Проектирование и возведение отопительного контура — сложная задача. При ее решении важно учесть все существующие нюансы. Прежде всего нужно определиться с диаметром труб для отопления частных домов или квартир. Это важна как для однотрубной, так и для двухтрубной системы.
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. Если вам нужно обустроить отопительный контур в частном доме, нужно определиться с типом подачи носителя. Если здание подключается к муниципальной тепловой магистрали, процесс проектирования и монтажа будет схож с обустройством системы в квартире.
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.
Все существующие каналы имеют несколько параметров сечения. Нужно понимать это. В противном случае вы сможете ошибиться, и приобрести совсем те конструкции, которые вам нужны.
Существуют следующие параметры сечения конструкций:
- внутреннее;
- внешнее;
- условное.
Ключевым параметром считается внутренний диаметр канала. На его основе производят расчет показателя пропускной способности конструкции. Наружное сечение также учитывают при планировании контура. Оно очень важно при монтаже системы. Условным сечением называют округленный показатель диаметра. Как правило, его указывают в дюймах.
Выбирая каналы для создания отопительного контура, нужно понимать, что к изделиям, произведенных из разных материалам, используют разные измерительные системы. К примеру, чугунные и стальные конструкции маркируются исключительно по показателю внутреннего сечения, а медная и полимерная продукция — по наружному диаметру.
Кроме того, пластиковые каналы бывают различных видов.
На сегодняшний день производятся следующие виды полимерных труб:
- полипропиленовые;
- металлопластиковые;
- полиэтиленовые.
Пластиковые конструкции могут обладать различными техническими характеристиками. Наиболее удобными для создания отопительной системы являются трубы из армированного полипропилена.
Но металлопластиковые и полиэтиленовые конструкции также применяются для решения этой задачи. Перед тем сделать выбор в пользу одной или другой продукции, детально изучите ее особенности.
Только так можно подобрать наиболее оптимальный вариант.
Ниже ознакомьтесь с таблицей соответствия диаметров труб, сделанных из разных материалов. Она поможет вам сделать правильный выбор.
Таблица соответствия наружных диаметров и условных проходов стальных и полимерных труб
Чаще всего показатель сечения указывают в дюймах. Это распространяется на все виды каналов. Не забывайте, что один дюйм составляет 25.4 мм.
Для проведения правильных расчетов нужно учитывать величину тепловой нагрузки. Считается, что для создания в помещении нормального температурного режима хватит ста ватт на квадратный метр. Это справедливо для комнат со высотой потолка раной два с половиной метра.
Таким образом для отапливания помещений размером двадцать пять квадратных метров нужно 2.5 кВт тепловой энергии. Подбор каналов можно осуществить с помощью таблицы ниже.
Исходя из табличных данных для отапливания комнат размером двадцать пять квадратных метров нужно использовать полудюймовые конструкции.
При создании автономных систем вы сами определяете необходимую температуру носителя в контуре. Какой-либо утвержденной нормы нет.
Этот показатель зависит не только от условий окружающей среды и ваших собственных предпочтений, но и от значения коэффициента теплопередачи батарей. Это параметр наиболее низкий у конструкций из чугуна.
Биметаллические изделия характеризуются средним значением коэффициента. Самый высокий параметр у батарей, сделанных из алюминия.
Чтобы рассчитать необходимое вам число радиаторов и количество секций у них нужно учитывать паспортную тепловую мощность. Его задают исходя из того, что температура носителя будет составлять семьдесят пять градусов.
В принципе, указанный температурный режим — оптимальный. Но если изменятся условия внешней среды, его нужно изменять в большую или меньшую сторону. В зависимости от обстоятельств. Регулировка температуры позволит вам создать более комфортные условия в помещении, и снизить энергетические издержки.
Если для создания отопительного контура вы выберете полипропиленовые каналы, учтите, что температурный режим внутри них не должен превышать девяноста пяти градусов.
Чтобы сделать работу системы более эффективной лучше увеличить число батарей или секций у них, чем повышать температуру носителя выше указанной отметки.
