 80 225×16,6 (SDR 13,6)4003,854,8
Сталь новая 630×1030002,851,33
Сталь старая 630×1030002,851,98
ПЭ 100 560×33,2 (SDR 17)30004,351,96
ПЭ 80 560×41,2 (SDR 13,6)30004,652,3
Сталь новая 820×1240002,230,6
Сталь старая 820×1240002,230,87
ПЭ 100 800×47,4 (SDR 17)40002,850,59
ПЭ 80 800×58,8 (SDR 13,6)400030,69

Металлические трубы 133×5

Особенности выбора

Как выбрать диаметр трубы для отопления? Давайте ознакомимся для начала с их описанием.

Описание

Расстояния между стенками труб

Выбор диаметра труб для отопления определяется следующими характеристиками:

  • Расстояние между внутренними стенками — внутренний диаметр труб. Это наиболее важный показатель, демонстрирующий пропускные способности будущей конструкции.
  • Расстояние между внешними стенками – внешний диаметр. Он классифицируется на:
    КлассПараметр, см
    Малый0,5-10,2
    Средний10,2-40,6
    Большой40,6 и более
  • Условный проход. Значение сечения округляется и переводится в дюймовые единицы измерения.

    Разница между внешним и внутренним диаметрами – это толщина стенки изделия, которая оказывает влияние на теплоотдачу трубопровода.

    Линия на графике демонстрирует взаимосвязь между теплоотдачей и величиной наружного диаметра

    Меньше или больше

    Разные сечения медных труб, предназначенных для системы отопления

    После проведения расчётов значения могут принять некоторый диапазон, в какую сторону отклониться лучше: в большую или меньшую?

    Специалисты считают, что более рационально использовать малое сечение по нескольким причинам:

    Совет: при этом не стоит специально занижать результаты расчётов, так как значительно уменьшит эффективность работы отопительной системой и сделает её очень шумной.

    При этом следует учитывать, что идеальной скоростью движения является интервал между 0,3 и 0,7 м/с.

    Выполнение расчётов

    Для того чтобы понять суть процесса, рассмотрим его на примере нахождения оптимального сечения для отопительных труб, располагающихся в комнате площадью 20 м2.

    Инструкция выглядит следующим образом:

  • Первым делом находим показатель требуемой теплоотдачи. Если стены имеют утепление, а потолки не превышают трёх метров, то на каждые десять квадратных метров требуется 1 кВт тепловой мощности. Подставляем к нашему варианту и получаем 2 кВт.
  • Далее добавляем необходимый двадцатипроцентный запас, что в итоге даёт нам 2,4 кВт.

    Совет: рекомендуется использовать при проведении расчётов он-лайн калькулятор. Такая программа позволяет значительно упростить задачу и избежать типовых ошибок.

    Важно: значение мощности можно взять большее, но ни в коем случае не меньшее, так как ваша система тогда не будет справляться со своей задачей.

    Также допустимо использование труб с десятимиллиметровым диаметром, тогда скорость теплоносителя уменьшится до 0,4 м/с, расход увеличится до 110 кг/ч и производительность возрастёт до 2555 Вт.

    Таблица внутренних диаметров труб отопительной системы

    Заключение

    Подбор диаметра трубы для отопления является очень важной задачей, и от правильности данного этапа зависит производительность всей системы. Слишком широкие изделия могут вообще перестать осуществлять свои функции, а слишком тонкие станут работать малоэффективно и шумно (см.также статью «Наружный диаметр труб – все что нужно знать о размерах»).

    Поэтому необходимо учесть все тонкости при проведении расчётов и осуществлении выбора, чтобы добиться максимального эффекта. В статье мы изложили всю информацию, которая для этого понадобится.

    Оптимально подобранные размеры труб отопления

    На представленном видео вы сможете ознакомиться с дополнительными материалами, имеющими непосредственное отношение к рассмотренной теме. Будьте внимательны при выполнении расчётов!

    Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен

    Выбираем диаметр труб для отопления: схема расчета, характеристики в зависимости от материала изготовления

    Правильное проектирование отопительной системы заключается в учете всех возможных факторов влияния на ее эффективность КПД. Помимо корректного подбора основных компонентов, котла, радиаторов, групп безопасности, следует правильно рассчитать сечение магистралей. Для этого нужно знать оптимальный диаметр труб отопления: как правильно выбрать и рассчитать его самостоятельно?

    Трудности выбора диаметра труб отопления

    Казалось бы – выбор диаметра труб для отопления частного дома не является сложной задачей. Они должны лишь обеспечить доставку теплоносителя от источника его нагрева к приборам теплоснабжения – радиаторам батареям.

    Но на практике неправильно подобранный диаметр коллектора отопления или подающей трубы может привести к значительному ухудшению работы всей системы. Это объясняется процессами, которые происходят во время движения воды по магистралям. Для этого нужно знать основы физики и гидродинамики. Чтобы не вдаваться в дебри точных расчетов, можно определить основные характеристики отопления, которые напрямую зависят от сечения трубопроводов:

    • Скорость движения теплоносителя. Она влияет не только на повышение шума при работе теплоснабжения, но и нужна для оптимального распределения тепла по приборам отопления. Попросту вода не должна успеть остыть до минимального уровня при достижении последнего радиатора в системе;
    • Объем теплоносителя. Так, диаметр труб с естественной циркуляцией отопления должен быть большим, чтобы снизить потери при трении жидкости о внутреннюю поверхность магистрали. Однако наряду с этим увеличивается объем теплоносителя, что влечет за собой повышение затрат на его нагрев;
    • Гидравлические потери. Если в системе будут применены разные диаметры пластиковых труб для отопления, то неизбежно возникнет разность давления на их стыке, что приведет к возрастанию гидравлических потерь.

    Как выбрать диаметр трубы для отопления, чтобы по факту установки не пришлось переделывать всю систему теплоснабжения из-за крайне низкой эффективности? Прежде всего, следует выполнить правильный расчет сечения магистралей. Для этого рекомендуется воспользоваться специальными программами и при желании проверить результат самостоятельно вручную.

    В месте состыковки диаметры полипропиленовых труб для отопления уменьшаются из-за наплава. Снижение сечения зависит от степени нагрева при пайке и соблюдения технологии монтажа.

    Порядок расчета сечения магистралей теплоснабжения

    Перед тем как рассчитать диаметр трубы отопления необходимо определиться с их основными геометрическими параметрами. Для этого нужно знать основные характеристики магистралей. К ним относятся не только эксплуатационные качества, но и размеры.

    Каждый производитель указывает значение сечения труб – диаметр. Но фактически он зависит от толщины стенки и материала изготовления. Перед приобретением определенной модели трубопроводов нужно знать следующие особенности обозначения геометрических размеров:

    • Расчёт диаметра полипропиленовых труб для отопления делается с учетом того, что производители указывают наружные габаритные размеры. Для вычисления полезного сечения необходимо отнять две толщины стенки;
    • Для стальных и медных трубопроводов даются внутренние размеры.

    Зная эти особенности можно делать расчет диаметра коллектора отопления, труб и других компонентов для монтажа.

    При выборе полимерных труб отопления нужно обязательно уточнить о наличии в конструкции армирующего слоя. Без него при воздействии горячей воды магистраль не будет иметь должной жесткости.

    Определение тепловой мощности системы

    Как правильно подобрать диаметр труб для отопления и следует ли это делать без расчетных данных? Для небольшой системы отопления можно обойтись без сложных вычислений. Важно лишь знать следующие правила:

    • Оптимальный диаметр труб с естественной циркуляцией отопления должен составлять от 30 до 40 мм;
    • Для закрытой системы с принудительным движением теплоносителя следует использовать трубы меньшего сечения для создания оптимального давления и скорости потока воды.

    Для точного вычисления рекомендуется использовать программа для расчета диаметра труб отопления. Если же их нет – можно воспользоваться приблизительными вычислениями. Сначала необходимо найти тепловую мощность системы. Для этого необходимо воспользоваться следующей формулой:

    Q=(V*Δt*K)860

    Где Q – рассчитываемая тепловая мощность отопления, кВт/ч, V – объем комнаты (дома), м³, Δt – разница между температурами на улице и в помещении, °С, К – расчетный коэффициент тепловых потерь дома, 860 – величина для перевода полученных значений в приемлемый формат кВт/ч.

