Проводити сільському будинку опалення діаметр труби. Товстий та тонкий: як розрахувати діаметр труби для опалення. Все про двотрубні опалювальні системи

Будівництво системи опалення для приватного будинку має починатися з ретельного опрацювання проекту. Проект повинен враховувати всі параметри, які можуть впливати на енергоефективність майбутньої теплосистеми.

Сюди входить підбір відповідного котла, батарей, схеми розміщення, вибір матеріалу труб та сполучних елементів. Не менш важливим параметром вважається правильний розрахунок діаметра трубопроводів.

Деяким здасться, що визначення необхідного діаметратруб для теплосистеми не є складним завданням. Здавалося б, які вимоги можна пред'явити трубі, єдиним завданням якої є доставка теплоносія до радіаторів.

А тим часом, неправильно підібраний діаметр труби (або колектора) може негативно позначитися на роботі усієї опалювальної системи. Рух рідини трубопроводом супроводжується численними складними процесами, для опису яких існує спеціальний розділ фізики – гідродинаміка.

Не заглиблюючись у наукові нетрі, можна визначити ряд основних характеристик, що безпосередньо залежать від діаметра трубопроводу:

• Швидкість розповсюдження рідини. Впливає на оптимальний розподіл тепла по радіаторах опалення, не даючи теплоносія охолонути нижче мінімального значення температури. Крім того, від швидкості поширення безпосередньо залежатиме рівень шуму працюючої теплосистеми.
• Об'єм теплоносія. З одного боку, збільшення діаметра труб сприятиме зменшенню втрат від тертя рідини про внутрішню поверхню трубопроводу. З іншого боку, зі зростанням перерізу труби збільшуватиметься сумарний об'єм теплоносія в системі, а на його нагрівання буде потрібна більша кількість енергії.
• Гідравлічні втрати. Виникають на стиках труб різного діаметра. Чим більше переходів буде в теплосистемі, тим більше втрат такого роду вийде.

Комфортне існування мешканців сучасного заміського будинкузабезпечує потужну мережу різних інженерних комунікацій, серед яких одне з головних місць займає система, що відповідає за тепло. Плануючи монтувати її самостійно, практично кожен господар ставить питання про те, який діаметр труби для опалення приватного будинку вибрати. Для багатьох це стає справжньою проблемою, оскільки саме залежить і кінцева вартість, і ефективність роботи системи опалення.

Чинники, що впливають на вибір труб

Вибір діаметра труб для опалення приватного будинку відіграє справді важливу роль, оскільки від цього параметра залежатиме пропускна здатність теплосистеми, а також її теплові та гідравлічні втрати. Крім цього, обов'язково слід враховувати масштаб системи, що монтується, а саме кількість радіаторів і приміщень, що вимагають обігріву. Багато хто думає, що чим більший діаметр труби для опалення приватного будинку, тим більша її пропускна здатність, а значить, кількість радіаторів можна буде збільшити.

Проте підвищити ефективність у такий спосіб навряд чи вдасться. Мало того, що покупка труб з невиправдано великим перетином спричинить додаткові витрати, так ще й з'явиться ризик падіння тиску в системі до критичного значення і, як наслідок, зниження ККД.

Теплотехнічний розрахунок

Розрахунок діаметра труб теплопостачання виконується з урахуванням матеріалу, з якого вони виготовлені, довжини контуру, схеми розведення та принципу циркуляції теплоносія. Самостійно правильно виконати калькуляцію досить складно, якщо досвіду в таких справах немає. Найкраще за вирішенням цього питання звернутися до фахівця, який зможе розробити грамотний проект опалення приватного будинку.

При його складанні обов'язково враховуються такі параметри майбутньої опалювальної системи:

• схема розведення, на підставі якої обчислюється загальна довжина труб;
• коефіцієнт опору труби для системи опалення потоку рідини (на цей показник впливають розмір, матеріал та гладкість внутрішньої поверхні виробу);
• перерізу вихідного та вхідного патрубків котла (зазвичай вони тотожні);
• внутрішній діаметр труби для опалення приватного будинку (внутрішній переріз вказується в міліметрах або дюймах; 1 дюйм = 25,4 мм);
• рівень охолодження теплоносія;
• максимальний показник швидкості руху теплоносія;
• об'єм тепла, який треба буде передавати від опалювального котла всім радіаторам.

Принцип розрахунків

Складаючи проект опалення приватного будинку, спеціаліст орієнтується на оптимальні показники, яких необхідно досягти під час створення нової системи. Наприклад:

• Швидкість руху води у системі має перевищувати 1,5 м/сек. Оптимальний варіант – від 0,3 до 0,7 м/сек.
• Ступінь охолодження водяного теплоносія (температурна різниця у воді, що входить в котел і що виходить з нього) має знаходитися в діапазоні 15-20 градусів.
• Кількість тепла, необхідне системі, має дорівнювати загальної потужності всіх радіаторів (береться максимальний показник за паспортом). На обігрів 10 кв. метрів площі утепленого приміщення необхідний 1 кВт плюс запас 15-20%.

Системи із природною циркуляцією

Максимальний діаметр труби для опалення приватного будинку, обладнаного опалювальною системою з природною або комбінованою циркуляцією, повинен відповідати розмірам вхідного та вихідного патрубків котла (найчастіше вони однакові). Труби такого перерізу знадобляться для виконання початкової та заключної ділянок контуру.

Якщо говорити про те, яка труба для опалення приватного будинку краще, то треба враховувати тип котла. Так для твердопаливних казанів рекомендується застосовувати металеві вироби. Якщо планується використовувати полімерні труби, то для монтажу перших пари метрів все одно слід застосувати металеву трубу.

Стартовий діаметр виходить найбільшим. Його витримують до першого розгалуження. Далі розведення виконують з поступовим зменшенням діаметра труб після кожного розгалуження. В останній точці діаметр повинен відповідати ½ дюйма (12,7 мм) або ¾ дюйма (19 мм). При монтажі «обратки» діє той самий принцип.

Системи із примусовою циркуляцією

Такі системи зазвичай працюють на газових або електричних казанах. Діаметр труб для них слід вибирати найменший, тому що примусову циркуляцію забезпечує насос. Доцільність труб малого діаметра пояснюється такими факторами:

• менший переріз (найчастіше це полімерні труби або металопластикові) дозволяє мінімізувати об'єм води в системі і, отже, прискорити її нагрівання (зменшується інертність системи);
• монтаж тонких труб значно простіше, особливо якщо їх необхідно сховати в стіни (виконання штроб у підлозі або стінах потребує менших витрат);
• труби малих діаметрів та сполучні фітингидо них коштують дешевше, отже знижується загальна вартість монтажу опалювальної системи.

При цьому, розмір труб повинен оптимально відповідати показникам, передбаченим технологічними розрахунками. Якщо ці рекомендації не будуть дотримані, ефективність опалювальної системи знизиться, а її шумність збільшиться.

Підключення радіаторів

При колекторній схемі розведення котел і колектори з'єднують трубами більшого перерізу (від 19 до 25 мм). Розведення від колекторів здійснюється із застосуванням тонких труб, внутрішній діаметр яких становить 12,7 мм (1/2 дюйми).

Радіатори, а також додаткове обладнання, зокрема, блок безпеки, гідроакумулююча ємність тощо, теж підключаються напівдюймовими трубами.

Види радіаторів

Щодо того, яке опалення краще для приватного будинку, відгуки власників досить різноманітні, а що стосується радіаторів, то багато хто віддає перевагу алюмінієвим моделям. Справа в тому, що від матеріалу залежить потужність батарей опалення. Вони бувають біметалевими, чавунними та алюмінієвими.

Одна секція біметалічного радіаторамає стандартну потужність 100-180 Вт, чавунного – 120-160 Вт, а алюмінієвого – 180-205 Вт.

При покупці радіаторів необхідно точно з'ясувати, з якого матеріалу вони виготовлені, тому що саме цей показник потрібний для правильного розрахунку потужності.

для опалення

Нагріта вода транспортується від котла до радіаторів трубами, тому їх якість безпосередньо впливає на рівень тепловтрат. На ринку будівельних матеріалівнині представлені три види труб:

• металеві;
• мідні;
• металопластикові.

Кожен вид має свої особливості, про які і йтиметься нижче.

Металеві труби

Цей варіант раніше використовувався в системах опалення багатоповерхових і приватних будинків. Металеві труби поступово йдуть у минуле, тому що характеризуються не з найкращого боку. До їх недоліків відносяться:

• велика вага;
• проблематичність монтажу (потрібна професійне обладнання);
• здатність накопичувати статичну електрику;
• обмежений термін служби через нездатність протистояти іржі.

Мідні труби

Такі вироби мають ряд переваг, наприклад:

• здатність витримувати високі температури (не більше 200 градусів);
• висока міцність (максимальний тиск – 200 атмосфер);
• довговічність (не схильні до корозії).

Однак популярністю мідні труби не користуються, і причини цього:

• складність монтажу (потрібне професійне обладнання та спеціальні навички);
• для встановлення мідних труб потрібні спеціальні кронштейни;
• висока ціна (мідь – дорогий матеріал);
• висока вартість робіт через їхню трудомісткість.

Металопластикові труби

Цей тип труб є затребуваним серед споживачів. Такі вироби випускаються у широкому типорозмірному асортименті та ідеально підходять для монтажу систем опалення. Вони мають такі переваги:

• підвищена міцність і довговічність (алюмінієва або скловолоконна основа, покрита пластиком, у цілому створює високоміцну конструкцію, що не руйнується з часом і стійка до механічних пошкоджень);
• стійкість до корозійних процесів (герметичне зовнішнє покриття не пропускає повітря);
• мінімальний гідравлічний опір (такі труби ідеально підходять для систем опалення з природною та примусовою циркуляцією води);
• мають антистатичну властивість;
• простота та висока швидкість монтажу (для встановлення не потрібні професійні знання, достатньо ознайомитись з технікою монтажу в інтернеті та придбати спеціальний паяльник);
• низька вартість труб будь-яких діаметрів та комплектуючих до них.

Надійне з'єднання елементів забезпечують спеціальні елементи – фітинги. Якщо металопластикові труби необхідно з'єднати з металевою або запірною арматурою, застосовуються фланці або перехідники на різьбове з'єднання.

При монтажі опалювальної системи з труб та фітингів, армованих скловолокном, операція із зачистки цих елементів не потрібна, що значно прискорює та спрощує роботи.

Таким чином, металопластикові труби оптимальним варіантомдля самостійного монтажуопалювальної системи. Головне - правильно підібрати необхідну кількість та діаметр труб та комплектуючих (фітингів).

Система опалення в приватному будинку може бути примусовою або природною циркуляцією. Залежно від типу системи методика розрахунку діаметра труби та підбору інших параметрів опалення є різними.

Статті на тему:

Розрахунок діаметра труб опалення актуальний у процесі індивідуального чи приватного будівництва. Щоб правильно визначити розміри системи, слід знати: з чого складаються магістралі (полімер, чавун, мідь, сталь), характеристики теплоносія, його спосіб руху по трубах. Впровадження нагнітального насоса в конструкцію опалення набагато покращує якість тепловіддачі та заощаджує паливо. Природний оборот теплоносія в системі - класичний метод, що застосовується у більшості приватних будинків на паровому (котельному) опаленні. І в тому, і в іншому випадку при реконструкції або новому будівництві важливо правильно вибрати діаметр труб, щоб не допустити неприємних моментів у подальшій експлуатації.

Діаметр труби – найважливіший показник, який обмежує загальну тепловіддачу системи, визначає складність та довжину трубопроводу, кількість радіаторів. Знаючи чисельне значення цього параметра, легко розрахувати можливі втрати енергії.

Залежність ККД опалення від діаметра трубопроводів

Повноцінна робота енергетичної системи залежить від критеріїв:

1. Властивості рухомої рідини (теплоносія).
2. Матеріал труби.
3. Швидкість потоку.
4. Пропускний переріз чи діаметр труб.
5. Наявність насоса у схемі.

Невірне твердження, що чим більший переріз труби, тим більше рідини воно пропустить. У разі збільшення просвіту магістралі сприятиме зниженню тиску, як наслідок, швидкості потоку теплоносія. Це може призвести до повної зупинки обороту рідини у системі та нульовому ККД. Якщо в схему включити насос, при великому діаметрітруби та збільшеної довжини магістралей його потужності може бути недостатньо, щоб забезпечити потрібний напір. При перебоях з електрикою застосування насоса в системі просто марно – опалення буде відсутнє повністю, скільки не нагрівай котел.

Для індивідуальних будівель із централізованим опаленням діаметр труб вибирається такий самий, як для міських квартир. У будинках із паровим опаленням від котла потрібно ретельно розраховувати діаметр. Враховуються довжина магістралей, вік та матеріал труб, число включених у схему водопостачання сантехприладів та радіаторів, схема опалення (одно-, двотрубна). У таблиці 1 представлені зразкові втрати теплоносія в залежності від матеріалу та терміну експлуатації трубопроводів.

Таблиця 1. Втрати теплоносія

Труба	Витрата м3/год	Швидкість м/с	Втрати напору м/100м
Сталь нова 133х5	60	1,4	3,6
Сталь нова 133х5	60	1,4	6,84
ПЕ 100 110х6, 6 (SDR 17)	60	2,26	4,1
ПЕ 80 110х8, 1 (SDR 13,6)	60	2,41	4,8
Сталь нова 245х6	400	2,6	4,3
Сталь стара 245х6	400	2,6	7,0
ПЕ 100 225х13, 4 (SDR 17)	400	3,6	4,0
ПЕ 80 110х16,6 (SDR 13,6)	400	3,85	4,8
Сталь нова 630х10	3000	2,85	1,33
Сталь стара 630х10	3000	2,85	1,98
ПЕ 100 560х33, 2 (SDR 17)	3000	4,35	1,96
ПЕ 80 560х41,2 (SDR 13,6)	3000	4,65	2,3
Сталь нова 820х12	4000	2,23	0,6
Сталь стара 820х10	4000	2,23	0,87
ПЕ 100 800х47, 4 (SDR 17)	4000	2,85	0,59
ПЕ 80 800'58,8 (SDR 13,6)	4000	3,0	0,69

Надто маленький діаметр труби неминуче призведе до утворення високого напору, що викличе підвищене навантаження на сполучні елементи магістралі. Окрім того, опалювальна система буде шумною.

Схема розведення системи опалення

Для правильного підрахунку опору трубопроводу, а отже, його діаметра слід враховувати схему розведення системи опалення. Варіанти:

• двотрубна вертикальна;
• двотрубна горизонтальна;
• однотрубна.

Двотрубна система з вертикальним стояком може бути з верхнім та нижнім розміщенням магістралей. Однотрубна система за рахунок економного використання довжини магістралей підійде для обігріву з природною циркуляцією, двотрубна за рахунок подвійного набору труб вимагатиме включення в схему насоса.

Горизонтальне розведення передбачає 3 типи:

• тупикова;
• з попутним (паралельним) рухом води;
• колекторна (або променева).

У схемі однотрубного розведення можна передбачити обхідну трубу, яка буде резервною магістраллю для циркуляції рідини при відключенні кількох або всіх радіаторів. У комплекті на кожен радіатор встановлюють запірні крани, що дозволяють перекрити подачу води, коли це необхідно.

Знаючи схему системи опалення, можна легко порахувати загальну протяжність, можливі затримки потоку теплоносія в магістралі (на вигинах, поворотах, з'єднаннях), і як наслідок – отримати чисельне значення опору системи. За обчисленим значенням втрат підібрати діаметр магістралей опалення можна за методикою, розглянутою нижче.

Вибираємо труби для системи примусової циркуляції

Система примусової циркуляції опалення відрізняється від природної наявністю насоса, що нагнітає, який монтують на вихідній трубі недалеко від котла. Прилад функціонує від електромережі 220 В. Вмикається автоматично (через датчик) у разі підвищення тиску в системі (тобто при розігріві рідини). Насос швидко розганяє по системі гарячу воду, яка зберігає енергію та через радіатори активно передає її у кожне приміщення будинку.

Опалення з примусовою циркуляцією - плюси та мінуси

Головним плюсом опалення з примусовою циркуляцією є ефективна теплопередача системи, що здійснюється за мінімальних витрат часу та фінансів. Такий метод не вимагатиме застосування труб великого діаметру.

