Диаметр металлопластиковых труб и другие характеристики

Диаметр металлопластиковых труб и другие характеристики

Металлопластиковые трубы совмещают в себе положительные качества и пластиковых, и металлических изделий. Их уникальная конструкция позволяет широко применять их в бытовых системах отопления и водоснабжения. Диаметр металлопластиковых труб – это первое, что необходимо уточнить, при их выборе. Несмотря на популярность таких изделий, технические особенности металлопластиковых труб известны, как правило, только специалистам. Наша статья будет посвящена не диаметру, а также другим характеристикам труб из металлопластика.

Металлопластиковые трубы разного диаметра

Строение металлопластиковых труб

Труба из металлопластика – конструкция непростая. Она состоит из 5 слоев:

• внутренняя оболочка из сшитого полиэтилена – обеспечивает гладкую поверхность, препятствует образованию и накоплению накипи и прочих наслоений. Обладает повышенной прочностью и эластичностью;
• связующий клеевой слой;
• алюминий в качестве армирующего материала;
• еще один клеевой слой;
• внешняя оболочка также выполнена из сшитого полиэтилена, что значительно уменьшает теплопотери и интенсивность образования конденсата. Стоек к воздействию ультрафиолетовых лучей.

Рынок материалов

Все существующие трубопроводные системы можно разделить на две большие группы:

Металлические

• «Черный» металл
• Нержавеющая сталь
• Медь, латунь, бронза

Гораздо реже используется оцинкованная сталь, в единичных случаях – титан, алюминий, прочие цветные металлы и сплавы.

Полимерные

• Полипропилен
• Полиэтилен
• Металлопластик
• ПВХ

При этом в группе полимеров на самом деле структура гораздо сложнее этой простой классификации. Ведь помимо того, что каждый материал сам по себе имеет по нескольку модификаций, он еще может иметь несколько слоев.

Для металлопластиковых труб для отопления это понятно из его названия, но и здесь все не так просто. Это – трехслойный материал из алюминиевой фольги, расположенной между двумя слоями полимера.

Сам же материал – это либо сшитый полиэтилен (PEX), либо – полипропилен (PP), но и в каждом из этих случаев еще существует по нескольку разновидностей, зависящих от способа изготовления пластика и его класса.

Металлопластиковые трубы на основе полиэтилена

Как происходит прокладка труб для подачи воды в дом

Если монтажные работы реализуются собственными руками, то профессионалы рекомендуют придерживаться нескольких правил и четкого плана действия. В целом, прокладывать трубопровод нужно начиная от потребителя, а не наоборот. Рассмотрим основные нюансы.

Глубина закладки в землю

Если расположить трубы слишком близко к поверхности, в них будет быстро замерзать вода.

Глубина закладки зависит от следующих факторов:

• температурный режим в зимний сезон;
• особенности почвы;
• температура воды в водопроводе;
• наличие на участке покровных растений;
• количество осадков;
• отдаленность поверхностных вод.

На данный момент существуют СНиПы, в которых уже все рассчитано – это настоящая находка для домашнего мастера. Из них следует одно важное правило – прокладывать водопроводные трубы следует ниже уровня промерзания грунта на 500 мм.

Учитывая глубину промерзания, вырисовываются следующие данные:

• для южных регионов – от 0,5 до 1,2 м;
• для средней полосы – от 1 до 2 м;
• для северных районов – от 2 до 3,5 м.

Но, здесь не учитываются местные особенности, то есть характеристики почвы, частота осадков и так далее. Все эти данные берутся во внимание, после чего определяется, так называемый, баланс.

Нужно ли утепление

Здесь все зависит от того, в каком регионе расположен дом. Если жильцы приезжают только на летний период, то утепление трубам не требуется, единственное, их нужно правильно законсервировать на зиму.

Не нужно утеплять и тот трубопровод, который заложен на грамотной глубине – ниже уровня промерзания грунта. Но иногда встречаются ситуации, когда не получается сделать глубокую траншею и без утепления не обойтись. В обязательном порядке утепляется тот участок трубы, который входит в дом. Для решения этой задачи существует несколько способов – использование нагревательных кабелей или качественных теплоизоляционных материалов.

Как определить необходимый диаметр

Первая особенность, на которую нужно обратить внимание, это диаметр. Проще всего обратиться за помощью к специалисту, чтобы он учел все нужные параметры, влияющие на выбор. Но справиться с задачей можно и самостоятельно. Достаточно взять в расчет несколько факторов:

• Напор воды. Он может влиять на давление в системе. Чем выше напор, тем больше вероятность того, что давление в системе будет возрастать. Если он окажется недостаточным, вода на выходе будет течь тоненькой струйкой, что неудобно.
• Длина водопровода. Диаметр прямо пропорционален длине магистрали. Чем она протяженнее, тем шире следует подбирать и водопроводные трубы. Для системы длинной 10 метров подойдет диаметр до 20 мм, при 30-метровой длине используется труба 25 мм. В случае, когда длина системы значительно больше, уместен размер 32 мм и выше.
• Число изгибов. Каждый поворот способствует падению напора. Когда слишком много поворотов, разумнее взять трубы с некоторым запасом диаметра.
• Число точек потребления. Ситуация аналогичная – чем больше потребителей воды в здании, тем шире выбирается диаметр.

