Отопление из металлических труб с радиаторами в частном доме

Обновлено: 04.07.2024

Выбор труб для отопления частного дома

При планировании системы отопления необходимо тщательно подходить к подбору всех ее составных частей. Поэтому технические характеристики труб имеют столь же важное значение, как и мощность котла или теплоотдача радиаторов".

Но для эффективной и надёжной работы всей системы необходимо постоянство температуры и давления теплоносителя, передаваемого от теплогенератора отопительным приборам.

Котлы, не зависимо от применяемого топлива, и радиаторы представляют собой готовые заводские изделия, не требующие доработок или изменений. Монтаж отопления в частном доме своими руками сводится к прокладке труб и их герметичного соединения.

Общие технологические требования к трубам для отопления:

Достаточная прочность.
100% герметичность.
Легкость.

Не менее важными считаются сопутствующие потребительские показатели:

Низкий уровень шума.
Удобство монтажа.
Стоимость монтажа.
Ремонтопригодность.
Стоимость обслуживания.
Внешний вид.

Все трубы в большей или меньшей степени отвечают данным требованиям. Но как выбрать оптимальный вариант для отопления частного дома? Какие трубы применить в городской квартире?

Классификация труб отопления

Условно все трубы можно классифицировать следующим образом:

Стальные
Из нержавеющей стали
Оцинкованные
Медные
Гофрированные

Полипропиленовые
Армированные
Металлопластиковые
РЕХ — трубы

Стальные трубы

Стальные трубы — самые распространённые в системах отопления многоквартирных домов. Изготавливаются из «черной» стали низколегированных марок. Промышленность предлагает бесшовные (цельнотянутые) и шовные трубы различного диаметра. Последние не нашли широкого применения в системах отопления из-за возможных протечек швов. Монтаж труб и фитингов осуществляется методом сварки или при помощи резьбовых соединений.

Практический совет

Резьбовые соединения труб необходимо выполнять только дюймовой резьбой. Метрическая резьба не даёт гарантированной герметичности соединения.

Достоинства. Стальные трубы прочные, долговечные и устойчивы к механическим нагрузкам, способны выдерживать температуру более 1000С и большое давление. Незначительное линейное расширение позволяет выполнять трубопроводы без компенсаторов. Применяются для наружного монтажа. Система отопления из стальных труб не требовательна к дополнительному креплению, обеспечивает высокую ремонтопригодность и низкую стоимость обслуживания. Высокая теплопроводность металла гарантирует дополнительную отдачу тепла. Популярность у индивидуальных застройщиков объясняется низкой ценой и наличием на складах данного вида труб в любом регионе.

Недостатки. Сложность монтажа. Необходим трубогиб, плашка с дюймовой резьбой или профессиональный сварщик. Работы по прокладке системы отопления необходимо выполнять до начала отделочных работ. Черный металл подвержен коррозии, поэтому применение труб для скрытого монтажа сильно ограничено. Коррозия внутренней полости вызывает «зарастание» металла отложениями и уменьшение проходного сечения. Но для автономной закрытой системы отопления частного дома этот фактор не значительный. Потому, что в такой системе циркулирует один и тот же объём первоначального теплоносителя без дополнительного обогащения кислородом. В частных домах стальные трубы могут служить по 45 — 50 лет. Еще одним недостатком можно считать непрезентабельный внешний вид. Краска на трубопроводах с горячей водой желтеет и необходимо подкрашивать трубы. Стальные трубы не отличаются низким уровнем шума.

Трубы из нержавеющей стали

Трубы изготавливают из стали марки SUS (AISI) 304, применяемой даже в пищевой промышленности.

Достоинства. Основной плюс — срок службы трубы сопоставим со сроком службы самого здания. Трубы выдерживают значительные механические нагрузки и гидроудары. Широко распространены при монтаже систем отопления в квартирах и домах в стиле «хай — тек» и «лофт». Профессиональный монтаж превращает систему отопления в произведение искусства.

Недостатки. Основная проблема при монтаже системы отопления заключается в привлечении к работе специалиста, умеющего правильно согнуть или сварить трубы из нержавейки. Такие трубы нельзя гнуть горячим способом. Во избежание деформаций, заломов и изменения сечения, применяются специальные вальцы, калибрующие вставки и ограничители.

Нержавейка имеет отличия от обычной стали: теплопроводность на 70% ниже, температура плавления на 1000С меньше, а электрическое сопротивление в 6 раз больше. Такая сталь быстро теряет антикоррозионные свойства при нарушении термического режима обработки. Эти параметры накладывают повышенные требования к сварке изделий из нержавеющей стали. Применяются специальные электроды и техника сварки. Для обеспечения коррозионной защиты сварочного шва применяется ускоренное охлаждение воздухом или медными прокладками.

Немаловажным показателем является достаточно высокая цена нержавеющей стали и фитингов для таких труб. Поэтому широкого применения в системах отопления частных домов трубы из нержавейки не нашли.

Рынок предлагает два вида труб из нержавеющей стали:

Гофрированные трубы из нержавеющей стали относятся к новинке на рынке стройматериалов.

Рабочее давление — 15 атм., кратковременно допустимо — 50 атм.
Максимальная Температура теплоносителя — +110С
Толщина стенок 0,25 — 0,3 мм. Радиус изгиба равен диаметру трубы.

Достоинства. Основное преимущество в возможности выполнения разводки с минимальным радиусом изгиба, который осуществляется без риска повреждения стенки трубы. Гарантирует постоянство размеров проходного сечения. Высокая ремонтопригодность и привлекательный внешний вид обеспечивают популярность этого нового продукта. Большое количество фитингов упрощает монтаж и обеспечивает надежность соединений.

Гофрированная труба отлично подходит для скрытой проводки системы отопления, особенно в каркасном домостроении. Не требует обслуживания. Популярно для устройства без соединений водяных тёплых полов. Выпускается в бухтах длиной до 50 м.

Практический совет

Для соединения гофрированной трубы желательно применять фитинги и уплотнительные кольца того же производителя, что и гофры.Для соединения гофрированной трубы желательно применять фитинги и уплотнительные кольца того же производителя, что и гофры, т.к. тепло — физические, геометрические и параметры и качество материала разных производителей отличаются.

К недостаткам можно отнести возможность деформации при значительных механических нагрузках, высокая цена комплектующих.

Посмотрите полезное видео:

Медные трубы

Достоинства. Помимо стандартных преимуществ металла, медь обладает исключительными свойствами. Она не боится высоких и низких температур и обеспечит сохранность системы отопления при отключении котла зимой при отсутствии хозяев. Трубы не разморозятся, выдержат сильный гидравлический удар. Длительный срок службы. Небольшой удельный вес. Медь очень пластична. Полированная внутренняя поверхность снижает вероятность образования накипи и соляных отложений. Применение фирменных фитингов — делают систему отопления вечной.

Практический совет

Медные трубы для систем отопления должна иметь маркировку в соответствии со стандартом DIN — EN 1057.

Недостатки. Основной недостаток меди — несовместимость с другими материалами. Не допускается стыковка медных труб с трубами из нелегированной стали и цветных металлов. При прямом контакте начинается электрохимическая реакция, полностью разрушающая соединение. Для соединения необходимо применять латунные фитинги и переходники. Если избежать стыковки нельзя, то стальную трубу устанавливают впереди медной по направлению движения теплоносителя.

Необходима защита медных труб от механических воздействий.

Медь — хороший проводник электричества, трубы нуждаются в качественной изоляции от блуждающих токов, установке диэлектрических прокладок. Система водопровода должна быть надежна заземлена.

Смонтировать систему отопления без специалиста — не реально. Помимо навыков, необходимы специальные приспособления и серебросодержащий припой. Высокая цена медных труб, фитингов и монтажа — основные причины, из-за которых медные трубы широкого распространения в быту не получили.

Трубы из оцинкованной стали

Достоинства. Данный вид труб положительно зарекомендовал себя в трубопроводах холодного водоснабжения и транспортировки воды с температурой до 60 0С.

Недостатки. При воздействии более высоких температур активнее происходит реакция Zn + H2O = ZnO + H2 и ускоряется процесс уничтожения внутреннего защитного слоя цинка с выделением большого количества водорода. Отслоившийся цинк забивает запорную и регулировочную арматуру. В интервале температур от 60С до 85С и в водяном паре, скорость коррозии может достигать до 3 мм/год.

Таблица 1.Скорость коррозии металлических покрытий в воде и паровоздушной среде, мкм/год.

Какие металлические трубы лучше выбрать для отопления: пошаговая инструкция и технология самостоятельного монтажа

Современный человек – существо теплолюбивое. В российском климате весной и осенью холодно, а зимой очень холодно. Все здания нуждаются в отоплении, а существующие отопительные системы смонтировать без труб невозможно.

Приветствуем нашего постоянного читателя и предлагаем Вашему вниманию статью о том, что такое металлические трубы для отопления – традиционный материал для монтажа сантехнических систем.

Почему выбирают металл для систем отопления

Еще двадцать с лишним лет практически не было альтернативы трубам из стали – углеродистой (в просторечии черного металла), оцинкованной, нержавеющей. Про применение меди для отопления тогда не слышали, пластиковые трубы не упоминались даже в прогрессивных научных журналах. Сейчас ситуация поменялась в корне: несколько видов недорогого технологичного пластика сильно потеснили металл из систем обогрева.

Тем не менее металлические трубы по-прежнему незаменимы во многих ситуациях: когда системы работают при очень высоком рабочем давлении, в горячих цехах, когда от трубопроводов требуется высокая прочность.

Плюсы и минусы труб из металла

Преимущества металлических изделий:

Прочность. Сталь, медь и чугун способны выдержать намного большее давление, чем пластмасса, и намного более устойчивы к гидравлическим ударам.
Прочность как гарантия неразрушения труб при работе в цехах – нередко в производственных условиях существует вероятность их повреждения при работе грузоподъемных механизмов, техники, нештатных ситуациях в горячих цехах. При открытой прокладке отопления между зданиями также требуется достаточная прочность конструкций – металл меньше меняет свою геометрию при нагреве, металл более устойчив к вандализму.
Огнестойкость.
Устойчивость к колебаниям температуры.
Безвредность для человека.
Устойчивость к ультрафиолетовому излучению.
Сварная система в любом более герметична, чем сборные конструкции, и при монтаже газовых систем это может иметь решающее значение.
Малое тепловое расширение – металл не провисает и не меняет конфигурацию при нагреве, как пластик.
Длительный срок службы.
Теплопроводность. Система отопления из металла служит дополнительным источником тепла в помещении; при прокладке труб по периметру здания можно немного прогреть углы помещений, усилить в них движение воздуха и предохранить от возникновения сырости, грибка и плесени.

Общие недостатки труб из металла:

Для стали и чугуна – склонность к коррозии/
Большой вес.
Для стальных и чугунных – зарастание солями кальция и магния внутренней поверхности.
Сложный монтаж с помощью сварки или на резьбовых фитингах.

Срок службы

В сухих помещениях железные трубы отопления служат по 30-40 лет (затем они зарастают внутри солями). В земле и сырых подвалах системы без гидроизоляции могут простоять лет 20-25 и больше, с гидроизоляцией – на 30 лет можно рассчитывать. Медные трубы простоят 50 лет и больше. Чугунные стоят более 30 лет.

Виды и характеристики

Трубы для отопления подразделяются по материалу изготовления. Типоразмеров любого вида много, они легко доступны в магазинах. Чугунные трубы уже практически не встречаются и не применяются. По профилю для отопления применяются только изделия с круглым сечением. По способу изготовления – они могут быть сварные или бесшовные. По толщине стенки – с нормальной стенкой (для стали ходовых диаметров 20-25 32 мм толщина стенки составляет 3-3,5 мм).

Из чугуна

Применение чугунных труб для отопления – очень большая редкость из-за их нетехнологичности: сложности или невозможности сварки, невозможности нарезать резьбу в нужном месте, большого веса. Практически, очень редко встречаются ребристые трубы, которые используют как радиаторы. Монтируются они при помощи фланцев. В жилье такие трубы-радиаторы не применяются.

Из меди

Медные трубы – сравнительно новый материал для систем отопления на нашем рынке. Медь очень долговечна, не зарастает, имеет очень тонкие стенки — система получается легкой и компактной. Определенную сложность имеет монтаж – при помощи сварки и латунных фитингов. Широкое распространение медных систем отопления сдерживает цена и необходимость приглашать сварщика.

Медные изделия бывают отожженные и неотожженные. Разницы для систем отопления нет, но чаще применяют неотожженные изделия – они тверже и меньше деформируются в процессе эксплуатации.

Из черной стали

Достаточно долговечны, зарастают изнутри солями, отчего уменьшается просвет труб и эффективность системы. Основной способ монтажа – с помощью сварки или на сгонах и резьбах. В домах и квартирах практически не применяются – даже частичный ремонт системы легче выполнить пластиком.

Из оцинкованной стали

Оцинкованные трубы долго не зарастают изнутри солями (пока полностью не разрушится слой цинка). Фактический срок службы старых труб для ВГП – до 50 лет и больше. Раньше их применяли повсеместно. У них достаточно сложный монтаж – на заготовках необходимо нарезать резьбу, затем покрыть цинком. Монтируются на резьбовые фитинги. Способ монтажа не подходит для использования в частном строительстве. Применять сварку нельзя – соединение начнет ржаветь с той же скоростью, что и черный металл, и весть эффект от покрытия цинком пропадает.

Из нержавеющей стали

Материал используют для труб отопления очень давно. Нержавейка не зарастает, не ржавеет. Раньше монтировали на сварке, сейчас применяют и сварку, и резьбовые фитинги. Распространение ограничено ценой и сложным монтажом – и сварка, и нарезка резьбы требуют определенных навыков от мастера.

Материал пластичен и устойчив к гидроударам – поэтому для отопления можно ГОСТ предусматривает трубы с небольшой толщиной стенки (например, 2 мм). Бывают гофрированные изделия из нержавейки, но их прочность ниже, чем обычных гладких.

Какие трубы лучше для отопления

Трубы из обычной стали в домах и квартирах практически уже не применяются – склонность к коррозии перевешивает их остальные достоинства. Если хозяева жилья хотят установить систему отопления, не требующую забот и хлопот многие годы, то стоит выбрать трубы из меди или нержавейки. Их срок службы более 50 лет, теоретически он может достигнуть и 100 лет. Монтаж умеренно сложен, но затраты с лихвой окупаются долговечностью.

Трубы из оцинкованной стали могут быть очень долговечны только при одном условии: если все части труб покрыты цинком. Реально все части трубопровода необходимо оцинковывать после нарезки резьбы и монтировать при помощи оцинкованных резьбовых фитингов. При монтаже домашних систем отопления организовать оцинкование всех заготовок невозможно.

Вывод: лучше устанавливать трубы из нержавеющей стали и меди. По качеству эти материалы вполне равнозначны, и выбор – только вопрос личных предпочтений. Медные трубопроводы компактнее.

Советы по выбору

Если Вы собираетесь монтировать систему отопления своими руками, то стоит выбрать медь – ее легче монтировать на фитинги. Материал не самый рядовой и все материалы стоит покупать в строительных гипермаркетах, обязательно требовать сертификат.

Примерная цена

Изделия из нержавейки стоят от 350 рублей за килограмм и выше (диаметр 20 мм). Медные диаметром 22 мм – от 700 рублей за метр. В целом уровень цен зависит от региона и аппетитов перекупщиков.

Как рассчитать диаметр труб для отопления

При замене системы отопления в квартире внутренний диаметр должен совпвдать с диаметром входящих подачи и обратки – нельзя ни уменьшать, ни увеличивать его, иначе можно натолкнуться на неприятности с теплосетью.

Калькулятор расчета

Рассчитывать диаметр трубопроводов системы отопления приходится для частного дома. Здесь возможны два варианта: упрощенный и более реальный, но сложный.

Вариант первый: простой. Большинство частных домов в имеют не более двух этажей и 200-250 м площади. При строительстве таких домов используют покупные проекты, в которых указана необходимая мощность отопительного прибора=мощности теплопотерь через стены, окна, двери, кровлю, пол и вентиляцию. Для определенных теплопотерь уже просчитаны оптимальные соотношения внутреннего диаметра трубопровода и расходуемой мощности:

При мощности котла 3-5 кВт – 15 мм.
6-9 кВт – 25 мм.
10-15 кВт – 32 мм.
16-21 кВт – 40 мм.
22-32 кВт – 50 мм.

Если Ваш дом больше, без работы проектировщиков не обойтись.

Вариант второй: творческий.

Необходимо просчитать все потери тепла через стены, двери, окна, кровлю, пол и с помощью таблицы определить диаметр трубопровода. Скорость потока в трубах берется из паспорта насоса отопительного прибора, разницу температур подачи и обратки принимаем 20°С. Найденный по таблице диаметр округляем до ближайшего большего типоразмера.

Ориентировочно можно принять теплопотери 0,1 кВт на 1 м² при высоте комнат 2, 5 м.

Ниже приведена таблица подбора диаметра трубы для отопления при ΔТ=20° С:

Способы соединения

Способов соединения стальных труб два: сварка и с помощью резьб, сгонов и резьбовых фитингов. Чугунные ребристые изделия монтируются на фланцах. Медные изделия монтируются на сварке и фитингах.

Правила монтажа труб для отопления своими руками

Установка системы отопления из меди с помощью специальных пресс-фитингов вполне можно выполнить своими руками. Образуются разъемные соединения, которые можно разобрать и собрать при необходимости.

Необходимые инструменты и материалы

Для разводки системы отопления понадобятся:

Ножовка по металлу, а еще лучше – труборез.
Напильник, наждачная бумага.
Калибратор.
Два гаечных ключа.
Трубогиб.

Чертежи и схемы

В первую очередь нужно начертить схему или чертеж. Это поможет определиться с количеством фитингов и правильно закупить материалы.

Технология монтажа

Технология монтажа при помощи компрессионных фитингов проста. Фитинги для медных трубопроводов делают из латуни. Они отличаются от фитингов для пластика – внутреннее упорное кольцо делается без разреза (см. фото). Особого оборудования не требуется.

Ход работ

Сначала отрезается и зачищается от заусенцев. Затем калибратором срез калибруется так, чтобы он имел круглую форму (медь мягкая и заготовка при резке сминается).
Затем с фитинга скручивается обжимная гайка, надевается на заготовку, патрубок вставляется в фитинг, гайка закручивается вручную с небольшим усилием.
Затем захватывают фитинг гаечным ключом, вторым ключом затягивают гайку на 1-1,5 оборота.
С другой стороны заготовки работы повторяются. Затем вся заготовка монтируется в систему. Для поворотов применяют угловые фитинги, но можно изогнуть трубу с помощью трубогиба.
Примерно через 80 сантиметров устанавливаются кронштейны.
После сборки система заполняется водой и испытывается. При необходимости гайки подтягиваются с помощью гаечных ключей.

Все нюансы монтажа можно увидеть на нашем видео:

Особенности монтажа

Нельзя использовать монтаж трубопроводов на компрессионных фитингах для системы теплого пола.

Не стоит увеличивать и уменьшать диаметры трубопроводов – это не улучшит отопление и приведет к разбалансировке системы.

Советы по обслуживанию

Систему, собранную на компрессионных фитингов, необходимо каждый год осматривать и при возникновении подтекания затягивать гайки фитингов при помощи гаечных ключей.

Как защитить трубы от коррозии

Нержавейка и медь не ржавеют. Оцинковка уже имеет защиту – слой цинка. Чугун и черный металл можно защитить от коррозии только снаружи – покрасить.

Заключение

Мы надеемся, что наш обзор поможет нашим читателям разобраться в выборе металлических труб для системы отопления и способов их монтажа.

Мы прощаемся с нашим уважаемым читателем и советуем ему подписаться на рассылку обновлений на сайте. Делитесь нужной информацией с сайта с друзьями в соцсетях, приводите их на наш сайт.

Какой диаметр трубы лучше использовать для отопления частного дома и почему?

Как известно, энергоэфективность системы отопления зависит не только от мощности котла и количества радиаторов. Это достаточно сложный параметр, завязанный на климатическом режиме региона, материалах, из которых построен дом, качестве и количестве отопительного оборудования и арматуры. И отопительные трубы играют в теплосистеме роль одной из «первых скрипок».

Какой диаметр трубы лучше использовать для отопления частного дома, чтобы циркуляция теплоносителя в контуре была максимально эффективна? Как правило, для этого используются специальные программы, однако, существует альтернативные концепции, позволяющие производить эту операцию самостоятельно. Мы приоткроем «завесу тайны» и расскажем максимально просто о сложных схемах расчётов, позволяющих оптимизировать обогрев дома таким образом, чтобы в нём было тепло и комфортно и при этом не приходилось выбрасывать деньги на ветер.

Влияние типа и размера трубы на работу системы

Так ли уж важен диаметр трубы? Как показывает практика, чрезвычайно! От него зависит ряд факторов, обеспечивающих высокий КПД всего контура:

Пропускная способность и коэффициент теплоотдачи. Т.е. общий объём теплоносителя, находящегося в магистрали в определённый период времени и подлежащего нагреву.
Давление теплоносителя в контуре, температура и скорость его движения.
Гидравлические потери, возникающие на участках стыковки труб и элементов различного сечения. Чем больше подобных переходов, тем значительнее потери.
Уровень шума теплосистемы.

Выделяют несколько видов диаметра:

Внешний. Учитывает сечение внутренней полости и толщину стенок трубы. Используется при проектировании теплосистемы.
Внутренний. Отражает значение поперечного сечения внутренней полости трубы. Определяет пропускную способность трубопровода.
Номинальный (условный). Представляет собой усреднённое значение внутренних диаметров, полученное в результате вычислений.

Чтобы теплосистема работала полноценно, кроме сечения труб, следует учитывать ещё ряд факторов:

Свойства теплоносителя, в качестве которого выступает вода, антифриз или пар.
Материал, из которого изготовлены трубы.
Скорость движения теплоносителя.
Тип системы отопления: одно- или двухтрубная.
Тип циркуляции: естественная или принудительная.

Материал труб

Прежде чем определять, какой диаметр трубы лучше подойдет для отопления частного дома, необходимо решить из какого материала будет выполнен сам трубопровод. Это позволяет обозначить способ монтажа, стоимость проекта и заранее спрогнозировать возможные теплопотери. Прежде всего, трубы подразделяются на металлические и полимерные.

Металлические

Сталь (чёрная, нержавеющая, оцинкованная).

Характеризуются отменной прочностью и устойчивостью к механическим повреждениям. Срок эксплуатации – не менее 15 лет (при антикоррозийной обработке до 50 лет).

Рабочая температура — 130⁰C. Максимальное давление в трубе — до 30 атмосфер. Не горючи. Однако тяжелы, сложны в монтаже (потребуется специальное оборудование и существенные временные затраты), подвержены коррозии. Высокий коэффициент теплопередачи повышает теплопотери ещё на этапе транспортировки теплоносителя к радиаторам. Требуется постмонтажная окраска. Внутренняя поверхность шероховата, что провоцирует накопление отложений внутри системы.

Нержавейка не нуждается в окрашивании и не подвержена коррозийным процессам, что существенно продлевает срок эксплуатации самих труб и отопительного контура в целом.

Максимальная температура рабочей среды — 250⁰C. Рабочее давление – 30 атмосфер и более. Эксплуатационный ресурс – более 100 лет. Высокая устойчивость к замерзанию носителя и коррозии.

Последнее накладывает ограничение на совместное использование меди с другими материалами (алюминием, сталью, нержавейкой); медь совместима только с латунью. Гладкость внутренних стен предотвращает образование налёта и не ухудшает пропускную способность трубопровода, что снижает гидравлическое сопротивление и даёт возможность использования труб меньшего диаметра. Пластичность, лёгкий вес и простая технология соединения (пайка, фитинги). Малая толщина стенок и соединительных фитингов сводит на нет гидравлические потери.

Самый значимый недостаток – крайне высокая стоимость, цена на медные трубы превышает цену на пластиковые аналоги в 5-7 раз. Кроме того мягкость материала делает его уязвимым в отношении находящихся в теплосистеме механических частиц (примесей), которые в результате абразивного трения приводят к износу труб изнутри. Чтобы продлить срок жизни медных труб, систему рекомендуется укомплектовывать специальными фильтрами.

Высокая теплопроводность меди для предотвращения теплопотерь требует обустройства изоляционных рукавов, однако она же делает его незаменимым материалом для систем «тёплых полов».

Полимерные

Могут быть полиэтиленовыми, полипропиленовыми, металлопластиковыми. Каждая модификация обладает собственными техническими характеристиками в зависимости от технологии производства, используемых добавок и специфики строения.

Срок службы – 30 лет. Температура носителя — 95⁰C (кратковременно — 130⁰C); излишний нагрев приводит к деформации труб, сокращая эксплуатационный ресурс. Характеризуются недостаточной устойчивостью к замерзанию теплоносителя, в результате чего разрываются. Гладкость внутреннего покрытия предотвращает образование налёта, улучшая тем самым гидродинамические показатели трубопровода.

Пластичность материала позволяет прокладывать трубы без использования резки, сокращая тем самым количество фитинговых соединений. Пластик не вступает в реакцию с бетоном и не ржавеет, что позволяет скрыть теплопровод в полу и обустраивать «тёплые полы». Особым преимуществом пластиковых труб считается хорошие звукоизоляционные свойства.

Полиэтиленовые трубы под воздействием высоких температур склонны к значительному линейному расширению, что требует обустройства дополнительных компенсационных петель и точек крепления.

Полипропиленовые аналоги должны содержать в структуре «антидиффузный слой», предотвращающий завоздушивание контура.

Уровень давления в контуре предопределяет не только диаметр полимерных труб, но и толщину стенок, которая варьируется в диапазоне от 1,8 до 3 мм. Фитинговые соединения упрощают монтаж контура, но увеличивают гидравлические потери.

Решая, какой диаметр выбрать, следует учитывать специфику маркировки различных труб:

пластиковые и медные маркируются по внешнему сечению;
стальные и металлопластиковые – по внутреннему;
часто сечение обозначается в дюймах, для проведения расчёта их требуется перевести в миллиметры. 1 дюйм = 25,4 мм.

Чтобы определить внутренний диаметр трубы, зная размеры внешнего сечения и толщины стенок, следует от внешнего диаметра отминусовать удвоенное значение толщины стенок.

Оптимальный размер, температура и давление

При обустройстве небольшого отопительного контура стандартного типа некоторые рекомендации специалистов позволят обойтись без сложных вычислений:

Для трубопроводов с естественной циркуляцией носителя рекомендуется использовать трубы с внутренним сечением в 30-40 мм. Увеличение параметров грозит необоснованным расходом теплоносителя, снижению скорости его движения и падением внутриконтурного давления.
Слишком малый диаметр труб вызовет перегруз внутри магистрали, что может спровоцировать её прорыв в местах соединительных элементов.
Чтобы обеспечить необходимую скорость движения теплоносителя и нужное давление внутри контура с принудительной циркуляцией, предпочтение отдаётся трубам с сечением не более 30 мм. Чем больше сечение трубы и длиннее магистраль, тем мощнее выбирается циркуляционный насос.

Важно! Обустройство эффективной теплосистемы предполагает использование на разных участках магистрали труб различного сечения.

Уровень рабочего давления контура не должен превышать предел устойчивости:

встроенного в котёл теплообменника (max — 3 атм или 0,3 Мпа);
или 0,6 Мпа (при радиаторной схеме).

Оптимальным для теплосистем с циркулярным насосом считается показатель в диапазоне от 1,5 до 2,5 атм. В условиях естественной циркуляции – от 0,7 до 1,5 атм. Превышение норматива неизбежно станет причиной аварии. Чтобы контролировать уровень давления в теплосистемах обустраиваются расширительные баки и манометры.

Автономное отопление позволяет регулировать температуру теплоносителя самостоятельно в зависимости от сезона и индивидуальных потребностей жильцов дома. Оптимальной считается температура в диапазоне от 70 до 80⁰C, в паровых теплосистемах – 120-130⁰C. Наилучшим решением станет использование газовых или электрических котлов, позволяющих контролировать и регулировать нагрев контура, чего не скажешь о твердотопливном оборудовании.

Конструктивные особенности отопительных систем также предопределяют особенности температурного режима:

максимальный нагрев носителя в одноконтурной разводке — 105⁰C, в двухконтурной — 95⁰C.
в пластиковых трубопроводах температура носителя ограничивается 95⁰C, в стальных — 130⁰C.

Разница температуры между подачей и обраткой – 20⁰C.

Мощность котла и контура

На эффективность работы котла, выполняющего одну из ключевых ролей в теплосистеме, влияет не только диаметр труб, но и:

вид используемого топлива;
месторасположение котла (вынос котельного блока за пределы дома требует повышенной мощности, большего сечения и утепления магистрали на участке вне помещения);
уровень теплоизоляции внешних стен дома;
использование отопительного контура для горячего водоснабжения.

Выбирая котёл, следует учитывать вышеозначенные факторы и делать запас мощности в 1,5-2 раза.

Методики расчета

Как рассчитать диаметр труб отопления? Существует несколько методик:

По специальным таблицам. Однако их использование всё равно предполагает проведение предварительных вычислений: мощности теплосистемы, скорости движения теплоносителя, а также теплопотерь по ходу магистрали.
По тепловой мощности.
По коэффициенту сопротивления.

