Диаметр труб для отопления в квартире

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.

Отопление дома или квартиры — не такая простая инженерная система, как может показаться на первый взгляд. При составлении проекта требуется провести много расчётов, в частности, нужного диаметра трубопровода.

Правильно подобрать диаметр – это залог надёжной, комфортной и эффективной системы обогрева помещений.

К примеру, отопление без насоса, где теплоноситель циркулирует самотёком, вообще может не заработать при слишком узких трубах, а схема с принудительной циркуляцией при занижении диаметра будет шуметь или не прогревать помещения до нужной температуры. Поэтому следует воспользоваться правилами расчёта, которые позволят привести теплопотери к минимуму.

Влияние диаметра труб на КПД для системы отопления в частном доме

Ошибочно полагаться на принцип «больше — лучше» при выборе сечения трубопровода. Слишком большое сечение трубы ведёт к снижению давления в ней, а значит и скорости теплоносителя и теплового потока.

Более того, если диаметр слишком велик, у насоса попросту может не хватить производительности для перемещения такого большого объёма теплоносителя.

Важно! Больший объём теплоносителя в системе подразумевает высокую суммарную теплоёмкость, а значит времени и энергии на его подогрев будет затрачиваться больше, что также влияет на КПД не в лучшую сторону.

Подбор сечения трубы: таблица

Оптимальное сечение трубы должно быть минимально возможным для данной конфигурации (см. таблицу) по следующим причинам:

• маленький объём теплоносителя быстрее нагревается;
• меньший просвет создаёт большее сопротивление движению теплоносителя, оно замедляется, что приводит к уменьшению шума;
• трубопровод небольшого диаметра лучше впишется в интерьер и вызовет меньше трудностей при монтаже;
• от размера трубы зависит её стоимость, поэтому тонкие трубы более выгодны по цене.

Однако, не стоит переусердствовать: помимо того, что маленький диаметр создаёт повышенную нагрузку на соединительную и запорную арматуру, он также не в состоянии перенести достаточно тепловой энергии.

Чтобы определить оптимальное сечение трубы, используется следующая таблица.

Фото 1. Таблица, в которой значения приведены для стандартной двухтрубной схемы системы отопления.

Какие нужны параметры

В описании характеристик на конкретную трубу могут встретиться следующие параметры:

• Внутренний диаметр — основной фактор, влияющий на производительность системы и учитывающийся в расчёте.
• Внешний — измеряется по внешней окружности трубопровода, влияет на то, какие отверстия потребуется сверлить в стенах и перекрытиях.
• Номинальный, или условный — приблизительно совпадает с внутренним сечением трубы, выбирается из фиксированного ряда чисел по ГОСТу, обозначается как DN 100. Для распространённых значений иногда так же обозначается как диаметр резьбы в дюймах, например: 1/2", 3/4".

Процедура расчёта, чтобы подобрать размер

Рассмотрим пример типового расчёта сечения трубопровода для обогрева комнаты 40 м 2 .

• Вычислим оптимальное количество энергии для прогрева помещения. Для средней полосы, утеплённого дома и потолков не выше 3 метров, на 10 м 2 площади требуется 1 кВт тепла. Или для 40 м 2 — 4 кВт.
• Берём 20% запас (на случай непредвиденных теплопотерь в виде открытых окон и других факторов): 4*1,2 = 4,8 кВт, или 4800 Вт. Под каждым окном в помещении должен стоять радиатор отопления. Допустим, в нашей комнате 3 окна, тогда это 3 радиатора, каждый по

1,6 кВт.

Внимание! Тепловая мощность указывается в техпаспорте на батарею отопления. Можно использовать более мощный радиатор, но не наоборот, иначе помещение не будет прогреваться достаточно эффективно.

• Теперь обращаемся к таблице и находим в ячейках самое близкое значение мощности к расчётному, округляя в большую сторону.

Согласно таблице, это 5518 Вт и нужно использовать трубопровод с сечением равным 12 мм, а скорость движения теплоносителя составит 0,6 м/с.

Несмотря на присутствие в ячейках других близких значений, используют значения из ограниченной синим цветом зоны, которая заключает в себе приемлемые значения скорости жидкости в трубопроводе.

Подходящая скорость протока теплоносителя по трубам — от 0,3 до 0,7 м/с. Меньшая — приведёт к медленному обогреву помещения и неравномерному прогреву радиаторов, а при большей жидкость просто не будет успевать прогреваться до установленной температуры в теплообменнике котла и создавать ощутимый шум.

Особенности выбора в частном доме

В случае наличия центральной отопительной магистрали, подбор диаметра проводится аналогично квартирным отопительным системам. Однако если вы проектируете автономное отопление в частном доме, то необходимо принять в расчёт тип циркуляции теплоносителя: естественный или принудительный.

Принудительная циркуляция жидкости не так привередлива к выбору сечения трубопровода, а вот работа самотёчной системы с естественной циркуляцией очень сильно зависит от диаметра труб на различных участках.

Здесь больший размер трубы означает меньшее сопротивление и лучшую производительность системы, а некоторые участки контура должны обладать меньшим диаметром. Например, при установке байпаса (замыкающего участка) его диаметр рекомендуется на один условный размер меньше, чем основного трубопровода.

Фото 2. Применение байпаса в отопительной системе, в этом случае диаметр труб должен быть меньше, чем у трубопровода.

Последствия заужения стояка в многоквартирном доме

Весь контур системы отопления в идеале должен быть выполнен трубами одного размера. Отдельные узкие участки приводят к локальным повышениям давления и снижению расхода жидкости, что может пагубно отразиться на эффективности отопления.

При переделке системы отопления в квартире и замене стальных труб на пластиковые, можно по невнимательности сделать заужение диаметра на данном участке. Происходит это потому, что толщина стенок трубопровода из полиэтилена гораздо больше толщины у стального. Так при одинаковом внешнем сечении, пластиковая труба будет обладать меньшим внутренним просветом.

Зачастую такое делается только ради экономии времени и усилий, ведь старые отверстия в стенах под стальные трубы придётся расширять, причём немало: с 25 до 32 мм. Гораздо проще сэкономить и поставить трубу с меньшим внутренним сечением.

Однако делать такое категорически нельзя из-за серьезных последствий: в многоквартирном доме у соседей по стояку вы таким образом украдёте 40% тепла и воды, проходящей по трубам.

Как выбрать диаметр подачи и обратки в квартире

В двухтрубной схеме отопления может использоваться различное расположение труб подачи (с горячим теплоносителем) и обратки (с остывшим после передачи части энергии помещению). Если подача и обратка проходят рядом параллельно и каждый радиатор имеет индивидуальное подключение, то их диаметр можно выбрать одинаковым.

Справка! Однако если трубы разнесены, и подача заведена на чердак дома, откуда уже идут ответвления на комнаты, диаметр подающего трубопровода нужен больше обратного, для обеспечения достаточной производительности системы.

Трубопровод как ключ к эффективной работе

Сечение труб, из которых монтируется система отопления, имеет большое значение в эффективности её работы.

Неправильно произведённый расчёт диаметров может не проявить себя до поры до времени.

Например, пока вы не измените температуру теплоносителя или не попытаетесь запустить систему в холодном доме.

Если отопление и так работало «на грани», то изменение температурного режима может понизить давление до таких уровней, что система просто не будет работать.

Полезное видео

Из видео можно узнать некоторые советы специалиста по выбору диаметра труб отопительной системы.

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.

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.

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).

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.