З іншого боку, для насоса в системі опалення важливо забезпечити безперебійне живлення. Інакше опалення просто не працюватиме при значній площі будинку.

Як визначити діаметр труби для опалення з примусовою циркуляцією по таблиці

Починають розрахунок з визначення загальної площі приміщення, яке потрібно обігрівати в зимовий часЦе вся житлова частина будинку. Норматив теплопередачі опалювальної системи – 1 кВт на кожні 10 кв. м. (при стінах з утепленням та висотою стелі до 3 м). Тобто для приміщення площею 35 кв. норма становитиме 3,5 кВт. Щоб забезпечити запас теплової енергії, додаємо 20%, що дає 4,2 кВт. По таблиці 2 визначаємо близьке значення до 4200 – це труби діаметром 10 мм (показник теплоти 4471 Вт), 8 мм (показник 4496 Вт), 12 мм (4598 Вт). Для цих чисел характерні наступні значення швидкості потоку теплоносія (у разі води): 0,7; 0,5; 1,1 м/с. Практичні показники нормальної роботи системи опалення – швидкість гарячої водивід 04 до 07 м / с. З урахуванням цієї умови залишаємо для вибору труби діаметром 10 та 12 мм. Враховуючи витрату води, економніше застосувати трубу діаметром 10 мм. Саме цей виріб буде включено до проекту.

Важливо розрізняти діаметри, якими здійснюється вибір: зовнішній, внутрішній, умовний прохід. Як правило, сталеві труби підбирають за внутрішнім діаметром, поліпропіленові – по зовнішньому. Новачок може зіткнутися з проблемою визначення діаметра, маркованого в дюймах – цей нюанс актуальний для сталевих виробів. Переведення дюймової розмірності в метричну здійснюється через таблиці.

Розрахунок діаметра труби для опалення з насосом

При розрахунку труб опалення найважливішими характеристикамиє:

1. Кількість (об'єм) води, що завантажується у систему обігріву.
2. Довжина магістралей загальна.
3. Швидкість потоку у системі (ідеальна 0,4-0,7 м/с).
4. Теплопередача системи у кВт.
5. Потужність насосу.
6. Тиск у системі при вимкненому насосі (природний оборот).
7. Опір системи.

H = λ(L/D)(V2/2g),

де Н - висота, яка визначає нульовий тиск (відсутність напору) водяного стовпа за інших умов, м;

λ – коефіцієнт опірності труб;

L – довжина (довжина) системи;

D - внутрішній діаметр (шукана величина в даному випадку), м;

V – швидкість потоку, м/с;

g – константа, прискорення звільн. падіння, g=9,81 м/с2.

Розрахунок ведеться мінімальні втрати теплової потужності, тобто перевіряються кілька значень діаметра труби на min опір. Складність виходить з коефіцієнтом гідравлічного опору – на його визначення потрібні таблиці чи довгий розрахунок із застосуванням формул Блазіуса і Альтшуля, Конакова і Никурадзе. Кінцевим значенням втрат можна вважати число, менше приблизно 20% напору, створюваного нагнітаючим насосом.

При обчисленні діаметра труб для опалення L приймається рівною протяжності магістралі від котла до радіаторів та у зворотний бік без урахування ділянок, що дублюються, розміщених паралельно.

Весь розрахунок зводиться до того що, щоб порівняти отримане розрахунковим шляхом значення опору з напором, нагнетаемым насосом. При цьому доведеться, можливо, не раз прораховувати формулу, використовуючи різні значення внутрішнього діаметра. Починайте з труби перетином 1 дюйм.

Спрощений розрахунок діаметра труби опалення

Для системи з примусовою циркуляцією є ще одна формула:

D = √354 (0,86 Q/∆dt)/V,

де D - Шуканий внутрішній діаметр, м;

V – швидкість потоку, м/с;

∆dt - різниця температур води на вході та на виході;

Q - Енергія, що віддається системою, кВт.

Для підрахунку використовується перепад температур, що дорівнює приблизно 20 град. Тобто, на вході в систему від котла температура рідини близько 90 град., при переміщенні через систему втрати тепла становлять 20-25 град. і на звороті вода вже буде прохолодніше (65-70 град.).

Розрахунок параметрів системи опалення із природною циркуляцією

Розрахунок діаметра труби для системи без насоса заснований на різниці температури та тиску теплоносія на вході від котла та у зворотній магістралі. Важливо враховувати, що рідина рухається трубами за допомогою природної сили гравітації, посиленої напором розігрітої води. У цьому випадку котел розміщують унизу, а радіатори – набагато вище за рівень нагрівального приладу. Рух теплоносія підпорядковується законам фізики: щільніша холодна водаспускається вниз, поступаючись гарячим місцем. Так здійснюється природна циркуляція у системі опалення.

Як вибрати діаметр магістралі для опалення з природною циркуляцією

На відміну від систем з примусовою циркуляцією, для природного обороту води знадобиться габаритний переріз труби. Чим більший обсяг рідини циркулюватиме по трубах, тим більше теплоенергії надійде в приміщення в одиницю часу внаслідок збільшення швидкості та тиску теплоносія. З іншого боку, підвищений обсяг води в системі вимагатиме більше палива для розігріву.

Тому в приватних будинках з природною циркуляцією першим завданням є розробка оптимальної схеми опалення, за якої вибирається мінімальна довжина контуру та відстань від котла до радіаторів. Тому в будинках з великою житловою площею рекомендують встановлювати насос.

Юлія Петриченко, експерт

Для системи із природним рухом теплоносія оптимальне значення швидкості потоку 0,4-0,6 м/с. Цьому вихіднику відповідають min значення опорів фітингів, згинів трубопроводу.

Розрахунок тиску в системі з природною циркуляцією

Різниця тиску між точкою входу та оберненою для системи природної циркуляції визначається за формулою:

Δpt= h g (ρот – ρпт),

де h - Висота підйому води від котла, м;

g - прискорення падіння, g = 9,81 м/с2;

ρот – щільність води у обороті;

ρпт – щільність рідини в трубі, що подає.

Оскільки головною рушійною силоюв системі опалення з природним оборотом є сила тяжкості, створювана перепадом рівнів підведення води до радіатора і від нього, очевидно, що котел буде знаходитися значно нижче (наприклад, у підвалі будинку).

Потрібно обов'язково виконувати ухил від точки входу біля котла до кінця ряду радіаторів. Ухил – не менше 0,5 проміле (або 1 см на кожен погонний метр магістралі).

Розрахунок діаметра труби у системі з природним оборотом

Розрахунок діаметра трубопроводу в системі обігріву з природною циркуляцією виконується за тією самою формулою, що й для опалення з насосом. Вибирається діаметр на основі отриманих мінімальних значень втрат. Тобто вихідну формулу підставлять спочатку одне значення перерізу, перевіряють на опір системи. Потім друге, третє та далі значення. Так доти, поки розрахований діаметр нічого очікувати задовольняти умовам.

А як ви підбираєте перетин магістралі? Яку методику розрахунку застосовуєте? Поділіться, будь ласка, у коментарях.

Експертиза - інженер-кошторисник

Запитати експерта

Діаметр труби для опалення з примусовою циркуляцією, з природною циркуляцією: який діаметр вибрати, формула розрахунку Версія для друку

D - ДК (зовнішній діаметр); d1 – умовний прохід (внутрішній діаметр)

Питання, яким має бути діаметр труб для опалення в приватному будинку і в квартирі не перестає виникати у тих, хто планує самостійно зібрати контур. У статті ви знайдете розрахунок діаметра труби для опалення. Ми не будемо зупинятись на принципі роботи обох видів контуру, це матеріал для іншої статті. Тут же просто порівняємо переваги та недоліки кожного з них. За підсумками будуть розвінчані деякі міфи, і на підставі фактів ви зможете самостійно зробити висновки.

Двотрубний контур у квартирі багатоповерхівки

Щоб правильно зробити опалення в квартирі багатоповерхового будинку, потрібно спочатку все спланувати. Одним із ключових моментів при плануванні є розрахунок діаметра труби для опалення. Технічна частина справи називається гідравлічним розрахунком. При цьому на вибір діаметра труб для опалення впливають такі фактори:

• довжина системи;
• температура теплоносія на подачі;
• температура теплоносія на звороті;
• матеріали та фурнітури;
• площа приміщення;
• ступінь втоми приміщення.

Іншими словами, перед тим як розрахувати діаметр труби для опалення, потрібно визначити гідравлічні показники системи. Самостійно можна провести лише приблизні розрахунки, які можуть бути використані практично.

Герметична двотрубна система

Від діаметра труб для двотрубної системи опалення безпосередньо залежить, наскільки швидко тепло від котла досягатиме кінцевої точки контуру. Чим менший умовний прохід, тим швидкість теплоносія вища. Виходячи з цього, можна зробити висновок, що при неправильному виборі діаметра труби опалення у квартирі у велику сторону, швидкість теплоносія впаде, а разом з нею буде нижча температура в останньому радіаторі. Адже вода за більшу кількість часу встигне віддати більшу кількість тепла.

Самим простим рішеннямЯк розрахувати діаметр труби для опалення, це дотримуватися такого ж умовного проходу, як і в патрубку, що відходить у вашу квартиру від центрального стояка. Це заощадить вам час та нерви, адже забудовником невипадково було встановлено контур саме з таким перетином. Перед тим як об'єкт почали будувати були проведені всі розрахунки, гідравлічний у тому числі. Якщо є бажання порахувати все за формулою, використовуйте інформацію з наступного блоку.

Оптимальний діаметр труби для опалення в квартирі та у приватному будинку до 100 кв м становить 25 мм. Це відноситься до виробів із поліпропілену.

Двотрубний контур у приватному будинку

Для початку трохи узагальним. Візьмемо для прикладу розрахунок діаметра труб із поліпропілену для опалення в приватному будинку. В основному для контуру застосовують вироби перетином 25 мм, а відведення до радіаторів ставлять 20 мм. Завдяки тому, що розмір труб для опалення в приватному будинку, використаних як патрубки до батарей менше, відбуваються такі процеси:

• швидкість теплоносія зростає;
• покращується циркуляція;
• батарея рівномірно прогрівається, що важливо при нижньому підключенні.

Також можливі комбінації діаметра основного контуру 20 мм та відводів 16 мм.

Щоб переконатися у вищезгаданих даних, можна провести розрахунок діаметра труб для опалення приватного будинку самостійно. Для цього знадобляться такі значення:

• квадратура приміщення.

Знаючи кількість опалювальних квадратних метрів, ми можемо розрахувати потужність котла та який діаметр труби вибрати для опалення. Чим потужніший нагрівач, тим більший переріз виробу можна використовувати з ним у тандемі. Для обігріву одного квадратного метраприміщення знадобиться 0,1 кВт потужності котла. Дані справедливі якщо стелі становлять стандартні 2,5 м;

• тепловтрати.

Показник залежить від регіону та . Суть у тому, що чим більше втрати втрати, тим потужнішим повинен бути нагрівач. Щоб обійти складні обчислення, які у приблизному розрахунку недоречні, потрібно додати 20% до потужності котла, розрахованої вище;

• швидкість води у контурі.

Допускається швидкість теплоносія у діапазоні від 0,2 до 1,5 м/с. При цьому в більшості розрахунків діаметра труб для опалення з примусовою циркуляцією прийнято брати середнє значення 0,6 м/с. За такої швидкості виключається поява шуму від тертя теплоносія об стінки;

• наскільки остигає теплоносій.

Для цього від температури подачі забирають температуру обратки. Звичайно, точних даних ви не можете знати, тим більше, що знаходитесь на етапі проектування. Тому оперуйте середніми даними, які становлять 80 і 60 градусів відповідно. Виходячи з цього, тепловтрати становлять 20 градусів.

Тепер сам розрахунок як підібрати діаметр труби для опалення. Для цього візьмемо формулу, в якій є дві постійні величини, сума яких становить 304,44.

Умовний прохід контуру, зведений квадрат = 304,44 х (квадратура приміщення х 0,1 кВт + 20%) / тепловтрати теплоносія / швидкість потоку.

Остання дія – це витяг кореня квадратного з отриманого результату. Для наочності порахуємо, якого діаметру труби використовувати для опалення приватного будинку з одним поверхом площею 120 м2:

304,44 х (120 х 0,1 + 20%) / 20/0,6 = 368,328

Тепер обчислимо корінь квадратний із 368,328, що дорівнює 19,11 мм. Перед тим як вибрати діаметр труби для опалення, ще раз наголошуємо на тому, що це так званий умовний прохід. У виробів із різного матеріалу відрізняється товщина стінок. Так, наприклад, у поліпропілену стінки товщі, ніж у металопластику. Якщо ми як зразок в'яли поліпропіленовий контур, продовжимо розглядати цей матеріал. У маркуванні цих виробів вказується зовнішній переріз та товщина стінок. Методом забирання дізнаємося потрібну нам величину та підбираємо у магазині.

Співвідношення зовнішнього та внутрішнього діаметра поліпропіленових труб

Для зручності скористаємось таблицею.

За результатами таблиці можна зробити висновок:

• якщо достатньо номінального тиску 10 атмосфер, то підходить зовнішнє переріз труби для опалення в 25 мм;
• якщо потрібен номінальний тиск 20 або 25 атмосфер, то 32 мм.

Однотрубна система

Схема однотрубної системи опалення

Перед тим як визначити діаметр труби опалення розглянути два види однотрубних контурів:

• самопливна;
• із примусовою циркуляцією.

Різниця полягає в тому, що в відкритої системітеплоносій циркулює самопливом, а в герметичній за допомогою насосів. Також відрізняються розширювальні та їх розташування.

Щоб вода в контурі відкритого типу могла циркулювати, потрібно щоб умовний прохід був великим. Настільки, що система сильно впадає у вічі. Такий вид контуру застосовується тільки в приватних будинках, причому в квартирах можна встановити тільки герметичні системи.

Діаметр труб для однотрубної системи опалення закритого типуможе відрізнятися на різних ділянках, щоб контур був збалансованим.

Для невеликого житла використовують патрубки з однаковим умовним проходом. В принципі, для того щоб визначити, який потрібен діаметр труб для опалення з природною циркуляцією можна скористатися вже відомою нам формулою. При цьому слід враховувати, що поліпропіленові вироби менше 32 мм не використовуються навіть для маленьких приміщень.

Порівняння однотрубної та двотрубної систем

Ми вже з'ясували, як розрахувати труби для опалення і який діаметр потрібен для обох видів систем. Для закритих контурів, при площі приміщення від 120 м 2 цей показник становить 32 мм для поліпропілену. При цьому умовний прохід для виробів з номінальним тиском 20 і 25 атмосфер становить 21,2 мм. Для виробів з номінальним тиском 10 атмосфер умовний прохід становить 204 мм, а зовнішній діаметр 25 мм.

• ККД – однозначно, «попутки» ефективніше обігрівають приміщення, ніж однотрубні;
• економія коштів – все, що можна заощадити на «Ленінградці», це якийсь відрізок контуру і все.

Кількість трійників буде однаковим, кранів теж, а ось перехідників, можливо, буде потрібно більше. Уявіть контур, від якого з невеликим проміжком відходить два патрубки. Один із них йде на вхід у радіатор, а другий повертає теплоносій назад у систему. Виходить, що відрізок між патрубками – це байпас. Щоб циркуляція в батареї була кращою, байпас потрібно зробити менше діаметра, ніж основний контур опалення. З цього випливає, що потрібно ще кілька одиниць фурнітури. Виходить, що менше витрачаємо грошей на труби і більше на фурнітуру, в результаті економії ніякої, причому ККД нижче.

У результаті, з цього можна дійти невтішного висновку, що розповіді у тому, яка хороша і дешева однотрубна система опалення просто неспроможні.

Для систем з примусовою циркуляцією велике значення має правильно підібраний трубопровід. Якщо в розрахунку діаметра труб для опалення буде допущено помилки, це позначиться на ефективності обігріву будинку.

Що для цього потрібно

1. Сумарні втрати житла.
2. Якою потужністю володіють радіатори, що обігрівають, окремо в кожному приміщенні.
3. Загальна довжина труб контуру.
4. Як розведена система.

Для можливості розрахувати діаметр труб необхідно наперед визначити загальні втрати тепла, потужність котельного обладнання та батарей для кожного приміщення. Велике значення має також те, який спосіб буде обраний для розведення труб. Маючи на руках усі ці параметри, складається схема майбутнього розрахунку.

Важливо також пам'ятати про певну специфіку маркування різних труб. Так, на поліпропіленових трубах для опалення приватного будинку діаметр вказується зовнішній (те саме стосується виробів з міді). Для обчислення внутрішнього параметра забирають від цього показника товщину стінок. Сталеві та металопластикові труби маркуються внутрішнім перетином.

Вибір відповідного діаметра труб для опалення

Провести точний розрахунок перерізу трубопроводу практично неможливо. З цією метою застосовується кілька способів, при приблизній ідентичності кінцевого результату. Як відомо, головним завданням системи є доставка на батареї необхідного об'єму тепла, щоб досягти максимальної рівномірності нагрівання опалювального приладу.

У примусових контурах для цих цілей задіюється трубопровід, теплоносій та циркуляційний насос. За допомогою цього набору пристроїв необхідно за фіксований час подати потрібну порцію теплоносія. Існує два способи реалізації цієї задачі - використання труб меншого діаметра в комбінації з більшою швидкістю руху води, або застосування системи з великим перетином, в якій інтенсивність руху буде меншою.

Причини популярності першого варіанта:

1. Найменша ціна на тонші труби.
2. Велика простота монтажу.
3. На відкритих ділянках такі системи є менш помітними. Якщо їх поміщати в підлогу чи стіни, посадочні місця під укладання потрібно менші.
4. У вузьких трубопроводах менше рідини. Це призводить до зниження інерційності системи та економії палива.

Завдяки набору типових діаметрів і фіксованій кількості тепла, що транспортується по них, відпадає необхідність проведення однотипних розрахунків. Для цих цілей були складені спеціальні таблиці: вони дозволяють, маючи на руках дані про потрібну кількість тепла, швидкість подачі води і робочу температуру нагрівання контуру, розрахувати потрібні розміри. Щоб визначитися, які діаметри труб бувають для опалення, потрібно знайти необхідну таблицю.

Для розрахунку діаметра опалювальних труб застосовується наступна формула: D = √354х(0.86х Q/∆t)/V, де D - шуканий діаметр трубопроводу (мм), ∆t° - дельта температур (різниця подачі та обратки), Q - навантаження на цю ділянку системи, кВт - певну кількість тепла, необхідну на обігрів приміщення, V - швидкість теплоносія (м/с).

Автономні системи зазвичай мають швидкість руху теплоносія на рівні 0,2 - 1,5 м/с. Як показує практичний досвід, найбільш оптимальною швидкістю в таких випадках є 03 м/с - 07 м/с. При зменшенні цього показника виникає реальна загроза появи повітряних пробок, зі збільшенням – теплоносій під час руху починає сильно шуміти.

Для вибору оптимального значення і існують таблиці. Вони містять дані для труб із різного матеріалу – металу, поліпропілену, металопластику, міді. При визначенні діаметра труб опалення, як правило, упор робився на стандартні робочі режими з високими та середніми температурами. Зрозуміти суть процедури допоможуть деякі приклади.

Розрахунок двотрубних систем

Йтиметься про двоповерховому будинкуіз двотрубною системою опалення по два крила на кожному поверсі. Для облаштування системи використовуються поліпропіленові труби. Режим роботи – 80/60, дельта температур – 20 градусів. Рівень тепловтрат - 38 кВт теплової енергії (перший поверх - 20 кВт, другий - 18 кВт).

Порядок розрахунку:

1. Для початку потрібно визначитися з тим, якою трубою оформити ділянку між котлом та першим розгалуженням. Тут транспортується весь обсяг теплоносія, що передає тепло 38 кВт. Довідкові дані вказують на два відповідні параметри – 40 та 50 мм. Вигідніше зупинитись на меншому діаметрі 40 мм.
2. У місці поділу потоку 20 кВт прямує на перший поверх, а 18 кВт – на другий. Згідно з довідником проводиться визначення перерізу. В цьому випадку для кожного напряму оптимальним діаметром 32 мм.
3. У свою чергу, кожен контур включає по дві лінії з рівноцінним навантаженням. На першому поверсі обидві сторони розходиться по 10 кВт (20 кВт/2=10 кВт), на другому - по 9 кВт (18 кВт/2) = 9 кВт). Відповідними значеннями для цих гілок буде 25 мм. Цей параметррозумніше використовувати досі зниження навантаження до 5 кВт. Після цього переходять на діаметр 20 мм. Перший поверх перекладається на 20 мм одразу за другим радіатором. Другий поверх зазвичай переходить після третього приладу. Як показує практика, цей перехід краще здійснювати при навантаженні 3 кВт.

Таким чином, проводиться розрахунок діаметра поліпропіленових труб для двотрубної системи. Визначати розміри зворотної труби немає сенсу: вони беруться такі ж, як для подачі. Ця процедура нескладна: головне – мати всі вихідні дані. Якщо організації системи передбачається застосування труб іншого типу, використовувати потрібно дані під конкретний матеріал виготовлення. Розрахунок діаметра труб опалення із природною циркуляцією дещо відрізняється.

Розрахунок однотрубної системи примусового типу

Принцип застосовується такий самий, як і в попередньому випадку, проте алгоритм дій змінюється. Для прикладу можна взяти розрахунок внутрішнього діаметра простої однотрубної системи опалення одноповерховому будинку. У контурі є шість радіаторів із послідовним підключенням.

Порядок розрахунку діаметра трубопроводу опалення теплової потужності:

1. Котел передає на початок системи 15 кВт тепла. Згідно з довідковими даними, цю ділянку можна оснастити трубами 25 мм та 20 мм. Як і в першому прикладі, краще вибрати 20 мм.
2. Усередині першої батареї відбувається зниження теплового навантаження до 12 кВт. Це ніяк не впливає на перетин труби, що виходить: воно залишається в тому ж значенні 20 мм.
3. Третій радіатор зменшує навантаження до 105 кВт. При цьому переріз залишається тим самим - все ті ж 20 мм.
4. Перехід на менший діаметр 15 мм відбувається після четвертої батареї, оскільки навантаження зменшується до 8,5 кВт.
5. До п'ятого приладу теплоносій транспортується трубою 15 мм, а після нього відбувається перехід на 12 мм.

На погляд може здатися, що розрахунок діаметрів труб для системи опалення відбувається легко і просто. Дійсно, коли для організації контуру використовуються поліпропіленові або металопластикові вироби, складнощів зазвичай не виникає. Це пояснюється їхньою невеликою теплопровідністю та маленькими витоками тепла крізь стінки (їх можна не враховувати). Абсолютно по-іншому справи з металевими виробами. Якщо сталевий, мідний або нержавіючий трубопровід має пристойну довжину, через його поверхню витікатиме досить багато теплової енергії.

Як розрахувати металеві труби

Великі системи опалення, облаштовані за допомогою металевих труб, вимагають обліку тепловтрат через стінки Хоча в середньому ці показники є досить низькими, проте на дуже довгих гілках сумарне значення втраченої енергії досить високе. Нерідко через це останні батареї в контурі опалення нагріваються недостатньо добре. Причина тут одна – було неправильно обрано діаметр труб.

Прикладом стане визначення втрат сталевої труби 40 мм, за товщини стінок 1,4 мм. Для розрахунку використовується формула q = kх3.14х (tв-tп), де q - теплові втрати метра труби, k -лінійний коефіцієнт теплопередачі (в цьому випадку він відповідає 0,272 Вт * м / с), tв - температура води всередині (+80 градусів), tп – температура повітря в кімнаті (+22 градуси).

Для отримання результату необхідно підставити у формулу потрібні значення:

q = 0,272 х3, 15х (80-22) = 49 Вт / с

Вимальовується така картина, що кожен метр труби втрачає тепло майже 50 Вт. На дуже довгих трубопроводах сумарні втрати можуть бути катастрофічними. При цьому обсяги витоків безпосередньо залежать від перерізу контуру. Для врахування таких втрат до показника зниження теплового навантаження на батареї необхідно додати схожий показник на трубопроводі. Визначення оптимального діаметра трубопроводу провадиться з урахуванням сумарного значення витоків.

Зазвичай у автономних системахобігріву дані показники не є критичними. До того ж, під час процедури визначення тепловтрат і потужності котлів, отримані дані зазвичай округляють у бік збільшення. Завдяки цьому створюється страховий запас, який звільняє від складних обчислень.

Пошук відповідних даних

Щодо пошуку оптимальних довідкових даних, то майже всі сайти виробників комплектуючих опалювальних систем надають цю інформацію. У тих випадках, коли відповідні значення не знайшли, існує спеціальна система підбору діаметрів. Ця методика заснована на обчислення, а не на усереднених закономірностях, побудованих на обробці даних про величезну кількість опалювальних систем. Розрахунок теплоносія по перерізу труби розроблений сантехніками з практичним досвідом проведення монтажних робіт, та застосовується для облаштування невеликих контурів усередині житла.

У переважній більшості випадків опалювальні котлиоснащуються двома розмірами подаючих та зворотних патрубків: ¾ і ½ дюйма. Цей розмір приймається за основу для розведення до першого розгалуження. Надалі кожне нове розгалуження є приводом зменшення діаметра однією позицію. Цей метод дозволяє провести розрахунок перетину труб у квартирі. Йдеться про невеликі системи у 3-8 радіаторів. Зазвичай такі схеми складаються з двох-трьох ліній із 1-2 батареями. Подібним чином можна розраховувати невеликі приватні котеджі. За наявності двох та більше поверхів доводиться використовувати довідкові дані.

Метод прирівнювання

Хоча труби з різних матеріалівмаркуються різними значеннями (внутрішніми або зовнішніми), у деяких випадках допускається їхнє прирівнювання. Це стосується ситуацій, коли не вдається знайти дані про конкретну трубу: у такій ситуації можна використовувати інформацію щодо аналогічного перерізу виробу з іншого матеріалу.

Допустимо, потрібно розрахувати, який діаметр металопластикової трубинеобхідний для опалення, а необхідних відомостей з цього матеріалу не було знайдено. Як альтернатива використовується таблиця швидкості теплоносія в системі опалення для поліпропіленових виробів. Використовуючи відповідні розміри, роблять підбір відповідних параметрів для металопластикової труби. Без неточностей у разі обійтися не вдається, проте у контурах примусового типу вони є критичними.

Висновок

Використовуючи для організації опалення свого будинку не дуже складну та розгалужену схему, розрахунок оптимального діаметра трубопроводу може бути реалізований самотужки. Щоб це зробити, необхідно озброїтися інформацією про втрату житла і потужність кожної батареї. Далі за допомогою спеціальних таблиць та довідників підбирають оптимальне значення перерізу труб, яке зможе забезпечити транспортування потрібного обсягу теплової енергії до кожної кімнати.

Якщо застосовуються складні схемиз безліччю елементів, то їх розрахунку бажано запросити професійного сантехніка. За наявності впевненості у власних силах рекомендується все ж таки проконсультуватися з фахівцем. Бувають випадки, коли через допущені помилки доводиться займатися дорогою реконструкцією всього контуру.