Как выбрать качественные и прочные трубы для отопления

Классификация труб отопления

Долговечность системы отопления и ее нормальная работа во многом зависит от грамотного подбора соответствующих труб отопления. Поэтому этим нужно начинать заниматься сразу же после покупки отопительного котла.

Часто задаются вопросом: какие трубы лучше использовать для отопления своего частного дома? В загородных домах и коттеджах в большинстве случаев устанавливаются несколько вариантов таких изделий. Они подбираются в зависимости от материала изготовления. Какие бывают виды труб для отопления:

1. Металлические:
   • из черного металла;
2. медные;
3. нержавеющие;
4. Пластиковые:
   • полипропиленовые аналоги;
5. сшитый полиэтилен;
6. металлопластиковые.

Рассмотрим каждый материал и определимся, какие трубы подойдут для отопления частного дома лучше всего.

Принцип работы водяного отопления

Основой функционирования системы отопления является непрерывная циркуляция среды, выполняющей роль теплоносителя. Во время движения по трубам от источника нагревания (котла) к обогревающим приборам и обратно осуществляется отдача тепловой энергии и обогрев помещений. В качестве теплоносителя может использоваться не только вода, но также воздух, пар или антифриз (в домах нерегулярного проживания). Однако водяные системы отопления получили наибольшее распространение.

При обустройстве традиционного отопления используются физические явления и законы – тепловое расширение воды, конвекция и гравитация. После нагревания посредством котла происходит расширения теплоносителя, из-за чего в трубопроводе возникает давление. Среда при этом теряет в своей плотности и весе. Находящаяся внизу более тяжелая и плотная холодная вода выталкивает нагретые порции вверх: это объясняет исключительно вертикальное позиционирование выходящей из котла подающей трубы.

Благодаря создаваемому давлению и конвекции теплоноситель циркулирует внутри батарей, постепенно отдавая им свое тепло. Этот обмен энергией и приводит к обогреву помещений. Возвращающаяся обратно вода обычно имеет невысокую температуру: после этого цикл начинается заново.

Отопление, функционирующее за счет естественной циркуляции, также носит название самотечного и гравитационного. Стабильную циркуляцию жидкости обеспечивает угол уклона горизонтальных труб системы. Обычно это – 2-3 мм на погонный метр. В результате нагревания теплоносителя в магистрали создается гидравлическое давление. Так как вода способна сжиматься, даже небольшое превышение нормы чревато серьезными последствиями. Чтобы этого не допустить, любой отопительный контур оснащается специальным компенсирующим приспособлением – расширительной емкостью.

Однотрубная схема отопительных систем

Однотрубная система отопления: вертикальная и горизонтальная разводка.

В однотрубной схеме систем отопления подвод горячего теплоносителя (подача) к радиатору и отвод остывшего (обратка) осуществляется по одной трубе. Все приборы относительно направления движения теплоносителя соединены между собой последовательно. Поэтому температура теплоносителя на входе в каждый последующий радиатор по стояку значительно снижается после снятия тепла с предыдущего радиатора. Соответственно теплоотдача радиаторов с удалением от первого прибора снижается.

Такие схемы используются, в основном, в старых системах центрального теплоснабжения многоэтажных зданий и в автономных системах гравитационного типа (естественная циркуляция теплоносителя) в частных жилых домах. Главным определяющим недостатком однотрубной системы является невозможность независимой регулировки теплоотдачи каждого радиатора в отдельности.

Для устранения этого недостатка возможно использование однотрубной схемы с байпасом (перемычкой между подачей и обраткой), но и в этой схеме первый радиатор будет на ветке всегда самый горячий, а последний самым холодным.

В многоэтажных домах используется вертикальная однотрубная система отопления.

В многоэтажных домах использование такой схемы позволяет экономить на длине и стоимости подводящих сетей. Как правило, отопительная система выполнена в виде вертикальных стояков, проходящих через все этажи здания. Теплоотдача радиаторов рассчитывается при проектировании системы и не может быть отрегулирована с помощью радиаторных вентилей или другой регулирующей арматуры. При современных требованиях к комфортным условиям в помещениях, эта схема подключения приборов водяного обогрева не удовлетворяет требованиям жителей квартир, находящихся на разных этажах, но присоединенных к одному стояку системы отопления. Потребители тепла вынуждены «терпеть» перегрев или недогрев температуры воздуха в переходный осенний и весенний период.

