Влияние диаметра труб на КПД для системы отопления в частном доме
Ошибочно полагаться на принцип «больше — лучше» при выборе сечения трубопровода. Слишком большое сечение трубы ведёт к снижению давления в ней, а значит и скорости теплоносителя и теплового потока.
Более того, если диаметр слишком велик, у насоса попросту может не хватить производительности для перемещения такого большого объёма теплоносителя.
Важно! Больший объём теплоносителя в системе подразумевает высокую суммарную теплоёмкость, а значит времени и энергии на его подогрев будет затрачиваться больше, что также влияет на КПД не в лучшую сторону
Подбор сечения трубы: таблица
Оптимальное сечение трубы должно быть минимально возможным для данной конфигурации (см. таблицу) по следующим причинам:
Однако, не стоит переусердствовать: помимо того, что маленький диаметр создаёт повышенную нагрузку на соединительную и запорную арматуру, он также не в состоянии перенести достаточно тепловой энергии.
Чтобы определить оптимальное сечение трубы, используется следующая таблица.
Фото 1. Таблица, в которой значения приведены для стандартной двухтрубной схемы системы отопления.
Отопление частного дома – диаметр труб, принципы проектирования системы
За стартовую точку принимается вход-выход отопительного агрегата. Из металла всегда делают начальный отрезок (от выхода – около 1,5 метров). После первого ответвления делается разводка веток системы. Как правило, каждый последующий участок (ответвление) по своему сечению меньше предыдущего: ветвление дюймовой центральной трубы, например, выполняется изделием 3/4 дюйма, а следующий отрезок – полудюймовым. Такой принцип монтажа носит название «заужение диаметра трубы отопления». Но в настоящее время далеко не все мастера являются его сторонниками.
Если система предусматривает использование охлажденной жидкости, схема монтажа аналогична. Единственное отличие заключается в том, что она идет к входному отверстию отопительной установки.
Температура отопительных изделий и показатель давления
Каких-либо строгих нормативов на температуру теплоносителя в автономных системах отопления нет. Показатель такового зависит от возможности теплопередачи радиаторов и потребностей пользователя. Наиболее высокое значение указанного показателя отмечается у батарей из алюминия, минимальное – у тех, которые сделаны из чугуна.
А вот давление теплоносителя не менее важно, чем подбор диаметра трубы для отопления. Его величина должна находиться в пределах 1,5–2 атмосфер. При более высоком давлении в системе высока вероятность критических для ее функционирования явлений
Избежать проблем помогает установка расширительного бака
При более высоком давлении в системе высока вероятность критических для ее функционирования явлений. Избежать проблем помогает установка расширительного бака.
Зачем чаще всего сужают диаметр труб?
- Уменьшить расходы на монтаж и закупку комплектующих;
- Уменьшается диаметр отверстий в простенках, перекрытиях;
- Упрощается и ускоряется монтаж;
- Уменьшается объем теплоносителя в трубах;
- Уменьшается тепловая инерционность системы отопления;
- Повышение скорости движения теплоносителя;
- Уменьшается объем бетона, необходимый для заливки труб в полу (частные случаи).
Однако, несмотря на имеющиеся преимущества сужения диаметра, такое решение может вызвать сбой системы отопления, поломки, аварии, невыход на проектную мощность и прочие последствия. Каждая система должна проектироваться с учетом технических условий и индивидуальных особенностей системы, подключенного отопительного, насосного и иного оборудования, выбранной системы трубопроводов и прочих факторов.
Пример расчета отопительной системы
В большинстве случаев, выполняется упрощенный расчет исходя из таких параметров как количество помещения, уровень его утепленности, разницы потока температур и скорости теплоносителя в подводящем и отводящем трубопроводе.
Диаметр трубы для отопления с принудительной циркуляцией определяется в таковой последовательности:
определяется суммарное количество тепла, которое нужно подать в помещение (тепловая мощность, кВт), возможно ориентироваться и на табличные данные;
задавшись скоростью перемещения воды, определяют оптимальный D.
Расчет тепловой мощности
Как пример будет выступать стандартная помещение с размерами 4,8х5,0х3,0м. Отопительный контур с принудительной циркуляцией, нужно выполнить расчет диаметров труб отопления для разводки по квартире. Главная расчетная формула выглядит так:
в формуле использованы такие обозначения:
- V – количество помещения. В примере он равен 3,8•4,0•3,0 = 45,6м 3 ;
- ?t– отличие между температурой на улице и в помещении. В примере принято 53?С;
К –особый коэффициент, определяющий степень утепленности здания. В общем случае его значение находится в диапазоне от 0,6-0,9 (употребляется действенная теплоизоляция, кровля и пол утеплены, установлены как минимум двойные стеклопакеты) до 3-4 (постройки без теплоизоляции, к примеру, бытовки). В примере употребляется промежуточный вариант – квартира имеет стандартную теплоизоляцию (К = 1,0 – 1,9), принято К = 1,1.
Итого тепловая мощность должна быть равна 45,6•53•1,1/860 = 3,09кВт.
Возможно воспользоваться табличными данными.
Определение диаметра
Диаметр труб отопления определяется по формуле
Где использованы обозначения:
- ?t– отличие температур теплоносителя в подающем и отводящем трубопроводах. Учитывая то, что подается вода при температуре порядка 90-95?С, а остыть она успевает до 65-70?С, перепад температур возможно принять равным 20?С;
- v –скорость перемещения воды. Нежелательно, дабы она превышала значение 1,5 м/с, а минимальный допустимый порог – 0,25 м/с. Рекомендуется остановиться на промежуточном значении скорости 0,8 – 1,3 м/с.
Значение Dвн в примере составит v354•(0,86•3,09/20)/1,3 = 36,18 мм
В случае если обратить внимание на типоразмеры, к примеру, ПП трубопровода, то видно, что для того чтобы Dвн нет. При таких условиях выбирается легко ближайший диаметр пропиленовых труб для отопления
В этом примере возможно выбрать PN25 с Двн 33,2 мм, это приведет к маленькому повышению скорости перемещения теплоносителя, но она все равно останется в допустимых пределах.
Особенности отопительных систем с естественной циркуляцией
Основное их отличие пребывает в том, что в них не употребляется циркуляционный насос для давления. Жидкость перемещается самотеком, по окончании нагрева она вытесняется наверх, после этого проходит через радиаторы, остывает и возвращается к котлу.
В сравнении с системами с принудительной циркуляцией, диаметр труб для отопления с естественной циркуляцией должен быть больше. База расчета в этом случае пребывает в том, дабы циркуляционное давление превышало утраты на местные сопротивления и трение.
Чтобы любой раз не высчитывать значение циркуляционного давления, существуют особые таблицы, составленные для различных перепадов температур. К примеру, в случае если протяженность трубопровода от котла до радиатора образовывает 4,0 м, а перепад температур – 20?С (70?С в отводящем и 90?С в подающем), то циркуляционное давление составит 488 Па. Исходя из этого подбирается скорость теплоносителя, методом трансформации D.
При исполнении расчетов своими руками необходим и проверочный расчет. Другими словами вычисления ведутся в обратном порядке, цель проверки – установить не превышают ли утраты на местные сопротивления и трение циркуляционное давление.
Выбор диаметра трубы для отопления
Осуществляя выбор комплектующих для монтажа отопления в жилых помещениях, следует принимать во внимание механические и физические параметры материалов, использованных для производства труб
Кроме того, важно учесть диаметр коммуникаций, а также общую длину системы
Первый показатель обуславливает её гидродинамику. Если сечение труб подобрано неправильно, при эксплуатации системы будут фиксироваться существенные затраты тепловой энергии, при этом в отапливаемых помещениях будет наблюдаться низкая температура.
Некоторые уверены, что для обеспечения качественной циркуляции теплоносителя диаметр труб для отопления желательно выбирать как можно большим. Специалисты опровергают данное утверждение, так как завышенное сечение становится причиной уменьшения давления ниже принятых стандартов. А это снижает температуру в батареях и отапливаемом ими помещении.
Размер трубы для отопления: основные величины
Определяясь с коммуникациями, нужно учитывать ключевые параметры труб, к коим относят:
наружный диаметр – он важен, когда планируется устанавливать изделия из меди или полиэтилена;
внутреннее сечение – базовый размер, который следует брать во внимание, осуществляя подбор диаметра трубы для отопления;
толщина стенки – определяется как половина разницы между внешним диаметром и внутренним;
условный проход – величина, позволяющая производить требуемые расчеты, данный показатель практически никогда не совпадает с внутренним истинным сечением, так как под ним понимают усредненный размер диаметра арматуры и трубы в свету.
Выбираем подходящий размер: от маленького до большого диаметра (наружного и внутреннего)
Но на практике, при быстром строительстве к таким методам прибегаю редко, используют стандартный диаметр металлопластиковых труб для водоснабжения. Выбирают из таких классических вариантов:
- Диаметр в 1.5 сантиметра;
- Один сантиметр.
Стояк в многоэтажных квартирах делают глядя на внутренний размер:
- 5 сантиметра;
- Размер в 2 сантиметра.
Учтите, что внутренний диаметр водопроводной трубы выбирается не наобум. Если в доме планируется разводка водопровода сложного характера и заметно, что проявиться заужение диаметра трубы водопровода, то заранее выбирайте варианты большого диаметра. В этом случае напор получиться равным в каждом участке водопровода и не сможет меняться из-за стыков, поворотов и изгибов.
Учтите, что глупо делать разводку канализации с внешний размером большим, чем имеет стояк в доме – давление в системе снизиться и напор в кране упадет. Но даже учитывая этот фактор редко приходиться пользоваться сложными формулами для инженерного анализа.
Какие нужны параметры
В описании характеристик на конкретную трубу могут встретиться следующие параметры:
- Внутренний диаметр — основной фактор, влияющий на производительность системы и учитывающийся в расчёте.
- Внешний — измеряется по внешней окружности трубопровода, влияет на то, какие отверстия потребуется сверлить в стенах и перекрытиях.
- Номинальный, или условный — приблизительно совпадает с внутренним сечением трубы, выбирается из фиксированного ряда чисел по ГОСТу, обозначается как DN 100. Для распространённых значений иногда так же обозначается как диаметр резьбы в дюймах, например: 1/2″, 3/4″.
Процедура расчёта, чтобы подобрать размер
Рассмотрим пример типового расчёта сечения трубопровода для обогрева комнаты 40 м 2 .
- Вычислим оптимальное количество энергии для прогрева помещения. Для средней полосы, утеплённого дома и потолков не выше 3 метров, на 10 м 2 площади требуется 1 кВт тепла. Или для 40 м 2 — 4 кВт.
- Берём 20% запас (на случай непредвиденных теплопотерь в виде открытых окон и других факторов): 4*1,2 = 4,8 кВт, или 4800 Вт. Под каждым окном в помещении должен стоять радиатор отопления. Допустим, в нашей комнате 3 окна, тогда это 3 радиатора, каждый по
1,6 кВт.
Внимание! Тепловая мощность указывается в техпаспорте на батарею отопления. Можно использовать более мощный радиатор, но не наоборот, иначе помещение не будет прогреваться достаточно эффективно
Теперь обращаемся к таблице и находим в ячейках самое близкое значение мощности к расчётному, округляя в большую сторону.
Согласно таблице, это 5518 Вт и нужно использовать трубопровод с сечением равным 12 мм, а скорость движения теплоносителя составит 0,6 м/с.
Несмотря на присутствие в ячейках других близких значений, используют значения из ограниченной синим цветом зоны, которая заключает в себе приемлемые значения скорости жидкости в трубопроводе.
Подходящая скорость протока теплоносителя по трубам — от 0,3 до 0,7 м/с. Меньшая — приведёт к медленному обогреву помещения и неравномерному прогреву радиаторов, а при большей жидкость просто не будет успевать прогреваться до установленной температуры в теплообменнике котла и создавать ощутимый шум.
Особенности выбора в частном доме
В случае наличия центральной отопительной магистрали, подбор диаметра проводится аналогично квартирным отопительным системам. Однако если вы проектируете автономное отопление в частном доме, то необходимо принять в расчёт тип циркуляции теплоносителя: естественный или принудительный.
Принудительная циркуляция жидкости не так привередлива к выбору сечения трубопровода, а вот работа самотёчной системы с естественной циркуляцией очень сильно зависит от диаметра труб на различных участках.
Типовые решения
Для подачи воды от скважины к дому используют трубы из ПНД – полиэтилена низкого давления, металлопластика, полипропилена и меди.
