Как выбрать трубы для котлов отопления

Дымоход для твердотопливного котла – как правильно выбрать и рассчитать?

Любой владелец частного дома, решивший использовать в качестве источника отопления твердотопливный котел, сталкивается с необходимостью отовода летучих продуктов сгорания. Традиционно эту функцию в жилых домах выполняет дымоход. В данном обзоре мы попробуем разобраться какие дымоходы бывают, как их расчитать и установить. Надеюсь данная статья поможет вам выбрать нужные параметры для дымоходной трубы, а также выполнить ее монтаж и подключение к котлу на твердом топливе.

Устройство, классификация и требования

Дымоход или дымовая труба – это специальный канал, используемый в различных строениях для отвода летучих продуктов сгорания твердого топлива. Обычно он представляет собой прямую трубу круглого сечения, так как это позволяет добиться максимальной тяги и минимального скопления сажи на стенах дымоходной трубы.

К системе отвода газов применяют различные требования, такие как:

Хорошая тяга;
Наличие теплоизоляции;
Простота монтажа и обслуживания;
Долгий срок эксплуатации;
Стойкость к коррозии;
Гладкость внутренних стенок;
Пожарная безопасность;
Эстетическая привлекательность;

Выбирая дымоход для твердотопливного котла следует принимать во внимание температуру продуктов сгорания. В зависимости от этого параметра следует выбирать материал дымоходной трубы. Современные производители выпускают модульные дымоходы из таких материалов как:

нержавеющая сталь;
керамика;
пластмасса;
стекло;

Фото 1: Внешний монтаж дымовой трубы в загородном доме

Температура дымовых газов на выходе ТТ котла может достигать 600 градусов Цельсия. Поэтому для использования совместно с твердотопливным котлом отопления ZOTA вполне подойдет стальной и керамический дымоход. Использование дымовых труб из стекла и пластмассы не допускается, так как данные материалы расчитаны на значительно более низкие температуры газов.

Отдельно стоит отметить классический кирпичный дымоход. Агрессивная среда возникающая внутри такой конструкции быстро приводит ее в негодность.Именно поэтому они уступают место более современным устройствам.

Чаще всего в качестве материала для изготовления дымоходной трубы используется нержавеющая сталь. Использование стали дает такому устройству ряд неоспоримых преимуществ:

обладает малым весом по сравнению с кирпичным;
прост в установке и монтаже;
не требует строительства фундамента;

Фото 2: Установка керамического дымохода в дачном доме

Дымоходы из нержавейки по типу конструкции делятся на следующие виды:

Одностенные

Такие дымовые трубы представляют собой обычную трубу из стали. Достоинство такой конструкции в низкой стоимости. Основным же недостатком являются образование конденсата на внутренней поверхности и как следствие его замерзание при минусовых температурах.

Двухстенные (или двухконтурные)

Устройство такого дымохода, представляют собой конструкцию «труба в трубе». Внутрь главной трубы помещается труба меньшего диаметра, а пространство между ними заполняется теплоизоляционным материалом. Плюс такой конструкции в наличии теплоизоляции защищающей дымоход от образование конденсата, а минус в том, что цена на такие устройства значительно выше.

Особую популярность в последнее время получила конструкция дымохода в виде сэндвич трубы. Такая конструкция представляет собой дымоход собранный из отдельных труб метровой длинны, стыки которых снабжены теплоизоляционным материалом.

Фото 3: Конструкция сэндвич дымохода из нержавеющей стали

Особые требование предъявляются к толщине стенок стального дымохода. При использовании совместно с ТТ котлами, толщина стенок дымовой трубы должна быть 1мм и более.

Для отвода продуктов сгорания от котла на твердом топливе применяются и керамические дымоходы. Как и стальные, они устойчивы к работе при высокой температуре и агрессивной среде. Толщина их стенок значительно больше (1.5см), а следовательно они намного тяжелее и требуют установки на фундамент. Также керамические дымовые трубы должны быть строго вертикальны. Наличие различных изгибов исключается. Эта особенность в некоторых случаях делает невозможной установку и монтаж такого дымохода.

Вернуться к оглавлению

Расчет высоты и размера сечения

Чрезвычайна важна правильная длинна и диаметр дымохода. Применение слишком короткой дымоходной трубы приводит к ухудшению тяги, неполному сгоранию топлива и может способствовать попаданию летучих продуктов сгорания внутрь помещения. Поэтому следует тщательно следить за соблюдением необходимой высоты и площадью сечения дымохода.

