Необходимый диаметр труб для разных систем отопления

Необходимый диаметр труб для разных систем отопления

Для каждой системы отопления разработаны и индивидуально подобраны размеры труб, их технические параметры. В соответствии с практическими навыками, подборка нужного диаметра предотвращает появление различных технических неполадок, повышает безопасность и надежность всей системы отопления. Необходимо учитывать это и не пренебрегать данным условием. Давайте разберем, где и какой диаметр лучше всего использовать.

Диаметр труб к каждой системе отопления подбирался практическим путем. К выбору диаметра нужно отнестись максимально серьезно, так как качественный подбор позволит при необходимости заливать стяжку, обеспечит проход через стены, не затруднит установку циркуляционных насосов и прочее.

В каких домах выгоден однотрубный «самотек»?

Только не в 3-х этажном доме. «Самотечный» теплоноситель движется «лениво». Имеющиеся 20 кг разницы в весе тонны нагретой и холодной воды не создадут достаточной разницы давлений между «подачей и «обраткой для интенсивного движения по трубам, батареям.

В двухэтажном доме «самотек» будет работать неплохо, но второй этаж должен быть полноценным, имеющим чердак, позволяющий установить расширительный бачок. От котла в подвале (приямке) до бачка идет главный вертикальный стояк подачи. От стояка отходит т.наз. «лежак», уклоняющийся вниз. От «лежака» опускаюся стояки к этажным радиаторам. Эта вертикальная система, показанная на рисунке ниже, напоминает устройство отопления многоэтажного дома.

Самотечная однотрубная вертикальная система 2-х этажного дома.

Мансардный второй этаж вашего дома, имеющий окна в крыше (невысоких стенах) затрудняет монтаж самотечной системы. Мансарда исключает установку открытого расширительного бачка, наполненного антифризом. Герметичный бачок с газоотводящей трубкой, выведенной наружу, спасет положение, увеличивая затраты.

Наклонные трубы-«лежаки» плохо вписываются в пространство мансарды, могут пересекать оконные проемы, портя интерьер помещения.

«Самотек» больше подходит одноэтажным домам в местностях, характеризуемых ненадежным электроснабжением.

Эффективность монтажа

Главным недостатком систем с естественной циркуляцией принято считать относительно небольшой напор в трубопроводах. Такое положение дел обеспечивает высокую степень инертности, поэтому прогрев дальних по тепловой цепи комнат осуществляется дольше. Исправить положение удается с помощью монтажа в магистраль циркуляционного насоса. Он обеспечивает скорый проход разогретого теплоносителя даже к самым дальним участкам.

Повысить эффективность работы схемы отопления с принудительной циркуляцией удастся в том случае, если будут учтены текущие параметры:

  • диаметр магистральных труб;
  • выходная мощность котла;
  • количество радиаторных секций для каждой комнаты;
  • скорость перемещения жидкости, которую обеспечивает циркуляционный насос.

Например, для расчета мощности котла понадобится сложить мощность каждого радиатора или секций из них. Если в системе предусмотрено 6 радиаторов по 3 кВт, то понадобится котел с выходными параметрами 18 кВт (6х3=18).

Выбирать для систем отопления с принудительной циркуляцией диаметр труб можно немного меньше, чем для гравитационных систем. При этом тепло пойдет равномернее по радиаторам, и не будет необходимости в наращивании секций для дальних комнат.

Также снизится потребление топлива в данных системах, что скажется позитивно на энергоэффективности и понизит сумму в счетах за услуги.

Необходимо учесть, что перемещение теплоносителя в системах с принудительной циркуляцией происходит в четко установленном направлении, при этом снижаются тепловые потери. Когда удастся правильно отрегулировать перемещения теплоносителя в единицу времени, то получится взять под контроль объем формируемого системой тепла.

Плюсы и минусы разводки

Данная система имеет ряд позитивных качеств:

  • для однотрубной или двухтрубной системы отопления с принудительной циркуляцией нет разницы в применяемом диаметре труд для магистралей;
  • применение во время монтажа трубопровода с меньшим диаметром позволит сэкономить средства;
  • за счет того, что в узлах отсутствует значительный перепад температур, увеличивается срок службы всех элементов;
  • в отличие от естественной циркуляции удастся провести регулировку температурного режима для каждой комнаты в отдельности.

Необходимо учитывать и недостатки:

  • работа насоса вызывает некоторый шум в эксплуатационном режиме;
  • так как функционирование насоса зависит от наличия электроэнергии, то такой аспект делает систему уязвимой;
  • поломка водяной помпы приводит к выходу из строя всей системы.

Популярные монтажные схемы

Кроме того, что бывают открытые и закрытые системы отопления с принудительной циркуляцией схема, они могут дифференцироваться по количеству магистральных труб:

  • однотрубные схемы;
  • двухтрубные схемы.

Различия заключаются в количестве используемого материала, а также в применяемых тройниках, кранах, вентилях и пр.

Однотрубные схемы

Данный вариант имеет две разновидности: горизонтальную и вертикальную схему. В первом случае актуально ее применять для одноэтажных строений. Радиаторные секции располагаются последовательно. Фактически теплоноситель, проходя по всей полости первого радиатора, попадает во второй, проходит по нему и так далее, не пропуская ни одного блока на своем пути.

Схема системы отопления с естественной циркуляцией

В некоторых схемах предусмотрены байпасы, помогающие регулировать подачу теплоносителя в радиаторы. Через них пускается частично поток, минимизируя его прохождение через радиатор.

Насос в данном случае окажется весьма актуальным, так как это позволит равномерно распределить тепло по всему трубопроводу, снижая потери за счет скорости движения.

Наиболее характерным образчиком однотрубной системы является «ленинградка», принцип которой как раз и заключается в последовательном движении теплоносителя по магистрали.

Огромным недостатком такой системы является неравномерная температура в комнатах – в самой ближней к котлу всегда жарко, в самой дальней – всегда холодно. Монтировать ленинградку удобно только в том случае, когда речь идет о небольшом 1- или 2-комнатной доме.

Вертикальная однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией обеспечивает поднятие теплоносителя по стояку в максимальную точку, от которой предусмотрено перераспределение по спуску к потребителям тепла (радиаторам). Вывод радиаторов делается для каждого этажа. На этих уровнях уже используется горизонтальная разводка.

Двухтрубные схемы

Для данного типа также характерно применение вертикальной и горизонтальной разводки. Последняя делится на такие разновидности:

  • попутная;
  • тупиковая;
  • коллекторная.

Первая отличается наличием одинаковых контуров, позволяя легко регулировать процесс. Недостатком является значительное увеличение длины магистрали.

Вторая – является наиболее простым вариантом, но у нее тяжело проконтролировать температурный режим. Каждый радиатор имеет собственный контур, соответственно для наиболее удаленных потребителей нужна самая длинная труба.

В коллекторной используется для каждого радиатора индивидуальный трубопровод с теплоносителем. При этом обеспечена максимальная равномерность распределения тепловой энергии. Минусом является сложность монтажа и значительное количество материалов.

Обязательным элементом системы является экспанзомат (расширительный мембранный бак) предназначенный для компенсации давления. Объем горячей воды по сравнению в холодной больше на 3-5%. Этого недостаточно, чтобы разорвать трубу или радиатор, но и движение по системе существенно затруднит. Экспанзомат как раз и предназначен для того, чтобы компенсировать давление в магистрали.

Правильный выбор насоса

Главными качествами для циркуляционного насоса в системе принудительной подачи отопления являются следующие факторы:

  • надежность в эксплуатации;
  • простота в обслуживании;
  • максимальная энергоэффективность.

Отдельно стоит отметить автономность, когда насос сможет работать и без электропитания. Наиболее функциональным в этом отношении будет насос циркуляционный 12 вольт с аккумуляторной батареей.

Для каждого дома выбирается согласно расчетам аппарат с необходимой мощностью и напором:

  • до 240 м 3 – напор 0,4 атм, мощность 3,5 м 3 /час;
  • до 340 м 3 – напор 0,6 атм, мощность 4,6 м 3 /час;
  • до 740 м 3 – напор 0,8 атм, мощность 10,5 м 3 /час.
Читайте также  Размеры строительных лесов

Кроме физических параметров насоса необходимо учитывать общие характеристики системы. В расчет берутся следующие критерии:

  • материал, из которого сделаны магистральные трубопроводы;
  • диаметр магистралей;
  • общая длина системы;
  • общее количество радиаторов;
  • тип топлива, используемый для обогрева котла.