Что нужно знать для расчета

Для проведения расчёта потребуются следующие данные:

Потребность в тепле (тепловая мощность) всего дома и каждого помещения в отдельности;
Суммарная мощность используемых отопительных приборов (котла и радиаторов).
Тепловая нагрузка на отдельные участки контура.
Суммарные теплопотери дома и каждой комнаты по отдельности в максимально холодный зимний период.
Значение сопротивления. Оно определяется по схеме разводки, длине магистрали, количестве и форме изгибов, соединений, поворотов.
Общий объём теплоносителя, загружаемый в тепломагистраль.
Скорость движения потока.
Мощность циркуляционного насоса (для отопления принудительного типа).
Давление в магистрали.

Расчёт сечения труб для теплосистем с принудительной циркуляцией воздуха:

Порядок расчета

Вычисление требуемой тепловой мощности.
Определение скорости циркуляции носителя в теплосистеме.
Расчёт сопротивления отопительного контура.
Вычисление необходимого сечения трубопровода.
Вычисление оптимального диаметра отопительного коллектора (при необходимости).

Вычисление тепловой мощности системы

Способ 1. Самый простой способ расчёта тепловой мощности базируется на установленном нормативе в 100 ватт на 1м² помещения. Т.е. при площади дома в 180м², мощность отопительного контура составит 18000 ватт или 18 кВт (180×100=18000).

Способ 2. Ниже приведена формула, позволяющая откорректировать данные с учётом запаса мощности на случай сильных морозов:

Однако данные методики характеризуется рядом погрешностей, т.к. не учитывает спектр факторов, влияющих на теплопотери:

высоту потолков, которая может варьироваться в диапазоне от 2 до 4 и более метров, а значит, объём отапливаемых помещений даже при одинаковой площади не будет постоянным.
качество утепления фасада дома и процент потерь тепла через внешние стены, двери и окна, пол и крышу;

теплопроводность стеклопакетов и материалов, из которых построен дом.

Климатические условия регионов.

Способ 3. Представленный ниже метод учитывает все необходимые факторы.

Подсчитывается объём дома целиком или каждой комнаты по отдельности по формуле:

V – Объём обогреваемого помещения.
h – Высота потолков.
S – Площадь обогреваемого помещения.

Рассчитывается суммарная мощность контура:

Часто применяется и следующая формула:

При этом региональный поправочный коэффициент берётся из следующей таблицы:

Поправочный коэффициент теплопотерь (К) напрямую зависит от теплоизоляции здания. Принято пользоваться следующими усреднёнными значениями:

При минимальной теплоизоляции (типовая деревянная или металлоконструкция из тонкого листа) в расчёт берётся коэффициент в диапазоне от 3 до 4;
Одинарная кирпичная кладка – 2-2,9;
Средний уровень утепления (двойная кирпичная кладка) – 1-1,9;
Высококачественная теплоизоляция фасада – 0,6-0,9.

Скорость воды в трубах

Равномерность распределения тепловой энергии по элементам контура зависит от того, с какой скоростью движется жидкость, и чем меньше диаметр трубопровода, тем быстрее происходит его перемещение. Существуют ограничения скоростных показателей:

не меньше 0,25 м/сек, иначе в контуре образовываются воздушные пробки, препятствующие движению теплоносителя и провоцирующие потери тепла. При недостаточном напоре воздушные пробки не дойдут до установленных кранов Маевского и воздухоотводчиков, а, значит, они будут бесполезны;
не более 1,5 м/сек, иначе циркуляция носителя сопровождается шумом.

Эталонный показатель скорости потока — от 0,36 до 0,7 м/сек.

На это следует ориентироваться, выбирая подходящее сечение труб. Посредством установки циркуляционного насоса появляется возможность контролировать циркуляцию теплоносителя в контуре, не увеличивая диаметр трубопровода.

Расчёт сопротивления отопительного контура

При расчёте сечения труб по коэффициенту сопротивления, первым делом определяется давление в трубопроводе:

Затем, подставляя значения диаметров труб, подбирается минимальное значение теплопотерь. Соответственно, тот диаметр, который будет удовлетворять приемлемым условиям сопротивления, и будет искомым.

Расчет отопительного коллектора

Если теплосистема предусматривает обустройство распределительного коллектора, то определение его диаметра основано на подсчёте сечений подключаемых к нему трубопроводов:

Расстояние же между патрубками коллектора должно быть равно их утроенному диаметру.

Примеры

Разбираемся на примерах.

Расчет для двухтрубного контура

Двухэтажный дом площадью в 340м².
Строительный материал – инкерманский камень (природный известняк), характеризуемый низкой теплопроводностью. → Коэффициент утепления дома = 1.
Толщина стен – 40 см.
Окна – пластиковые, однокамерные.
Теплопотери 1 этажа – 20 кВт; второго – 18 кВт.
Двухтрубный контур с отдельным крылом на каждом этаже.
Материал труб – полипропилен.
Температура подачи — 80⁰C.
Температура на выходе — 60⁰C.
Дельта температур — 20⁰C.
Высота потолков – 3 м.
Регион – Крым (юг).
Средняя температура пяти самых холодных дней зимы – (-12⁰C).

340×3=1020 (м³) – объём помещения;
20- (-12)=32 (⁰C) – разница (дельта) температур между помещением и улицей;
1020×1×32/860≈38 (кВт) – мощность отопительного контура;
Определение сечения трубы на первом участке от котла до разветвления. Согласно таблице, приведённой ниже, для передачи тепловой мощности в 38 кВт подходят трубы с сечением в 50, 63 или 75 мм. Первый вариант предпочтительнее, т.к. обеспечивает наибольшую скорость движения носителя.
Для разводки потока носителя на первый и второй этаж, справочники предписывать трубы с диаметром в 32 мм и 40 мм для мощностей 18 и 20 кВт соответственно.
На каждом этаже контур делится на две магистрали с равноценной нагрузкой по 10 и 9 кВт соответственно и сечением в 25 мм.
По мере снижения нагрузки вследствие остывания теплоносителя диаметр труб следует уменьшить до 20 мм (на первом этаже – после второго радиатора, на втором – после третьего).
Обратная разводка производится в той же последовательности.

Для вычисления по формуле D = √354х(0.86хQ/∆t)/V, берём скорость носителя в 0,6 м/с. Получаем следующие данные √354х(0.86×38/20)/0,6≈31 мм. Это номинальный диаметр трубопровода. Для реализации на практике следует подбирать различные диаметру труб на разных участках трубопровода, которые в среднем сведутся к расчётным данным согласно алгоритму, описанному в пунктах 4-7.

Определение диаметра труб для однотрубной системы с принудительной циркуляцией

Как и в предыдущем случае, расчёт производится по обозначенной схеме. Единственное исключение заключается в действии насосного оборудования, увеличивающего скорость движения носителя и обеспечивающего равномерность его температуры в контуре.

Значительное снижение мощности (до 8,5 кВт) происходит только на четвёртом радиаторе, где и осуществляется переход на диаметр в 15 мм.
После пятого радиатора происходит переход на сечение в 12 мм.

Важно! Использование труб из другого материала внесут свои коррективы в расчёт, т.к. каждый материал обладает разным уровнем теплопроводности. Особенно принципиально учитывать потери тепла металлического трубопровода.

Особенности расчета сечения металлических труб

Теплосистемы, выполненные из металлических труб, должны учитывать коэффициент потерь тепла через стенки. Особенно это важно при значительной протяжённости трубопровода, когда теплопотери на каждом погонном метре могут иметь катастрофические последствия для конечных радиаторов.

Металл	Коэффициент теплопроводности, Вт/(м×град)
Сталь	45,4
Чугун	62,8
Медь	389,6
Латунь	85,5

Посредством закладывания в энергосистему запаса мощности и правильного выбора диаметра труб удаётся не допустить существенных утечек тепла.

Как подобрать диаметр трубы для отопления

Производимые расчёты позволяют определить сечения трубопровода в удельных (приблизительных) значениях. Помимо сложных формул существуют специальные таблицы, упрощающие определение нужного сечения при знании основных параметров теплосистемы.

С помощью таблицы и значений тепловой мощности, режима температур подачи и обратки, а также разумной скорости теплоносителя (выделен розовым цветом), подбирается нужный диаметр труб.

Получается, произвести расчёт диаметра труб не так уж сложно. Пренебрегать эти вопросом не стоит, потому что правильно подобранное сечение трубопровода позволит создать высокоэффективную и экономичную теплосистему не только в частном доме, но и в квартире многоэтажки с индивидуальным отоплением.

А пока предлагаем посмотреть видео по теме.

Как врезать алюминиевый радиатор в железное отопление: отчёт о работе

Делали недавно металлическое отопление в одном поселке, – вместо железных регистр заказчик захотел современные, радиаторы. Почему именно металлическое отопление? – спросите вы.

Да потому, что в 21 веке не везде в России есть газ, там где я живу, целые станицы до сих пор не газифицированы, и людям приходится по старинке, отапливать дом дровами или электричеством! Ну это совсем другая история, сегодня поговорим о другом! :)

Итак, первым делом вешаем радиаторы на свои места, по стандартной схеме!

Внизу у нас проходит обратка, поэтому, прежде чем покупать радиаторы, нужно замерить расстояние между трубой и подоконником. Исходя из этих размеров нужно покупать радиаторы, например, в моем случае радиаторы 350 мм по осям!

Прикручиваем на любой уплотнитель кран, обязательно с разъëмкой, так как труба металлическая и если вдруг нужно будет снять батарею или заменить кран, у вас это не получится без реза!

Затем свариваем вместе железную резьбу и отвод. Если опуск и подъем будет мешаться розетки или чему-то другому, – между резьбой о отводом вваривают вставку нужной длины!

Затем, нужно прикрутить заготовку к крану до упора и затянуть разъемку, направив отвод в сторону основной трубы. Замеряем расстояние от отвода до трубы и ввариваем вставку!

Читайте также: