Атактический полимерный материал, именуемый PPH, выделяется своей особенностью — наличие каучукообразной кристаллической решётки. Эта уникальная структура позволяет полипропилену иметь незначительную плотность, составляющую 850 кг/м³. Материал начинает плавиться при температуре 80 °C, что обуславливает его непригодность для использования в производстве труб, которые должны выдерживать более высокие температуры.
Как подобрать диаметры труб для системы отопления частного дома
Для лучшего понимания процесса подбора диаметров труб в системе отопления, представим систему как сеть разветвленных дорог, по которым грузовые автомобили должны доставить кирпичи с завода на строительные площадки. В данной метафоре будет один кирпичный завод, десять строительных площадок, десять автомобилей и одна основная дорога, которая отходит от завода и затем делится на два равнозначных направления. Предположим также, что каждый автомобиль способен вместить 3000 кирпичей, а общее количество кирпичей, которое требуется доставить на все строительные площадки за час, составляет 30000 кирпичей.
Чтобы установить, какой ширины дороги нам потребуется, и сколько полос должно быть у каждого дорожного полотна, можно начать с расчёта. Поскольку нам необходимо доставлять по 30000 кирпичей в час (что соответствует трафику из десяти грузовиков), это подразумевает, что основная дорога, идущая от завода, должна быть десятиполосной. Когда автомобили достигают перекрёстка, пять из них направляются налево, а остальные пять — направо.
Теперь необходимо рассмотреть, сколько полос будет нужно для каждой группы автомобилей. Очевидно, что на каждую сторону потребуется по пять полос. Хочется, конечно, оставить десятиполосное направление для обеих веток, но это приведет к излишним расходам.
При проезде первого ответвления дороги, одна машина с главного направления свернула к одному из строительных площадок. Следовательно, для этой машины нужна однополосная дорога. А что будет с остальными автомобилями, которые продолжают движение вперед? Их осталось по четыре на каждом направлении, следовательно, для них требуется дорога с четырьмя полосами. После этого, при приближении к следующему развилке, одна машина вновь отклоняется на однополосную дорогу, продолжая движение к своей строительной площадке, а три оставшиеся продолжают движение по трехполосному участку.
Как это обычно происходит на практике, главная дорога будет постепенно уменьшаться: сначала до двух полос, а затем до одной, по мере того как каждый грузовик отделяется от основной группы, при этом задерживаясь не более чем на время, необходимое для разгрузки кирпичей на своих площадках. В итоге грузовики благополучно доставляют кирпичи на строительные площадки.
После разгрузки все машины снова вернулись обратно на завод за новой партией кирпичей. Первоначально каждая из них движется по однополосной дороге, однако, по мере присоединения других автомобилей, дорога постепенно расширяется до десяти полос, и вскоре рабочие завода видят десять машин, возвращающихся после выполнения работы.
Подбор диаметра труб по заданной скорости теплоносителя.
 |
| Подбор диаметра труб по скорости теплоносителя. (режим 80/60) |
Представленное выше объяснение может быть сопоставлено с процессами, происходящими в двухтрубной тупиковой системе отопления.
В системе отопления котел выполняет функцию завода, производящего тепло. Трубопроводы исполняют роль дорог, по которым теплоноситель (чаще всего это вода) доставляет тепло к радиаторам, где эта энергия расходуется для компенсации тепловых потерь в помещении. Остывшая вода, «разгрузившись», возвращается в котел, чтобы вновь «заправиться» теплом. Похожие процессы осуществляются бесконечно и циклически.
Определение диаметра труб для системы отопления происходит согласно тому же принципу, что и ширина дорог в нашем примере. Чем больше тепло необходимо передать через теплоноситель, тем больший диаметр трубы будет необходим. В то время как при снижении тепловой нагрузки диаметры труб также уменьшаются.
Как же определить, сколько тепла может пропустить та или иная труба? Не вдаваясь в сложные вычисления и соответствующие формулы, отметим, что одним из распространенных методов определения необходимых размеров труб является анализ скорости, с которой будет двигаться теплоноситель внутри трубы.
С одной стороны, скорость теплоносителя не должна опускаться ниже 0,25 м/сек, так как при меньших значениях образуются воздушные пробки, мешающие нормальной циркуляции теплоносителя.
 |
| Подбор диаметра труб по скорости теплоносителя. (режим 75/60) |
С другой стороны, скорость не должна превышать 1,5 м/сек, так как при больших значениях возникает шум и вибрация от движущегося теплоносителя внутри труб.
На практике установлено, что наиболее оптимальная скорость теплоносителя составляет 0,3 — 0,7 м/сек с точки зрения энергоэффективности и затрата материалов. При этом в таблицах, приведённых ниже, отображены скорости, с которыми вода движется по трубопроводам в зависимости от тепловой нагрузки и диаметра труб. В левом столбце можно увидеть значения тепловой нагрузки, а в верхней части находятся наружные диаметры полипропиленовых труб. В самой таблице указаны значения скорости воды, движущейся по трубам. Рекомендованные скорости для конкретного диаметра труб по заданной тепловой нагрузке обозначены красным цветом.
Рассмотрим теперь, как можно воспользоваться данными из таблицы на конкретном примере.
Пример подбора диаметра труб.
Предположим, у нас имеется частный двухэтажный дом с общей площадью 380 м², имеющий тепловые потери на уровне 38000 Вт.
Расчёты показали, что теплопотери на первом этаже составляют 20000 Вт, в то время как на втором этаже — 18000 Вт.
Мы установили тепловой режим 80/60 (80 °С — подача; 60 °С — обратка).
В качестве схемы решили использовать двухтрубную поэтажную тупиковую систему отопления, разделённую на каждом этаже на две равнонагруженные ветки, которые направляются в две стороны.
Какой материал выбрать
Для установки системы отопления в частном доме можно использовать следующие варианты труб:
- отожжённые и неотожжённые медные трубы;
- бесшовные нержавеющие трубы;
- металлопластиковые трубы;
- полипропиленовые трубы.
На практике, в большинстве случаев в коттеджах устанавливают трубы из металлопластика (МПТ) либо армированные алюминием полипропиленовые трубы. Причиной выбора этих материалов служит оптимальное соотношение цены и качества, что делает их наиболее привлекательными. В то время как трубы из меди и нержавеющей стали будут значительно дороже, и их использование оправдано в более специфичных или требовательных условиях. Следовательно, далее мы сосредоточим внимание только на металлопластиковых и полипропиленовых трубопроводах.
Таблица 1. Размеры МПТ
| Показатель | Наружный диаметр, мм | ||||
| 16 | 20 | 26 | 32 | 40 | |
| Внутренний диаметр, мм | 12 | 16 | 20 | 26 | 32 |
| Толщина стенки, мм | 2,0 | 2,0 | 3,0 | 3,0 | 3,5 |
Таблица 2. Размеры ППТ
| Наружный диаметр, мм | Тип ППТ | |||||
| PN10 | PN20 | PN25 | ||||
| Внутренний диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Внутренний диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Внутренний диаметр, мм | Толщина стенки, мм | |
| 16 | — | — | 10,6 | 2,7 | — | — |
| 20 | 16,2 | 1,9 | 13,2 | 3,4 | 13,2 | 3,4 |
| 25 | 20,4 | 2,3 | 16,6 | 4,2 | 16,6 | 4,2 |
| 32 | 26,0 | 3,0 | 21,2 | 5,4 | 21,2 | 3,0 |
| 40 | 32,6 | 3,7 | 26,6 | 6,7 | 26,6 | 3,7 |
Важно отметить, что трубы ППТ класса PN10 могут применяться только для организации тёплого пола, так как они способны функционировать при рабочей температуре до 45°C, что не подходит для подключения к радиаторам. Для стояков, батарей и основных линий системы отопления предпочтительно использовать трубы ППТ класса PN20 и PN25. Первый вариант PN20 рассчитан на функционирование при максимальном давлении 20 кгс/см² и рабочей температуре до 80°C, в то время как PN25 способен выдерживать давление до 25 кгс/см² и температуры до 95°C.
Подключение к котлу
В коттедже может быть установлен либо напольный, либо настенный отопительный котёл. К нему подсоединяется водовод, который продолжает к распределительному коллектору. Как правило, напольные котлы требуют подключения трубопровода диаметром 20-32 мм, тогда как для настенных котлов чаще используют полипропиленовые линии диаметром 2,5 см или металлопластиковые диаметром 2,0 см.
Рекомендуется при выборе трубопровода ориентироваться на диаметр подключения самого котла. Например, если диаметр подключения котла составляет 3/4 дюйма, тогда подходит металлопластиковая труба с наружным размером 2,6 см либо полипропиленовая труба на 3,2 см. В случае, если отверстие котла равно 1 дюйму, потребуется ППТ на 4,0 см или металлопластиковая на 3,2 см.
Размеры труб для схем отопления
На сегодняшний день существует несколько видов систем отопления, включая:
- Однотрубные системы отопления «Ленинградка»;
- Двухтрубные системы отопления;
- Коллекторные (лучевые) системы отопления.
Однотрубная система отопления Ленинградка
Однотрубная система отопления «Ленинградка» имеет ограничения по количеству радиаторов. Оптимальным считается наличие восьми радиаторов, установленных на одной ветке. В таких случаях следует использовать:
- полипропиленовую трубу диаметром 32;
- трубу из металлопластика или стали диаметром 26 (на выбор из этих двух).
Диаметр трубы 32 мм более чем достаточен для организации системы отопления частного дома, включающей восемь радиаторов, поскольку перепад температур от первого радиатора до последнего не должен быть значительным.
Как показывает практика, использование трубы с меньшим диаметром (например, 25 мм) в данном случае может привести к крупным проблемам, особенно в условиях значительных перепадов температур. Несмотря на то, что труба с диаметром 25 стоит дешевле, затраты на устранение последствий её недостаточной пропускной способности могут оказаться значительно выше. Важно понимать, что если вы хотите сэкономить, то лучше подобрать качественные краны, которые подключаются к радиаторам. Они всегда заметны и заменяются достаточно просто.
Основные моменты установки однотрубной системы отопления:
- Основной стояк в системе «Ленинградка» следует выполнять с трубой диаметров 32 мм ППР или на размер меньше для стальной и металлопластиковой трубы;
- Подъёмы к радиаторам делаются трубкой диаметром 20 мм;
К подъемам устанавливаются тройники (32*20*32). Если используется труба из металлопластика, тройник должен быть размером 26*16*26, поскольку указанных размеров будет достаточно для обеспечения хорошего прогрева заводских радиаторов. Установка кранов и пробок осуществляется на одну вторую, что способствует более эффективному распределению тепла.
Двухтрубная система отопления
В двухтрубной системе отопления частного дома подача и обратка уже разделены. Если количество радиаторов не превышает восемь штук, что является наиболее оптимальным числом для одного этажа, обычно используется полипропиленовая труба диаметром 25 мм или двадцатидиаметровая труба из металлопластика. В двухтрубной системе отопления потоки разделены, поэтому нет необходимости в использовании толстых труб. Кроме того, в стяжке две 25 мм трубы располагаются более компактно. Если радиаторов в системе более восьми штук, рекомендуется использовать трубу диаметром 32 мм для обеспечения лучшей теплоотдачи.
Основные моменты, на которые стоит обратить внимание при установке двухтрубной системы отопления:
- Основной лежак выполняется трубой диаметром 25 мм;
- Подъемы к радиаторам следует выполнять трубами диаметром 20 мм;
- При применении металлопластиковых труб, основной лежак оформляется 20-диаметровой трубой, а подъемы могут быть выполнены в 16-диаметровой трубой.
Лучевая разводка
В коллекторной (или лучевой) схеме разводки отопления имеется основной коллектор. Каждому радиатору или каждой паре радиаторов предназначается отдельная ветка. Для коллекторной лучевой схемы отопления подойдут трубы из металлопластика диаметром 16 мм. Данный диаметр трубы будет вполне достаточен для правильной работы одного или двух радиаторов на одном контуре.
Определение оптимального сечения водопроводных систем
Профессиональный расчёт диаметра трубы проводится с учётом расхода воды, количества поворотов и стыков, длины водопровода. В случае внутриквартирных разводок применение сложных расчетных формул производится редко. Чаще выбирают внутренние размеры сечения:
- для стояков — 20-25 мм;
- для подвода к точкам водоразбора — 10-15 мм.
При сложных схемах разводки, особенно если имеется большое количество стыков и поворотов, или значительная длина системы, а также заниженный напор по сравнению со стандартными значениями, рекомендуется использовать трубы с увеличенным размером сечения. Это обеспечит необходимый уровень давления и позволит избежать проблем с водоотведением.
Монтаж ПП отопления
Для обогрева помещений можно использовать радиаторное отопление или системы «тёплый пол». В некоторых случаях применяются оба метода нагрева. Независимо от выбранной стратегии, важно учитывать площадь помещений, которые необходимо обогреть. Эти параметры влияют на выбор системы и необходимую мощность.
На заметку! Разогрев помещений с использованием тёплых полов является экономически эффективным решением, особенно в случае, если система хорошо изолирована при помощи специального теплоизоляционного материала. В основном для этих целей применяется пенопласт, который обеспечивает качественную изоляцию от грунта и конструкций самого здания.
Чтобы заказать монтаж системы отопления, вы можете обратиться в нашу компанию. Мы гарантируем оперативность и качество выполнения всех работ. Подробная информация и возможность подачи заявки на консультацию доступны в разделе услуги.
Выбор схемы ПП отопления
При создании системы отопления в доме монтируется тепловой контур, в котором теплоноситель движется самотеком или циркулируется благодаря работе циркуляционного насоса. Каждый из этих вариантов имеет свои особенности и преимущества.
Ключевыми элементами системы отопления являются:
- котельный агрегат;
- радиаторы;
- расширительный бачок, установленный в верхней части теплового контура;
- запорная арматура.