После монтажа системы необходимо исключить ее завоздушивание.

Для закрытых систем проводится опрессовка, а для удаления воздуха из открытых систем используются краны Маевского. Это особенно актуально для владельцев квартир в многоквартирных домах, отапливающихся посредством централизованной системы теплоснабжения.

В период отсутствия отопления воздух из теплоносителя постепенно скапливается в верхней части радиаторов. И если вопрос с катализацией коррозии в данном случае второстепенен, то проблемы с движением теплоносителя налицо. При запуске отопления воздушные пробки закупоривают проходы, в результате чего горячая вода не может двигать по системе. Для избавления от таких пробок достаточно спустить воздух краном Маевского в верхней точке стояка. Как правило, в многоэтажках отопление поступает сверху, вот на верхнем этаже и нужно ликвидировать воздушные пробки.

ВИДЕО: Естественная / принудительная циркуляция системы отопления

Определение подходящего размера труб для систем отопления

Размер труб зависит от типа отопительной системы частного дома.

С естественной циркуляцией

Первая и последняя трубы, которые монтируются с нагревательным котлом, должны соответствовать диаметру его патрубка от 25 до 50 мм.

Фото 1. Схема системы отопления с естественной циркуляцией. Цифрами указаны составные части конструкции.

Желательно выбирать максимально допустимый диаметр, т. к. в дальнейшем он будет уменьшаться для увеличения давления в системе (разветвление сечением в дюйм выполняют трубой в 3/4 дюйма, следующую часть ― полудюймовой).

Справка. Первое уменьшение производят после первого ветвления. В конечной точке минимальный диаметр соответствует рекомендованному (12,7 или 19 мм).

С принудительной циркуляцией

Для систем с принудительной циркуляцией допустимо брать более узкие трубы, чем для самотёчной, т. к. давление в системе обеспечивается насосом.

Сечение зависит от схемы подключения и от разводок и меняется в системе от меньшего к большему и наоборот либо же остаётся неизменным (при однотрубной системе отопления).

При лучевой разводке сечение трубы, отходящей от котла к коллектору ― 19 мм, к радиаторам отводка идёт трубами в 12,7 мм.

Расчет подходящего диаметра

При определении диаметра сечения обязательно нужно знать о тепловой нагрузке. Считается, что для обогрева «одного квадрата» стандартного помещения потребуется использовать 100 Вт тепловой энергии. Учитывая это, проводим следующие расчеты:

Таким образом для создания тепла в помещении 25 квадратов потребуется использовать 2,5 кВт. После этого по таблице определяется, какой диаметр трубы для отопления частного дома станет оптимальным.

По нашим расчетам самый подходящий размер составляет ½ дюйма и выбрать рекомендуется именно такой диаметр.

Расчет объема расширительного бака

Для того чтобы рассчитать объем расширительного бачка мембранного типа следует знать количество теплоносителя, который находится в отопительном контуре. Зависимость такая: расширительный бак должен быть объемом в 10 % от количества теплоносителя.

Количество воды в СО рассчитывается по формуле: W = π (D 2 /4) L где:

  • π – 3,14;
  • D – внутренний диаметр участка трубопровода;
  • L – длина участка трубопровода (если весь контур выполнен из трубы одного диаметра, то считаем длину контура).

Например, внутренний диаметр трубопровода из армированного полипропилена – 21,2 мм = 0,021м; длина контура – 100 м. 3,14 х (0,021 2 /4) х 100 = 0.0345м 3 или 34,5 литра. От сюда вывод: при объеме теплоносителя в системе 34,5 л, в температурных пределах СО от 0 до 80°С и давлении в системе от 0,3 до 1 Бар, необходим расширительный бак, емкостью 3,5 л.

Чтобы рассчитать параметры циркуляционного насоса нужны данные о мощности котла, разница температур на входе и выходе котельной установки. Далее можно воспользоваться формулой Q = N /(t 2- t 1), где N – мощность котлоагрегата; T1 – температура теплоносителя на подающем патрубке, T2 – температура охлажденного теплоносителя на обратной ветке контура.

Совет: следует знать, что для построения грамотной однотрубной системы отопления, кроме полученных данных необходимо сделать расчет гидравлических сопротивлений, которые возникают на равнопроходных отводах, учесть гидравлические потери на точках сужения трубопровода, грязевике и обратном клапане (если предполагается). Данный расчет сделать самостоятельно достаточно просто, используя программы: «Гидравлические и тепловые расчеты» и HERZ. C. O. С.

Двухтрубный контур в квартире многоэтажки

Чтобы правильно сделать отопление в квартире многоэтажного дома нужно изначально все спланировать. Одним из ключевых моментов при планировании является расчет диаметра трубы для отопления. Техническая часть дела называется гидравлическим расчетом. При этом на выбор диаметра труб для отопления влияют следующие факторы:

  • протяженность системы;
  • температура теплоносителя на подаче;
  • температура теплоносителя на обратке;
  • материалы и фурнитуры;
  • площадь помещения;
  • степень утомлённости помещения.

Иными словами, перед тем как рассчитать диаметр трубы для отопления, нужно определить гидравлические показатели системы. Самостоятельно можно провести только приблизительные расчеты, которые также могут быть использованы на практике.

Герметичная двухтрубная система

От диаметра труб для двухтрубной системы отопления напрямую зависит, насколько быстро тепло от котла будет достигать конечной точки контура. Чем меньше условный проход, тем скорость теплоносителя выше. Исходя из этого, можно сделать вывод, что при неправильном выборе диаметра трубы отопления в квартире в большую сторону, скорость теплоносителя упадет, а вместе с ней будет ниже температура в последнем радиаторе. Ведь вода за большее количество времени успеет отдать большее количество тепла.

Самым простым решением как рассчитать диаметр трубы для отопления это придерживаться такого же условного прохода, как и в патрубке, отходящего в вашу квартиру от центрального стояка. Это сэкономит вам время и нервы, ведь застройщиком неслучайно был установлен контур именно с таким сечением. Перед тем как объект начали строить были проведены все расчеты, гидравлический в том числе. Если есть желание посчитать все по формуле, то используйте информацию из следующего блока.

Оптимальный диаметр трубы для отопления в квартире и в частном доме до 100 кв м составляет 25 мм. Это относится к изделиям из полипропилена.

С естественной циркуляцией

Для естественной циркуляции важен перепад высоты между самой высокой и самой низкой точкой контура. В однотрубной схеме подключения разделить подачу и обратку не получится без существенного удорожания, ведь потребуется больше труб.

Схема с естественной циркуляцией теплоносителя

Простым решением и в то же время практичным будет разгонный коллектор. От котла вначале труба поднимается вертикально вверх к расширительному баку в случае с открытой системой. Далее труба опускается по наклонной к первому радиатору.

Подъем разгонного коллектора придаст горячему теплоносителю требуемое ускорение, чтобы он мог циркулировать по контуру. Естественно трубы подбираются по диаметру как можно больше, для снижения сопротивления.

Участки байпаса между подводами каждого радиатора формируются трубой всего на один размер меньше. Устанавливать регулирующую арматуру на байпасе не следует, чтобы не препятствовать току теплоносителя.

Читайте также  Таблица шероховатости

Мощность котла и контура

В частных домах или квартирах обогрев внутренних помещений производится газовыми или электрическими котлами. Расчет необходимой тепловой мощности выполняют в зависимости от размера обогреваемой площади. Считается, что на качественный обогрев 1 м2 потребуется 0,1м кВт тепловой энергии. В зависимости от климатических особенностей, щадящего режима работы этот показатель увеличивается до 1,3 кВт /м2.

Факторы, влияющие на мощность обогревательного котла:

  • Вид строительного материала ограждающих стеновых конструкций дома. Большая теплопроводность материала в сочетании недостаточной толщины наружных стен намного увеличивают тепловые потери и тогда работа котла с самой высокой мощностью будет неэффективной и неудовлетворительной.
  • Использование второго контура для нагрева воды. Если заранее предусматривается такая опция, выбирается более мощный тепловой генератор.
  • Вид топлива. Газовый котел считается более экономичным, однако его можно использовать только в местности, где проходит газопровод.

Циркуляция воды в системе обеспечивается насосом, предназначенным для оптимизации скорости горячей воды и ее обрата. Попутно решается проблема воздушных пробок, выдавливаемых постоянным потоком теплоносителя.