Понятный расчет диаметра трубы для отопления

Как рассчитать диаметр трубы для отопления: какой диаметр выбрать, как подобрать, какой размер нужен, какое сечение делать

Содержание

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.

При покупке труб для

монтажа отопительной сети

необходимо учитывать не только физико-химические характеристики материала, но и то, какой длины и диаметра будет ваш трубопровод. Такой подход позволит создать экономичную систему отопления с высоким КПД.

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.

диаметр пластиковых и стальных труб для системы отопления

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.

№1. Какими должны быть трубы отопления?

Назначение труб отопление понятно даже ребенку. Они должны транспортировать горячую воду от котла, каким бы он ни был, к радиаторам. Это очень ответственная деталь системы отопления, от качества исполнения которой зависит не только наш комфорт, но и безопасность.

К трубам отопления выдвигается такой минимальный набор требований:

  • прочность и долговечность. В течение всего срока службы трубы должны сохранять целостность. При возникновении небольших повреждений и проникновении сквозь них кислорода трубы могут начать ржаветь изнутри и засоряться. Большие повреждения приведут к утечкам теплоносителя, а это, в большинстве, случаев горячая вода. Последствия всего этого могут быть катастрофическими;
  • невысокая шумность в работе, ведь постоянно слушать звуки бурления воды – испытание для нервной системы;
  • эстетичность. Не всегда есть возможность спрятать трубы в стены или замаскировать их, поэтому они не должны пугать своим видом и тем более портить интерьер.

Двухтрубный контур в квартире многоэтажки

Чтобы правильно сделать отопление в квартире многоэтажного дома нужно изначально все спланировать. Одним из ключевых моментов при планировании является расчет диаметра трубы для отопления. Техническая часть дела называется гидравлическим расчетом. При этом на выбор диаметра труб для отопления влияют следующие факторы:

  • протяженность системы;
  • температура теплоносителя на подаче;
  • температура теплоносителя на обратке;
  • материалы и фурнитуры;
  • площадь помещения;
  • степень утомлённости помещения.

Иными словами, перед тем как рассчитать диаметр трубы для отопления, нужно определить гидравлические показатели системы. Самостоятельно можно провести только приблизительные расчеты, которые также могут быть использованы на практике.

диаметр труб для отопления в частном доме

Герметичная двухтрубная система

От диаметра труб для двухтрубной системы отопления напрямую зависит, насколько быстро тепло от котла будет достигать конечной точки контура. Чем меньше условный проход, тем скорость теплоносителя выше. Исходя из этого, можно сделать вывод, что при неправильном выборе диаметра трубы отопления в квартире в большую сторону, скорость теплоносителя упадет, а вместе с ней будет ниже температура в последнем радиаторе. Ведь вода за большее количество времени успеет отдать большее количество тепла.

Самым простым решением как рассчитать диаметр трубы для отопления это придерживаться такого же условного прохода, как и в патрубке, отходящего в вашу квартиру от центрального стояка. Это сэкономит вам время и нервы, ведь застройщиком неслучайно был установлен контур именно с таким сечением. Перед тем как объект начали строить были проведены все расчеты, гидравлический в том числе. Если есть желание посчитать все по формуле, то используйте информацию из следующего блока.

Оптимальный диаметр трубы для отопления в квартире и в частном доме до 100 кв м составляет 25 мм. Это относится к изделиям из полипропилена.

Расчет диаметра труб для отопления

Правильно подобранный диаметр гарантирует соответствующий поток теплоносителя. Внутренний диаметр трубы зависит от материала установки (медь или пластик). Причем это зависит от мощности нагревателя. Установка из меди характеризуется гораздо более тонкими стенками трубы, чем установка из полиэтилена-алюминита или полипропилена.

Проектирование сети труб центрального отопления заключается в выборе диаметров труб и регулирующих элементов с целью:

  • Обеспечение правильного распределения теплоносителя по отдельным радиаторам;
  • Обеспечение термической и гидравлической устойчивости установки;
  • Оптимизация инвестиционных и эксплуатационных затрат.

Внутренний диаметр медных монтажных труб больше, чем внутренний диаметр полипропиленовых труб или труб из полиэтилена и алюминия. Следовательно, при более высокой мощности радиаторов (серая область в таблице) можно использовать медные трубы 1/2 дюйма. Но пластиковые трубы должны быть уже 3/4 дюйма.

Как выбрать диаметр трубы для отопления

При

проектировании и монтаже системы отопления всегда возникает вопрос – диаметр трубопровода выбрать. Выбор диаметра, а значит и пропускная способность труб, важно, ведь нужно обеспечить скорость теплоносителя в пределах 0,4-0,6-0,8 метров в секунду, которая рекомендуется специалистами

. При этом должно поступать нужное количество энергии (количество теплоносителя) к

радиаторов

.

Известно, если скорость меньше 0,2 м/с тогда будет застой, а также появление воздушных пробок. Скорость более чем 0,8 м / с не стоит делать из соображений энергосбережения, так как сопротивление движению жидкости становится значительным (он пропорционален квадрату скорости), до того нижний предел возникновения шума в трубопроводах малых диаметров.

№2. Что учитывать при выборе труб отопления?

Нет универсальных труб, которые бы одинаково хорошо функционировали в разных помещениях. Чтобы подобрать лучшие трубы для отопления, т.е. наиболее оптимальные и подходящие в конкретных условиях, необходимо принять во внимание такие факторы:

  • температура и давление в системе, которые во многом зависят от того, какое отопление используется, индивидуальное или централизованное. В индивидуальных системах давление редко превышает 2-3 атмосферы, а в централизованных может подниматься до 16 атмосфер;
  • тип прокладки труб, наружный или скрытый;
  • суммарная площадь отапливаемого жилья;
  • проектная мощность котла и тип топлива (для частных домов);
  • условия функционирования трубопровода. Имеется в виду наличие на отдельных участках неотапливаемых помещений;
  • возможность проведения ремонта.

Все характеристики труб зависят от материала их изготовления – это важнейший параметр, который необходимо учитывать при выборе.

Диаметр труб для теплого пола

Вы можете выбрать трубы диаметром 16 мм, 17 мм и 18 мм. Толщина стенки трубы во всех случаях составляет 2 мм. Диаметр трубы влияет на расход отопительной воды.

Чем меньше диаметр трубы, тем выше скорость и падение давления. Если вы выберете трубу меньшего диаметра по более низкой цене, это приведет к меньшей длине отдельных контуров и, следовательно, к большему количеству контуров на коллекторе и коллекторе теплого пола.

Что касается расстояния, все зависит от напольных покрытий, каждое из которых имеет заданную максимальную температуру поверхности пола или максимальная температура поверхности под кровлей.

Поскольку каждая кровля имеет разное тепловое сопротивление (м2к / Вт), отдельные уклоны и диаметры труб будут разными. В одном семейном доме, конечно, диаметры труб будут одинаковыми, но расстояние между ними будет отличаться в зависимости от теплопроизводительности отдельных комнат. Реализовать систему отопления целесообразно на основании проектной документации на отопление.

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.

как рассчитать диаметр трубы отопления

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.

Существуют конкретные значения, описывающие идеальную скорость движения теплоносителя в системе отопления – это интервал от 0,3 до 0,7 м/с. Советуем равняться именно на них.

Трубы для частного и многоквартирного дома

Существуют различные отопительные системы, и в каждом конкретном случае трубы должны соответствовать индивидуальным особенностям проектируемого строения.

Индивидуальное строительство

В России и странах СНГ используются три вида отопительных систем, каждая из которых имеет свои особенности.

Ленинградка

С ее помощью можно отлично организовать отопление любого дома, существенно сэкономить на покупке материалов и снизить затраты на монтажные работы. Эта схема позволяет регулировать температурный режим в каждой отдельной комнате, создавая оптимальные условия проживания.

В системе отопления «Ленинградка» используются следующие диаметры труб:

  1. Магистральная: 20–25 мм (одноэтажный дом) и 30–40 мм (двухэтажный и выше).
  2. Для подключения радиатора: 13–16 мм.

Чтобы регулировать подачу тепла на каждый радиатор, можно установить вентиль на трубе подключения.

рассчитать диаметр трубы для отопления

Петля Тихельмана

Для этой системы свойственны следующие положительные особенности: стабильность в процессе эксплуатации и равномерный прогрев всех радиаторов. Эту схему подключения отопительных приборов называют еще попутной. Подача теплоносителя заканчивается на последнем радиаторе. Обратка начинается сразу от первой батареи. Петля Тихельмана может использоваться с одинаковой эффективностью на больших и малых площадях.

Тупиковая

В этой системе ближний к котлу радиатор прогревается сильнее, а последний получает теплоносителя меньше других. Для тупиковой схемы количество радиаторов в каждом плече ограничено. Трубы используются такие же, как в Ленинградке.

ленинградка система отопления диаметры труб

Система отопления многоквартирного дома

В настоящее время для многоквартирного дома обычно используется система центрального отопления. Вода поступает в нее от ТЭЦ (или других поставщиков). Проектируется система таким образом, чтобы обеспечить одинаковое давление теплоносителя в магистральных трубах на всех этажах дома .