Фото 4: Пример подключения системы дымохода к твердотопливному котлу

Большинство российских производителей пиролизных котлов указывают минимально допустимую высоту дымохода в технической документации на изделие. Диаметр дымовой трубы не должен быть меньше диаметра дымоотводящего патрубка котла, размер которого обычно указан в паспорте устройства или может быть легко измерен. Обычно для бытовых твердотопливных котлов, мощностью 18-70кВт диаметр дымохода составляет примерно 130-200мм. Ниже приведена таблица высот и диаметров дымохода для котлов малой и средней мощности, которые обычно используются для отопления дач и небольших загородных домов:

Талица 1: Зависимость высоты и диаметра дымохода от мощности котла

Мощность (кВт)	Диаметр (мм)	Высота (м)
18	130	7
28	150	8
45	150	9
65	200	10
90	250	11-13

При больших высотах дымоходов может наблюдаться ухудшение тяги. В таких случаях требуется купить и установить дымосос для бытового твердотопливного котла.

Фото 5: Дымосос для бытовых твердотопливных котлов

Если известна температура выходящих газов (ТемпГазов(К)) и статическая тяга, то минимально допустимую высоту дымохода можно высчитать по формуле:

СтатТяга(Па) — статическая тяга в Паскалях;
ТемпВоздуха(К) — температура наружного воздуха в Кельвинах. Для расчетов лучше использовать максимально высокую среднегодовую температуру;
ТемпГазов(К) — температура продуктов сгорания в Кельвинах на выходе из твердотопливного котла;

Пример: Проведем расчет высоты дымохода для котла на твердом топливе Buderus Logano G221 установленного в Московской области. Исходные данные для расчета следующие:

Мощность(кВт): 20кВт;
СтатТяга(Па): 20Па;
ТемпГазов(К): 523К (250 градусов Цельсия);
ТемпВоздуха(К): 291К (среднесуточная температура в Московском регионе для июля 18 градусов Цельсия);

Высота(м) = СтатТяга(Па)*ТемпГазов(К)*ТемпВоздуха(К)/3459*(ТемпГазов(К)-1.1*ТемпВоздуха(К)) = 20*523*291/3459*(523-1.1*291) = 4.3м

Монтаж и подключение дымоходной трубы

От того насколько правильно и безопасно будет выполнен монтаж дымохода, зависит срок службы твердотопливного котла и безопасность его владельца. Выполнение работ по установке и монтажу дымовой трубы лучше доверить профессионалам. Специалисты смогут выполить эти работы в соответствии со следующими правилами и нормами:

система дымохода должна полностью выводить все продукты сгорания;
сечение дымохода должно быть больше или равно сечению выходного патрубка котла на твердом топливе;
дымовая труба должны быть выполнена из антикоррозийной стали толщиной более 1мм;
для очистки от сажи в основании дымохода необходимо организовать специальный карман;
допускается не более трех поворотов трубы;
высота трубы нее менее 5м, а также не менее минимально допустимой для данной модели твердотопливного котла;

Также предъявляется ряд требований к расположению дымовой трубы на кровле:

Верхний конец должен возвышаться на менее чем на 50см над плоской кровлей или на 50см над парапетом, если парапет находится менее чем в 1.5 метрах.
Не ниже конька крыши при расположении менее чем в 3 метрах от него;
Если высота над уровнем крыши более 1.8м необходимо закрепить его растяжками;

Фото 6: Монтаж кирпичного дымохода в частном доме

Монтаж осуществляется по схеме снизу-вверх т.е. от твердотопливного котла к крыше. Существуют общие требования к монтажу таких систем и они регулируются СНиП-91. Вот основные правила которые нужно неукоснительно соблюдать:

При сборке секций сэндвич дымохода следует каждую внутреннюю трубу вставлять внутрь предыдущей, а каждую наружную наоборот поверх предыдущей. Такой метод сборки называется «по конденсату».
тыки секций необходимо скреплять хомутами.
Крепление к стенам и другим строительным конструкциям осуществляется с помощью кронштейнов.
Для обеспечения требований пожарной безопасности необходимо избегать контакта дымохода с газовыми трубами и электропроводкой. Необходимо также избегать контакта с элементами строения (кровля, перекрытия, обрешетка и т.д.) и выполнять от них отступ 150мм для изолированных труб и 300мм для неизолированных.
Горизонтальный участок трубы соединения с твердотопливным котлом длительного горения с водяным контуром должен быть наклонен в сторону котла. Угол наклона примерно 2см на каждый метр соединительной трубы.
Необходимо тщательно следить, чтобы соединения колен не попадали в перекрытия между этажами.
Во избежании конденсирования продуктов сгорания необходимо оборудовать участок проходящий через неотапливаемые помещения дополнительным утеплителем.
В нижней части дымохода устанавливается тройник с системой слива конденсата.

