Проектирование и устройство систем отопления из полимерных труб
Обновлено: 07.07.2024
Применение полимерных труб в системах отопления
В последние годы повсеместно, в том числе и в России, в качестве теплопроводов систем отопления широко применяются трубы из полимерных материалов (моно- и металлополимерные). В отечественных условиях эксплуатации температурные границы их использования ограничены СНиП [1], согласно которому максимальная температура теплоносителя в расчетном режиме не должна превышать 90 °C. При определении этой температуры специалисты ссылаются на известные графики зависимости прочностных характеристик полимерных труб от температуры и избыточного давления теплоносителя. Заметим, что эти графики, как правило, относятся к режимам работы систем горячего водоснабжения, т. е. к условиям постоянства температуры и давления в трубах, а в системах отопления, как известно, эти параметры переменны. По этой причине, согласно ряду данных, такие графики не следует однозначно распространять на системы отопления.
Однако и ограничения по температуре в 90 °C достаточно жестко определяют возможности использования полимерных труб. В традиционных отечественных системах отопления, по нашему мнению, для стояков и подводок следует ограничиться металлополимерными трубами, а монополимерные применять лишь в низкопотенциальных системах отопления и при оснащении теплых полов. Эта рекомендация определяется, в частности, значительными линейными удлинениями монополимерных труб, в 13–15 раз большими, чем температурные удлинения у стальных труб. Это обстоятельство приводит к ухудшению дизайна отапливаемых помещений при открытой прокладке полимерных теплопроводов. Отметим, что даже при прокладке их в специальных каналах зачастую не обеспечивается надежная сохранность облицовки этих каналов в период эксплуатации. Известно, что при использовании металлополимерных труб их линейные удлинения больше, чем у стальных, в 2,5–3 раза. Однако и такие удлинения следует обязательно учитывать при проектировании систем отопления.
Проблема компенсации линейных удлинений полимерных теплопроводов в системах отопления осложняется запретом на установку в таких системах традиционных компенсаторов, например сильфонных: приходится использовать «естественные условия» (отводы, повороты и т. п.), которых зачастую не хватает для надежного снятия линейных удлинений труб. На рис. 1 и 2 показаны рекомендуемые решения устройства компенсаторов, а также замыкающих участков в однотрубных системах отопления с полимерными теплопроводами.
Компенсация линейного удлинения полимерных теплопроводов
Монтаж радиаторных узлов с металлополимерными трубами в однотрубных системах отопления
Следует отметить, что за рубежом для устранения значительной части «температурных» проблем при использовании полимерных теплопроводов были снижены расчетные параметры теплоносителя в системах отопления жилых зданий с 90–70 °C до 75–65 °C и намечается их дальнейшее снижение.
В отечественной практике, часто в рекламных целях, предлагается пренебречь теплоотдачей стояков и подводок из полимерных теплопроводов из-за низкой теплопроводности полимеров, якобы выполняющих роль теплоизоляции. Рассмотрим этот вопрос подробнее на примере расчета теплового потока через цилиндрическую стенку (рис. 3а) на основе зависимостей, приведенных в учебнике «Теплопередача» [2].
Схема металлополимерной трубы для расчета теплопередачи через цилиндрическую стенку (алюминиевая труба-оболочка условно показана пунктиром) а – без изоляции; б – с изоляцией
Тепловой поток Q от трубы длиной L, м, определяется формулой:
Покажем на примере возможность приближенной оценки теплопотерь полимерной трубы с помощью формулы (1).
При использовании изоляции (рис. 3б) формула (1) принимает вид
Формула (2) справедлива при условии идеального контакта наружной поверхности трубы с изоляцией. При накладной изоляции обычно это условие не соблюдается и воздушная прослойка играет роль дополнительного слоя изоляции.
Согласно результатам наших испытаний труб с различными типами изоляции (повторяем, что при неплотном контакте труб с изоляцией воздушная прослойка улучшает ее эффект), мы не отмечали КПД изоляции меньше 40 % (поправочный множитель на температуру труб не менее 0,4).
Следует отметить, что чем меньше наружный диаметр теплопроводов, тем меньше разница в теплопередаче горизонтальных и условно вертикальных полимерных труб.
Полезный тепловой поток открыто проложенных вертикальных и горизонтальных у пола металлополимерных труб учитывается обычно в пределах 50–100 % от приведенного в табл. 1 и 2. При открытой прокладке горизонтальных труб под потолком рекомендуется учитывать 70–80 % их расчетного теплового потока с учетом его радиационной составляющей.
При экранировании открытого стояка из полимерных труб металлическим экраном общий тепловой поток вертикальных труб снижается в среднем на 25 %.
При скрытой прокладке труб в глухой борозде можно принимать, что общий тепловой поток снижается на 50 %, а при скрытой прокладке в вентилируемой борозде – уменьшается на 10 %.
При скрытой прокладке одиночных труб, замоноличенных в легком бетоне с пластификатором, поправочные коэффициенты на тепловой поток труб, приведенный в табл. 1 и 2, принимаются в пределах 1,1–1,15.