Диаметры труб отопления в многоквартирном доме:

  1. На входе, в подвале — 100 мм.
  2. Лежаки, распределяющие теплоноситель по подъездам — 50–76 мм. Параметр зависит от размеров здания, и от того, на какое расстояние транспортируется теплоноситель и сколько отводов будет у трубопровода.
  3. Диаметр стояков — 20 мм.

Обратка выполняется по возрастающей — 20–50–76–100 мм. Используются различные водяные контуры: однотрубные и двухтрубные.

Согласно СНИПам и ГОСТам, система отопления многоквартирного дома должна обеспечивать нагревание воздуха в зимний период внутри всех жилых помещений до 20-22 градусов Цельсия.

расчет диаметра трубы для отопления

Однотрубная система

диаметр труб для однотрубной системы отопления

Схема однотрубной системы отопления

Перед тем как определить диаметр трубы отопления рассмотреть два вида однотрубных контуров:

  • самотёчная;
  • с принудительной циркуляцией.

Разница заключается в том, что в открытой системе теплоноситель циркулирует самотеком, а в герметичной при помощи насосов. Также отличаются расширительные баки и их расположение.

Для того чтобы вода в контуре открытого типа могла циркулировать, нужно чтобы условный проход был большим. Настолько, что система сильно бросается в глаза. Такой вид контура применим только в частных домах, притом как в квартирах возможно установить только герметичные системы.

Диаметр труб для однотрубной системы отопления закрытого типа может отличаться на разных ее участках, чтобы контур был сбалансированным.

Для небольшого жилья используются патрубки с одинаковым условным проходом. В принципе, для того чтобы определить какой нужен диаметр труб для отопления с естественной циркуляцией можно воспользоваться уже известной нам формулой. При этом следует учитывать, что полипропиленовые изделия меньше 32 мм не применяются, даже для маленьких помещений.

Трубопровод как ключ к эффективной работе

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

фото 8

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.

Порядок расчета коллектора отопления и монтажных гильз

Гильзы на коллектор отопления устанавливают после выбора диаметра труб

Коллектором отопления оснащается квартира или частный дом. Устройство обеспечивает разводку теплоносителя по нескольким веткам. Расчет коллектора производится вместе с сечением труб по наружному или внутреннему размеру на основании принципа «трех диаметров» – трубы на трассе удаляются друг от друга на 6 радиусов каждый. Диаметр коллектора также равен этой величине.

Параметры гильз вычисляются после установления сечения магистрали. Элементы подбираются с учетом материала стены и арматуры, степени расширения при нагревании. Например, диаметр трубы из пластика – 20 мм, гильзы – 24 мм.

Сложности выбора диаметра трубопровода

Основная сложность подбора диаметра заключается в особенностях планировки магистрали. Вычисление:

  • внешний показатель – (медь и пластик) – поверхность арматуры может отдавать тепловые потоки в помещение
  • внутренний диаметр (сталь и чугун) – позволяет рассчитать пропускные характеристики отдельного участка
  • условные параметры-округленное значение в дюймах, требуется для теоретических подсчетов

Для определения сечения учитывают, что на 1 м2 помещения тратиться 100 Вт энергии.

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.

рассчитать диаметр трубы для отопления

Полезное видео

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

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.

Фото металлопластиковых труб отопления в квартире

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).

На фото - металлопластиковые трубы

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.

Видео

Посмотрите видео, в котором показано, какие трубы выбирать для системы отопления.

Выбираем диаметр для вашего отопления

Не рассчитывайте на то, что вы сразу сможете правильно подобрать нужный вам диаметр трубы для отопления дома. Дело в том, что получить желаемую эффективность можно разными путями. Теперь более детально.

Что самое важное в

правильной системе отопления

? Самое важное – это равномерный нагрев и доставка жидкости во все нагревательные элементы (

радиаторы

). В нашем случае этот процесс постоянно поддерживает

насос

, благодаря которому за конкретный временной промежуток, жидкость движется по системе. Итак, выбирать мы можем только из двух вариантов:

  • купить трубы большого диаметра, как следствие, небольшая скорость подачи теплоносителя
  • или трубу маленького диаметра, естественно давление и скорость движения жидкости при этом возрастет

Логично, конечно лучше выбрать второй вариант диаметра труб для отопления дома, и вот по каким причинам:

  • при наружной прокладке труб, они будут менее заметны
  • при внутренней прокладке (например, в стене или под полом), канавки в бетоне будут более аккуратны, и долбить их проще
  • чем меньше диаметр изделия, тем оно, естественно, дешевле, что тоже важно
  • при меньшем сечении трубы общий объем теплоносителя также уменьшается, благодаря чему мы экономим топливо (электроэнергию) и снижаем инерционность всей системы
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...