Использование секционных систем требует бережной и безопасной эксплуатации. Вот некоторые ограничения, которые необходимо соблюдать неукоснительно:

Запрещается использовать для растопки твердотопливного котла жидкое топливо;
Строго запрещается использовать дымоход для просушивания одежды или обуви;
При очистке дымовой трубы не рекомендуется выжигать сажу;
Запрещено использовать воду для тушения твердого топлива в топке котла.

Более подробно о том как правильно выбрать дымоход для котла на твердом топливе смотрите в видео:

В заключении хотелось бы еще раз отметить то, что расчет, установку, монтаж дымохода и его подключение к твердотопливному котлу лучше доверить профессионалам. От правильного и безопасного подключения зависит ваша жизнь и здоровье, также жизнь и здоровье ваших близких. Помните об этом!

Материалы труб в котельной — что выбрать?

Чем отличаются трубы отопления из разных материалов? Каковы особенности соединений и на что еще нужно обратить внимание при выборе?

Котел отопления выбран и куплен, можно приступать к проведению тепла в дом. Но как правильно выбрать трубы для отопительной системы? Ситуация примерно такая же, как и с котлами: производители нахваливают свою продукцию, а в магазинах пытаются продать то, что подороже. В интернете мнения разнятся еще сильнее.

Нет откровенно плохих труб. У каждой технологии свои плюсы и минусы, а качество всего трубопровода зависит от правильного сочетания материала труб и способа их соединения.

Чем отличаются трубы из разных материалов?

Металлические трубы бывают стальными и медными. Стенки таких труб тоньше, чем у пластиковых — при одинаковом внутреннем сечении они меньше в обхвате. Металл не подвержен кислородной диффузии и подходит для высокотемпературных участков отопительной системы. Трубы из металлов имеют самый низкий коэффициент линейного расширения. Это важно при изменении температуры в системе, так как влияет на соединения: как только горячая вода попадает в трубы, они расширяются.

Трубы из меди не подвержены коррозии. Но она может возникнуть из-за гальванического эффекта при соединении медных труб с другими металлами. Стоимость системы полностью из медных труб, соединений и радиаторов получается крайне высокой. Зато выглядит красиво и служит под сто лет (если в полном порядке все соединения). Излишки труб или испорченные отрезки не пропадут: даже если остатки не подходят для применения, их можно сдать как цветной лом.

Стальные трубы практически лишены недостатков, кроме коррозии. Срок службы обычной углеродистой стали в системах отопления не превышает 10-15 лет, поэтому если уж и выбирать сталь, то нержавеющую или оцинкованную. Такая система будет дорогой, но капитальной, и замены на вашем веку не потребует. Стальные трубы существенно тяжелее полимеров, что сказывается на монтаже: их сложнее делить на отрезки, подгонять и соединять.

Недорогие и прочные трубы отопления . Соединительные части для полипропиленовых труб тоже стоят копейки. Если посмотреть на процесс монтажа — кажется, что с ним справится даже новичок. Но у одних из самых распространенных труб есть существенные недостатки.

Полипропиленовые трубы, хоть и прочны, но не пластичны — их нельзя сгибать .
Продаются отрезками длиной в несколько метров, поэтому в таких системах много соединений .
Из-за теплового расширения нагретые трубы из полипропилена удлиняются и кривятся . Это нужно предусматривать, устанавливая крепления и компенсаторы.
Толстые стенки. Из-за этого при равном сечении она толще металлической или металлопластиковой.
Качество пайки соединений должно быть идеальным, иначе в системе будут заужения диаметра .

Полипропиленовые трубы бывают однослойными или армированными — стекловолокном или алюминием. Армирование снижает коэффициент линейного расширения. Алюминиевый слой выполняет еще одну важную функцию: барьер против кислородной диффузии.

Полипропиленовая труба в разрезе

Сшитый полиэтилен, или PEX — пластичный материал, легко гнется, при этом не ломается. Это сильно сокращает количество соединений в трубопроводе. Благодаря пластичности такую трубу практически невозможно сломать , а тем более сделать это случайно. Если трубу резко согнуть до образования залома, то ее форму легко восстановить — нужно всего лишь прогреть это место горячим воздухом. «Эффектом памяти» обладают все виды труб из сшитого полиэтилена. Для защиты от кислородной диффузии трубы на заводе покрывают слоем специального материала.

Своими качествами материал обязан технологии, при которой звенья молекул полиэтилена обретают поперечные связи. Важный параметр трубы из сшитого полиэтилена — доля (степень) сшивки . Он говорит о количестве поперечных связей на единицу объема полиэтилена. Чем выше этот показатель, тем труба надежнее и тем лучше показатель удлинения на разрыв. Есть четыре способа сшивки, каждый из них обозначается литерой (a, b, с или d) после аббревиатуры PEX — например, PEX-a . У PEX-a количество молекул, охваченных поперечными связями достигает 75%, у остальных типов — немного меньше.