Отопление по однотрубной схеме в частном доме.

В частных домах однотрубная схема используется в гравитационных отопительных сетях, в которых циркуляция горячей воды осуществляется благодаря дифференциалу плотностей нагретого и остывшего теплоносителей. Поэтому такие системы получили название естественных. Главным плюсом этой системы является энергонезависимость. Когда, например, при отсутствии в системе циркуляционного насоса, подключаемого к сетям электроснабжения и, в случае перебоев с энергопитанием, система отопления продолжает функционировать.

Главным недостатком гравитационной однотрубной схемы подключения является неравномерное распределение температуры теплоносителя по радиаторам. Первые радиаторы на ветке будут самые горячие, а по мере удаления от источника тепла температура будет падать. Металлоемкость гравитационных систем всегда выше, чем у принудительных за счет большего диаметра трубопроводов.

Видео о устройстве однотрубной схемы отопления в многоквартирном доме:

Расчет систем отопления

Перед началом монтажа системы отопления, обязательно необходимо выполнение расчетного этапа.

Расчет тепловых потерь

Основной расчет, который необходим для проведения – теплотехнический. Результатом является определение тепловых потерь по помещениям и здания в целом. Именно эти потери тепла придется восстанавливать системе обогрева и ее мощности должно для этого хватить.

Выполнение теплотехнического расчета производится с учетом пяти самых холодных зимних дней. Эти данные можно узнать в СНиП «Климатология».

Можно сказать с уверенностью, что правильно выполнить точный расчет тепловых потерь здания сможет только квалифицированный теплотехник, имеющий специальное техническое образование.

Если говорить о коттеджах небольших площадей со стандартной архитектурой, то монтаж системы отопления можно выполнить на основании упрощенного расчета по укрупненным показателям.

При обычном остеклении здания без широких больших витражных окон, высоте помещения до 3,2 м и нормально утепленных стенах для обеспечения теплом 10 м2 потребуется примерно 1 кВт тепловой энергии. Эти укрупненные данные немного больше реальных, которые были бы получены в результате теплотехнического расчета. В обслуживаемых помещениях точно будет тепло. Кроме того, уменьшить количество подаваемого тепла при необходимости совсем не сложно.

Недостатком такого подхода является необоснованный запас мощности всего оборудования, что ведет к увеличению стоимости систем отопления. Котел и радиаторы обойдутся примерно на 10% дороже.

На основании расчет тепловых потерь подбирается оборудование:

• Котел
• Радиаторы, конвекторы, теплый пол

Гидравлический расчет

Его главная цель заключается в определении минимально допустимого сечения труб и снижении расходов на приобретение материалов. Диаметры трубопроводов для монтажа отопительных систем определяются по результату гидравлического расчета. Также, на его основании производится подбор насосного оборудования.

Проблемы подбора

Хорошие трубы отличаются легкостью, герметичностью, прочностью и длительным сроком эксплуатации. Качество теплоносителя способно испортить даже самые хорошие изделия. Установка медных и стальных изделий требует определенных практических навыков, поэтому часто хозяину приходится нанимать специалистов, а это дополнительные растраты.

Пластиковые конструкции подвержены линейному расширению под воздействием температуры. Через некоторое время ровные изделия приобретают волнообразную форму, что портит интерьер помещения. Недостатком является большое количество стыков на относительно коротком промежутке.

Ошибкой монтажа становится соединение пластиковых элементов и металлических радиаторов. Все части системы подбираются так, чтобы они были изготовлены из одинакового материала. Еще не все изделия поддаются ремонту. Иногда требуется полная замена их.

Выбор труб отопления определяется множеством факторов: размером обогреваемой площади, климатическими условиями, типом системы, финансовыми возможностями хозяев дома. Если он правильный, то система без проблем прослужит 30-50 лет. Однако, проверять трубы на наличие засорений, повреждений и деформаций нужно ежегодно перед началом отопительного сезона.

В видео эксперт подробно рассказывает разницу между технологиями и материалами изготовления трубопроводов:

3.5 Гидравлический расчет систем отопления

3.5.1 При гидравлическом расчете падение давления DР в системе отопления складывается из потерь давления R на трение по длине трубопровода lи потерь давления Z на преодоление местных сопротивлений

, (2)

3.5.2 Потери давления R, Па/м, по длине можно определить по формуле

, (3)

где l — коэффициент сопротивления по длине;

V — скорость течения воды, м/с;

d_р — расчетный диаметр трубы, м.

3.5.3 Коэффициент сопротивления по длинеl следует определять по формуле

, (4)

где b— число подобия режимов течения воды;

К_э — коэффициент эквивалентной шероховатости, м, принимается равным 1,0 ×10-6 м;

Re_ф — фактическое число Рейнольдса.

3.5.4 Расчетный диаметр трубы d_р следует определять по формуле

, (5)

где d_н — наружный диаметр трубы, м;

Dd_н — допуск на наружный диаметр трубы, м;

S — толщина стенки трубы, м;

DS— допуск на толщину стенки трубы, м.

3.5.5 Фактическое число Рейнольдса Re_ф определяется по формуле

, (6)

где n_t— коэффициент кинематической вязкости воды, м2/с, принимается с учетом температуры воды (таблица 2).

Таблица 2

Температура воды, °С	Коэффициент кинематической вязкости воды nt, м2/с
40	0,66×10-6
50	0,55×10-6
60	0,47×10-6
70	0,41×10-6
80	0,36×10-6
90	0,32×10-6

3.5.6 Число Рейнольдса Re_кв, соответствующее началу квадратичной области гидравлических сопротивлений при турбулентном движении воды, определяется по формуле

, (7)

3.5.7 Число подобия режимов течения воды bопределяют по формуле

, (8)

3.5.8 При проведении приближенных гидравлических расчетов по определению падения давления, вызванного гидравлическим сопротивлением труб, следует пользоваться номограммами (), рассчитанными для средней температуры воды 80 °С.

3.5.9 При средней температуре теплоносителя, отличной от 80 °С, следует учесть поправочный коэффициент a (), равный

, (9)

где R_t— удельная линейная потеря давления при средней расчетной температуре воды t, °C, и расходе G, Па/м;

R — значение удельной линейной потери давления () при t=80 °С и при том же значении G, Па/м.

Средняя температура теплоносителя в трубах, °С	90	80	70	60	50	40
Коэффициент a	0,98	1,0	1,02	1,05	1,08	1,11

3.5.10 Для приближенных гидравлических расчетов систем отопления с использованием труб ПЭ-С и соединительных латунных деталей величину потери давления Z рекомендуется принимать равной 30 % общей величины потерь давления в трубах.

3.5.11 Величину потери давления Z на соединительных деталях и запорно-регулирующей арматуре следует принимать по данным предприятий-изготовителей.

Разновидности отопительных труб

Все трубные изделия, предназначенные для монтажа отопления, разделяются на три группы:

• из полимерных материалов;
• из металла;
• металлопластиковые.

Полимерные изделия изготавливаются из полипропилена или из сшитого полиэтилена, которые соответствуют характеристикам эксплуатации систем. Такие трубопроводы довольно часто прокладывают под землей. Металлопластиковые изделия совмещают в себе слои полимеров и металла.

Что касается трубопрокатов из металлов, то при производстве таких изделий в качестве сырья используют, как цветные металлы, например медь, так и сталь – нержавеющую или черную. Зачастую отопление монтируют из оцинкованных труб. Главным их достоинством является низкая склонность к окислению и коррозии. Следовательно, портятся они намного медленнее.

Цинкование проводится диффузионным или горячим способом.

Метод диффузионного цинкования выполняется путем нанесения на трубу атомов цинка при рабочей температуре процесса в пределах 400 ℃. А вот горячее цинкование предполагает погружение труб в ванну с расплавленным жидким цинком, температура которого составляет 450 ℃.

Правила проектирования и монтажа отопления

Одним из параметров, позволяющим решить, какие трубы выбрать для отопления частного дома, является источник тепла. При наличии подведенной к дому газовой магистрали оптимальным и очевидным вариантом такого оборудования будет газовый котел, снабженный защитными элементами, автоматикой и системой принудительной циркуляции. Альтернативой газовому оборудованию являются котлы, работающие на электричестве или твердом топливе.

В любом случае, при проектировании и в процессе монтажа отопительной системы нужно учитывать следующие правила:

1. Системы отопления позволяют использовать несколько видов труб одновременно, но в таком случае нужно заранее разобраться, какие трубы применять для отопления дома, чтобы они не конфликтовали между собой.
2. Оптимальным вариантом для двухтрубных систем, независимо от способа циркуляции теплоносителя, являются металлопластиковые отопительные трубы.
3. Если площадь дома составляет 100 м2, длина трубопровода между котлом и радиаторами не должна превышать 25 м.
4. Для подключения к отоплению большого количества радиаторов подходит только двухтрубная разводка, обустроенная с использованием магистральной трубы повышенного диаметра.
5. Газовые источники тепла (и некоторые другие виды котлов) должны в обязательном порядке оснащаться системой вывода продуктов сгорания в атмосферу.
6. На участке системы, расположенном между группой безопасности и источником тепла, не должно быть ни единого элемента запорной арматуры.
7. Монтируя элементы отопительной системы, нужно следить за соблюдением определенного зазора между коммуникационными линиями.

В системах с принудительной циркуляцией теплоносителя рекомендуется установка фильтра на участке перед насосом. Сами трубы отопления можно прокладывать скрыто, но в таком случае нужно учитывать правила подобной установки и заранее подумать, какая труба идет на отопление скрытого типа.

Как выбрать диаметр трубы отопления

Точно рассчитать, какого сечения трубы вам нужны, не получится. Придется выбирать из нескольких вариантов. А все потому, что добиться одинакового эффекта можно разными способами.

Поясним

Нам важно доставить к радиаторам нужное количество тепла и добиться при этом равномерного нагрева радиаторов. В системах с принудительной циркуляцией делаем мы это при помощи труб, теплоносителя и насоса

В принципе все, что нам нужно, — это за определенный промежуток времени «прогнать» определенное количество теплоносителя. Тут есть два варианта: поставить трубы меньшего диаметра и подавать теплоноситель с большей скоростью, или сделать систему большего сечения, но с меньшей интенсивностью движения.

Обычно выбирают первый вариант. И вот почему:

• стоимость изделий меньшего диаметра ниже;
• с ними работать легче;
• при открытой прокладке они не так привлекают внимания, а при укладке в пол или стены требуется меньшие по размерам штробы;
• при небольшом диаметре в системе находится меньше теплоносителя, что снижает ее инерционность и ведет к экономии топлива.

Так как есть определенный набор диаметров и определенное количество тепла, которое по ним нужно доставить, каждый раз считать одно и то же — неразумно.

Потому были разработаны специальные таблицы, по которым в зависимости от требуемого количества тепла, скорости движения теплоносителя и температурных показателей работы системы, определяется возможный размер.

То есть для определения сечения труб в системе отопления находите нужную таблицу и по ней подбираете подходящее сечение.

Расчет диаметра труб для отопления производился по такой формуле (при желании можете посчитать). Затем рассчитанные значения записывались в таблицу.

Где:

D — искомый диаметр трубопровода, мм
∆t° — дельта температур (разница подачи и обратки), °С
Q — нагрузка на данный участок системы, кВт — определенное нами количество тепла, необходимое на обогрев помещения
V — скорость теплоносителя, м/с — выбирается из определенного диапазона.

В системах индивидуального отопления скорость движения теплоносителя может быть от 0,2 м/с до 1,5 м/с. По опыту эксплуатации известно, что оптимальная скорость находится в пределах 0,3 м/с — 0,7 м/с.

Если теплоноситель движется медленнее, возникают воздушные пробки, если быстрее — сильно возрастает уровень шумов. Оптимальный диапазон скоростей и выбирают в таблице.

Таблицы разработаны для разных видов труб: металлических, полипропиленовых, металлопластиковых, медных. Рассчитаны значения для стандартных режимов работы: с высокими и средними температурами. Чтобы процесс подбора был более понятен, разберем конкретные примеры.

Виды и особенности устройства систем отопления в частном доме

Обогрев частного дома осуществляется с помощью воды, воздуха или электричества.

Электрическая

В доме устанавливается электрический котёл, который нагревает воду и разносит её по комнатам.

Плюсы метода:

1. Безопасность. Если все установлено и работает правильно — риск угрозы жизни и здоровью минимален.
2. Небольшие затраты на приобретение. Не надо платить за прокладку газовых труб, монтаж, составление проекта.
3. Низкий уровень шума, экологичность.
4. Отсутствие дополнительных работ. Такая система не требует тщательного анализа каждый сезон: замены вышедших из строя вентиляторов, датчиков, частого технического осмотра.

Минусы:

1. Нестабильность при скачках напряжения. Если свет отключили — отопление также отключается. Решает проблему автономный генератор. Но это дорого.
2. Дороговизна. Плата за электричество выше стоимости газового отопления.

Важно! Для электрического отопления необходимо утепление стен дома. Это уменьшит теплопотери, а, значит, и расход электроэнергии на обогрев

Воздушная

Метод предусматривает установку трёх компонентов: теплогенератора, нагревающего воздух, воздуховодов, которые подводят тепло к комнатам и вентилятора, который распределяет тёплый воздух.

Схема работы: воздух нагревается при помощи вентилятора в теплообменнике, а оттуда по теплотрассам подаётся в комнаты.

Отопление от солнечных батарей, которые устанавливаются на крыше дома одна из разновидностей воздушной системы обогрева.

Преимущества отопления нагретым воздухом:

• отсутствуют дополнительные траты на покупку радиаторов, труб;
• на обогрев комнат уходит меньше времени;
• эффективность передачи энергии 90%;
• объединяется с системой климат-контроля в доме.

Недостатки:

• готовую систему невозможно переделать;
• придётся приобретать дополнительный источник питания, чтобы отопление работало, даже если нет электричества;
• планируется на стадии проекта.

Водяная

Для такой системы понадобится котёл, трубы, радиаторы. Принцип работы: нагретая вода из котла перемещается по трассам к батареям и возвращается обратно в котёл для подогрева.

Создание водяного отопления предусматривает наличие в доме:

• помещения для котла;
• бойлерной установки (если горячая вода не централизована);
• системы вентиляции.

Фото 1. Система водяного отопления в частном доме. В качестве источника обогрева используется котел.

Преимущества водяного отопления:

• всё время поддерживается оптимальный уровень давления;
• батареи не занимают много места.

Недостатки:

• горячие радиаторы — причина ожогов;
• дом нагревается медленно;
• жёсткая вода — причина растрескивания труб, подтекания жидкости.

Водяное отопление делится на:

1. Однотрубное. В такой системе одна и та же труба как приносит тёплую воду в радиаторы, так и выводит холодную. Такой вариант не очень удобен, потому что образуется большая разница температур в батареях.
2. Двухтрубное. В нём одна труба подаёт тепло, а другая — забирает холодную воду. Сами трубы расположены параллельно. Так достигается одинаковая температура в радиаторах.

Открытая

Вода, нагреваясь, попадает в открытый расширительный бак, который обычно устанавливают на чердаке. Затем остывшая в резервуаре жидкость снова возвращается в цикл. Если не использовать отопление в зимний период, то нужно слить всю жидкость и утеплить бак. Открытую систему просто смонтировать. Она работает тихо. Если свет отключат — в доме всё равно будет тепло. Но из-за того, что расширительный бак открыт, вода испаряется.

Закрытая

Вода при таком способе отопления проходит цикл с помощью насоса. Бак закрыт; располагается он в любом помещении дома. С такой системой самостоятельно контролируется уровень тепла в комнате. Минус — для работы нужно постоянное электричество.

Фото 2. Схема закрытой отопительной системы. Красным цветом обозначен горячий теплоноситель, синим — холодный.

Принудительная циркуляция

Нейтрализация практически всех перечисленных недостатков достигается введением в состав системы циркуляционного насоса. В результате теплоноситель получает дополнительный импульс, благодаря которому эффективно преодолевает гидравлическое сопротивление трубопровода. Однотрубная разводка системы отопления в настоящее время является наиболее популярным решением в частных домах.

Местом установки помпы может выступать любой участок магистрали. Однако следует иметь в виду, что при воздействии горячей воды на резиновые элементы (прокладки), срок службы насоса заметно снижается. Поэтому прибор стараются устанавливать на обратной трубе, т.к. теплоноситель там не такой горячий. Перед помпой обязательно врезается фильтр грубой очистки, во избежание попадания внутрь механизма различных загрязнений. При подключении всех приборов и устройств рекомендуется использовать запорную арматуру и байпасы. Это заметно упростит ремонтные и обслуживающие мероприятия на отдельных узлах: в таком случае нет нужды в остановке всей системы и полного сливания теплоносителя.

Сильные стороны отопительных контуров с принудительной циркуляцией:

• Возможность использования более сложных разветвленных схем, приводящих к увеличению общей длины контуров.
• Можно не увеличивать диаметр труб. Благодаря помпе внутри системы создается достаточное для движения и равномерного распределения жидкости давление.
• Циркуляция имеет стабильную скорость. На этот показатель не влияет уровень нагревания теплоносителя и установка разгонного коллектора.
• Нет необходимости в организации углов наклона на горизонтальных участках трубопровода, т.к. для стимуляции движения теплоносителя используют насос.
• Появляется возможность врезки регулирующих приборов на всех батареях, что обеспечивает поддержание оптимального уровня обогрева, снижая энергозатраты и расходы на отопление.

Имеются также недостатки:

• Нужда в наличии электрического питания.
• Шум от работающей помпы.
• Необходимость дополнительных капиталовложений (если сравнивать с гравитационной схемой).

Нейтрализация их обычно не вызывает сложностей. Для поддержания стабильного энергообеспечения проводится установка автономного электрогенератора. Очень хорошо зарекомендовали себя системы, предусматривающие возможность перехода на режим с естественной циркуляцией. Чтобы снизить шум от работающего насоса, его обычно устанавливают в нежилом помещении.

Прокладка металлических труб

Ну и на десерт оставил описание процесса прокладки металлических труб. Вдруг кто-то решит делать гравитационную однотрубную систему отопления на небольшой дачке за городом. Или в качестве источника тепла будет использовать твердотопливный котел.

О технологии сваривания металлических труб я уже рассказывал вам, так что можете найти эту статью и подробно там все изучить. Здесь же остановлюсь на описании преимуществ использования металлических труб, а то некоторые относятся к ним слишком уж пренебрежительно.

Итак:

• Могут использоваться для транспортировки очень горячего теплоносителя. Температура воды внутри может достигать 100 градусов Цельсия. Это особенно хорошо в том случае, когда вы планируете отапливать дачу или домик самодельным котлом на дровах или угле.
• Подходят для прокладки однотрубных систем отопления с естественным током теплоносителя. Опять же, для маленькой дачи это отличный вариант и стоимость материалов и работы будет невысокой.
• Главное, после прокладки металлических труб хорошо покрасить их и следить, чтобы в системе не было воздуха, иначе они быстро придут в негодность из-за коррозии.

Полимерные и металлопластиковые трубы для трубопровода

Основной конкурент металлических труб — полимерные трубы.

Этот тип материала трубопровода обеспечивает следующие преимущества:

• малая плотность и поэтому небольшой вес;
• эластичность;
• свойство удерживать заданную форму;
• прочность и долговечность (прослужат в 3—5 раз дольше металлических);
• незначительная теплопроводность;
• доступная цена;
• легкость монтажа;
• эстетичность.

Есть и несколько недостатков, в частности:

• горючесть;
• изменение прочности в сторону ее снижения при нагревании;
• высокий коэффициент линейного расширения и др.

Трубы из сшитого полиэтилена часто применяют в системе напольного и радиаторного отопления (более 50% всех пластиковых труб приходится на полиэтилен), поскольку они выдерживают температуру 95 °С при давлении 1 МПа. Их диаметр, как правило, составляет 32 мм.

К трубам из сшитого полиэтилена по своим свойствам близки полипропиленовые трубы, но отличаются большей жесткостью. Это делает их монтаж более трудным и требует большого количества фитингов (соединительных элементов). Полипропиленовые трубы сваривают, для чего используют специальный аппарат. Однако для устройства напольного отопления и для систем с высокой температурной нагрузкой они не подходят.

В последнее время наибольшей популярностью пользуются металлопластиковые трубы, которые сочетают свойства исходных материалов. От пластиковых труб они сохранили небольшой вес (бухта длиной 2 м и диаметром 16 мм весит 20 кг); пластичность; устойчивость к коррозии и агрессивным средам; высокую пропускную способность; долговечность (прослужат 50 лет); тепло- и звукоизоляционные свойства. От металла — способность выдерживать высокое давление и температуру; газонепроницаемость. Помимо этого, металлопластик отличается низким коэффициентом линейного теплового расширения (примерно как у медных труб), поэтому могут соединяться с трубами из стали и металлическими отопительными приборами.

Расчет диаметра для двухтрубной системы отопления

Считать будем на примере простого дома в два этажа. На каждом из этажей имеем два крыла. В самом доме будет установлена двухтрубная система отопления с такими параметрами:

• в сумме потеря тепла – 36 кВт;
• потеря на 1-ом этаже – 20 кВт;
• потеря на 2-ом – 16 кВт;
• установлены трубы из полипропилена;
• работа системы в режиме 80/60;
• температура – 20 С.

Ниже показана таблица (а) исходя из данных которой, мы будем определять искомый диаметр трубы. В таблице зелёным цветом отмечены ячейки с наилучшей(оптимальной) скоростью движения жидкости.

Считаем.Через участок трубы, которая соединяет первую развилку и котёл, проходит весь объём жидкости, следовательно, и всё тепло, а это 38 кВт. Давайте определим, какую здесь нужно брать трубу.

Берём нашу таблицу, в ней ищем соответствующую строчку, потом идём по зелёным ячейкам и смотри вверх. Что мы видим? А видим мы, что при таких параметрах нам подходит два варианта: 50 и 40 мм. Естественно (об этом писалось выше) выбираем меньший диаметр трубы для отопления дома 40 мм.

Дальше смотрим на развилку, которая разделяет движение теплоносителя на второй и первый этажи (16 и 20 кВт). Опять смотрим значения по таблице и получаем, что в оба направления нужен диаметр трубы 32 мм.

На каждом этаже у нас по два крыла. Контур также разделяется на две ветки. Считаем первый этаж:

20 кВт / 2 = 10 кВт на крыло

Второй этаж по аналогии:

16 кВт / 2 = 8 кВт на каждое крыло

Опять берём нашу таблицу и определяем, что на данных участках нужна труба с сечением 25 мм. Также по таблице хорошо видно, что такой диаметр используем до тех пор, пока нагрузка не упадёт до 5 кВт, потом будем использовать трубы по 20 мм.

Вот таким нехитрым способом мы рассчитали все диаметры трубы для отопления дома нужных нам полипропиленовых труб для двухтрубной системы отопления.

Для обратной подачи воды не нужно рассчитывать ничего, там всё намного проще: всю разводку делаете трубами аналогичного диаметра, что и на прямую подачу. Как видите, ничего сложного нет. Нужна лишь хорошая, подходящая под конкретный случай, таблица.

Некоторые нюансы расчёта диаметра для металлических труб

Но вот на протяжённых системах может случиться так, что самые последние в цепи обогревательные элементы будут холодными или слегка тёплыми. Это тоже следствие неправильного выбора диаметра трубы. К счастью, потери тепла легко можно рассчитать:

q = k * 3,14 * (tв-tп)
q — потери тепла на 1 метр (Вт/с);
k – коэффициент теплопередачи (Вт * м/с);
tв — температура горячей подаваемой воды (С);
tп — температура окружающей среды (С).

Возьмём трубу диаметром 40 мм. Допустим стенка будет толщиной в 1.4 мм. Материал – сталь. Рассчитаем:

q = 0,272 * 3,15 * ( 80 – 22 ) = 49 Вт/с

Вот и ещё одно доказательство того, почему нужно брать диаметр трубы для отопления дома с меньшим диаметром. Ведь ясно, что чем более толстая труба, тем намного больше мы потеряем тепла.

А в данном примере мы получили потери в практически 50 Вт на 1 метр расстояния. И если система довольно протяжённая, то можно потерять всё тепло.

Но не расстраивайтесь! Такие точные расчёты нужны только для многоэтажных жилых домов. Для индивидуальных систем отопления всё проще: расчёты округляют в большую сторону и этим получают определённый запас.

Трубы в частном доме

Есть несколько вариантов, как скрыть трубы отопления в частном доме. Они непосредственно связаны с конструктивными особенностями здания.

Если основанием пола служит бетон, то трубы можно использовать для подогрева пола. В этом случае выполняется стяжка и дополнительное утепление основания. Обычно утеплителем служит пенополистирол, а в местах примыкания стяжки к стенам устанавливается демпферная лента.

Если подогрев пола не нужен, то трубы прокладываются в штробах основания (прочитайте: “Как сделать штробление стен под трубы – теория и практика”). Необходимо выполнить предварительную теплоизоляцию труб.

Трубы прикрепляют к основанию скобами. Перед тем как замонолитить трубу отопления, уложенную в штробу, проводят испытания на герметичность соединений труб.

Подводящую к приборам магистраль можно проложить под полом вдоль лаг, либо пересекая их, просверлив предварительно отверстия для труб. Лаги должны обладать неким запасом прочности, чтобы ослабленные сверлением места не сказались на прочности покрытия пола.