При прокладке труб в стандартных штробах, полностью заполненных самотвердеющей пенистой изоляцией, тепловой поток труб увеличивается на 15–20 % в случае размещения в наружных стенах и на 5–10 % – при размещении во внутренних перегородках.
Следует учитывать, что приведенные в табл. 1 данные о теплопередаче моно- и металлополимерных труб можно принять в качестве средних для большинства аналогов при их горизонтальной прокладке, т. к. возможные отклонения от «горизонтальности» при характерных для систем отопления температурах теплоносителя (50–90 °C) и его скорости (0,5–1 м/с) мало отражается на эффективности теплопередачи. В то же время при вертикальной прокладке монополимерных труб при тех же условиях они будут заметнее отклоняться от «вертикальности», чем металлополимерные. Поэтому теплопередача условно вертикальных монополимерных труб, согласно нашим предварительным данным, отличается от теплопередачи горизонтальных труб не на 11–17 %, а всего лишь на 5–7 %, и будет соответственно выше значений, приведенных в табл. 2.
В отечественной практике реклама применения полимерных труб в значительной мере ориентирована на их крайне малые значения эквивалентной шероховатости 0,0003–0,001 мм, которые многократно меньше расчетной эквивалентной шероховатости стальных труб (0,2 мм).
Даются рекомендации, что для повышения экономической эффективности использования полимерных труб целесообразно уменьшить на следующий размер расчетный диаметр теплопровода при замене стального на полимерный. При экспертных оценках таких «решений», проведенных ООО «Витатерм», было отмечено, что замена стальных труб, например, условным диаметром 20 мм, на следующий размер полимерных – 16 мм фактически приводит к уменьшению внутреннего диаметра труб не на один, а на два размера (не до 16, а до 12 мм), т. к. у стальных труб условный диаметр характеризует их внутренний размер, а у полимерных – наружный. Ситуация осложняется и дополнительным гидравлическим сопротивлением мест соединения теплопроводов (особенно у металлополимерных труб с использованием пресс-фитингов), т. к. в этих местах нарушается постоянство диаметра теплопровода по ходу теплоносителя. И, наконец, еще одно обстоятельство, которое практически не учитывается при гидравлических расчетах систем отопления, а именно: отмеченное выше «искривление» полимерных труб при подаче горячего теплоносителя относительно прямолинейности, обеспечиваемой при их монтаже.
По данным ООО «Витатерм» «извилистость» полимерных стояков увеличивает гидравлическое сопротивление на 5–10 %.
Согласно эксплуатационным испытаниям отопительного оборудования, проведенным ООО «Витатерм», гидравлические показатели этого оборудования и теплопроводов, определенные по упомянутой методике [6], в среднем соответствуют трехлетнему сроку их эксплуатации в отечественных системах отопления.
Гидравлические испытания полимерных теплопроводов KITEC проводились после достаточно длительных их тепловых испытаний в изотермической камере ОАО «НИИсантехники» [5]. Было отмечено, что на внутренних стенках полимерных труб образовался слабый гладкий налет следов коррозии от стальных элементов экспериментального стенда, который на 10–15 % увеличил гидравлические показатели чистых труб, т. е. эквивалентная шероховатость полимерных труб оказалась заметно выше паспортной, приводимой изготовителем.
Наличие подобного налета наблюдалось нами и при анализе внутренней поверхности полимерных труб, эксплуатировавшихся в реальных системах отопления.
При проводимых ООО «Витатерм» экспертных оценках аварийных ситуаций в системах отопления с полимерными трубами в ряде случаев было отмечено «рыхление» внутренней поверхности этих труб при использовании теплоносителя с большим количеством абразивных твердых веществ. Испытания образцов полимерных труб из таких систем отопления показали еще большее увеличение гидравлических показателей по сравнению с данными для чистых труб.
В тоже время следует учитывать, что при скоростях воды в трубах, соответствующих ламинарному и частичному переходному режимам течения, гидравлические характеристики труб из разных материалов практически совпадают. Поэтому рекомендовать снижение диаметра труб при указанных режимах течения теплоносителя не допускается.
где Rt – удельный перепад давления при средней температуре воды в пределах от 10 до 90 °C и расходе М, Па/м.
В ходе исследований ООО «Витатерм» отмечено, что гидравлические характеристики полимерных труб, развернутых из рулона, зависят от качества размотки, поэтому при укладке труб из рулона рекомендуется использовать специальное устройство с целью обеспечения соответствия гидравлических характеристик труб паспортным.
Следует учитывать, что полимерные трубы, залитые в бетон, при пропуске через них горячей воды, изменяют свой внутренний диаметр. Это приводит к увеличению гидравлического сопротивления такой трубы в среднем на 10 %.
При выполнении отводов, особенно малых радиусов, возможно образование овальности труб. Согласно данным ООО «Витатерм», овальность, т. е. отношение разности большего и меньшего внутренних диаметров труб к номинальному значению диметра круглой трубы, умноженное на 100 %, в пределах до 25 % не ухудшает гидравлические характеристики отводов и калачей, а в пределах 18–23 % даже их немного уменьшает.