Чтобы обеспечить нормальное функционирование контура следите за показателем давления. Для автономных систем его значение должно быть от 1.5 до 2 атмосфер. Если давление поднимется выше, это может привести к возникновению аварийной ситуации. В результате каналы и другое оборудование выйдет из строя.
Для контроля за показателем давления нужно использовать манометр. Расширительные баки позволят вам избежать возникновения недопустимого в системе напора.
Для возведения отопительного контура в частном доме нужно учесть некоторые детали. Существуют разные схемы разводки системы. Важно, выбрать и спроектировать наиболее оптимальный вариант. Циркуляция носителя бывает естественной и принудительной. В некоторых случаях удобен первый вариант, в других — второй.
Естественная циркуляция происходит за счет изменения плотности жидкости. Горячий носитель характеризуется меньшим показателем плотности. Вода, направляющаяся по обратному пути, более плотная.
Таким образом нагретая жидкость поднимается по стояку и двигается по горизонтальным магистралям. Они монтируются под небольшим углом, составляющем не более пяти градусов.
Уклон позволяет перемещаться носителю методом самотека.
Схема отопления, работающая на основе естественного циркулирования, считается самой простой. Для выполнения ее монтажа не нужно обладать высокой квалификацией.
Но она подходит только для зданий небольшой площади. Длина магистрали в этом случае не должна превышать тридцать метров.
Из минусов этой схемы можно выделить низкое давление внутри системы и необходимость применять каналы значительного сечения.
Принудительная циркуляция подразумевает наличие специального циркуляционного насоса. Его функция — обеспечивать перемещение носителя по магистрали.
При реализации схемы с принудительным движением жидкости не нужно создавать наклона контура. Из ее недостатков можно выделить энергетическую зависимость системы.
Если произойдет отключение электричества, движение носителя в системе будет затруднено. Поэтому желательно, чтобы в доме присутствовал собственный генератор.
Разводка бывает:
- Однотрубной.
- Двухтрубной.
Первый вариант реализуется через последовательное протекание носителя через все радиаторы. Такая схема является экономной. Для ее реализации потребуется минимальное число труб и фасонных частей к ним.
Однотрубная схема имеет ряд недостатков. Вы не сможете регулировать подачу носителя для каждой батареи. По мере отдаления от котла радиаторы будут менее теплыми. Преодолеть эти дефекты можно.
Для этого нужно воспользоваться так называемой «Ленинградской» схемой разводки.
Она подразумевает монтаж обходных труб и запорной арматуры на каждом радиаторе. Такой принцип позволяет обеспечить бесперебойную циркуляцию носителя при отсечении какой-либо батарее.
Установка двухтрубной схема отопления в частном доме заключается в подключении к каждому радиатору обратного и прямого тока. Это увеличивает расход каналов примерно в два раза. Но реализация этого варианта позволяет регулировать теплоотдачу в каждой батарее. Таким образом, будет возможность отрегулировать температурный режим в каждом отдельно взятом помещении.
Двухтрубная разводка бывает нескольких видов:
- нижняя вертикальная;
- верхняя вертикальная;
- горизонтальная.
Нижняя вертикальная разводка подразумевает пуск по полу нижнего этаже здания или его подвалу подающий контур. Затем от основной магистрали по стоякам носитель идет вверх попадает в радиаторы.
От каждого прибора идет «обратка», доставляющая остывшую жидкость к котлу. Реализуя эту схему, нужно установить расширительный бак.
Также есть необходимость в монтаже на всех приборах отопления, находящихся на верхних этажах, кранов Маевского.
Верхняя вертикальная разводка устроена иначе. От отопительного агрегата жидкость идет на чердак. Далее носитель движется вниз через несколько стояков.
Он идет через все радиаторы и возвращается в агрегат по магистральному контуру. Чтобы удалять из это системы воздух нужен расширительный бак. Эта схема более эффективная, чем предыдущая.
Поскольку внутри системы присутствует более высокий показатель давления.
Горизонтальная схема разводки двухтрубного типа с принудительной циркуляцией наиболее популярная.
Она бывает трех разновидностей:
- с лучевым распределением (1);
- с попутным перемещением жидкости (2);
- тупиковой (3).