Вдобавок, не последнюю роль играют такие характеристики, как температура текущей воды, возможности насоса и пр.

При расчете уровня потребления стоит понимать, что пропускная способность также зависит от диаметра. Например, когда вода течет со скоростью в среднем 0,02 км/с, 25-миллиметровые трубы будут пропускать около 30 л/мин. Если установить более широкие варианты на 32 мм, это значение уже возрастет до 50 л/мин.

В отличие от городских квартир, где чаще всего уже протянуты стандартные трубы, в ситуации с обустройством частного дома понадобится провести тщательные расчеты. При этом важно понимать, что экономия на создании разводки ни к чему хорошему не приведет.

Какой диаметр труб из полипропилена для отопления выбрать

При проектировании и монтаже системы отопления всегда возникает вопрос, – какой диаметр трубопровода выбрать. Выбор диаметра, а значит и пропускной способности труб, важен, ведь нужно обеспечить скорость теплоносителя в пределах 0,4 – 0,6 метров в секунду, которая рекомендуется специалистами. При этом должно поступать нужное количество энергии (количество теплоносителя) к радиаторам.

Известно, что если скорость меньше 0,2 м/с, то будет застаивание воздушных пробок. Скорость больше 0,7 м/с не стоит делать из соображений энергосбережения, так как сопротивление движению жидкости становится значительным (оно прямо пропорционально квадрату скорости), к тому же это нижний предел возникновения шума в трубопроводах малых диаметров.

Какой тип трубопровода выбрать

Сейчас все чаще выбирают для отопления полипропиленовые трубопроводы, которым хоть и присущи недостатки в виде сложности обеспечения качества стыков, и значительного теплового расширения, но они предельно дешевы и просты в монтаже, а это зачастую решающие факторы.

Какие трубы применять для системы отопления?
Полипропиленовые трубы делятся на несколько видов, у которых свои технические характеристики, и предназначены они для разных условий. Для отопления подходят марки РN25 (РN30), которые выдерживают рабочее давление в 2,5 Атм при температуре жидкости до 120 град. С.

Данные о толщине стенок приведены в таблицах.

Для отопления сейчас применяются трубы из полипропилена, которые армированны алюминиевой фольгой или стекловолокном. Армировка предотвращает значительные расширения материала при нагревании.

Многие специалисты отдают предпочтение трубам и с внутренней армировкой стекловолокном. Такой трубопровод в последнее время стал наиболее широко применяться в частных системах отопления.

Вопросы подбора диаметра отопительного трубопровода

Трубы выпускаются стандартных диаметров, из которых и нужно сделать выбор. Наработаны типовые решение по подбору диаметров труб для отопления дома, руководствуясь которыми в 99% случаев можно сделать оптимальный правильный выбор диаметра без выполнения гидравлического расчета.

Стандартные наружные диаметры полипропиленовых труб –16, 20, 25, 32, 40 мм. Соответствующий этим значениям внутренний диаметр труб марки РN25 – 10,6, 13,2, 16,6, 21,2, 26,6 мм соответственно.

Более подробная информация о наружных диаметрах, внутренних диаметрах и толщине стенки полипропиленовых труб приведена в таблице.

Какими диаметрами что подключать

Нам необходимо обеспечить подачу необходимой тепловой мощности, которая будет прямо зависеть от количества поданного теплоносителя, но скорость движения жидкости должна оставаться в заданных пределах 0,3 – 0,7 м/с

Тогда возникает такое соответствие подключений (для полипропиленовых труб указывается наружный диаметр):

• 16 мм — для подключения одного или двух радиаторов;
• 20 мм – для подключения одного радиатора или небольшой группы радиаторов (радиаторы «обычной» мощности в пределах 1 — 2 кВт, максимальная подключаемая мощность – до 7 кВт, количество радиаторов до 5шт.);
• 25 мм – для подключения группы радиаторов (обычно до 8 шт., мощность до 11 кВт) одного крыла (плеча тупиковой схемы разводки);
• 32 мм – для подключения одного этажа или целого дома в зависимости от тепловой мощности (обычно до 12 радиаторов, соответственно, тепловая мощность до 19 кВт);
• 40 мм – для магистрали одного дома, если такая имеется (20 радиаторов – до 30 кВт).

Рассмотрим выбор диаметра труб подробнее, опираясь на заранее рассчитанные табличные соответствия энергии, скорости и диаметра.