Трубы из ПНД – полиэтилена низкого давления
Материал отличается простотой сборки, не требуется никаких инструментов. Используют только специальные недорогие фитинги, которые затягиваются вручную, обеспечивая герметичность соединений.
Трубы из ПНД не лопнут, даже если в них замерзнет вода. Подходят только для холодной воды, поэтому оптимальны для введения воды в дом.
Трубы из полиэтилена низкого давления.
Из ПНД можно и полностью изготовить систему водоснабжения. Такое решение подходит в случае создания только системы ХВС, холодного водоснабжения помещений.
Для получения горячей воды в этом случае используются электрические водонагреватели.
Такая схема водоснабжения применяется в домах для сезонного проживания или в нежилых постройках, таких как баня, летняя кухня и т.п. Внутри дома используют другие виды материалов.
Трубы из металлопластика
Гибкость этого материала делает его монтаж несложным, можно обеспечить минимально возможное количество стыков и соединений, для него достаточно пресс-фитингов и обыкновенного разводного ключа. Пригодны для использования в системах горячего водоснабжения
К недостаткам металлопластика можно отнести необходимость периодической подтяжки резьбовых соединений. Эстетически металлопластик также не выдерживает конкуренции с трубами из меди или нержавеющей стали. Такие трубы дополнительно закрываются декоративными панелями.
Трубы из полипропилена
Еще одним типовым решением может быть использование труб из полипропилена. Долговечность этого материала достигает 50 лет. Выпускаются армированными и неармированными.
Однотрубный контур
Прежде чем выполнять подбор диаметра отопительных труб, учтите различие между двумя видами однотрубных контуров – гравитационным и с принудительной циркуляцией.
В самотечной системе с открытым расширительным баком используются трубы с большим рабочим проходом. Для полипропиленовых изделий минимальный внешний диаметр составляет 32 мм.
Чтобы обеспечить равномерное движение теплоносителя, на некоторых участках нужно использовать трубы меньшего диаметра. Сбалансированный контур в большом доме требует сложных гидротехнических расчетов.
Сравнение систем с однотрубным и двухтрубным контуром
К преимуществам однотрубной системы подключения приборов отопления традиционно относят меньшую протяженность контура, благодаря которому снижаются расходы на монтаж. Фурнитура в обоих случаях используется одинаковая, в однотрубной системе ее может быть задействовано даже больше за счет установки байпаса.
При этом за экономию на протяженности трубопровода потребуется заплатить низким КПД системы. Это означает, что затраты на эксплуатацию однотрубного отопления заметно выше по сравнению с двухтрубным.
Гильзы для трубопровода
Гильза – дополнительный элемент, который устанавливается в местах прокладки трубопровода через стену. Она исключает механические нагрузки на трубопровод при усадке дома и снижает теплопотери. Если труба из полипропилена или иного материала не контактирует со стеновой конструкцией, не тратится тепловая энергия на ее нагрев.
Рассмотрим, как подобрать диаметр гильзы
Важно, чтобы между внешней поверхностью трубы и внутренней поверхностью гильзы оставался воздушный зазор. Он необходим для термического расширения элементов. Разница диаметров полипропиленовой трубы и гильзы должна составлять не менее 4 мм
Посчитаем: если выбранная на основании расчетов ПП труба имеет внешнее сечение 20 мм, то внешние размеры гильзы должны составлять от 24 мм. Монтируется выбранная гильза в отверстие в стене с использованием негорючего теплоизолятора. В зависимости от материала конструкций, это может быть базальтовая вата, монтажная пена или цементный раствор
Разница диаметров полипропиленовой трубы и гильзы должна составлять не менее 4 мм. Посчитаем: если выбранная на основании расчетов ПП труба имеет внешнее сечение 20 мм, то внешние размеры гильзы должны составлять от 24 мм. Монтируется выбранная гильза в отверстие в стене с использованием негорючего теплоизолятора. В зависимости от материала конструкций, это может быть базальтовая вата, монтажная пена или цементный раствор.
Зная, как правильно рассчитать параметры трубопровода, можно самостоятельно спроектировать и смонтировать автономную отопительную систему.
Материалы для производства труб отопления
Важно не только то, какой диаметр труб для отопления выбирает пользователь, но еще и размеры гильзы, используемой для прокладки изделий через стены дома или квартиры. Сечения отопительных труб обязаны быть меньшими, нежели сечения этих гильз
При этом не стоит забывать, что применение разных материалов предполагает оперирование разными видами исчислений. На данный момент трубы для систем отопления могут быть:
- полимерными (полипропилен с армированием, сшитый полиэтилен) – выгодный и удобный вариант для монтажа в частных домах;
- стальными – мало популярны из-за небольшого срока эксплуатации, который обусловлен коррозией труб, сложностями ухода за ними, трудностями проведения ремонтных работ и установки;
- медными – дорогие, но по-настоящему качественные изделия;
- металлопластиковые – вне зависимости от того, какой диаметр труб для отопления был выбран, не рекомендованы к применению (они лопаются на изгибах при повышенных температурах).
Пластиковые и медные изделия маркируются по внешнему сечению, металлические – по внутреннему. Если система монтируется из разных по материалу изготовления конструкций, об этом нельзя забывать. Таблица диаметров труб отопления, приведенная ниже, дает возможность легко определиться с соответствием наружного сечения (в миллиметрах) полипропиленовых и металлопластиковых изделий.
| Полипропилен | Металлопластик | Полипропилен | Металлопластик |
| 125 | 110 | 50 | 40 |
| 110 | 90 | 40 | 32 |
| 90 | 75 | 32 | 25 |
| 75 | 63 | 25 | 20 |
| 63 | 50 | 20 | 16 |
Также несложно найти и другие таблицы подбора диаметров труб отопления на специализированных сайтах всемирной паутины. С их помощью следует проводить работы по обустройству комбинированных (медь плюс сталь, металлопластик плюс металл и пр.) систем.
ГОСТы и СНиПы
Касательно расчета диаметра трубопроводов, полезно воспользоваться:
- СП 40-102-2000 – описывает общие требования ко всем видам монтируемых трубопроводов из полимерного материала;
- СНиП 41-01-2003 – содержит строительные нормы и правила для систем отопления, теплоснабжения, вентиляции;
- СНиП 2.04.02-84 и его актуализированная редакция СП 31.13330.2012 – затрагивает вопросы стандартизации и проектирования систем водоснабжения;
- ГОСТ 34059-2017 – содержит правила выполнения работ при монтаже отопления, ХВ и ГВ, испытанию коммуникаций;
- ГОСТ Р 52134-2003 – стандарты для напорных труб из термопластов, основной регламентирующий документ;
- СНиП 2.04.01-85 – правила для организации внутреннего водопровода;
- СП 40-101-96 – правила для проектирования и монтажа труб из полипропилена.
Нюансы при выборе диаметра труб системы отопления
Описание диаметров труб
При выборе диаметра труб отопления принято ориентироваться на следующие характеристики:
- внутренний диаметр – главный параметр, определяющий размер изделий;
- вешний диаметр – в зависимости от этого показателя происходит классификация труб:
- малый диаметр – от 5 до 102 мм;
- средний – от 102 до 406 мм;
- большой – более 406 мм.
- условный диаметр – значение диаметра, округленное до целых чисел и выражающееся в дюймах (например, 1″, 2″и т. д.), иногда в долях дюйма (например, 3/4″).
Увеличенный или малый диаметр
Если вас интересует, как рассчитать диаметр трубы отопления, обратите внимание на наши рекомендации. Наружное и внутреннее сечение трубы будут отличаться на величину, равную толщине стенки этой трубы. Причем толщина разнится в зависимости от материала изготовления изделий
Причем толщина разнится в зависимости от материала изготовления изделий.
График зависимости теплового потока от наружного диаметра трубы отопления
Профессионалы полагают, что при монтаже принудительной системы отопления диаметр труб должен быть как можно более малым. И это неспроста:
- чем меньше диаметр пластиковых труб для системы отопления, тем меньшее количество теплоносителя нужно нагревать (экономия времени на нагрев и денег на энергоносители);
- с уменьшением сечения труб замедляется скорость движения воды в системе;
- трубы малого диаметра проще монтировать;
- трубопроводы из труб небольших диаметров являются экономически более выгодными.
Однако это не означает, что нужно вопреки проекту отопительной системы приобретать трубы диаметром меньшим, чем получился у при расчете. Если трубы будут чересчур малы, это сделает работу системы шумной и малоэффективной.
Существуют конкретные значения, описывающие идеальную скорость движения теплоносителя в системе отопления – это интервал от 0,3 до 0,7 м/с. Советуем равняться именно на них.
Влияние диаметра на работу отопления
Инструкция по монтажу отопительной системы вряд ли затрагивает вопросы расчета трубопровода (узнайте также как рассчитать диаметр трубы для отопления ).
Между тем, при движении по трубе теплоноситель сталкивается с несколькими видами сопротивлений и это нужно учитывать при подборе типоразмера:
- трение о стенки. За счет этого часть скорости теряется;
- потери скорости при поворотах. Разводку по квартире невозможно выполнить без поворотов (к тому же есть повороты под углом 90ᵒ);
- изменение диаметров. Если при разводке по квартире попытаться использовать разные типоразмеры, то сопротивление движению потока будет наблюдаться еще и в местах сопряжения разных типоразмеров.
Обратите внимание! Заужение диаметра трубы отопления нежелательно. При разводке по дому нужно использовать один и тот же типоразмер
Исключение допускается в случае большой длины циркуляционного контура, в таком случае можно увеличить скорость движения теплоносителя за счет уменьшения D.
На схеме показан характер движения жидкости при сужении трубы
Что же касается самого трубопровода, то главной его характеристикой, влияющей на движение теплоносителя, можно назвать внутренний диаметр (Двн). Чем он меньше, тем больше давление и наоборот – с ростом Двн давление в системе падает. Это нужно учитывать, когда выполняется подбор диаметра трубы для отопления.
С этим явлением и связана распространенная ошибка сантехников-любителей. Они уверены в том, что если взять размер побольше, то через радиаторы будет проходить большее количество теплоносителя и комната быстрее прогреется.
На самом же деле эффект будет противоположный – из-за падения давления батареи останутся прохладными. В таком случае выручить может установка более мощного циркуляционного насоса, но цена такого решения высока, гораздо проще правильно подобрать нужный диаметр.
На фото – циркуляционный насос
На сколько важна скорость циркуляции воды?
Вот один из главнейших вопросов. Отвечаю на него сразу и очень определенно
Скорость воды — это очень важно. Если скорость воды мала, то вы будете мерзнуть и расходовать лишнее топливо
Хоть это и звучит, как банальность, на самом деле это не совсем банально. Надеюсь, вы сейчас это поймете.
Почему вода должна уходить в ответвление?
Вот вопрос, который меня мучил, когда я проектировал систему отопления себе. Я действительно не могу понять, что заставляет воду, идущую по прямой трубе, зайти в ответвление этой трубы под 90 градусов. Если вы это понимаете, вы счастливые люди! А я не понимаю. Я ставлю себя на место воды. Передо мной широкая труба. Я двигаюсь по ней в прямом направлении. С какой стати мне, воде то есть, вдруг отвлечься от этого движения и пойти поперек своему течению в более тонкую трубу, да еще и под прямым углом к моему первоначальному направлению движения? Для того, чтобы пойти в более тонкое ответвление, мне надо как минимум его заметить. Потом мне надо затормозить, чтобы свернуть. Потом мне надо еще более затормозить, ибо в более узкой трубе я не могу двигаться с той же скоростью. Ну ладно, если бы у меня была специальная полоса для того, чтобы свернуть (как на автомобильной трассе), я бы заранее увидел вывеску, перестроился (плавно) и так же плавно повернул на ответвление. Но мы не делаем воде таких условий, и почему-то ждем от нее, что она с охотой пойдет в перпендикулярную трубу. Нет! Решительно не понимаю!
Однотрубное отопление
Что на мой взгляд, может заставить воду пойти в ответвление?
Я думаю — только препятствие в прямой трубе. Тогда это препятствие будет создавать некое избыточное давление, и по причине этого давления вода будет искать другие пути прохода и пойдет в ответвление. Что может быть таким препятствием?
Крутой поворот основной магистрали.
Трение воды о внутреннюю поверхность трубы-магистрали.
Воздух, песок, ржавчина, скопившаяся в магистрали.
Вода с другой плотностью, например, более холодная.
(Внимание!!!) Высокая скорость воды в системе!
Мне кажется, чем выше скорость воды, тем выше трение и тем большим препятствием будет любая шероховатость магистрали или поворот. Скорость не может расти бесконечно. Скорость уравновешивается трением и в итоге растет давление воды.
Выводы
Если подающая магистраль будет прямая, если внутренняя ее поверхность будет гладкая и если скорость воды будет слабая, то, видимо, ничто не заставит воду зайти в радиатор. Он всегда будет холодным.
Если избыточное давление при движении воды будет минимальным, то ровно таким минимальным будет скорость воды в радиаторе и его температура. Вот например, если ответвление постепенно охлаждается на протяжении 30-ти см от развилки, то это значит, что вода в это ответвление уходит, но скорость ее такая крошечная, что она успевает охладиться, пока проходит эти самые 30 см. Можете сами прикинуть скорость в этом случае.
Двухтрубный контур в частном доме
Для начала немного обобщим. Возьмём для примера расчет диаметра труб из полипропилена для отопления в частном доме. В основном для контура применяют изделия сечением 25 мм, а отводы к радиаторам ставят 20 мм. Благодаря тому, что размер труб для отопления в частном доме, использованных в качестве патрубков к батареям меньше, происходят следующие процессы:
скорость теплоносителя растет; улучшается циркуляция в радиаторе ; батарея прогревается равномерно, что важно при нижнем подключении. Также возможны комбинации диаметра основного контура 20 мм и отводов 16 мм
Также возможны комбинации диаметра основного контура 20 мм и отводов 16 мм.
Чтобы убедиться в вышеуказанных данных, можно провести расчет диаметра труб для отопления частного дома самостоятельно. Для этого потребуются следующие значения:
Зная количество отапливаемых квадратных метров, мы можем рассчитать мощность котла и какой диаметр трубы выбрать для отопления. Чем мощнее нагреватель, тем большего сечения изделия можно использовать с ним в тандеме. Для обогрева одного квадратного метра помещения потребуется 0,1 кВт мощности котла. Данные справедливы если потолки составляют стандартные 2,5 м;
Показатель зависит от региона и утепления стен. Суть в том, что чем больше теплопотери, тем мощнее должен быть нагреватель. Чтобы обойти сложные вычисления, которые в приблизительном расчете неуместны, просто нужно добавить 20% к мощности котла, рассчитанной выше;
скорость воды в контуре.
Допускается скорость теплоносителя в диапазоне от 0,2 до 1,5 м/с. При этом в большинстве расчетов диаметра труб для отопления с принудительной циркуляцией принято брать среднее значение в 0,6 м/с. При такой скорости исключается появление шума от трения теплоносителя об стенки;
насколько остывает теплоноситель.
Для этого от температуры подачи отнимают температуру обратки. Естественно, точных данных вы не можете знать, тем более что находитесь на этапе проектирования. Поэтому оперируйте средними данными, которые составляют 80 и 60 градусов, соответственно. Исходя из этого, теплопотери составляют 20 градусов.
Теперь сам расчет как подобрать диаметр трубы для отопления. Для этого возьмем формулу, в которой изначально есть две постоянные величины, сумма которых составляет 304,44.
Условный проход контура, возведённый в квадрат = 304,44 х (квадратура помещения х 0,1 кВт + 20%) / теплопотери теплоносителя / скорость потока.
Последнее действие – это извлечение корня квадратного из полученного результата. Для наглядности посчитаем, какого диаметра трубы использовать для отопления частного дома с одним этажом площадью 120 м 2 :
304,44 х (120 х 0,1 + 20%) / 20 / 0,6 = 368,328
Теперь вычислим корень квадратный из 368,328, что равно 19,11 мм. Перед тем как выбрать диаметр трубы для отопления, еще раз делаем акцент на том, что это так называемый условный проход. У изделий из разного материала отличается толщина стенок. Так, например, у полипропилена стенки толще, чем у металлопластика. Раз уж мы в качестве образца вяли полипропиленовый контур, продолжим рассматривать этот материал. В маркировке этих изделий указывается наружное сечение и толщина стенок. Методом отнимания узнаем нужную нам величину и подбираем в магазине.
Соотношение наружного и внутреннего диаметра полипропиленовых труб
Для удобства воспользуемся таблицей.
По результатам таблицы можно сделать вывод:
- если достаточно номинального давления в 10 атмосфер, то подходит наружное сечение трубы для отопления в 25 мм;
- если требуется номинальное давление в 20 или 25 атмосфер, то 32 мм.
