Заужение диаметра трубы отопления последствия

Однотрубный контур

Прежде чем выполнять подбор диаметра отопительных труб, учтите различие между двумя видами однотрубных контуров – гравитационным и с принудительной циркуляцией.

В самотечной системе с открытым расширительным баком используются трубы с большим рабочим проходом. Для полипропиленовых изделий минимальный внешний диаметр составляет 32 мм.

Чтобы обеспечить равномерное движение теплоносителя, на некоторых участках нужно использовать трубы меньшего диаметра. Сбалансированный контур в большом доме требует сложных гидротехнических расчетов.

Сравнение систем с однотрубным и двухтрубным контуром

К преимуществам однотрубной системы подключения приборов отопления традиционно относят меньшую протяженность контура, благодаря которому снижаются расходы на монтаж. Фурнитура в обоих случаях используется одинаковая, в однотрубной системе ее может быть задействовано даже больше за счет установки байпаса.

При этом за экономию на протяженности трубопровода потребуется заплатить низким КПД системы. Это означает, что затраты на эксплуатацию однотрубного отопления заметно выше по сравнению с двухтрубным.

Гильзы для трубопровода

Гильза – дополнительный элемент, который устанавливается в местах прокладки трубопровода через стену. Она исключает механические нагрузки на трубопровод при усадке дома и снижает теплопотери. Если труба из полипропилена или иного материала не контактирует со стеновой конструкцией, не тратится тепловая энергия на ее нагрев.

Рассмотрим, как подобрать диаметр гильзы

Важно, чтобы между внешней поверхностью трубы и внутренней поверхностью гильзы оставался воздушный зазор. Он необходим для термического расширения элементов

Разница диаметров полипропиленовой трубы и гильзы должна составлять не менее 4 мм. Посчитаем: если выбранная на основании расчетов ПП труба имеет внешнее сечение 20 мм, то внешние размеры гильзы должны составлять от 24 мм. Монтируется выбранная гильза в отверстие в стене с использованием негорючего теплоизолятора. В зависимости от материала конструкций, это может быть базальтовая вата, монтажная пена или цементный раствор.

Зная, как правильно рассчитать параметры трубопровода, можно самостоятельно спроектировать и смонтировать автономную отопительную систему.

Диаметр полипропиленовой трубы для отопления частного дома

Какой диаметр полипропиленовых труб применяется для отопления
Как правильно подобрать трубы нужного диаметра
Какие трубы подойдут для системы отопления
Монтаж системы отопления с применением полипропиленовых труб
Установка системы отопления из полипропиленовых труб

При выборе труб необходимо учитывать большое количество их особенностей. К примеру, помимо учета физико-химических свойств, необходимо учесть, какой будет их длина и диаметр. Оказывается, именно от диаметра напрямую зависит гидродинамика всей системы отопления. Чаще всего применяемыми и используемыми для частных домов являются трубы с диаметром примерно 16-40 мм.

Схема устройства полипропиленовой трубы.

Трубы такого размера способны выдержать давление в системе отопления, помимо этого, их удобно использовать в работе, они не создадут проблем в процессе монтажа. Применяя их, можно обеспечить разводку трубопровода скрытого характера.

Какой диаметр полипропиленовых труб применяется для отопления

Чтобы правильно подобрать размер, внутренний диаметр труб рассчитывается по следующей формуле:
где U — величина, которая равна общему расходу воды в доме, который ляжет на данный водопровод,
L — скорость течения воды, для труб большого диаметра ее принято считать равной 1,5-2 м/с, для маленького — 0,7-1,2 м/с.

Схема системы отопления дома.

Полипропиленовые материалы для отопления используются в диаметре примерно 20-32 мм. Для монтирования теплого пола чаще всего применяют пластиковые с диаметром в 16 мм.

Важно еще в начале работы оценить всю ее сложность и подобрать необходимый материал. Учитывая различные факторы в отопительной системе, нужно правильно рассчитать сечение трубы

Важным здесь является многое: температура носителя, скорость течения, длина трубопровода, диаметр трубы и давление воды горячей.

Считается, что только правильно вычисленный размер нужного диаметра полипропиленовых труб для отопления поможет сделать всю систему надежной и эффективной. В случаях же неправильно подобранного размера возможны некоторые недостатки в работе системы.

К примеру, если диаметр будет больше нужного, то давление в системе отопления станет ниже нужного, что приведет к нарушениям в циркуляции воды по всем квартирам в большом доме.

Влияние диаметра на работу отопления

Инструкция по монтажу отопительной системы вряд ли затрагивает вопросы расчета трубопровода (определите кроме этого как вычислить диаметр трубы для отопления).

В это же время, при перемещении по трубе теплоноситель сталкивается с несколькими видами сопротивлений и это необходимо учитывать при подборе типоразмера:

трение о стены. За счет этого часть скорости теряется;
утраты скорости при поворотах. Разводку по квартире нереально выполнить без поворотов (к тому же имеется повороты под углом 90?);
изменение диаметров. В случае если при разводке по квартире постараться применять различные типоразмеры, то сопротивление перемещению потока будет наблюдаться еще и в местах сопряжения различных типоразмеров.

Что же касается самого трубопровода, то основной его чёртом, воздействующей на перемещение теплоносителя, возможно назвать внутренний диаметр (Двн). Чем он меньше, тем больше давление и напротив – с ростом Двн давление в системе падает. Это необходимо учитывать, в то время, когда выполняется подбор диаметра трубы для отопления.

С этим явлением и связана частая ошибка сантехников-любителей. Они уверены в том, что в случае если забрать размер побольше, то через радиаторы будет проходить комната и большее количество теплоносителя стремительнее прогреется.

На самом же деле эффект будет противоположный – из-за падения давления батареи останутся прохладными. При таких условиях выручить может установка более замечательного циркуляционного насоса, но цена для того чтобы решения высока, значительно несложнее верно подобрать необходимый диаметр.

Диаметр труб и его влияние на КПД системы отопления

Система отопления функционирует эффективно только тогда, когда проект трубопровода выполнен корректно

На этапе планирования важно рассчитать вероятные теплопотери и попытаться их максимально сократить. Иначе, несмотря на внушительные энергозатраты, отопительная система справляться со своими задачами полноценно не будет

Сечение труб влияет на гидродинамику трубопровода, поэтому выбор диаметра труб для отопления нельзя проводить бездумно.

Многие думают, что с увеличением диаметра труб отопления растет эффективность самой системы. Но это утверждение ошибочно. При неоправданно большом диаметре давление в системе отопления снижается, достигая минимальных значений, что приводит к отсутствию отопления в доме как такового.

Как подобрать диаметр трубы, если планируется монтаж трубопровода в частном коттедже? В первую очередь ориентируйтесь на то, каким способом теплоноситель будет подаваться в вашу отопительную систему. Если вы подключены к централизованной магистрали, то расчет осуществляется так же, как и при проведении тепла в квартире.

Таблица расхода теплоносителя, скорости его движения и потерь давления стальных и ПЭ труб различных диаметров

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.

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.

Методики вычисления диаметра труб

Большое количество данных и сложные формулы не всегда удобны для вычисления диаметра трубы и прокладки магистрали. Существуют и другие методы, позволяющие определить, какие размеры труб можно использовать для монтажа отопления. Сегодня для расчета используются следующие методики:

Табличная методика позволяет определить диаметр с использованием готовых таблиц

В расчете берутся во внимание скорость движения теплоносителя, объем тепловых потерь, мощности отдельного прибора отопления или всей системы;
Методика вычисления на основании расчета тепловой мощности системы;
С учетом коэффициента гидравлического сопротивления контура движению теплоносителя.

Табличные и справочные данные

Все эти методики используют стандартизованные табличные и справочные данные. Которые дают возможность быстро определить подходящий диаметр трубы.

Использование таблиц и справочников можно назвать одним из 5 секретов теплотехников. Именно по ним, они безошибочно вычисляют номенклатуру труб для системы.

Для работы со справочной таблицей, необходимо прежде всего вычислить общую тепловую мощность здания в целом и по каждому помещению. Второй секрет заключается в том, что в контуре отопления теплоноситель имеет определенный диапазон скорости движения. Понятие сложное, но на практике это звучит так – если вода движется слишком медленно, помещение просто не будет прогреваться. Так как в системе будут постоянно образовываться воздушные пробки. Поэтому минимально допустимая скорость движения теплоносителя, при котором все элементы будут работать сбалансировано – это 0,3 метра в секунду.

С другой стороны, если теплоноситель будет двигаться слишком быстро, например, под давлением циркуляционного насоса. В этом случае, сами радиаторы и трубы будут издавать, очень слышимые звуки, что тоже не очень хорошо. Поэтому, верхний предел скорости движения принято считать 0,7 метра в секунду. Вот этот промежуток скорости потока с 0,3 до 0,7 м/с и принято брать как оптимальный для контура отопления в частном доме.

Пример для определения нужного размера диаметра трубы

К примеру, можно взять двухэтажный дом с общей площадью 75 метров. Площадь первого этажа 50 метров, второй занимает 25 метров отапливаемой площади.

Теперь, когда известны все данные по таблице можно определить нужные размеры труб. Общая площадь дома – 75 м2 множатся на 100вт, в результате получается 7500 ватт общей тепловой мощности, для этого показателя размер трубы должен быть не меньше 25 мм. Для контура первого и второго этажей ее диаметр может быть меньше, поскольку для показателя 5000 и 2500 применимы 20 мм трубы.

Как диаметр трубы влияет на эффективность отопительной системы

Расчет диаметра труб поможет избежать излишних потерь тепла и затрат энергии на обогрев помещения. Процесс позволяет определить габариты, которые следует учитывать при планировании дизайна помещений.

Даже если при строительстве жилого дома, производственного здания, строения будут использованы самые современные теплоизоляционные материалы, но будут допущены просчеты в выборе диаметра труб, то поддержание нужной температуры в помещениях станет для застройщика нерентабельным. В некоторых случаях может произойти сбой или выход из строя всей системы.

Для достижения максимально возможной эффективности системы к проектированию нужно подходить комплексно. Подбор каждого звена — котла, труб, радиаторов, циркуляционного насоса — проводится с учетом всех особенностей каждого индивидуального проекта.

Выбор составляющих

Сегодня строительный рынок предлагает широкий выбор образцов из различных материалов:

стальные трубы сегодня очень редко используются при прокладке. Они являются ненадежными, так как подвержены коррозии, разрывам при воздействии высоких температур;
металлопластиковые трубы не поддаются коррозии, но на сгибах при давлении и под воздействием давления тоже могут разрушаться;
медные трубы считаются самыми долговечными, эстетичными и удобными при ремонтных работах, но при этом они являются самыми дорогими из всех;
полимерные изделия. В этот список входят полиэтиленовые и полипропиленовые трубы. Такой выбор сантехники считают самым разумным относительно соотношения цена-качество.

Выбрать необходимые элементы не сложно, если изучить маркировку, где отмечено допустимое давление и температура теплоносителя.

Схема разводки системы отопления

Для правильного подсчета сопротивления трубопровода, а, следовательно, его диаметра, следует учитывать схему разводки системы отопления. Варианты:

двухтрубная вертикальная;
двухтрубная горизонтальная;
однотрубная.

Двухтрубная система с вертикальным стояком может быть с верхним и нижним размещением магистралей. Однотрубная система за счет экономного использования длины магистралей подойдет для обогрева с естественной циркуляцией, двухтрубная за счет двойного набора труб потребует включения в схему насоса.

Горизонтальная разводка предусматривает 3 типа:

тупиковая;
с попутным (параллельным) движением воды;
коллекторная (или лучевая).

В схеме однотрубной разводки можно предусмотреть обходную трубу, которая будет резервной магистралью для циркуляции жидкости при отключении нескольких или всех радиаторов. В комплекте на каждый радиатор устанавливают запорные краны, позволяющие перекрыть подачу воды, когда это необходимо.

Нюансы при выборе диаметра труб системы отопления

Описание диаметров труб

При выборе диаметра труб отопления принято ориентироваться на следующие характеристики:

внутренний диаметр – главный параметр, определяющий размер изделий;
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.

условный диаметр – значение диаметра, округленное до целых чисел и выражающееся в дюймах (например, 1″, 2″и т. д.), иногда в долях дюйма (например, 3/4″).

Увеличенный или малый диаметр

Если вас интересует, как рассчитать диаметр трубы отопления, обратите внимание на наши рекомендации. Наружное и внутреннее сечение трубы будут отличаться на величину, равную толщине стенки этой трубы

Причем толщина разнится в зависимости от материала изготовления изделий.

График зависимости теплового потока от наружного диаметра трубы отопления

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

чем меньше диаметр пластиковых труб для системы отопления, тем меньшее количество теплоносителя нужно нагревать (экономия времени на нагрев и денег на энергоносители);
с уменьшением сечения труб замедляется скорость движения воды в системе;
трубы малого диаметра проще монтировать;
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.

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.

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

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.

Одноконтурная схема — устройство и принцип действия

Как работает отопление с одним контуром трубной разводки:

Теплогенератор нагревает рабочую жидкость, и направляет ее в трубопровод системы отопления;
По трубам теплоноситель подается в батареи, регистры или радиаторы;
Рабочая жидкость протекает по радиаторам последовательно из первого во второй, из второго в третий, и т.д., пока из последнего радиатора снова не попадет в котел;
После подогрева остывшей жидкости в котле теплоноситель снова направляется в систему отопления.

Устроенная по такой схеме однотрубная система отопления практически вечная, если переток воды по трубам организован по принципу гравитации – без насоса. В системе с естественной циркуляцией теплоносителя для работы системы необходимо только соблюдать некоторый уклон труб, и отопление будет работать в абсолютно автономном режиме. Если собирается принудительная магистральная система отопления частного дома своими руками, то в нее включается циркуляционный насос.

Разница между этими двумя вариантами огромная: в первом случае поток рабочей жидкости будет медленным, нужно тщательно соблюдать все уклоны и повороты, необходимо размещать расширительный резервуар только в самой высокой точке системы, но такая схема работает самостоятельно и не требует электричества, контроля и регулировок. При работе насоса работа отопления упрощается: схема разводки может быть любой, так как насос протолкнет воду по любым лабиринтам, а расширительный бак можно врезать в трубу и закрытого типа, что позволяет устанавливать его в любой точке системы.

Самостоятельный монтаж однотрубной системы отопления с естественной циркуляцией часто реализуется по схеме с верхней трубной разводкой. Упрощенно такая схема подключения однотрубной системы отопления частного дома выглядит, как последовательное включение оборудования, начиная от котла и заканчивая крайним в разводке радиатором, причем все приборы должны располагаться один ниже другого, чтобы вода имела физическую возможность создавать направленный поток. Преимущество в таком плане однотрубного отопления – отсутствие зависимости от электричества, бесшумность и, как следствие, надежность.

Принудительная однотрубная разводка требует включения насоса в трубу обратной подачи рабочей жидкости – между последним радиатором и котлом. Так как жидкость движется принудительно, никаких уклонов соблюдать не нужно, а за стравливанием воздуха и другими параметрами системы может следить автоматика, которую при подведенном электричестве организовать несложно.

Принудительная закрытая или открытая однотрубная система отопления эффективнее работает с нижней трубной разводкой, когда подающая труба проходит по периметру всех обогревательных приборов по полу. Достоинства такой схемы – возможность скрытой разводки и отсутствие вертикальных трубных стояков.

Тонкости с определением

Скрупулёзный расчёт сечения трубы сделать невозможно. Необходимо выбирать одну из нескольких версий. Причина: для достижения одного эффекта годятся различные способы. То есть встаёт задача по подаче к радиаторам требуемого объёма. При этом элементы должны нагреться равномерно.

Устроить трубы с меньшим диаметром. Тогда подача теплового носителя происходит со значительной скоростью.
Сделать технологию с трубами большего сечения, но с более медленным движением.

Первая версия более популярна. Причины:

Приемлемые цены для труб меньших диаметров.
Удобная работа с такими трубами.
Когда делается открытая прокладка, эти трубы менее выделяются.
При внедрении в пол или стены трубам нужны малогабаритные штробы.
При скромном диаметре концентрируется меньше тепла, в итоге сокращается инертность, и экономится топливо.

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.