Соотношение диаметра труб, скорости жидкости, и тепловой мощности

Обратимся к таблице соответствия скорости к количеству тепловой мощности.

В таблице представлены значения тепловой мощности в Вт, а под ними указано количество теплоносителя кг/мин, при подаче с температурой 80 град С, обратки – 60 град С и температуры в комнате 20 град С.

Подбор труб по мощности

Из таблицы видно, что при скорости 0,4 м/с будет подаваться примерно следующее количество тепла, по трубам из полипропилена следующего наружного диаметра:

• 4,1 кВт — внутренний диаметр около 13,2 мм (наружный диаметр 20мм);
• 6,3 кВт — 16,6 мм (25мм);
• 11,5 кВт — 21,2 мм (32 мм);
• 17 кВт — 26,6 мм (40 мм);

А при скорости 0,7 м/с значения подаваемой мощности будут уже примерно на 70% больше, что не трудно узнать из таблицы.

А какое количество тепла нам нужно?

Сколько тепла должен подавать трубопровод

Рассмотрим подробнее на примере, какое количество тепла обычно подается по трубам, и подберем оптимальные диаметры трубопроводов.
Имеется дом площадью 250 м кв, который хорошо утеплен (как требует норматив СНиП), поэтому он теряет тепла в зимнее время по 1 кВт с 10 м кв. Для обогрева всего дома требуется подавать энергии 25 кВт (максимальная мощность). Для первого этажа – 15 кВт. Для второго этажа – 10 кВт.

Наша схема отопления двухтрубная. По одной трубе подается горячий теплоноситель, по другой — охлажденный отводится к котлу. Между трубами параллельно подсоединены радиаторы.

На каждом этаже трубы разветвляются на два крыла с одинаковой тепловой мощностью, для первого этажа – по 7,5 кВт, для второго этажа – по 5 кВт.

Итак, от котла до межэтажного разветвления поступает 25 кВт. Следовательно, нам потребуются магистральные трубы внутренним диаметром не менее – 26,6 мм, чтобы скорость не превысила 0,6 м/с. Подходит 40-мм полипропиленовая труба.

От межэтажного разветвления – по первому этажу до разветвления на крыльях — поступает 15 кВт. Здесь, согласно таблице, для скорости менее 0,6м/с, подойдет диаметр 21,2 мм, следовательно, применяем трубу с наружным диаметром 32 мм.

На крыло 1 этажа идет 7,5 кВт – подходит внутренний диаметр 16,6 мм, — полипропилен с наружным 25 мм.

На каждый радиатор, мощность которого не превышает 2 кВт можно делать отвод и трубой с наружным диаметром 16 мм, но так как этот монтаж не технологичен, трубы не пользуются популярностью, чаще устанавливают 20-мм трубу с внутренним диаметром 13,2 мм.

Соответственно на второй этаж до разветвления принимаем 32мм трубу, на крыло – 25мм трубу, а радиаторы на втором этаже также подсоединяем 20-мм трубой.

Как видим, все сводится к несложному выбору среди стандартных диаметров имеющихся в продаже труб. В небольших домашних системах, до десятка радиаторов, в тупиковых распределительных схемах, в основном применяется полипропиленовые трубы 25мм -«на крыло», 20 мм — «на прибор». и 32 мм «на магистраль от котла».

Особенности выбора другого оборудования

Диаметры труб могут быть выбраны и по условиям гидравлического сопротивления для нетипично-большой длины трубопроводов, при которой возможен выход за технические характеристики насосов. Но подобное может быть для производственных цехов, а в частном строительстве практически не встречается.

Для дома до 150 м кв., по условиям гидравлического сопротивления отопительно радиаторной системы, всегда подходит насос типа 25 – 40 (напор 0,4 атм), он же может подойти и до 250м кв в отдельных случаях , а для домов до 300 м кв. – 25 – 60 (напор до 0,6 атм).

Трубопровод рассчитывается на максимальную мощность. Но система, если когда и будет работать в таком режиме, то не продолжительное время. При проектировании отопительного трубопровода можно принимать такие параметры, чтобы при максимуме нагрузки, скорость теплоносителя была и 0,7 м/с.

На практике скорость воды в трубах отопления задается насосом, который имеет 3 скорости вращения ротора. Кроме того подаваемая мощность регулируется температурой теплоносителя и продолжительностью работы системы, а в каждой комнате может регулироваться путем отключения радиатора от системы с помощью термоголовки с нажимным клапаном. Таким образом, диаметром трубопровода мы обеспечиваем нахождение скорости в пределах до 0,7 м при максимальной мощности, но система в основном будет работать с меньшей скорость движения жидкости.

Таблица стандартных параметров изделий из металлопластика

Нормы для труб описаны в таблице:

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.