В заключение укажем, что актуальные проблемы монтажа и эксплуатации систем отопления с использованием полимерных теплопроводов требуют отдельного рассмотрения и представлены, в частности, в работах [7, 8].
Таким образом, при использовании полимерных труб в системах отопления следует учитывать в полной мере их тепловые характеристики и не пренебрегать гидравлическими показателями. Для этого необходимо учитывать рекомендации ООО «Витатерм», приведенные в данной статье.
Литература
- СНиП 41-01–2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование.
- Исаченко В. П., Осипова В. П., Сукомел А. С. Теплопередача: учебник для вузов. М., 1981.
- Рекомендации по применению биметаллических секционных отопительных радиаторов «САНТЕХПРОМ БМ», «САНТЕХПРОМ БМН» и «САНТЕХПРОМ БМН Авто», изготовляемых ОАО «САНТЕХПРОМ» / В. И. Сасин, Г. А. Бершидский, Т. Н. Прокопенко, В. Д. Кушнир. М., 2010.
- Рекомендации по применению металлополимерных труб КITEC в системах отопления и хозяйственно-питьевого горячего и холодного водоснабжения / В. И. Сасин, Г. А. Бершидский, В. Д. Кушнир, Т. Н. Прокопенко. М., 1996.
- ГОСТ Р 53583–2009. Приборы отопительные. Методы испытаний. М., 2010.
- Методика определения гидравлических потерь давления в отопительных приборах при теплоносителе воде / В. И. Сасин, В. Д. Кушнир. М., 1996.
- Инструкция по проектированию и монтажу систем отопления зданий из металлополимерных труб. ВСН 69–97 / А. В. Сладков и др. М., 1998.
- ТР 125–02. Технические рекомендации по проектированию и монтажу внутренних систем водоснабжения, отопления и хладоснабжения из комбинированных полипропиленовых труб.
Все иллюстрации приобретены на фотобанке Depositphotos или предоставлены авторами публикаций.
Статья опубликована в журнале “Сантехника” за №3'2011
распечатать статью -->
Проектирования систем отопления из металлополимерных труб
СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ ИЗ МЕТАЛЛОПОЛИМЕРНЫХ ТРУБ (PERT-AL-PERT)
Правила проектирования и монтажа
ТКП 45-4.02-73-2007
МКС 91.140.10 КП
Ключевые слова: системы отопления, металлополимерные трубы, правила проектирования, схемы поэтажной разводки трубопроводов отопления, системы отопления с подогревом пола, гидравлический режим систем отопления, правила монтажа
Предисловие
Цели, основные принципы, положения по государственному регулированию и управлению в области технического нормирования и стандартизации установлены Законом Республики Беларусь «О техническом нормировании и стандартизации». 1 РАЗРАБОТАН научно-проектно-производственным республиканским унитарным предприятием «Стройтехнорм» (РУП «Стройтехнорм»), техническим комитетом по стандартизации в области архи-тектуры и строительства «Теплоэнергетическое оборудование зданий и сооружений» (ТКС 06)
ВНЕСЕН научно-техническим управлением Министерства архитектуры и строительства Республики Беларусь УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом Министерства архитектуры и строительства Республики Беларусь от 8 ноября 2007 г. № 355 В Национальном комплексе технических нормативных правовых актов в области архитектуры и строительства настоящий технический кодекс установившейся практики входит в блок 4.02 «Тепло-снабжение и холодоснабжение, отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха»
ТЕХНИЧЕСКИЙ КОДЕКС УСТАНОВИВШЕЙСЯ ПРАКТИКИ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ ИЗ МЕТАЛЛОПОЛИМЕРНЫХ ТРУБ
Область применения Настоящий технический кодекс установившейся практики (далее — технический кодекс) распространяется на системы отопления из металлополимерных труб и устанавливает правила их проектирования и монтажа. Требования настоящего технического кодекса применяются при разработке проектной документации на новое строительство, реконструкцию и ремонт систем отопления из металлополимерных труб, а также при выполнении монтажных работ и испытаний трубопроводов.
Нормативные ссылки В настоящем техническом кодексе использованы ссылки на следующие технические нормативные правовые акты в области технического нормирования и стандартизации (далее — ТНПА): 1) ТКП 45-1.03-40-2006 (02250) Безопасность труда в строительстве. Общие требования ТКП 45-1.03-44-2006 (02250) Безопасность труда в строительстве. Строительное производство СТБ 11.0.03-95 Система стандартов пожарной безопасности. Пассивная противопожарная защита. Термины и определения СНБ 4.02.01-03 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха СНиП 2.04.14-88 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов П1-03 к СНБ 4.02.01-03 Проектирование и устройство систем отопления из полимерных труб П1-03 к СНиП 2.03.13-88 Проектирование полов.
Примечание — При пользовании настоящим техническим кодексом целесообразно проверить действие ТНПА по Перечню технических нормативных правовых актов в области архитектуры и строительства, действующих на территории Республики Беларусь, и каталогу, составленным по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году.
Если ссылочные ТНПА заменены (изменены), то при пользовании настоящим техническим кодексом следует руководствоваться замененными (измененными) ТНПА. Если ссылочные ТНПА отменены без замены, то положение, в котором дана ссылка на них, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
СНБ, СНиП, Пособия к СНБ и СНиП имеют статус технического нормативного правового акта на переходный период до их замены техническими нормативными правовыми актами, предусмотренными Законом Республики Беларусь «О техническом нормировании и стандартизации».
Общие положения
3.1 Для систем отопления следует применять металлополимерные трубы, удовлетворяющие требованиям действующих ТНПА.
3.2 Конструкция и материалы, из которых изготовлена металлополимерная труба, представлены на рисунке Внутренний и наружный слои трубы выполнены из сшитого полиэтилена. Между наружным и внутренним слоями расположен средний слой, который представляет собой трубу, изготовленную из алюминиевой фольги. Средний слой приклеен к двум другим слоям клеевой композицией.
Номинальный наружный диаметр и номинальная толщина стенки для металлополимерных труб приведены в таблице
Проектирование трубопроводов систем отопления
4.1 При проектировании трубопроводов систем отопления из металлополимерных труб следует руководствоваться требованиями СНБ 4.02.01.
4.2 Системы отопления допускается проектировать как из металлополимерных труб, так и с применением комбинации труб: полимер-сталь, полимер-медь. Выбор материала труб (полимер, сталь, медь) осуществляется на стадии проектирования в зависимости от конкретных условий. Рекомендуется применение стальных или медных труб больших диаметров для обвязки оборудования тепловых пунктов и открытой прокладки магистральных теплопроводов в сочетании с металлополимерными трубами для скрытой разводки распределительных теплопроводов систем отопления.
4.3 Системы отопления с применением металлополимерных труб следует проектировать при теп -лоносителе с параметрами, не превышающими предельно допустимые значения, указанные в ТНПА на трубы, но не более: температура — 90 °С и давление — 1 МПа.
4.4 При проектировании трубопроводов систем отопления из металлополимерных труб следует предусматривать компенсацию температурного удлинения труб. Температурное удлинение трубопроводов L, мм, вычисляется по формуле L = Lt,
где — коэффициент температурного линейного расширения материала трубы, °С–1; L — длина трубы, м; t — расчетный перепад температур, принимаемый как разность между расчетной температурой транспортируемой воды и температурой окружающего воздуха при монтаже трубопровода, принимаемой не ниже 5 °С. В таблице 4.1 приведены значения температурного удлинения металлополимерных труб в зависимости от разности температур t.
4.5 Компенсация температурных удлинений металлополимерных труб должна осуществляться, как правило, за счет самокомпенсации отдельных участков трубопровода, а также за счет устройства Г-образных, П-образных или петлеобразных компенсаторов. Выбор способа компенсации удлинения трубопроводов осуществляется при проектировании в зависимости от конкретных условий прокладки труб.
4.6 На рисунке 4.1 приведены схемы устройства Г-образного, П-образного и петлеобразного гну-тых компенсаторов.
Радиус изгиба металлополимерных трубопроводов r, мм, должен составлять не менее пяти наружных диаметров трубы. Расстояние между неподвижными опорами при П-образном и петлеобразном компенсаторах необходимо принимать конструктивно исходя из размеров компенсаторов.
4.7 Прокладка металлополимерных труб должна предусматриваться скрытой: в штрабах, шахтах и каналах, выполняемых из негорючих материалов и обеспечивающих требуемый предел огнестойкости конструкций. Допускается прокладка металлополимерных труб открыто в пределах пожарной секции здания по СТБ 11.0.03, исключая их механическое повреждение, внешний нагрев наружной поверхно-сти труб более 90 °С и прямое воздействие ультрафиолетового излучения.
4.8 В помещениях категорий А, Б, и В1 – В4 по взрывопожарной и пожарной опасности металлополимерные трубы следует прокладывать скрыто.
4.9 При скрытой прокладке трубопроводов в местах расположения регулирующей и запорной арматуры следует предусматривать люки.
4.10 При скрытой прокладке в конструкциях стен и пола металлополимерную трубу рекомендуется заключать в специальный гофрированный футляр
1 — металлополимерная труба; 2 — крепление гофрированного футляра; 3 — гофрированный футляр
4.11 В пределах пожарной секции здания при горизонтальной прокладке вдоль стен трубопроводы рекомендуется закрывать плинтусами из полимерных или других материалов. На рисунке приведен вариант присоединения отопительного прибора при плинтусной разводке трубопроводов системы отопления. Металлополимерные трубы в этом случае прокладываются над полом помещения, в котором установлены отопительные приборы. Возможен также вариант прокладки трубопроводов под потолком нижерасположенного этажа (рисунок 4.4). В этом случае трубы также закрываются специальными плинтусами. В обоих вариантах отопительные приборы рекомендуется присоединять к металлополимерным трубам при помощи медных отводов.
4.12 При пересечении строительных конструкций металлополимерные трубы следует прокладывать в гильзах из негорючих материалов. Диаметр гильзы необходимо принимать на 10–20 мм больше наружного диаметра трубы. Края гильзы должны быть на одном уровне с поверхностями стен, перегородок и потолков, но на 30 мм выше поверхности чистого пола. Заделку зазоров и отверстий в местах прокладки труб следует предусматривать негорючими материалами.
4.13 Вариант устройства ответвлений при прокладке труб в шахте приведен на рисунке
4.5. В месте ответвления трубы необходимо предусматривать пространство для обеспечения подвижности трубы при ее тепловом расширении на величину L. Расстояние Ls следует рассчитывать по формуле. На рисунке приведен вариант прокладки в конструкции пола изолированных разводящих трубопроводов от распределительного узла до отопительных приборов. Схема прокладки неизолированных трубопроводов в конструкции пола приведена на рисунке. Допускается применение способа укладки труб в защитной рифленой трубе (система «труба в трубе»). При этом способе укладки трубопроводы можно размещать в полу, что в дальнейшем позволяет производить их замену без нарушения конструкции пола.
4.14 Трубопроводы систем отопления следует теплоизолировать в соответствии с проектом и требованиями СНиП 2.04.14. 4.15. Неподвижные опоры следует выполнять хомутового типа и размещать, как правило, у фасонных частей. Выполнение неподвижного крепления трубопроводов путем сжатия труб не допускается.
Примеры размещения неподвижных опор приведены на рисунке. Скользящие опоры (СО) позволяют перемещаться трубопроводам только в осевом направлении. Как правило, их выполняют хомутового типа. Рекомендуемые расстояния между скользящими опорами трубопроводов Lmax, м, (в том числе тепло-изолированных) приведены в таблице.
Схемы поэтажной разводки трубопроводов систем отопления
5.1 Металлополимерные трубы могут применяться как для систем отопления с отопительными приборами, так и для устройства греющего контура в системах отопления с подогревом пола.
5.2 На рисунках представлены варианты разводки металлополимерных труб для поквартирных систем отопления.
5.3 Присоединение отопительных приборов к горизонтальным трубопроводам может выполняться с использованием полимерных отводов, а также отводов, изготовленных из металлических труб. На рисунке приведены схемы вариантов присоединения отопительных приборов к горизонтальным трубопроводам. На рисунке приведены схемы вариантов присоединения отопительных приборов с применением металлических труб и фасонных частей при двухтрубной прокладке системы отопления из металлополимерных труб.
5.4 Для присоединения двухтрубных поквартирных систем отопления к стоякам рекомендуется применять распределительный узел, монтируемый в распределительном шкафу. При необходимости поквартирного учета тепловой энергии перед распределительным узлом следует устанавливать приборы учета.
5.5 При горизонтальной прокладке разводящих трубопроводов отопительные приборы должны оборудоваться воздуховыпускными клапанами.
Системы отопления с подогревом пола
6.1 Конструкцию пола, в зависимости от назначения помещений, условий эксплуатации, необходимо принимать согласно требованиям П1 к СНиП 2.03.13, а также по [1] и [2].
Принципиальная схема расположения греющего контура в конструкции пола представлена на рисунке.
6.2 Греющий контур в системе отопления с подогревом пола допускается выполнять из металлополимерных труб.
6.3 Проектирование греющего контура систем отопления с подогревом пола следует выполнять согласно требованиям П1 к СНБ 4.02.01.
Гидравлический режим систем отопления
7.1 Системы отопления при независимой схеме подключения к тепловым сетям, а также системы с автономными источниками теплоты рекомендуется проектировать с использованием диафрагменных расширительных баков.
7.2 Гидравлическое сопротивление отдельного обогревающего контура системы отопления теплых полов не должно превышать 20 кПа.
7.3 Для обеспечения возможности удаления воздуха из системы отопления в горизонтально проложенных трубах скорость теплоносителя следует принимать не менее 0,25 м/с .
7.4 При подборе диаметров трубопроводов рекомендуется принимать расчетную скорость движения теплоносителя не более 0,7 м/с .
7.5 Потери давления в системе отопления (в расчетном циркуляционном кольце) Рс.о, Па, следует определять по формуле
Рс.о = Роборуд + Руч + Ррег.уч, (7.1) где Роборуд — потери давления в котле, теплообменнике или другом оборудовании, Па; Руч — сумма потерь давления на последовательных расчетных участках расчетного циркуляционного кольца, Па; Ррег.уч — потери давления на регулируемом участке расчетного циркуляционного кольца, Па.
7.6 Потери давления на участке расчетного циркуляционного кольца Руч, Па, определяют по формуле
Руч = LR + Рд, (7.2) где L — длина участка, м; R — удельные линейные потери давления, Па/м, приведены в приложении А; Рд — динамическое давление воды, Па, приведено в приложении Б; — сумма значений коэффициента местного сопротивления.
Значения коэффициента местного сопротивления для различных элементов системы отопле-ния приведены в приложении В.
7.7 Регулируемым участком является участок, на котором изменяется (регулируется) расход теплоносителя с помощью дросселирующих клапанов (балансовых, термостатических и др.). В двухтрубных системах отопления к таким участкам относится отопительный прибор с подводками и арматурой и т. п. В однотрубных системах отопления в качестве такого участка может рассматриваться стояк, если на нем предусматривается установка балансового клапана. Потери давления на регулируемом участке расчетного циркуляционного кольца Ррег.уч, Па, определяют по формуле Ррег.уч = (LR + Рд)рег.уч + (Ркл)рег.уч, (7.3) где Ркл — расчетные потери давления в клапане (термостатическом, балансовом и т. п.), Па.
Суммарные потери давления дросселирующих устройств (Ркл)рег.уч для расчетного циркуляционного кольца следует задавать не менее 0,3 от Ррег.уч, а для обеспечения эффективного регулирования расходов в параллельных кольцах — не менее 4 кПа. Для всех остальных циркуляционных колец значения (Ркл)рег.уч вычисляются при гидравлической увязке параллельных колец и составляют от 0,4Ррег.уч до 0,9Ррег.уч.
Для бесшумности работы клапанов рекомендуется задавать значение Ркл каждого из клапанов на регулируемом участке не более 25 кПа.
7.8 Выбор типоразмера дросселирующего (регулирующего) клапана следует производить по значению его пропускной способности kv. Расчетное значение пропускной способности kv, м3/ч, следует определять по формуле
7.9 Расчетное циркуляционное давление, необходимое для подбора типоразмера циркуляционного насоса Рн, Па, следует определять в зависимости от вида системы отопления: — для вертикальных однотрубных и бифилярных систем — по формуле Рн = Pс.о ± Ре; (7.5) — для горизонтальных однотрубных, а также для двухтрубных систем — по формуле Рн = Рс.о ± 0,4Ре, (7.6) где Ре — естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения воды в отопительных приборах и трубах циркуляционного кольца, Па; знак «плюс» соответствует положению «центра нагрева» выше отопительных приборов (например, крышная котельная и т. п.), знак «минус» — ниже отопительных приборов (котельная или тепловой пункт в цокольном этаже здания).
Для однотрубных систем рекомендуется проектировать циркуляционные насосы с «мокрым ротором» без сальниковых уплотнений.
Для двухтрубных систем рекомендуется проектировать циркуляционные насосы с «мокрым ротором» без сальниковых уплотнений со встроенным электронным устройством, управляющим частотой вращения ротора по заданному значению перепада давления.
Монтаж систем отопления из металлополимерных труб
8.1 Монтаж металлополимерных трубопроводов следует производить при температуре воздуха в помещении не ниже 5 °С.
8.2 Соединения металлополимерных труб с применением металлических фасонных частей могут быть: — свинчиваемые с разрезным кольцом ; — с натяжным или зажимным кольцом.
Обжатие кольца следует выполнять с помощью специального инструмента.
8.3 При поквартирной разводке труб с применением защитного футляра недопустима укладка труб по прямой от распределительных узлов до нагревательных приборов. Трубопроводы должны прокладываться с небольшим запасом (змейкой) для возможности компенсации их температурного удлинения .
8.4 Изгибать металлополимерную трубу необходимо с помощью специальных пружин. При этом радиус изгиба должен быть не менее указанного.
8.5 Монтаж греющего контура систем отопления с подогревом пола необходимо выполнять согласно требованиям П1 к СНБ 4.02.01. 9
Транспортирование и хранение металлополимерных труб
9.1 Транспортирование, погрузка и разгрузка металлополимерных труб должны осуществляться при температуре наружного воздуха не ниже минус 20 °С.
9.2 Металлополимерные трубы перевозят любым видом транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими для данных видов транспорта.
9.3 При погрузочно-разгрузочных работах, транспортировании и хранении металлополимерные трубы не должны подвергаться механическим повреждениям. Запрещается сбрасывать металлополимерные трубы в бухтах или отдельные трубы с транспорт-ных средств. При разгрузке запрещается применять металлические тросы и захваты без амортизирующих прокладок.
9.4 В условиях строительной площадки металлополимерные трубы хранят в закрытом помещении или под навесом, обеспечивая их защиту от прямых солнечных лучей, попадания масел, жиров и неф-тепродуктов.
Металлополимерные трубы в бухтах хранят в горизонтальном и вертикальном положении. При хранении труб в штабелях высота штабеля труб не должна превышать 2 м.
Требования безопасности при производстве работ
10.1 При производстве санитарно-технических работ по устройству систем отопления из металлополимерных труб необходимо соблюдать требования ТКП 45-1.03-40, ТКП 45-1.03-44, [3] и других действующих ТНПА.
10.2 При выполнении соединений металлополимерных труб необходимо использовать специальные механизмы и инструмент. Работы по соединению металлополимерных труб необходимо выполнять, строго соблюдая инструкции изготовителей механизмов и инструмента.
10.3 После окончания монтажа систем отопления помещения должны быть очищены от отходов санитарно-технических работ. Отходы теплоизоляции из полимерных материалов а также отрезки металлополимерных труб следует собрать для последующего их вывоза с целью утилизации либо захо-ронения в разрешенных для этих целей местах.
Проектирование и устройство систем отопления из полимерных труб
СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОНТАЖ ТРУБОПРОВОДОВ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТАЛЛОПОЛИМЕРНЫХ ТРУБ
DESIGN AND INSTALLATION OF PIPELINES FOR HEATING SYSTEMS USING METALPOLIMERIC PIPES
1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским институтом московского строительства (НИИМосстрой) Российской Федерации и техническим комитетом в составе: МНИИТЭП, ГПК СантехНИИпроект, НИИсантехники, НИКИМТ, ЗАО "Гента", ТОО НПП "ВладВЭД"
2 ОДОБРЕН для применения:
Госстроем России, письмо N 13-220 от 16.04.98;
Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС), протокол от 20.05.98
3 Настоящий Свод правил представляет собой аутентичный текст Межгосударственного свода правил МСП 4.02-101-98 "Проектирование и монтаж трубопроводов систем отопления с использованием металлополимерных труб"
Настоящий Свод правил содержит рекомендации по проектированию и монтажу систем отопления с использованием металлополимерных труб.
При разработке Свода правил использованы опыт применения их при монтаже систем отопления и горячего водоснабжения в Российской Федерации и результаты сертификационных испытаний.
Металлополимерная труба представляет собой пятислойную конструкцию (рисунок 1), состоящую из тонкостенной алюминиевой трубы, на которую изнутри и снаружи наносится клеевая основа, а затем - "сшитый" полиэтилен.
Металлополимерная труба сочетает следующие достоинства металлической и пластмассовой труб:
- отсутствие минеральных отложений на стенках труб;
- долговечность 25 лет;
- надежность работы в условиях повышенной сейсмичности;
- повышенная шумопоглощающая способность;
- технологичность монтажа - трубы легко гнутся, позволяют огибать элементы помещений, не требуется точная подгонка линейных размеров;
- монтаж непосредственно без сварки, нарезки резьбы, с оборудованием и приборами из стали, латуни, пластмасс при помощи соединительных деталей.
По мере расширения области применения металлополимерных труб в Свод правил будут внесены необходимые дополнения.
В разработке настоящего Свода правил принимали участие:
В.А.Глухарев (Госстрой России), А.В.Сладков, Р.Б.Шехтер (НИИМосстрой), В.И.Сасин (НИИсантехники), А.Г.Гонтуар (ЗАО "Каучук"), С.И.Прижижецкий (МНИИТЭП), Т.И.Садовская (ГПК СантехНИИпроект), Л.П.Домарацкая (НИКИМТ), А.В.Чурдалев (ЗАО "Гента"), Ю.М.Рапопорт (АО "Каучук-пласт"), В.Э.Дорофеев (ТОО НПП "ВладВЭД").
Замечания и предложения по совершенствованию Свода правил следует направлять в ГП ЦНС.
Рисунок 1 - Структура металлополимерной трубы
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
1.1 Металлополимерные трубы (далее - трубы) применяют при проектировании и монтаже систем отопления, расчетная температура которых не превышает 90 °С при давлении в трубах не более 1,0 МПа по данным нормативных документов на трубы или сертификационных испытаний.
1.2 Металлополимерные трубы могут быть использованы в системах центрального, местного отопления жилых, общественных, административно-бытовых и промышленных зданий, вновь возводимых и реконструируемых, а также для систем подогрева грунта в теплицах и оранжереях.
1.3 Не допускается прокладывать трубы в помещениях по пожарной опасности категории Г, а также в помещениях с источниками тепловых излучений с температурой поверхности более 150 °С.
1.4 Металлополимерные трубы не могут быть использованы без защитных экранов в помещениях, где вблизи возможна электродуговая или газовая сварка при аварийных ремонтных работах.
1.5 При проектировании и монтаже следует также соблюдать требования других нормативных документов по отопительным системам.
2 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
2.1 Настоящий Свод правил содержит рекомендации к действующим нормативным документам и распространяется на проектирование и монтаж центрального и автономного отопления с использованием металлополимерных труб.
2.2 Система отопления может быть выполнена полностью из металлополимерных труб или вместе с трубами из других материалов (сталь, медь и т.д.) в зависимости от необходимых диаметров.
2.3 Металлополимерные трубы, применяемые для систем отопления, должны иметь сертификат соответствия требованиям нормативных документов.
2.4 Срок службы трубопроводов систем отопления должен быть не менее 25 лет.
2.5 Типы, размеры и технические характеристики металлополимерных труб по данным фирм-изготовителей представлены в приложении А (таблицы А.1 и А.2).
Допускается для систем отопления применение труб, не уступающих по показателям требованиям нормативных документов и настоящего Свода правил, имеющих сертификат или техническое свидетельство.
2.6 В комплекте с металлополимерными трубами должны поставляться латунные соединительные детали отечественного или импортного производства, имеющие сертификат соответствия. Варианты соединительных деталей и элементов некоторых фирм представлены в приложении В и Г.
3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТАЛЛОПОЛИМЕРНЫХ ТРУБ
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
3.1 Проектирование систем отопления с использованием металлополимерных труб включает в себя выбор типа труб и соответствующих им соединительных деталей и арматуры, выбор параметров теплоносителя, выполнение гидравлического и теплотехнического расчетов, выбор способа прокладки и условий, обеспечивающих долговечность труб без перенапряжения материала и соединений трубопровода.
3.2 Выбор типа труб проводится с учетом условий работы трубопровода, давления и температуры, необходимого срока службы, места прокладки труб и назначения помещения.
3.3 Прокладка труб систем отопления должна предусматриваться скрытой в плинтусах, за экранами, в штробах, шахтах и каналах. Допускается открытая прокладка в местах, где исключается их механическое и термическое повреждение и прямое воздействие ультрафиолетового излучения. Способ прокладки трубопроводов должен обеспечивать возможность замены их при ремонте.
Замоноличивание труб (без кожуха) в строительные конструкции допускается в зданиях со сроком службы менее 20 лет при расчетном сроке службы труб 40 лет и более.
При скрытой прокладке трубопроводов следует предусматривать доступ при ремонте в места расположения разборных соединений и арматуры.
3.4 В системе теплоснабжения следует предусматривать приборы автоматического регулирования параметров теплоносителя (температуры, давления) с целью защиты труб от превышения допустимых величин. Не допускается применение металлополимерных труб в системах с элеваторными узлами.
Трубопроводы из металлополимерных труб следует проектировать после запорной арматуры на тепловых пунктах.
Не допускается применять трубы для расширительного, предохранительного, переливного, сигнального трубопроводов.
3.5 Системы центрального отопления, полностью или частично смонтированные из металлополимерных труб, по своему принципиальному решению делятся на:
а) системы напольного отопления, где металлополимерные трубы являются одновременно и нагревательными элементами (с температурой теплоносителя не выше 55 °С);
б) системы с трубопроводами из металлополимерных труб и нагревательными приборами (радиаторами, конвекторами) или в комбинации с системой кондиционирования воздуха.
3.6 Расчет систем отопления с использованием металлополимерных труб может быть выполнен по существующим методикам (вручную по математическим зависимостям и номограммам или с помощью компьютерных программ).
3.7 Системы напольного отопления наиболее целесообразно использовать для отопления помещений большой площади (магазины, крытые рынки, вокзалы, дорожки бассейнов). Система напольного отопления может быть также применена в коттеджах и отдельных зданиях общественного назначения (детских дошкольных учреждениях, гостиницах), административных зданиях и зданиях специального назначения, где применение напольного отопления предусмотрено функциональной технологией.
Применение напольных систем отопления из металлополимерных труб разрешается только от автономного источника теплоснабжения (на объект) или от центрального источника теплоснабжения по независимой схеме.
3.8 Возможные варианты укладки труб в системах напольного отопления представлены на рисунке 2:
схема А - одиночный змеевик;
схема В - параллельная укладка труб подающей и обратной воды;
схема С - трубопроводы подающей и обратной воды уложены параллельной спиралью.
Схема А обеспечивает легкий монтаж труб и более равномерное распределение температуры по поверхности пола. Основным преимуществом схемы А является то, что она легко адаптируется ко всем видам конструкции пола.
Схема В обеспечивает равномерную среднюю температуру, но при ней возможны более высокие колебания перепада температуры на малых площадях.
Схема С подходит для жилых домов с повышенной потребностью теплоты.
При раскладке труб подающий трубопровод следует укладывать ближе к наружным стенам.
Схема А
Рисунок 2 - Схемы укладки труб в системах напольного отопления и графики изменения температуры на поверхности пола
3.9 Среднюю температуру поверхности пола следует принимать с учетом требований нормативных документов, а также ограничений для различных видов покрытия (например, максимально допустимая температура для паркета 27 °С).
3.10 Виды покрытий из искусственных материалов должны иметь показатели, в том числе санитарно-гигиенические, разрешающие применение их в конструкции теплого пола.
3.11 Кроме средней величины температуры пола, на комфортность помещений влияет неравномерность температуры на поверхности пола. Перепад температуры на отдельных участках пола при напольном отоплении не должен превышать 10 °С (оптимально 5 °С).
3.12 Вариант прокладки трубопроводов систем отопления с встроенными в полы нагревательными элементами из металлополимерных труб представлен на рисунке 3.
1 - настил пола; 2 - слой бетона; 3 - труба нагревательного элемента; 4 - скоба якорная; 5 - тепло- и гидроизоляция; 6 - плита перекрытия; 7 - боковая теплоизоляция
Рисунок 3 - Прокладка трубопроводов системы отопления со встроенными в полы нагревательными элементами из металлополимерных труб
3.13 Глубина укладки металлополимерной трубы определяется в зависимости от температуры теплоносителя и материала покрытия пола.
3.14 Оптимальный шаг укладки металлополимерных труб (расстояние между осями) определяется конкретно колебаниями температуры на поверхности пола и экономическими соображениями.
3.15 Система центрального отопления, полностью или частично выполненная из металлополимерных труб, может быть с нижней и верхней разводкой, однотрубная или двухтрубная.
Применение труб рекомендуется в системах:
- с горизонтальными двухтрубными ветками для группы параллельно-последовательно подсоединенных отопительных приборов (рисунки 4, 5);
Читайте также: