Оглавление
Как подобрать правильный диаметр для домашней магистрали
Для труб из полипропилена, которые будут применяться в многоквартирных домах, все расчеты магистрали для водоснабжения и канализации необходимо производить с большой осторожностью и вниманием. Соответственно, чем выше потребление воды жильцами, тем большие размеры диаметров полимерных изделий используются
Как правило, в многоквартирных домах используют такие размеры диаметров полипропиленовых труб в мм:
Как правило, в многоквартирных домах используют такие размеры диаметров полипропиленовых труб в мм:
- для стояков 5-этажных строений Ø25 мм;
- разводка внутри зданий – Ø 20 мм;
- для стояков домов 9 и более этажей используются ППТ Ø 32 мм.
Для каждой конкретной квартиры или частного дома в точном расчете диаметра труб водопровода нет необходимости, так как в таких помещениях не так много точек забора. Трубы в этом случае подбираются по заданной спецификации и иметь более сечение, чем диаметр смесителей.
Диаметр полипропиленовых трубок для водоснабжения в квартире или в доме выбирается с учетом таких особенностей:
- при длине трубопровода до 10 м предпочтителен диаметр 20 мм,
- для трубопроводов 10-20 м — диаметр 25 мм,
- при длине свыше 30 м — диаметр 32 мм.
Для стояков выбирают изделия 32 мм и более.
В случае необходимости расчет домашнего трубопровода все можно сделать по простой формуле, для которой изначально потребуется только точное значение расхода воды и общая скорость внутреннего потока жидкости. Внутренний диаметр полипропиленовых труб подбираем путем элементарного расчета с исходными данными:
- скорость движения жидкости по магистрали;
- расход воды.
Диаметр полипропиленовых труб для водоснабжения квартиры или частного дома рассчитывается по следующей формуле:
В квартире и доме рекомендуют устанавливать трубы для отопления с четким диаметром в 20 мм, а для системы водоснабжения минимальный размер сечения должен быть равен 16 мм. Превышать этот размер не стоит, чтобы не потерять соответствие спецификациям. Что касается труб с самым большим из возможных диаметром (свыше 500 мм), то в них вообще нет надобности.
Исходя из всего вышеописанного, можно легко определиться с выбором полипропиленовой трубы для водопровода в каждом конкретном случае, и сделать самостоятельный расчет ее диаметра, опираясь на простую формулу и данные из таблицы.
Основные параметры труб
Полипропиленовые трубы отопления
- Основной характеристикой любой трубы является ее внутренний диаметр. Именно от этого показателя зависит пропускная способность трубы.
- Наружный диаметр, также, является важным параметром, который необходимо учитывать, при проектировании систем.
- Условным диаметром трубы принято называть округленное значение, выраженное в дюймах.
Подбирая диаметры труб для отопления, следует учесть, что для труб, выполненных из разных материалов, применяются различные системы измерений. К примеру, практически все трубы из стали и чугуна маркируются по внутреннему сечению.
А вот трубы из пластика и меди – по наружному диаметру. Эту особенность следует учитывать, если планируется собирать систему из комбинации материалов.
Подключение трубы к радиатору
Задумавшись, как рассчитать диаметр трубы отопления, не стоит забывать о существующей системе измерений этой величины. В большинстве случаев, диаметр измеряется в дюймах и выражается целыми числами или в долях.
Как рассчитать диаметр труб?
При решении задачи, какой диаметр труб для отопления необходим в данном помещении, нужно при расчете диаметра труб для отопления учитывать такой параметр, как тепловая нагрузка. Принято считать, что для поддержания в комнате комфортных условий достаточно 100 Вт тепловой мощности на каждый квадратный метр помещения (при условии, что в комнате потолки стандартной высоты – 2,5 метра).
То есть, к примеру, для отопления комнаты площадью 25 квадратных метра требуется 2,5 кВт тепловой энергии (25 * 100 = 2500 Вт =2,5 кВт)
Далее следует осуществить подбор диаметра труб отопления при помощи специальных таблиц.
Диаметр трубы (дюймы) | Расход трубы (л/мин) | Тепловая нагрузка (кВт) |
1/2 |
5,7 |
5,5 |
3/4 |
15 |
14,6 |
1 |
30 |
29,3 |
Как видно из данных, помещенных в таблице, для нашего примера с комнатой площадью 25 квадратных метра подойдут трубы, имеющие диаметр 1/2 дюйма.
Каковы должны быть давление и температура теплоносителя?
Пример смонтированных тру и радиатора
Имея автономное отопление, хозяин дома сам выбирает такой параметр, как температура воды в трубах отопления. Нужно заметить, что точно установленной нормы данного параметра не существует, так как она зависит не только от внешних условий и желаний хозяина, но и от коэффициента теплопередачи установленных радиаторов отопления.
Как правило, расчет количества радиаторов и их секций осуществляется с учетом такой величины, как их паспортная тепловая мощность. Этот параметр задается из расчета, что температура отопления воды в трубах будет равно 75 градусам.
То есть, если рассудить логически, то данная температура и является оптимальной. Однако при изменении внешней температуры в ту или другую сторону, температуру нагрева теплоносителя целесообразно регулировать. Это поможет поддерживать в доме комфортный микроклимат и экономить энергию.
Монтаж труб отопления
Для того чтобы система отопления функционировала нормально, владелец дома обязан знать, какое давление должно быть в трубах отопления. Для автономной системы нормальным показателем является 1,5-2 атмосферы. Если показатель давления достигает 3 атмосфер, то это уже критическая ситуация, грозящая разгерметизацией или выходом из строя оборудования.
Для того чтобы можно было всегда проверить, какое давление в трубах отопления, в схему обязательно включают манометры. А чтобы не допустить чрезмерного напора используют расширительные баки.
Расчет отопительного коллектора
Чтобы обеспечить равновесие и устойчивую работу отопительной системы, все ее элементы должны соответствовать друг к другу по своей пропускной способности. Последняя зависит от правильно подобранного сечения труб.
На этом принципе основан расчет коллектора. Он должен иметь величину поперечного сечения, равную или допустимо большую суммы площадей сечений всех отводящих веток. Размер сечения сборной гребенки должен быть не меньше суммы площадей подводящих трубопроводов.
Это условие описывается данной формулой:
S = S, + S,, + S,,, + … + Sn
Где:
- S — площадь сечения коллектора или гребенки;
- S, … — Sn — площади сечений исходящих или входящих веток.
Формула расчета площади сечения
За основу берется формула вычисления площади круга, а в данном случае — сечения коллектора (гребенки). Сумма площадей сечений отходящих труб и дает нужный результат — величину отопительного коллектора.
Sколл = π × Dколл²/4, тогда формула расчета принимает вид:
π × Dколл²/4 = π × d,²/4 + π × d,,²/4 + π × d,,,²/4 + …+ π × dn²/4,
где:
- Dколл — диаметр коллектора;
- π — число Пи;
- d, — dn – внутренние диаметры отводящих веток.
Чтобы упростить формулу, надо сократить число пи и взять все под корень квадратный:
Dколл = 2 × √ (d,²/4 + d,,²/4 + d,,,²/4 +…+dn²/4).
По этой формуле можно рассчитать коллектор любой сложности и конфигурации. В случае, если все отходящие ветки отопления имеют одинаковый диаметр, формула принимает следующий вид:
Dколл = 2 × √ (dобщ²/4 × N),
где:
- N — количество отводящих от гребенки труб;
- dобщ – диаметр каждой отводящей трубы.
Если при расчете получается дробное число, его следует округлять в большую сторону. Это нужно для того, чтобы не произошло заужение сечения коллектора и снижение мощности системы.
Дополнительные требования к конструкции коллектора
При расчете всех параметров коллектора должны выполняться два условия: расстояние между входной и выходной группами веток равно шести диаметрам, а отводы отопительных контуров удалены друг от друга на три размера.
Схема подключения коллектора в систему отопления коттеджа.
Разновидности труб для отопления
Монтаж отопительной системы — долгосрочное вложение средств и затратное. Делают её надолго
Поэтому важно выбрать такие материалы, которые не нужно будет менять через короткий промежуток времени.
Для отопительных систем в частных домах, как правило, применяют следующие трубы из следующих материалов:
- стали (черный прокат, нержавейка, оцинкованная сталь, очень редко — чугун и медь);
- металлопластика;
- полиэтилена;
- полипропилена.
У каждого вида труб для отопления есть свои особенности.
Алюминиевый слой у металлопластиковых труб помогает перенести линейное расширение и высокие температуры. Кроме того, они обладают хорошей эластичностью.
Прочные и термоустойчивые полиэтиленовые трубы несут небольшие гидравлические потери. Для системы отопления лучше брать трубы с армирующим слоем, который держит форму.
Трубы из полипропилена применяют при нагреве теплоносителя не долее 70-и градусов. Они легко растягиваются от горячей воды, поэтому их дополнительно фиксируют. Таким образом, можно избежать провисания.
Что учитывается при выборе диаметра труб
Мощность теплогенератора. Она берется за основу и определяется индивидуально для каждого строения. На что ориентируется собственник, приобретая котел?
На совокупную площадь всех отапливаемых помещений. Именно это обязательно уточнит менеджер в точке продаж, если у покупателя возникнут вопросы по данному пункту.
Скорость теплоносителя. Если она менее 0,25 м/сек, то есть риск завоздушнивания системы, образования пробок на трассе. Превышение значения 1,5 чревато «шумами» в магистрали.
Это особенно ощутимо, когда трубы металлические, да еще и проложены открытым способом. Но в любом случае перемещение теплоносителя по трассе будет хорошо прослушиваться.
Практикой доказано, что для частного строения (с автономным отопительным контуром) следует ориентироваться на показатель в пределах от 0,3 до 0,7. Это оптимальное значение для любой системы.
Конфигурация контура. В частных домах при его монтаже, как правило (независимо от схемы), все «нитки» заводятся на коллектор. Каждая из них «нагружена» на определенное количество радиаторов.
Нет смысла приобретать трубы одного и того же диаметра для всех линий, если учесть, что чем больше сечение заготовки, тем выше цена 1 п.м.
Диаметр трубы. Наружный особой роли не играет, так как у изделий из различных материалов есть отличия в толщине стенки. Данный параметр свидетельствует лишь об удобстве крепления изделия. Внутренний диаметр – о пропускной способности трассы. Именно он и является определяющим.
Диаметры труб принято обозначать в дюймах. Для нас это непривычная (не метрическая) система, поэтому следует знать правила перевода величин. Соотношение дюйма к сантиметру – ½,54 (или 25,4 мм). Материал трубы – металлопластик, сталь, ПП, ПЭ.
Специфика строения. В первую очередь это относится к эффективности его теплоизоляции – из каких материалов она смонтирована, по какой методике и так далее.
Подбор диаметра труб по заданной скорости теплоносителя.
Подбор диаметра труб по скорости теплоносителя. (режим 80/60) |
Приведенное выше описание очень похоже на то, что происходит в двухтрубной тупиковой системе отопления.
В системе отопления есть свой завод, который производит тепло — это котел. Роль дорог играют трубопроводы. Теплоноситель — чаще вода, «везет» тепло к радиаторам, где оно расходуется, восполняя тепловые потери помещения. «Разгрузившаяся» остывшая вода вновь возвращается в котел, чтобы заправиться теплом. Процесс происходит постоянно.
Диаметр труб для системы отопления подбирается по тому же самому принципу, что и ширина дорог из нашего примера. Чем больше требуется передать тепла, которое несет вода, тем больше должен быть диаметр трубы. По мере уменьшения потребности в тепле на каждом отдельном участке, диаметр труб уменьшается.
Какое количество тепла может пропустить та или иная труба?
Опуская подробные объяснения и расчеты по известным формулам, скажем лишь, что одним из распространенных способов определения диаметров труб является задача скорости, с которой будет двигаться теплоноситель внутри трубы.
С одной стороны, скорость теплоносителя не должна быть меньше 0,25 м/сек. При меньших скоростях образуются воздушные пробки, препятствующие циркуляции теплоносителя.
Подбор диаметра труб по скорости теплоносителя. (режим 75/60) |
А с другой стороны, она должна быть не выше 1,5 м/сек. При больших скоростях возникает шум от двигающегося внутри труб теплоносителя.
Практикой и расчетами установлено, что скорость теплоносителя, лежащая в пределах 0,3 — 0,7 м/сек является самой оптимальной с точки зрения энергоэффективности и затрат на материал.
В таблицах приведены скорости движения воды по трубопроводу в зависимости от тепловой нагрузки и диаметра труб.
В левом столбце вы видите тепловую нагрузку. Вверху — наружные диаметры полипропиленовых труб. В самой таблице проставлены значения скорости воды, двигающейся по трубам.
Красным цветом обозначены рекомендованные скорости для конкретного диаметра труб по заданной тепловой нагрузке.
Рассмотрим использование данных из таблицы на примере.
Пример подбора диаметра труб.
Предположим, у нас есть частный двухэтажный дом общей площадью 380 м 2 с тепловыми потерями 38000 Вт.
Также расчетами установлено, что на первом этаже теплопотери составляют 20000 Вт, а на втором — 18000 Вт.
Тепловой режим взят 80/60. (80 о С — подача; 60 о С — обратка)
В качестве схемы мы избрали двухтрубную поэтажную тупиковую систему отопления, разделенную на каждом этаже на две равнонагруженные ветки (направление в два крыла).
Левая ветка первого и второго этажа
Правая ветка первого и второго этажа
Какой нужен диаметр труб основной подающей и обратной магистрали, подключенной к котлу?
Через нее проходит весь поток воды, предназначенный для обогрева всего дома. А это 38000 Вт.
Находим в таблице 38000 Вт и по горизонтали двигаемся к красному полю. Затем поднимаемся по вертикали и находим нужный диаметр трубы.
Как видим, для нашего случая подходят три диаметра трубы: 40, 50, 63. Какой выбрать? В данном случае, логично, что 40, потому что дешевле. Зачем нам для шести машин строить восьми полосную дорогу?
Мы дошли до первого разветвления. Часть тепла 20000 Вт должна пойти по трубопроводу на обогрев 1 этажа, а другая — 18000 Вт по стоякам поднимется на второй этаж. Какие трубы будут нужны нам теперь?
Смотрим по таблице скорость теплоносителя и соответствующие диаметры труб.
Как видим, нужно использовать 32 трубу и для первого и для второго этажа.
В согласии с данными из примера на каждом этаже трубы разделяются на две равнозначных по тепловой нагрузке ветки.
Для первого этажа каждая из веток несет тепло, равное 20000 / 2 = 10000 Вт.
Для второго этажа — 18000 / 2 = 9000 Вт.
Какие трубы будем использовать для каждой ветки? Снова смотрим таблицу.
Итак, были выбраны трубы диаметром 25 мм.
Что дальше? Наконец, на пути каждой ветки начали встречаться радиаторы, которые стали постепенно снимать тепловую нагрузку с веток.
Глядя в таблицу, мы видим, что как только тепловая нагрузка упадет до 5000 Вт, можно будет перейти на трубы диаметром 20 мм и дальше оставшуюся разводку можно сделать этими трубами.
На практике переход на трубы диаметром 20 мм мы делаем при тепловой нагрузке 3000 Вт.
Формула определения диаметра трубы
Профессиональный расчет диаметра труб достаточно сложен и доступен только специалистам-теплотехникам. Сейчас накоплен богатейший опыт использования в том или ином случае определенных труб. Результатом стала систематизация данных и занесение их в стандартные таблицы.
Таблица соответствия диаметров самых распространенных видов труб.
Условный проход (Dy) трубы, мм | Диаметр резьбы (G), в дюймах | Наружный диаметр (Dh), мм | ||
Стальная шовная, водо- и газопроводная | Бесшовная стальная | Полимерная | ||
10 | 3/8″ | 17 | 16 | 16 |
15 | 1/2″ | 21,3 | 20 | 20 |
20 | 3/4″ | 26,8 | 26 | 25 |
25 | 1″ | 33,5 | 32 | 32 |
32 | 1 1/4″ | 42,3 | 42 | 40 |
40 | 1 1/2″ | 48 | 45 | 50 |
50 | 2″ | 60 | 57 | 63 |
65 | 2 1/2″ | 75,5 | 76 | 75 |
80 | 3″ | 88,5 | 89 | 90 |
90 | 3 1/2″ | 101,3 | 102 | 110 |
100 | 4″ | 114 | 108 | 125 |
125 | 5″ | 140 | 133 | 140 |
150 | 6″ | 165 | 159 | 160 |
Для тех ситуаций, когда нужно самостоятельно рассчитать диаметр трубы для отопления, существует упрощенная формула расчета:
D = √ ((314 × Q) / (V × ∆t))
Где:
- D — искомый диаметр трубопровода, мм;
- ∆t — дельта температур (разница на входе и обратке), С°;
- Q — нужная тепловая мощность, кВт. Определенное (формула ниже) количество тепла, необходимое для обогрева помещения;
- V — скорость теплоносителя, м/с. Выбирается из определенного диапазона.
Расчет дельты температур
На подаче стандартная температура воды не должна быть менее 90°С, а на выходе теплоноситель остывает до 65–70°С. В итоге значение ∆t — 20–25°С.
Порог скорости теплоносителя:
- Минимальный уровень составляет 0,2–0,25 м/сек. При меньшей скорости начинает происходить выделение воздуха из теплоносителя. Это приводит к образованию воздушных пробок. Следствием становится частичная либо полная потеря работоспособности системы отопления.
- Верхний уровень может достигать 0,6–1,5 м/сек. По мере приближения его к максимальному показателю увеличиваются гидравлические шумы.
Расчет минимально необходимой тепловой мощности
Чтобы определить минимально необходимую мощность отопительной системы, можно использовать такую упрощенную формулу:
Qt = V × ∆t × K : 860
Символы обозначают:
- Qt — нужную тепловую мощность, в кВт/час;
- V — объем обогреваемого помещения, в м²;
- ∆t — разницу температур снаружи и внутри помещения, °С;
- К — коэффициент теплопотерь строения;
- 860 — перевод в кВт/час.
Упрощенные значения коэффициента теплопотерь для различных видов построек
Расчет теплопотерь дома – важнейший фактор для эффективного проектирования отопительной системы. Он поможет спрогнозировать смету на монтаж и расходы на отопление в планируемом строении.
Теплопотери любого помещения зависят от трех базовых параметров:
- Объем помещения – нужно узнать количество воздуха, который необходимо нагреть.
- Разница температур внутри и снаружи: чем больше этот параметр, тем быстрее происходит теплообмен и скорее охлаждается помещение.
- Теплопроводность ограждающих конструкций — способность стен, окон, крыши удерживать тепло.
В данном случае можно воспользоваться такими значениями коэффициента (К) для различных видов построек:
- 3–4 — постройка, не имеющая дополнительной утепляющей защиты (упрощенная конструкция из дерева или металлических листов).
- 2–2,9 — невысокая степень теплоизоляции (строения с кладкой в один кирпич, не утепленный сруб).
- 1–1,9 — средний уровень (конструкция здания классическая: двойная кладка кирпича, сруб с одинарным утеплением, небольшое количество окон, стандартная кровля).
- 0,6–0,9 — высокая степень (конструкция строения улучшенная, кирпичные стены имеют двойную теплоизоляцию, небольшое количество окон, имеющих двойные рамы, основание пола и крыша утеплены).
Иногда существует вероятность заужения диаметра против расчетной или табличной величины. Это крайне нежелательно. Когда выполняется разводка по дому, рекомендуется использовать одинаковый типоразмер труб. Увеличение или уменьшение диаметра может вызвать сбой работы всей системы отопления.
В этом видео специалист дает практические советы по проведению расчета диаметра труб.
Цены на разные виды труб для отопления
трубы для отопления
Оптимальная температура и давление воды
При выборе автономного отопления придется самостоятельно подбирать подходящую температуру и давление теплоносителя. Это зависит не только от пожеланий, но и от показателя теплопередачи встроенных батарей.
Видео о прокладке отопления, разводке труб
Монтаж системы отопления дома своими руками
Watch this video on YouTube
Однако если температура на улице постоянно колеблется в разные стороны, подогрев теплоносителя в автономной системе частного дома необходимо регулировать так, чтобы постоянно поддерживать комфортную температуру и не расходовать лишнее.
Для качественной работы помимо температуры нужно следить за давлением в трубах и выбрать оптимальный диаметр. Нормальным считается давление, что находится в промежутке 1,5-2 атмосферы.
Чтобы регулярно проверять давление, при монтаже следует в цепи оставлять место для манометров. Уменьшить напор можно, используя расширительные баки.
Виды отопления
Установка отопительной автономной системы в малоэтажном доме может осуществляться одно и двухтрубными схемами.
Оптимальный вариант должен выбрать заказчик еще на этапе создания проекта, чтобы обеспечить комфортное проживание в своем доме.
Финансово самой оптимальной будет однотрубная разводка, но если цена не так важна, как эффективность работы, то стоит остановить свой выбор на прокладке двухтрубной схемы.
Ниже рассмотрим более детально каждый вид разводки.
Однотрубная система
Прокладка магистрали такой схемы изготавливается из отопительных приборов подсоединенных один за другим. Жидкость проходит поочередно все элементы системы, отдавая понемногу свою тепловую энергию, поэтому в последнюю секцию он поступает с заниженной температурой.
На микроклимат внутри дома это не повлияет, если последнюю батарею в схеме оснастить большим количеством секций.
Однотрубная система отопления. Разбираем ошибки
Watch this video on YouTube
- регуляторов на батареях;
- вентилей для баланса поступающего теплоносителя;
- термостатических или шаровых клапанов.
Использование такого оборудования помогает поддерживать определенную температуру в помещении частного дома.
Зачастую в малоэтажном доме устанавливают отдельное отопление, которое монтируется по:
- горизонтальной схеме с насосом, что обеспечивает перегонку горячей воды методом нагнетания;
- вертикальной схеме, где жидкость перетекает естественным путем;
- вертикальной схеме с естественной, нагнетающей или комбинированной перегонкой.
Прокладка отопительной разводки может осуществляться над полом или под напольным покрытием. Еще одним важным моментом является теплоизоляция, чтобы сохранить больше тепла.
Горизонтальную магистраль монтируют под небольшим наклоном, чтобы теплоноситель перемещался своим ходом. Батареи наоборот устанавливаются на одном уровне. Для спуска воздуха радиаторы оснащаются специальными кранами.
Данную систему можно не оснащать насосом, так как движение жидкости осуществляется естественным способом.
Поэтому такой вид разводки не станет украшением интерьера.
Двухтрубная система
Второй вид схемы отопления частного дома – разводка труб двухтрубного вида потребует при монтаже большего количества составляющих. Параллельно с этим увеличится объем монтажных работ и финансовые растраты на оплату.
Двухтрубная система отопления, разные схемы (схема Тихельмана)
Watch this video on YouTube
Очень важно при установке двухтрубной разводки на верхних позициях установить автостравливающие клапаны. Если дом одноэтажный, то такие клапаны необходимы на последней батарее и на «полотенцесушителе»
От того какую схему вы решите выбрать зависит количество составляющих элементов, что потребуются для ее установки. Дома с большой площадью желательно снабжать двухтрубной разводкой и циркуляционным насосом.
Однотрубная или двухтрубная система отопления Как выбрать
Watch this video on YouTube
Если подытожить всю вышеизложенную информацию можно уверенно сказать, что во время проектирования отопительной системы и ее монтажа необходимо учитывать каждую мелочь.
Чтобы исключить всевозможные неточности лучше доверить проектирование и разводку любой отопительной системы профессионалам, которые правильно подберут диаметр трубы для отопления частного дома, а так же проведут все необходимые расчеты.
Что учитывается при расчете
Основные критерии, которые важно учесть:
- объем теплоносителя, достаточного для заполнения системы;
- длина отопительного контура;
- номинальная скорость потока теплоносителя;
- требуемая продуктивность, кВт;
- циркуляционное давление;
- сопротивление труб и фитинга в отопительном контуре.
Для каждого параметра имеется диапазон приемлемых значений. Расчет при этом должен дать размер трубы системы отопления, удовлетворяющий всем требованиям и обеспечивающий оптимальные параметры.
Расчеты касаются внутреннего диаметра. Уже после получения нужного размера выбирается подходящий номинал, имеющийся в продаже, далее подбирается материал. От этого зависит толщина стенок, внешний диаметр и внешний вид.
Подбор диаметра труб, что будет если не правильно выбрать?
Занимаясь проектированием отопительной схемы, нужно максимально снизить возможные потери тепла, чтобы уменьшить энергетические затраты. Некорректно созданная система работает неэффективно. Температура в помещении не станет больше, а энергетические расходы будут избыточными.
При создании отопительных контуров учитывают не только химические свойства материалов изготовления каналов, но и показатель их диаметра. Этот показатель играет важнейшую роль. От него зависит насколько эффективно будет работать система. Сечение каналов сильно влияет на гидродинамику. Его выбору нужно уделить достаточно внимания.
Бытует мнение, что чем значительнее сечение каналов, тем лучше циркулирует носитель в них. Однако, это совершенно не так. Чрезмерный размер диаметра труб, подключаемых к газовым или электрическим котлам, ведет к снижению давления в системе. В результате радиаторы не получают достаточного объема тепла.
Автономная система отопление может иметь различные схемы. Выбор показателя сечения каналов напрямую зависит от них. Габариты конструкций для систем с естественным типом циркуляции носителя различается от вариантов на основе применения насосов.
Диаметры труб из металлопластика
Это самые популярные изделия из металлопластика для устройства разводки систем отопления и водоснабжения в городских квартирах. В них не накапливается известь и ржавчина и не перекрывает прохождение рабочей среды. Фитинги к ним самые недорогие, что и является определяющим моментом в выборе. 16 мм изделия часто используются в качестве отвода к смесителям в ванной и на кухне, при установке счетчиков, в то время как основные трубопроводы могут быть выполнены изделиями большего диаметра.
20*2, где 20 — внешний диаметр, 2 — толщина стенки, а внутреннее сечение составляет 16 мм.;
Разнообразные фитинги позволяют осуществлять грамотную и технологически верную разводку систем.
Эти металлопластиковые изделия традиционно используются в монтаже системы «теплый пол». Фитинги на них стоят дороже, но пропускная способность выше, чем у предыдущих. Поэтому если напор воды нестабильный, для монтажа систем горячего и холодного водоснабжения лучше использовать их, чем металлопластиковые трубы 16 мм. Особенно, если нужно провести длинную трассу. Выдерживают давление до 10 бар, что соответствует характеристикам стальных изделий.
20*26, где 20 — внутреннее сечение, а 26 — внешнее. Толщина стенки — 0,3 см.;
Часто используются для монтажа стояков и системы «теплый пол». Являются предпочтительным выбором при устройстве инженерных систем в частном доме, так как для автономного отопления и водоснабжения нужно предусмотреть более высокую пропускную способность по причине возможных скачков внутреннего давления.
26*32, где 26 — внутренний диаметр, а 32 — внешний. Толщина стенки — 0,3 см.;
Изделия большого диаметра являются основой любых систем отопления и подачи воды. Используются в качестве стояков и основного трубопровода в условиях низкого давления, так как, благодаря высокой пропускной способности, обеспечивают бесперебойное поступление большого количества жидкости.
32*40, где 32 мм — внутреннее сечение, а 40 мм — внешнее. Толщина стенки — 0,39 см.;
Используются для создания сетей центрального и индивидуального отопления и водоснабжения, центрального кондиционирования, в системах водоподготовки. Из них монтируют протяженные трассы для инженерных систем в промышленном и гражданском строительстве.
40*50, где внутреннее сечение составляет 40 мм, а внешнее — 48 мм. Толщина стенки — 0,4 мм.
Одним из распространенных материалов для изготовления является металлопластик. Это современный материал, который обладает отличными качествами для применения в системе отопления.
Это дает им несравненные преимущества перед трубами, изготовленными из других материалов:
- они не требуют покраски;
- простота монтажа – для работы не потребуется сварочный аппарат;
- их можно замуровывать в стену и заливать в пол;
- они легкие, при монтаже мало отходов;
- их пропускная способность почти в 1.5 раза выше пропускной способности металлических труб;
- по ним не смогут проходить блуждающие токи;
- имеют эстетичный внешний вид;
- их легко заменить, отремонтировать, вмонтировать дополнительный элемент в систему отопления (например, дополнительный радиатор).
Имеются у металлопластиковых труб и незначительные недостатки:
- высокая цена на трубы и фитинги к ним;
- они чувствительны к размораживанию;
- срок службы снижается в 2 раза при использовании в системах с высокой рабочей температурой (около 95° С);
- наличие множества резьбовых соединений требуют тщательной изоляции, в противном случае трубы будут подтекать.
Металлопластиковая труба представляет собой трубу из современного композиционного материала. Внутри проходит алюминиевая труба, с двух сторон окруженная пластиком.
Расчет сопротивления подбор оптимального диаметра трубы
Имея на руках все вышеперечисленные данные, начинается подбор сечения, часто не за один подход. Выполнив разметку прокладки в соответствии со схемой подключения, берется условный размер в сечении, например в 1 дюйм. После этого рассчитывается сопротивление системы и сравнивается с напором, создаваемым гравитацией при номинальном значении нагрева теплоносителя и температуры остывшей обратки.
- Если напора не хватает, то увеличивается сечение, и расчеты повторяются.
- Если скорость движения воды слишком низкая или объем теплоносителя слишком большой, то уменьшается сечение, и расчет повторяется заново.
Сопротивление трубопровода легче выразить как потерю напора в метрах водяного столба. Используется простая формула:
В формуле присутствует все ключевые параметры, такие как скорость течения, диаметры труб в системе отопления и их протяженность. Сложность возникает с коэффициентом λ (гидравлического трения), который легче всего узнать из справочных данных для того типа труб, который выбран в качестве основного при проектировании. В противном случае потребуется объемный и сложный путь расчета с применением Числа Рейнольдса, формул Блазиуса и Конакова, Альтшуля и Никурадзе.
Задача состоит в том, чтобы при естественной циркуляции сопротивление контура было меньше или равно напору, создаваемому разницей уровней.
Чтобы определиться, какой размер трубы выбрать для отопления с естественной циркуляцией, надо взять самый длинный контур от котла до дальнего радиатора и сравнивать расчетную потерю напора при условии, что и напор получается наименьший. Имеется в виду, что при распределении маршрутов в отоплении с естественной циркуляцией все подводящие линии располагаются с небольшим обязательным уклоном от места ближайшего к котлу и к дальнему подводу последнего радиатора. Составляет уклон примерно 1 см на каждый метр или не менее 0,5%.
Заключение
Помимо традиционного отопления на базе котла, сегодня набирает популярность геотермальное отопление, использующее тепловую энергию, запасённую в грунте от солнца. Специальное оборудование (тепловой насос) преобразует небольшую температуру +5–8 °C на глубине земли в тепло для обогрева помещений.
К преимуществам данного способа отопления является повсеместная доступность, возобновляемость энергии, экологичность и низкие расходы на эксплуатацию. Но пока такие установки слишком дороги и окупаются через 5–8 лет. К тому же, для питания насоса требуется электричество, что делает такое отопление полностью энергозависимым.