    Наибольшие затруднения при предварительном расчете диаметра пластиковых труб для отопления вызывает поправочный коэффициент К. Он зависит от теплоизоляции дома. Его лучше всего взять из данных таблицы.

    Коэффициент КСтепень теплоизоляции здания
    3-4Минимальная теплоизоляция
    2-2,9Минимальное утепление фасада – облицовка кирпичом.
    1-1,9Средний уровень теплоизоляции
    0,6-0,9Качественное утепление дома, установлены современные окна и двери

    В качестве примера расчета диаметров полипропиленовых труб для отопления можно вычислить требуемую тепловую мощность комнаты общим объемом 47 м³. При этом температура на улице будет -23°С, а в помещении – +20°С. Соответственно разница Δt составит 43°С. Поправочный коэффициент возьмем равным 1,1. Тогда требуемая тепловая мощность составит.

    Q=(47*43*1.1)/860=2.585 кВт/час

    Следующий этап выбора диаметра трубы для отопления – определение оптимальной скорости движения теплоносителя.

    В представленных расчетах не учитывается поправка на шероховатость внутренней поверхности магистралей.

    Скорость воды в трубах

    Оптимальный напор теплоносителя в магистралях необходим для равномерного распределения тепловой энергии по радиаторам и батареям. Для правильного подбора диаметров труб отопления следует принимать оптимальные значения скорости продвижения воды в трубопроводах.

    Стоит помнить, что при превышении интенсивности движения теплоносителя в системе могут возникать посторонние шумы. Поэтому данное значение должно быть равно от 0,36 до 0,7 м/с. Если параметр будет меньше – неизбежно возникнут дополнительные тепловые потери. При его превышении появятся построение шумы в трубопроводах и радиаторах.

    Для окончательного расчета диаметра трубы отопления следует воспользоваться данными из таблицы, представленной ниже.

    Подставляя в формулу расчета диаметра трубы отопления в полученные ранее значения можно определить, что оптимальный диаметр трубы для конкретного помещения составит 12 мм. Это лишь приблизительный расчет. На практике специалисты рекомендуют к полученным значениям прибавить 10-15%. Это объясняется тем, что формула расчета диаметра трубы отопления может измениться из-за добавления новых компонентов в систему.
    Для точного вычисления потребуется специальная программа для расчета диаметра труб отопления. Подобные программные комплексы можно скачать в демоверсии с ограниченными возможностями расчетов.

    Расчет отопительного коллектора и монтажных гильз

    Вышеописанная технология вычислений может быть применена для всех видов теплоснабжения – однотрубного, двухтрубного и коллекторного. Однако для последнего необходимо сделать правильный расчет диаметра коллектора отопления.

    Этот элемент отопления необходим для распределения теплоносителя по нескольким контурам. При этом расчет правильного диаметра коллектора отопления неразрывно связан с вычислением оптимального сечения трубопровода. Это следующий этап проектирования системы теплоснабжения.

    Для вычисления диаметра отопительного коллектора необходимо сначала рассчитать сечение труб по вышеописанной схеме. Затем можно воспользоваться достаточно простой формулой:

    М0=М1+М2+М3+М4

    Где М0 – искомый диаметр коллектора, М1, М2, М3, М4 – диаметры подключаемых трубопроводов.

    При определении высоты и оптимального расстояния между патрубками применяется принцип «трех диаметров». Согласно ему удаленность труб на конструкции должна составлять 6 радиусов каждой. Общий диаметр отопительного коллектора также равен этому значению.

    Но кроме этого компонента системы нередко приходится применять дополнительные. Как узнать диаметр гильзы для труб отопления? Только выполнив предварительный расчет сечения магистралей. Кроме этого нужно учитывать толщину стен и материал их изготовления. От этого будет зависеть конструкция гильзы, степень ее теплоизоляции.

    На значение диаметра гильзы для труб отопления влияет материал изготовления стены, а также трубы. Важно учитывать возможную степень расширения при нагреве поверхности. Если диаметры пластиковых труб теплоснабжения составляют 20 мм, то такой же параметр у гильзы должен быть не менее 24 мм.

    Монтаж гильзы необходимо делать на цементный раствор или аналогичный ему негорючий материал.

    Дополнительные данные для расчета диаметра труб теплоснабжения

    После выбора диаметра труб для отопления частного дома нужно правильно подобрать их материал изготовления, а также учесть особенности отопительной системы. На этот параметр влияет схема расположения магистралей, а также количество запорной и регулирующей арматуры.

    Помимо знания диаметра труб в отоплении с естественной циркуляцией нужно учитывать высоту разгонного стояка и правильно подобрать размер его сечения. Он должен быть на минимальной высоте 1,5 относительно других элементов теплоснабжения. Для увеличения скорости движения теплоносителя диаметр полипропиленовых труб, используемых в конструкции разгонного коллектора должен быть на один размер больше, чем у основной магистрали.

    Также важно учитывать толщину стенки трубопроводов. Она зависит от материала изготовления и может варьироваться от 0,5 мм (стальные) до 5 мм (пластиковые). На выбор диаметра труб для системы отопления частного дома оказывает влияние материала изготовления. Так, пластиковые магистрали рекомендуется устанавливать для систем с принудительной циркуляцией. Их внутренний диаметр может варьироваться от 10 до 30 мм. Подробнее о толщине стенок полимерных труб для отопления можно узнать из данных таблицы.

    Для стальных моделей необходимо учитывать не только их геометрические размеры, но и массу. Она напрямую зависит от толщины стенки. В программах для расчета диаметра труб отопления обязательно должна быть функция по вычислению удельного веса 1 м.п. стальной магистрали.

    Зная эти дополнительные характеристики можно сделать наиболее точный расчет параметров отопительной системы, включая правильный подбор диаметров отопительных труб.

    Если есть необходимость рассчитать только сечение теплопроводных магистралей – можно воспользоваться бесплатными демо-версиями профессиональных программ.

    Материал изготовления труб отопления

    Помимо правильного выбора диаметров трубы для теплоснабжения нужно знать характеристики их материала изготовления. Это скажется на тепловых потерях системы, а также на трудоемкости монтажа.

    Следует помнить, что расчет диаметров отопительных труб выполняется только после выбора материала их изготовления. В настоящее время для комплектации систем теплоснабжения применяют несколько типов трубопроводов:

    • Полимерные. Они изготавливаются из полипропилена или сшитого полиэтилена. Отличие заключается в дополнительных компонентах, добавляемых в процессе производства. После выполнения расчёта диаметра полипропиленовых труб для теплоснабжения нужно правильно подобрать толщину их стенки. Она варьируется от 1,8 до 3 мм в зависимости от параметров максимального давления в магистралях;
    • Стальные. До недавнего времени это был самый распространенный вариант обустройства отопления. Несмотря на свои более чем хорошие прочностные характеристики стальные трубы имеют ряд существенных недостатков – сложный монтаж, постепенное ржавление поверхности и повышенная шероховатость. В качестве альтернативы можно применять трубы, изготовленные из нержавеющей стали. Одна их стоимость на порядок выше «черных»;
    • Медные. По техническим и эксплуатационным характеристикам медные трубопроводы являются оптимальным вариантом. Они характеризуются достаточным растяжением, т.е. если в них замерзнет вода – труба некоторое время будет расширяться без потери герметичности. Недостаток – высокая стоимость.

    Кроме правильно подобранного и рассчитанного диаметра труб нужно определиться со способом их соединения. Он также зависит от материала изготовления. Для полимерных применяют муфтовое соединение с помощью сварки или на клеевой основе (очень редко). Стальные трубопроводы монтируются с помощью дуговой сварки (лучшее качество соединений) или резьбовыми методом.

    В видеоматериале можно ознакомиться с примером расчета диаметра труб в зависимости от оптимальной скорости потока теплоносителя:

    Какой выбрать диаметр трубы для отопления: технология расчета

    При проектировании системы отопления очень важно не только выбрать материал изготовления труб (сталь, медь, металлопластик, полипропилен и т. д.), но и рассчитать, какой диаметр трубы для отопления потребуется. Данный параметр определяет пропускную способность трубы, показывает, какой объем теплоносителя можно транспортировать через нее в единицу времени. А это, в свою очередь, влияет на «разветвленность» и протяженность трубопровода, а также на количество отопительных радиаторов, которые можно подключить к системе. Кроме того, зная диаметр труб, можно спрогнозировать потери тепла в системе.

    Диаметры труб для систем отопления разнятся в зависимости от мощности системы и отапливаемой площади

    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.

    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.

    Нюансы при выборе диаметра труб системы отопления

    Описание диаметров труб

    При выборе диаметра труб отопления принято ориентироваться на следующие характеристики:

    1. внутренний диаметр – главный параметр, определяющий размер изделий;
    2. вешний диаметр – в зависимости от этого показателя происходит классификация труб:
    • малый диаметр – от 5 до 102 мм;
    • средний – от 102 до 406 мм;
    • большой – более 406 мм.
    1. условный диаметр – значение диаметра, округленное до целых чисел и выражающееся в дюймах (например, 1″, 2″и т. д.), иногда в долях дюйма (например, 3/4″).

    Увеличенный или малый диаметр

    Если вас интересует, как рассчитать диаметр трубы отопления, обратите внимание на наши рекомендации. Наружное и внутреннее сечение трубы будут отличаться на величину, равную толщине стенки этой трубы. Причем толщина разнится в зависимости от материала изготовления изделий.

    График зависимости теплового потока от наружного диаметра трубы отопления

    Профессионалы полагают, что при монтаже принудительной системы отопления диаметр труб должен быть как можно более малым. И это неспроста:

    1. чем меньше диаметр пластиковых труб для системы отопления, тем меньшее количество теплоносителя нужно нагревать (экономия времени на нагрев и денег на энергоносители);
    2. с уменьшением сечения труб замедляется скорость движения воды в системе;
    3. трубы малого диаметра проще монтировать;
    4. трубопроводы из труб небольших диаметров являются экономически более выгодными.

    Однако это не означает, что нужно вопреки проекту отопительной системы приобретать трубы диаметром меньшим, чем получился у при расчете. Если трубы будут чересчур малы, это сделает работу системы шумной и малоэффективной.

    Расчет диаметра труб отопления

    Чтобы понять, как работать с таблицей диаметров и как выбрать диаметр труб при проведении отопительного трубопровода, рассмотрим типовой расчет для комнаты площадью 20 м 2 :

    1. Сначала выясняем, какое количество тепловой мощности требуется для обогрева того или иного помещения в доме. Для каждых 10 м 2 площади (при условии, что стены утеплены, а высота потолка – не более 3 м) необходим 1 кВт тепловой мощности.
    2. В нашем случае – это 20 м 2 , следовательно, 2 кВт.
    3. Прибавляем 20 %-ный запас, имеем в итоге 2,4 кВт. Значит, для создания комфортных температурных условий в такой комнате нужно обеспечить отопление мощностью 2,4 кВт. Провести описанные вычисления вы может при помощи онлайн калькулятора.

    Таблица диаметров труб отопления, согласно которой можно определить оптимальный диаметр труб в двухтрубном отоплении

    1. При наличии в помещении окон, приобретаем радиаторы отопления. Количество радиаторов должно быть равно количеству окон. То есть, если окна два, приобретаем две батареи по 1,2 кВт каждая. Размещаем их под подоконниками или в любом другом месте, предусмотренном дизайном.
    1. По таблице внутренних диаметров труб находим значение мощности 2,4 кВт (2400 Вт), затем смотрим верхнее значение теплового потока. В зоне, выделенной голубым цветом, представлена оптимальная скорость движения жидкости в системе отопления, о которой упоминалось в нашей статье ранее. Стоит отметить, что в представленной таблице указаны значения всех параметров для двухтрубной отопительной системы, с учетом разницы температур жидкости на входе в трубопровод и на выходе.

    Итак, подытожим работу с таблицей. Для обогрева помещения 20 м 2 подходит труба сечением 8 мм. При этом скорость движения теплоносителя составит 0,6 м/с, его расход – 105 кг/ч, а тепловая мощность – 2453 Вт. Допускается применение 10-мм труб, тогда скорость движения будет равна 0,4 м/с, расход 110 кг/ч, а тепловой поток – 2555 Вт.

    Читайте также:  Нагревательный кабель для труб: 3 вида устройств для активного обогрева и их использование
  • Ссылка на основную публикацию