Минусами труб из сшитого полиэтилена можно назвать высокий показатель температурного расширения и неспособность держать форму изгиба , заданную при монтаже. Поэтому используют крепления и компенсаторы или выбирают скрытую прокладку.

Труба из сшитого полиэтилена в разрезе

— А если используется антифриз вместо воды?

Не рекомендуется использовать антифризы в трубах из оцинкованной стали. Антифриз постепенно разрушает внутренний слой — в теплоносителе может появиться осадок. В зависимости от типа антифриз может приводить к образованию газа в трубе.

Металлопластиковая труба состоит из двух слоев полиэтилена, между которыми есть алюминиевый слой, закрепленный клеем. Металлопластиковые трубы пластичны и запоминают форму, поэтому их можно сгибать . Они упакованы в многометровые бухты — можно создавать длинные отрезки трубопровода без соединений . Благодаря низкому коэффициенту теплового расширения металлопластиковые трубы прекрасно подходят для скрытой прокладки. Но и на открытых участках они выглядят лучше, чем полипропиленовые — их можно сделать идеально ровными. Воздух не проходит через металлический слой, поэтому о диффузии можно не беспокоиться.

Недостатки металлопластика проявляются в низкокачественных трубах. Из-за сложной конструкции дешевые поделки быстро приходят в негодность — слои деформируются и расходятся.

Деформация внутри металлопластиковой трубы

— Слышал, что материал труб может влиять на воду — это правда?

Медь обычно не используется в водоснабжении и водоподготовке. В воде может появться металлический привкус. А еще придется следить за параметрами воды — например, жесткостью и водородным показателем (pH). Если они не соответсвуют нормам для медных труб, использовать их нельзя.

Особенности соединения труб

Дедовский способ для соединения стальных труб надежен, но морально устарел . В газовой котельной это небезопасно. Приваривать трубы в труднодоступных местах ужасно неудобно, а разлетающиеся искры портят отделку. Сварка не рекомендуется для оцинкованных труб, так как снимает защитный слой.

Пайка полипропиленовых труб необычайно популярна из-за доступности: недорогой паяльник может позволить себе любой мастер, технология кажется простой в освоении. Главный минус — ее легко нарушить. Например, если перегреть соединяемые части, то труба внутри фитинга оказывается искривленной, а ее сечение заужается. Это замедляет скорость прохождения жидкости в системе . После того, как соединение выполнено, качество работы проверить невозможно.

Как это выглядит. На двухсторонний паяльник надеваются две заготовки — труба и муфта. За несколько секунд нагрева внутренняя поверхность у муфты и внешняя у трубы плавятся. Заготовки снимаются с раскаленных насадок и совмещаются. Через полминуты соединение готово. Проблема в том, что всё делается руками, и от их твердости в прямом смысле зависит качество соединения. Насколько это просто выглядит, столько сложностей подстерегает мастера при монтаже. Только многолетний опыт позволяет собирать такую отопительную систему без серьезных ошибок, но из-за доступности технологии полипропиленовыми трубами занимается масса новичков-самоучек.

Полипропиленовые трубы, соединенные методом пайки

Для соединения медных труб тоже может применяться пайка, но это совсем другая технология. Труба и фитинг нагреваются газовой горелкой, а герметичность обеспечивает припой — он плавится и заполняет полости.

Пример пайки медных труб

Обжимное соединение создается при помощи компрессионного фитинга . Особенность в том, что соединение разборное, то есть — обслуживаемое . Компрессионные фитинги применяют на всех видах труб. Способ быстрый и вполне современный, но требует опыта. Герметичность и надежность соединения во многом зависит от состояния уплотнительных колец и резиновой прокладки, которые можно повредить трубой или давлением. Такое соединение нужно проверять и раз в несколько лет подтягивать гайку.

Еще одно «холодное», но по сравнению с обжимом неразъемное соединение . Фитинг намертво закрепляется вокруг трубы специальным инструментом — радиальным прессом. Это более точная работа, чем ручная пайка: для каждого диаметра труб применяются отдельные клещи, а усилие управляется автоматикой. В результате получается плотное и надежное соединение, которое прослужит десятки лет. Опрессовка применяется на всех видах труб.

Пример опрессовки труб

Применяется на стальных трубах, особенно на оцинкованных. Основная сложность заключается в процессе нанесения резьбы, который существенно удлиняет процесс монтажа по сравнению с другими способами.

Руководитель компании «Энергобыт Сервис» Денис Ханнанов:

По своему опыту, мы рекомендуем клиентам соединения методом опрессовки. Если соблюдать технологию монтажа, то качество таких соединений не вызывает вопросов. Более чем за пять лет работы протечек не было. В плане удобства и скорости установки пресс-фитинги — одна из самых лучших технологий. В отличие от пайки, где трубы соединяются последовательно, опрессовка позволяет сначала проложить трубы, и только потом соединять их. Для клещей пресса неудобных или труднодоступных мест не существует, тогда как громоздким паяльником работать сложно в любом стесненном пространстве.

Кроме способа монтажа и умения инженеров, крайне важен выбор материалов. Их качество зависит от производителя. Опыт показывает, что самые надежные трубы и соединения к ним производят в Европе, в частности в Германии. По немецким стандартам только неразборные пресс-соединения пригодны для скрытой прокладки.

Со временем мы стали постоянно использовать пресс-фитинги немецкой компании Viega, довольны их качеством. Технологию пресс-соединений Viega Megapress освоили быстро и полностью перешли на нее. Другие производители труб и соединений, с продукцией которых мы работаем: Rehau, Oventrop, Uponor. «Энергобыт Сервис» дает гарантию на свою работу. Поэтому мы в первую очередь заинтересованы в безаварийности и долговечности трубопровода, который монтируем.

Монтаж радиаторов отопления при помощи пресс-фитингов Viega инженерами «Энергобыт Сервиса».

Выдержат ли трубы температуру в системе отопления?

Металлические трубы можно устанавливать на любых участках отопительной системы. С полимерными сложнее: нужно изучать маркировку и рекомендации производителя. Но есть и общие рекомендации. На выходе из котла, где температура теплоносителя достигает 80-90˚, используйте стальные или медные трубы . Полимерные трубы на высокотемпературных участках сразу не потекут, но прослужат максимум год, затем начнут разрушаться.

Какие трубы нужно утеплять?

Утепление позволяет снизить теплопотери и защитить трубы и соединения от конденсата. В котельной утепляют все открытые участки труб , чтобы она не превращалась в самое теплое помещение в доме, а максимум тепла доходило до радиаторов. Чаще всего используется теплоизоляционный материал из вспененного полиэтилена, который просто надевается на трубу. Особенно важно утепление труб при укладке в стяжку . Теплоизоляция здесь работает в том числе и как защита при температурном расширении.

Выводы:

Выбор труб — еще не всё. Плюсы труб из определенного материала могут быть сведены на нет плохим монтажом — как выбором способа соединений, так и качеством их исполнения. Невозможно проверить качество пайки соединений полиэтиленовых труб, а именно в таких системах соединений больше всего. Где-то обязательно будет заужен диаметр, где-то скоро потечет.
Не ведитесь на ценник. Разные виды труб могут существенно отличаться в цене. Полипропилен и металлопластик пользуются популярностью из-за своей дешевизны. Но в отоплении, как нигде, действует правило «скупой платит дважды». Дешевые трубы в итоге выйдут вам дороже. Они могут быть низкокачественными или поддельными. Выбирайте продукцию и технологии известных европейских брендов.
Соблюдайте требования производителя по температуре и давлению. На подающем участке трубопровода от котла к коллектору, гидрострелке или бойлеру используйте металлические трубы, полимерные долго не выдержат условий высокотемпературного контура. Даже небольшое превышение указанной документации к полимерным трубам температуры приведет к значительному сокращению срока эксплуатации.
Материалы трубопровода влияют на воду и друг на друга. Не используйте трубы из нескольких металлов в одном контуре и не соединяйте между собой трубы из разных материалов. Медь не подходит для горячего и холодного водоснабжения.

Советы по выбору отопительных труб для частного дома по диаметру

Знакомство с техническим термином «диаметр трубы» начинается с планирования домашней отопительной системы. Обычно с выбором вида трубопровода проблем не возникает, а вот с вычислением нужного диаметра начинаются затруднения. Приходится обращаться за разъяснениями и консультациями к опытным инженерам – сантехникам или к специалистам, практикующим монтаж автономного отопления.

Однако не всегда удается получить точный однозначный ответ — какой диаметр трубы лучше использовать для отопления частного дома. В кратком обзоре статьи содержится необходимая информация о том, как для эффективной работы домашнего отопления самостоятельно рассчитать диаметр труб.

Главные критерии выбора труб

Тепловая способность автономной отопительной сети зависит не только от бренда торговой марки котла и длины радиаторных батарей, но и от вида материала трубопроводной арматуры.

Трубы для индивидуального отопления следует выбирать по следующим критериям:

Учет типа прокладки трубопровода. Монтаж линии разводки производится открытым и закрытым (встроенным) способом, а в случае ремонта без особых сложностей можно заменить поврежденный участок. Закрытый способ применяют для обогревательной системы «теплый пол» или когда по эстетическим требованиям дизайна интерьера трубную разводку нужно «спрятать» в конструкции стены или пола.
Вид обогревающей сети. Это может быть автономный источник тепла или централизованная отопительная магистраль с циркуляцией теплоносителя принудительным или естественным способом.
Показатель максимальной температуры теплоносителя. В регионах с суровыми климатическими условиями обогревательный контур рассчитывают на максимальную температуру теплоносителя.
Конфигурация трубной разводки. Тепловая система дома с прокладкой отопления в одну линию последовательно от одного отопительного прибора к другому называется однотрубной. Двухтрубная конфигурация предусматривает прокладку труб отопления к радиаторам каждой комнаты или помещения. Вторая конфигурация дает возможность обитателям квартиры самостоятельно отключать отопительные приборы в каждом конкретном помещении.

По этим основным правилам выбирают вид отопительной трубы для каждого конкретной частного дома или квартиры.

Влияние типа и размера трубы на работу системы

Эффективная работа автономного отопления во многом зависит от правильного выбора поперечного сечения линии отопления. От этого показателя зависит пропускная способность трубопровода. Эта характеристика показывает — какое количество горячей воды при постоянной скорости теплоносителя пройдет за одну единицу времени. В контурах отопления при постоянном расходе жидкости и снижении диаметра магистрали в коммуникациях происходит увеличение скорости движения жидкости. Примером может служить домашняя отопительная сеть с котлом, оборудованным насосом с принудительной циркуляцией подогретой воды. В этом случае происходит увеличение скорости потока теплоносителя на участках линии с небольшим диаметром. На участках системы с трубами большего поперечного снижения скорость замедляется.

При снижении показателя ниже 0,25 м/сек появляется риск образования в системе воздушных пробок, показатель скорости выше нормативного приводит к появлению шума в системе.

Большое влияние на скорость движения теплоносителя,а также на снижение напора оказывает шероховатость внутренней полости труб. Для примера можно сравнить показатели двух видов материалов:шероховатость новой стальной трубы диаметром 50 мм составляет 0,1 мм, а полимерных изделий такого же диаметра – 0,005 мм.Скорость передвижения жидкости по новым стальным трубам ф*50 мм равна 0,7 м/сек, для полимерных труб этот показатель составляет 22 м/сек.

Разновидности труб для отопления: плюсы и минусы материала

Современные автономные системы отопления монтируются из металлических или пластиковых труб. Термин «металл» объединяет несколько видов: сталь, нержавейку или медь. Категория пластиковых труб более обширна, они изготавливаются из полипропилена, металлопластика, сшитого полиэтилена.

Таблица 1. Сравнительные эксплуатационные характеристики основных видов отопительных труб.

Материал	Температура теплоносителя, град С	Шероховатость, мм	Потери давления, Па/м	Линейное расширение, мм/м2*град
Сталь	Не ограничена	0,07	5	0.012
Металлопластик	95	0,004	1,5	От 0,025 до 0,03
Полиэтилен	90	0,007	1,8	От 0.15 до 0,17
Полипропилен	70	0,01	2,0	От 0.15 до 0,17

Металлические изделия

Несколько десятилетий назад металлическими трубопроводами были оборудованы практически все системы обогрева многоэтажных и частных домов. Для изготовления использовались следующие виды материалов:

Полимерные трубы

В настоящее время отопительные трубы из полимеров находятся вне конкуренции. Ими заменяют устаревшие стальные трубопроводы и применяют для прокладки новых тепловых сетей многоэтажных зданий, частных домов и квартир.

В отопительных системах применяют разные модификации полимерных изделий:

Сшитый полиэтилен. Основное достоинство – термическая устойчивость материала, прочность соединений, низкий коэффициент гидравлических потерь. Для отопления применяют изделия с внутренним армированием, сохраняющим первоначальную форму трубы при длительном воздействии теплоносителя с высокой температурой. Большой плюс полиэтиленовых коммуникаций – монтаж производится без специального инструмента и оборудования.
Металлопластик. Трубная модификация отличается многослойной структурой из двух слоев сшитого полиэтилена, клеевой оболочкой и алюминиевой вставкой. За счет такой конструктивной особенности достигается высокая устойчивость к высокой температуре подогретой воды, появляется возможность изгибать металлопластиковую трубу в любом направлении, а значит, сокращать количество соединяющих фитингов.
Полипропилен. Главное ограничение таких труб состоит в том, что они могут выдерживать температуру теплоносителя до 70 градусов. Значительный коэффициент теплового линейного расширения в комплексе высокой текучестью материала приводит к провисанию магистрали и ее деформациям. Поэтому полипропиленовые трубы нуждаются в установке дополнительных крепежных элементов. Основные плюсы — простота сборки и невысокая стоимость материала.

Таблица 2. Основные различия полимерных отопительных труб.

Технические показатели полимерных труб	Трубы из сшитого полиэтилена	Полипропиленовые трубы	Металлопластик
Стоимость 1пог. метра и соединительных фитингов	Средняя стоимость	Самая низкая стоимость	Самый дорогой вариант
Удобство монтажа	Монтаж специальными гильзами и фитингами	Монтаж специальным сварочным оборудованием	Муфтовые соединения или неразборные пресс-фитинги
Виды типоразмеров	От 12 до 25 мм	Большой выбор типоразмеров	Диаметры до 50 мм
Степень линейного удлинения	При максимальной температуре носителя 1 метр трубы удлиняется на 2 мм	Высокий коэффициент линейного удлинения. Исключение составляют армированные трубы – 0,26 -0,3мм/м	Не более о,25 мм/м
Термическая устойчивость	От 50 до 100 град.	До 120 град.	95 град.
Гибкость	В разогретом состоянии трубы хорошо гнутся	Гибкость минимальная. Для поворотов и изгибов линии требуются угловые фитинги и отводы	Хорошая гибкость
Нормативный срок службы	До 50лет	Не менее 25 лет	От 15 до 25 лет
Устойчивость при замораживании системы	Многократные цикли размораживания	Многократные цикли размораживания	До 3-х циклов

Оптимальный размер, температура и давление

В частном доме подключение отопительных элементов производится трубами различного диаметра. В качестве примера можно рассмотреть изделия из пропилена, как наиболее популярного материала создания домашней отопительной системы.

Чтобы узнать, какой диаметр полипропиленовых труб нужен для отопления частного дома нужно учитывать рекомендации:

Трубопроводы 16 мм рекомендованы для прокладки линии к одному или двум радиаторам.
20 мм — применяют для группы радиаторов общей мощностью до 7 кВт.
25 мм — выполняют подключение от 5 до 8 единиц радиаторов с общей тепловой мощностью 11 кВт.
32 мм – подключается один этаж или целый дом с количество радиаторов 12 штук с тепловой мощностью до 19 кВт.
40 мм – для создания тепловой сети частного дома с 20 радиаторами (30 кВт)

Средняя температура носителя в автономной системе отопления составляет от 30 до 90 градусов. При колебании наружной температуры, регулировку подогрева воды производят с учетом создания комфортных условий в помещении.

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.

Как правильно подобрать диаметр трубы для отопления дома?

Выбор диаметра трубы для отопления дома – серьёзная ответственная задача, и подходить к ней нужно не спеша; основательно всё взвесив и просчитав. В данной статье мы будем рассматривать системы с так называемой «принудительной циркуляцией». В такой системе движение воды происходит благодаря специальному «циркуляционному насосу», который работает без остановок.

Необходимые данные для расчета

Основная задача отопительных труб – доставить тепло к нагреваемым элементам (радиаторам) с минимальными потерями. От этого и будем отталкиваться при выборе правильного диаметра трубы для отопления дома. А вот чтобы рассчитать всё верно, нужно знать:

длину трубы;
потери тепла в здании;
мощность элементов;
какая будет разводка труб (естественная, принудительная, однотрубная или двухтрубная циркуляция).

Следующим пунктом после того, как у Вас на руках будут все вышеперечисленные данные, необходимо будет набросать общую схему: как, что и где будет расположено, какую тепловую нагрузку будет нести каждый отопительный элемент. Затем можно будет начинать высчитывать нужное сечение диаметра трубы для отопления дома.
Также следует быть внимательным при покупке:

металлопластиковые и трубы из стали маркируются по размеру внутреннего диаметра, тут проблем нет;
а вот полипропиленовые и медные – по внешнему диаметру. Следовательно, нам нужно либо измерять внутренний диаметр самостоятельно с помощью штангенциркуля, либо – от внешнего диаметра трубы для отопления дома отнять толщину стенок.

Не забывайте об этом, потому как нам нужен именно «внутренний диаметр трубы для отопления дома» чтобы всё рассчитать верно.

Выбираем диаметр для Вашего отопления

Не рассчитывайте на то, что вы сразу сможете правильно подобрать нужный Вам диаметр трубы для отопления дома. Дело в том, что получить желаемую эффективность можно разными путями.

Теперь более подробно. Что самое важно в правильной системе отопления? Самое важное — это равномерный нагрев и доставка жидкости во все нагревательные элементы (радиаторы). В нашем случае этот процесс постоянно поддерживает насос, благодаря которому за конкретный временной промежуток, жидкость движется по системе. Следовательно, выбирать мы можем только из двух вариантов:

купить трубы большого сечения и, как следствие, небольшая скорость подачи теплоносителя;
либо трубу маленького сечения, естественно давление и скорость движения жидкости при этом возрастёт.

Логически конечно лучше выбрать второй вариант диаметра труб для отопления дома, и вот по каким причинам:

при наружной прокладке труб, они будут менее заметны;
при внутренней прокладке (например, в стене или под полом), канавки в бетоне будут более аккуратные, и долбить их проще;
чем меньше диаметр изделия – тем оно, естественно, дешевле, что тоже немаловажно;
при меньшем сечении трубы общий объём теплоносителя также уменьшается, благодаря чему мы экономим топливо (электроэнергию) и снижаем инерционность всей системы.

Да и работать с тонкой трубой намного легче и проще, чем с толстой.

Формула расчета диаметра трубы для отопления дома

Для примера подберём сечение для трубы из меди в прямой зависимости от того насколько мощные радиаторы.

Все трубы изготавливаются по ГОСТу. Следовательно, заранее известны все диаметры, а также объем полезного тепла, которое они могут пропустить через себя в зависимости от сечения и давления. Поэтому не нужно рассчитывать каждый раз то, что уже давно посчитано и записано в специальных таблицах. Всё что требуется — это просто найти подходящую Вам таблицу с данными и по ней подобрать диаметр трубы для отопления дома.

Как создавались такие таблицы? Да очень просто. Берёте вот эту формулу для расчёта диаметра трубы, считаете, а результат – записываете, и так для всех сечений:

В которой:
V – скорость жидкости в трубе (м/с);
Q – нужное количество тепла для обогрева (кВт);
∆t — разница между обратной и прямой подачей (С);
D – диаметр трубы (мм).

Можете сами попробовать всё посчитать.

Известно, что в индивидуальных системах отопления теплоноситель движется со скоростью 0,2-1,5 м/с. Также известно, что идеальная скорость должна быть в пределах 0,3-0,7 м/с. Если скорость больше, чем оптимальные показатели, то возрастает шумность, а если меньше – то могут появиться воздушные пробки. Для этого и существуют уже готовые таблицы. В них выбираем подходящую нам скорость.

Существуют таблицы для медных, полипропиленовых, металлических и металлопластиковых труб. В них есть уже готовые решения для работы в режиме средних и высоких температур. Для ясности, давайте разберёмся на конкретных примерах.

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:

Второй этаж по аналогии:

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.

Важно! Из лично опыта могу сказать, на диаметр трубы в 20 мм лучше переходить, когда тепловая нагрузка будет не 5 кВт, а 3 кВт.

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

Если Вы решили, что для системы отопления будете использовать металлические трубы, то нужно учитывать, что они теряют тепло. На небольших участках, это практически не заметно. 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:

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

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.

Где брать таблицы?

Тут как раз всё просто. Обычно все подробные таблицы со всеми нужными данными можно посмотреть (или скачать себе) на сайтах производителей труб. Но бывает, что таблиц всё-таки нет. Можно выйти из такой ситуации следующим образом. Если нет таблиц для внешнего диаметра – то берёте для внутреннего, и рассчитываете по ней. Да, будут неточности, но, как показывает опыт, для принудительной циркуляции они совсем незначительны и допустимы.

Проанализировав огромное количество уже установленных и прекрасно работающих систем, специалисты заметили определённую закономерность по выбору сечения трубы. Она подходит в основном для малогабаритных автономных систем.

В частных домах, трубы, которые выходят из котла, чаще всего по размерам встречаются одна вторая и три четверти. Такой диаметр трубы для отопления дома используют до первой развилки, а на каждой следующей уменьшают сечение ровно на один шаг. Но такой способ применим только для квартир и одноэтажных домов, для многоэтажек, увы, придётся всё очень тщательно рассчитывать.

Если у нас частный дом или квартира, автономное отопление не более чем на 5-8 радиаторов и на 2-3 развилки, мы легко можем рассчитать всё сами. Нам понадобиться знать, в какой мере мощная каждая отопительная точка, потери тепла в помещении и хорошая таблица для подбора диаметра трубы.

Однако, как уже стало понятно, рассчитать сложную многоуровневую систему с многочисленными стыками и развилками доверьте опытным специалистам. Ну, а если Вы всё же решились сделать всё сами, то хотя бы почитайте статьи, такие как наша и проконсультируйтесь у специалистов.

голоса

Рейтинг статьи