Вариант с лучевым распределением состоит в соединении каждой батареи с котлом. Такой принцип работы наиболее удобный. Тепло равномерно распределяется во всех помещениях.
Вариант с попутным движением жидкости довольно удобный. Все магистрали, идущие к радиаторам обладают равной длиной. Регулировка такой системы достаточно простая и удобная. Для монтажа данной разводки нужно приобрести значительное количество каналов.
Последний вариант реализовывается путем использования небольшого числа каналов. Минус — значительная длина контура от дальней батарее, что усложняет регулировку функционирования системы.
При возведении отопительных контуров многие собственники думают о том, как спрятать трубы отопления в частном доме. Эту задачу можно решить разными способами.
Чаще всего для скрытой установки каналов прибегают к:
- использованию декорированных конструкций;
- закрытию каналов под гипсокартоном;
- скрытию изделий под панелями подвесных потолков;
- монтажу под фальш-полом;
- скрытию конструкций в стенах здания.
Выбор метода зависит от множества факторов. Желательно проконсультироваться со специалистами по решению данной проблемы. Необходимо учитывать множество деталей. В том числе, материалы из которых сделано здание. Это может быть кирпич, газобетон и т. д.
При проектировании и монтаже отопительных систем нужно учитывать каждую деталь. В этом деле не бывает мелочей, на которые можно закрывать глаза.
Допущенные на этапе планирования ошибки приведут к серьезнейшим последствиям. В итоге вам придется выполнять перепланировку контура, демонтировать старую систему, и устанавливать новую.
Этап проектирования должен выполнять компетентный и опытный специалист.
Диаметр труб для отопления: выбор, вычисление мощности, параметры системы
Эффективность работы отопительной магистрали зависит от мощности котла, радиаторов, параметров арматуры. Подходящий диаметр труб для отопления определяется посредством онлайн-программ или самостоятельных расчетов, а также технических показателей и материала. Зная все нюансы, собственник дома может подобрать качественные и надежные изделия.
Сложности выбора диаметра трубопровода
При выборе труб учитывается внутренний и внешний диаметр, а также материал изготовления
Основная сложность подбора диаметра заключается в особенностях планирования магистрали. Учитываются:
- наружный показатель (медь и пластик) – поверхность арматуры может отдавать тепловые потоки в помещение;
- внутренний диаметр (сталь и чугун) – позволяет рассчитать пропускные характеристики отдельного участка;
- условные параметры – округленное значение в дюймах, нужно для теоретических подсчетов.
Для определения сечения учитывают, что на 1 м2 помещения тратиться 100 Вт энергии.
Зависимость размера от скорости теплоносителя
Выбор показателя диаметра определит пропускную способность магистрали с учетом рекомендованной скорости 0,4-0,6 м/сек. При этом учитывается, что при скорости менее 0,2 м/сек образуются воздушные пробки, а при скорости более 0,7 м/сек есть риск повышения давления теплоносителя.
Для исключения теплопотерь и увеличения скорости теплоносителя устанавливается насос
Насколько равномерно распределяется тепловая энергия по контуру и определяет диаметр патрубков. Чем он меньше, тем быстрее движется вода, но у скоростных показателей есть ограничение:
- до 0,25 м/сек – в противном случае есть риски появления воздушных пробок и невозможности их удаления спускниками, теплопотерь в комнате;
- не больше 1,5 м/сек – теплоноситель в процессе циркуляции будет шуметь;
- 0,36-0,7 м/сек – эталонная величина скорости теплоносителя.
Для контроля интенсивности циркуляции без повышения диаметра патрубков используется циркуляционный насос.
Параметры объема теплоносителя
Для систем с естественной циркуляцией лучше выбрать арматуру с увеличенным диаметром. Это снизит потери тепла в процессе трения воды о внутреннюю поверхность. При использовании данного приема следует учесть, что при увеличении объема воды повышаются затраты энергии на ее нагревание.
Гидравлические потери
Явление возникает, если трубопровод сделан из пластиковых изделий разного диаметра. Причина заключается в разности давлений на местах стыков и увеличению гидравлических потерь.
Формула вычисления диаметра магистрали
Правильное определение диаметра трубы, используемой для магистрали отопления многоквартирного или частного дома, производится на основании таблицы и формулы. При работе с таблицей нужно ориентироваться на зеленые клеточки – в них указана оптимальная скорость давления теплоносителя.
Расчет производится по формуле D= √(354*(0.86*Q/∆t)/V), где:
- V – скорость жидкости в трубе (м/с);
- Q – нужное количество тепла для обогрева (кВт);
- ∆t – разница между обратной и прямой подачей (С);
- D – диаметр трубы (мм).
В системе с естественной циркуляцией диаметр труб выбирают больший
В качестве примера можно рассмотреть двухэтажный дом с четырьмя крыльями (по 2 на этаж), подключенный к двухтрубной системе с суммарными теплопотерями 36 кВт, 20 кВт из которых приходится на обогрев 1-го этажа, 16 кВт – второго. Для коммуникаций использовался полипропилен, они работают в режиме 80/60 при температуре 10 градусов.
Алгоритм подсчета:
- Весь объем воды приходится на участок соединения первой ветки с котлом. Это общее количество тепла, равное 38 кВт.
- По таблице нужно найти данную строчку и соответствующие зеленые ячейки. При данных параметрах необходимый диаметр – 40 и 50 мм. Выбор делается в пользу меньшего.
- По развилке видно количество тепла на первом (20 кВт) и втором (16 кВт) этажах. Сечение трубной арматуры по таблице – 32 мм.
- Поскольку на каждом этаже 2 крыла, контур разделен на два ответвления. Для первого этажа 20/2=10 кВт на крыло, для второго – 16/2=8 кВт на крыло.
- По таблице определяется диаметр – 25 мм, используемый до момента падения нагрузки до 5 кВт, потом – 20 мм.
Расчеты для обратки не нужны – используются трубы с аналогичными параметрами.
Важные технические характеристики труб
Качественный обогрев помещения невозможен без учета технических характеристик оборудования. Их можно рассмотреть на примере стандартных изделий из полипропилена марки РN 20 и 30.
| Диаметр снаружи, мм | РN 20 | РN 30 | ||
| Диаметр внутри | Толщина стенок | Диаметр внутри | Толщина стенок | |
| 16 | 10,6 | 2,7 | ||
| 20 | 13,2 | 3,4 | 13,2 | 3,4 |
| 25 | 16,6 | 4,2 | 16,6 | 4,2 |
| 32 | 21,2 | 5,4 | 21,2 | 3 |
| 40 | 26,6 | 6,7 | 26,6 | 3,7 |
При теплоносителе со скоростью 0,4 м/сек требуется учитывать тепловую мощность изделий различного диаметра. При наружных параметрах 20 мм вырабатывается 4,1 кВт, при 25 мм – 6,3 кВт, при 32 мм – 11,5 кВт, при 40 мм – 17 кВт.
Порядок расчета коллектора отопления и монтажных гильз
Гильзы на коллектор отопления устанавливают после выбора диаметра труб
Коллектором отопления оснащается квартира или частный дом. Устройство обеспечивает разводку теплоносителя по нескольким веткам. Расчет коллектора производится вместе с сечением труб по наружному или внутреннему размеру на основании принципа «трех диаметров» – трубы на трассе удаляются друг от друга на 6 радиусов каждый. Диаметр коллектора также равен этой величине.
Параметры гильз вычисляются после установления сечения магистрали. Элементы подбираются с учетом материала стены и арматуры, степени расширения при нагревании. Например, диаметр трубы из пластика – 20 мм, гильзы – 24 мм.
Последовательность вычисления сечения отопительных магистралей
Для коммуникаций с циркуляционными насосами понадобится учесть объем теплоносителя в системе, общую протяженность теплотрассы, эталонную скорость потока, теплопередачу отопления, мощность оборудования, величину сопротивления и давление без насоса.
Чтобы выяснить размер изделий, понадобится сделать поправку на снижение КПД – сопротивления поворотов, изгибов и фитингов. Вычисления можно проводить по формуле H = λ(L/D)(V2/2g), где:
- Н – высота нулевого давления без напора в м;
- λ – коэффициент сопротивляемости труб;
- L – длина магистрали;
- D – внутренний диаметр трубы в мм;
- V – скорость потока в м/с;
- g – ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2.
В процессе исчислений минимальных потерь тепла нужно проверить несколько вариантов диаметров на предмет минимального сопротивления.
Характеристики материалов для изготовления труб
Таблица диаметров пластиковых труб для отопления
Производители выпускают трубопроводы из нескольких типов материалов.
Полимерные
Изделия, для которых используется пластиковый материал – сшитый или обычный полиэтилен. После вычислений можно установить, какой диаметр пропиленовых труб нужен для отопления частного дома в зависимости от типа оборудования:
- одна или две батареи – 16 мм;
- радиатор или группа радиаторов с мощностью 1-2 кВт (стандартные), до 5 батарей мощностью до 7 кВт – 20 мм;
- плечо тупиковой разводки (крыло дома), радиаторы до 8 шт. общей мощностью до 11 кВт – для отопления лучше использовать пропиленовые трубы диаметром 25 мм;
- один этаж (до 12 радиаторов с общей мощностью до 19 кВт) – 32 мм;
- магистраль из 20 радиаторов до 30 кВт мощностью – 40 мм.
Толщина стенок полимерных изделий подбирается по параметрам давления в сети и бывает 1,8-3 мм.
Стальные
Отличаются прочностью и хорошей теплоотдачей, но сложны в плане монтажа. Поверхность арматуры из нержавейки не подвергается коррозии, характеризуется гладкостью. Стальная отопительная арматура по ГОСТ 3262-75 классифицируется по наружному диаметру, от которого зависит толщина стенок. Данные указаны в таблице.
| Наружный диаметр | Толщина стенок | ||
| Легкие | Стандартные | Усиленные | |
| 21,3 | 2,5 | 2,8 | 3,2 |
| 26,8 | 2,5 | 2,8 | 3,2 |
| 33,5 | 2,8 | 3,2 | 4 |
| 42,3 | 2,8 | 3,2 | 4 |
| 48 | 3 | 3,5 | 4 |
Стандартные и легкие модификации применяются для организации квартирного или домашнего отопления.
Медные
Материал отличается хорошей теплопроводностью, стойкостью к коррозии, способностью к растяжению. При замерзании теплоносителя системы может работать, сохраняя герметичность. Особенности размеров медной арматуры указаны в таблице.
| Диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Вес м.п., гр |
| 15 | 1,5 | 391 |
| 18 | 2 | 480 |
| 22 | 2 | 590 |
| 28 | 2,5 | 1420 |
| 42 | 3 | 1700 |
Чтобы провести отопление, стоит использовать медную арматуру со стенками 1,5-2 мм.
При наличии 5-8 радиаторов в квартире и 2-3 развилок в частном доме можно самостоятельно вычислить диаметр трубы для отопительной магистрали. С этой целью допускается работать с формулами и таблицами. Организация сложной системы с несколькими уровнями предусматривает использование специальных онлайн-программ.
Вам также может понравиться
Как правильно выбрать диаметр трубы для отопления дома — таблица и расчеты
Вычислить оптимальное сечение трубопровода профессионалу несложно. Практический опыт + специальные таблицы – всего этого достаточно, чтобы принять верное решение. А вот как быть рядовому собственнику жилища? Ведь многие предпочитают монтировать отопительный контур своими силами, но при этом не имеют профильного инженерного образования. Данная статья станет хорошей подсказкой для тех, кому нужно определиться с диаметром трубы для отопления частного дома.
Есть несколько нюансов, на которые нужно обратить внимание:
- Во-первых, все данные, полученные на основании вычислений по формулам – приблизительные. Различные округления величин, усредненные коэффициенты – все это вносит ряд поправок в конечный результат.
- Во-вторых, специфика эксплуатации любого контура отопления имеет свои особенности, поэтому любые расчеты дают лишь ориентировочные данные, «на все случаи».
- В-третьих, трубная продукция выпускается в определенном ассортименте. Это же касается и диаметров. Соответствующие величины располагаются в определенном ряду, с градацией по значениям. Поэтому придется подбирать номинал, наиболее близкий к расчетному.
Исходя из вышесказанного, целесообразно воспользоваться практическими рекомендациями профессионалов.
Все Ду – в «мм». В скобках – для систем с естественной циркуляцией теплоносителя.
Но это общие параметры контура, не учитывающие его специфику. Более точные значения отражены в таблице.
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.
На заметку! Принято считать, что для обеспечения качественного обогрева дома необходимо придерживаться следующего соотношения – 1 м2/0,1 кВт. Но если учитывать особенности климата, щадящий режим работы агрегата (чтобы не «гонять» его на пределе), то следует добавить порядка 30%. Получается – 1/1,3.
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.
На заметку! Принято оперировать усредненным значением величины сечения (диаметром условного прохода). Именно данный параметр и применяется в расчетах.
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.
Практические рекомендации
- Неправильный выбор диаметров изделий чреват многими неприятностями: протечками (из-за гидродинамических ударов или превышения давления в магистрали), повышенным расходом эл/энергии (топлива) по причине низкой эффективности системы и рядом других. Поэтому монтировать ее по принципу «как у соседа (кума, свояка)» не следует.
- Если контур состоит из разнородных труб, то придется делать специальные расчеты для каждого участка (линии) трассы. Отдельно – для пластика, металла (сталь, медь), применять различные коэффициенты и так далее. Решить такую задачу может лишь специалист. В подобных ситуациях самостоятельно заниматься расчетами не стоит, так как ошибка может быть весьма значительной. Услуги профессионала обойдутся гораздо дешевле, чем последующая переделка коммуникаций, да еще и в отопительный сезон.
- Подключение всех приборов (расширительный бак, чугунные батареи https://teplovik.net/catalog/229/chugunnye-radiatory и других) контура осуществляется трубами одного сечения.
Для исключения образования воздушных пробок (в случае некоторых ошибок в расчетах) на каждой линии следует установить так называемые воздухоотводчики.
Вам также может понравиться
Как определить диаметр трубы для отопления?
При монтаже системы отопления частного дома, рано или поздно встаёт вопрос — какой диаметр труб для отопления выбрать?
Одни, не задумываясь, принимают за образец «как у соседа, он доволен». Другие покупают самое дешевое, из имеющегося ассортимента ближайшего магазина. Третьи точно знают, что ответы на свои вопросы найдут в Сети.
Действительно, в интернете много информации по этой теме. Большинство сайтов копируют друг друга, перегружая пользователей сложными формулами и коэффициентами. Но эти расчеты необходимы специалистам — теплотехникам при проектировании отопления сложных промышленных объектов.
Предлагаем практическое пособие по расчету диаметра труб для отопления частного дома.
Начальные параметры
- Разница температур. Для эффективного теплообмена и обеспечения максимального ресурса труб и всех элементов трубопровода, разница температур (дельта) подачи и обратки должна составлять 20°С.
- Скорость движения теплоносителя в трубах. Оптимальная скорость воды в трубах находится в диапазоне 0,5 — 1,0 м/с.
| Перекачиваемая среда | Оптимальная скорость в трубопроводе, м/с |
| ЖИДКОСТИ | Движение самотеком: |
| Вязкие жидкости | 0,1 – 0,5 |
| Маловязкие жидкости | 0,5 – 1 |
| Перекачивание носом: | |
| Всасывающий трубопровод | 0,8 – 2 |
| Нагнетательный трубопровод | 1,5 – 3 |
Уменьшение скорости теплоносителя приведёт к снижению температуры возвращающейся жидкости и увеличению времени нагрева её в котле. Соответственно, увеличится и расход топлива. Повышение скорости увеличивает гидравлический шум всей системы.
Практический совет
Проектируя систему отопления, заранее определитесь с видом теплоносителя. Вода и антифризы имеют разную вязкость. Спроектированная система под воду может не эффективно работать на незамерзающих жидкостях.
Расчет
Рассчитываем потребность дома в тепловой мощности. Базовым значением является 60 Вт/м³ внутреннего объема. Источниками поступления холодного воздуха являются окна и уличные двери. Каждое окно добавляет к потребности тепловой мощности до 100 Вт, входная дверь — 200 Вт.
Практический совет
Не зависимо от материала окон, это показатель в расчетах не меняйте.
Коэффициент тепловых потерь для конкретного региона. Для центральных областей европейской части страны принят коэффициент — 1,2 — 1,3. Для южных регионов — 0,7 — 0,9, для Дальнего Востока — 1,5 и 2,0 для Чукотки и Якутии.
Для примера рассчитаем диаметр труб отопления частного дома размером 6 х 8 метров с высотой потолков 3 метра. В доме 5 окон и 2 двери. Расположение — Воронеж.
- Объём помещения: 6 х 8 х 3 = 144 м³.
- Необходимая тепловая мощность: 144 х 60 = 8640 Вт.
- Увеличение потребности в тепле из-за наличия окон и дверей:
- Сумма 8640 + 900 = 9540 Вт.
- Территориальный коэффициент: 9540 х 1,2 = 11448 Вт. Или 11,45 КВт.
(5 х 100) + (2 х 200) = 900 Вт.
- Округлять необходимо в большую сторону.
- Для определения диаметра труб воспользуемся таблицей.
- По данной таблице оптимальным диаметром трубы для отопления является 15 мм, при скорости теплоносителя 0,8м/сек.
- Помните, что это значение внутреннего диаметра трубы.
- В зависимости от материала трубы одного и того же наружного диаметра, внутренний диаметр значительно отличается.
- Как видно из таблицы, трубы PN10, PN20, PN25 при одинаковом наружном диаметре 20мм, имеют разное значение внутреннего диаметра.
Данный расчет выполнен для одного контура отопления — радиаторного. При использовании в качестве отопительного элемента водяного тёплого пола, образуется дополнительный контур. Как правило, два и более контура нуждаются уже в принудительной циркуляции теплоносителя и монтаже коллектора.
Расчет диаметра коллектора отопления
Коллектор обеспечивает равновесие и стабильность всей гидравлической системы. Для эффективной работы необходимо обеспечить одинаковую пропускную способность всех элементов системы отопления. Изготовить коллектор своими руками под силу большинству мужчин.
Основным критерием распределительного коллектора является его диаметр. Площадь поперечного сечения корпуса должна равняться или быть больше суммарной площади отводящих трубопроводов. Сечение сборного коллектора — не меньше сумм площадей подводящих труб.
Расчет коллектора произведём на примере. К существующей системе отопления радиаторами добавим один контур водяного тёплого пола ванной и санузла.
- Площадь сечения коллектора будет равняться сумме площадей сечения трубы отопления (первый контур) и площади сечения трубы подачи тёплого пола (второй контур):
- Sк = Sо + Sтп
- Площадь сечения труб определяется по формуле S=π х d²/4
- В нашем примере для отопления принята труба 25мм с внутренним Ø16,6мм.
- Площадь сечения трубы: Sо = 3,14 х 16,6²/4 = 216,31мм².
- Для контура тёплого пола примем трубу с внутренним Ø13,2мм.
- Площадь сечения трубы: Sо = 3,14 х 13,2²/4 = 136,78мм².
- Площадь сечения корпуса коллектора равняется:
- Sк = 216,31+136,78=353,09мм².
- Диаметр коллектора равен d=2√S/π = 2√354/4 = 18,81мм или на практике — Ø 20мм.
- В этом расчете получен внутренний диаметр распределительного коллектора.
- Если диаметры всех подводящих труб одинаковые — расчет упрощается.
При расчете коллектора необходимо учесть расстояние между патрубками. Они должны располагаться относительно друг друга на расстоянии трёх диаметров коллектора.
Коллекторы заводского исполнения уже имеют необходимые параметры. Более подробную характеристику можно получить у менеджера.
- Схемы обвязки наглядно демонстрирует данный обзор:
- Двухтрубная система отопления имеет свои особенности. Смотрите видео: