Как рассчитать оптимальные характеристики частной автономной системы отопления

В качестве теплоносителя в большинстве систем отопления используется вода. Она нагревается центральным котлом. В качестве источника энергии используется газ, электричество, горючие жидкости или твердое топливо. Этот узел – сердце системы отопления. Обогревательный узел, магистрали, запоры и отдающие тепло радиаторы образуют сложную схему, в которой каждый элемент должен быть скрупулезно выверен. Прогнозирование энергетических затрат и необходимой мощности котла, расчет трубы отопления, выбор носителя и типа топлива оптимизируют расходы при строительстве и эксплуатации. Изначальная предусмотрительность застрахует от скорого ремонта и необходимости доработки уже запущенной в действие отопительной магистрали.

Расчет труб для отопления частного дома можно заказать профессионалам, доверившись опыту. Самостоятельно вывести показатели помогают сантехнические «калькуляторы»: программы, производящие расчет трубы для отопления, предлагаются на сайтах производителей и магазинов. В калькуляторы заложены усредненные показатели типовых радиаторов и труб: владельцу нужно указать метраж, высоту потолков и тип постройки, чтобы система сама сделала расчет регистров из гладких труб для отопления или емкости котла.
Недостаток калькуляторов в предварительной настройке под нужды конкретного сервиса. Вряд ли владельцы портала разместят программу, которая рекомендует продукцию конкурентов, даже если основанный на реальных характеристиках расчет сечения трубы отопления это предусматривал.

Незамерзающий водопровод. Труба в изоляции с подогревом.

В частных жилых домах и дачных домиках, рассчитанных на сезонное проживание, имеется, как правило, только холодное водоснабжение.

Неправильно проложенный водопровод в холодное время года может перемёрзнуть и дом останется без воды. Поэтому водопроводные трубы следует укладывать в строгом соответствии с положениями действующих нормативных документов, в частности, СП за номером 61.13330.2012. Текст упомянутого свода правил Минрегиона России утвердил своим приказом за № 608, изданным 27.12. 11.

Общие принципы теплоизоляции трубопроводов

Согласно вышеназванному документу в теплоизоляции нуждается любой трубопровод, по которому передаётся носитель с температурой от -180°С до +600°С.

Изолирование поверхности водопровода заключается в нанесении на его поверхность и надёжном закреплении изоляционного материала. Этим решается задача исключения её прямого контакта с окружающей средой и обеспечение сохранения максимально возможного количества энергии носителя, перемещаемого по трубе. Для того чтобы подобрать оптимальную изоляцию, рекомендуется выполнить необходимые расчёты.

Требования, которым должны соответствовать утеплители

Принимая решение о выполнении теплоизоляции водопровода, следует оценивать существующие утеплители не только по классическому соотношению их стоимости и качества, но и с обязательным учётом условий, в которых должен работать водопровод.

Выбираемый материал должен обладать простотой монтажа, длительными сроками эксплуатации и хорошими теплоизоляционными характеристиками. Кроме этого важное значение для качественного выполнения теплоизоляции имеют такие свойства материала, как:

Его герметичность, характеризующая устойчивость теплоизолятора к пропусканию влаги;

Пригодность материала для повторного применения;

Способность обеспечивать качественную теплозащиту при минусовых температурах без дополнительного слоя теплоизоляции;

Стойкость к отрицательному воздействию химических и биологических факторов внешнего характера;

Основные виды утеплителей, пользующиеся повышенным спросом

Повышенным спросом у российских потребителей в настоящее время пользуются:

Вспененный синтетический каучук;

На последнем материале стоит остановиться более подробно.

Полное наименование материала – пенополиэтилен вспененный (ППЭ). Международное обозначение EPE. Утеплитель обладает прекрасными эксплуатационными характеристиками:

Материал полностью сохраняет присущие ему свойства даже при температурах до -60°С. ППЭ остаётся эластичным и прочным;

Теплопроводность материала минимальна, 0,038 Вт/м*К. Что позволяет демонстрировать высокие коэффициенты теплоизоляции;

Вспененный ППЭ, при прямых контактах с жидкостью, за месяц непрерывного взаимодействия впитает её в объёмах, не превышающих 3,5 % от собственного объема;

Материал обладает высокой стойкостью к агрессивным средам, например, к бензопродуктам и маслам;

При помещении в грунт (и иные среды с биологически активной микрофлорой) материал демонстрирует высокую устойчивость к её воздействию;

Материал обладает нулевой токсичностью, легко поддаётся монтажу и обладает очень высокой долговечностью (не менее 80 лет).

По своим теплоизоляционным характеристикам данный материал многократно превосходит многие материалы. Например: слой вспененного ППЭ толщиной в 2 см обладает теплосберегающими возможностями, присущими 10 см минеральной ваты, 40 см дерева или газосиликатных блоков, 120 см слою керамзитобетона или 200 см кирпича.

Чаще всего упомянутый материал предлагается в виде трубы с продольным разрезом или двух полуцилиндров (скорлуп), имеющих специальный замковый фиксатор, позволяющий свободно устанавливать их на утепляемую трубу. Изделия выпускаются в ассортименте для труб различных диаметров. При утеплении каждый следующий элемент устанавливается со смещением линии стыковки на 10 -15 см.

Кабельные системы обогрева труб

Наряду с классическими и давно используемыми вариантами утепления: прокладкой труб в земле на глубине, превышающей уровень промерзания грунта, и применением специальных утеплителей, сегодня, всё чаще, используются системы обогрева с применением электрического кабеля. Принцип её работы аналогичен функционированию системы «тёплый пол».

Греющий кабель специальной конструкции позволяет обеспечить комплексную защиту труб от промерзания за счёт создания определённой температуры. Существуют варианты использования кабеля как внутри трубопровода, так и на его поверхности.

Применение кабеля позволяет:

Повысить устойчивость труб к возникновению ледяных пробок;

Поддержать необходимую скорость перемещения воды;

Предотвратить оседание конденсата на внешних поверхностях труб.

В состав подобной системы входит кабель, имеющий один или два металлических проводника, по которым пропускается ток. Труба обогревается за счёт получения тепловой энергии от разогревающегося металла. Степень нагрева можно регулировать посредством изменения сопротивления используемых проводников. Металлические жилы защищены от проникновения влаги многослойной изоляционной оплёткой.

Вместе с кабелем необходимо использовать термостат, контролирующий температуру трубы. При превышении максимального значения заданной температуры, он автоматически отключает кабель от питающей сети.

Кабель может прокладываться по поверхности обогреваемой трубы или внутри неё.

Как правило, для систем обогрева более предпочтительными являются двухжильные кабели. Объясняется это тем, что проводники с одной жилой требуется закольцовывать, что достаточно проблематично в рассматриваемой ситуации.

Саморегулирующийся кабель работает более экономично и не требует подключения термостата.

Чтобы система функционировала в оптимальном режиме энергопотребления и обеспечивала нужную температуру обогрева трубы, требуется правильный выбор мощности изделия, задаваемой таким показателем, как Ватт/м.пог. При расчётах следует учитывать длину трубы, подлежащей обогреву, её диаметр, тип транспортируемого вещества и существующее дополнительное утепление трубы.

Как рассчитать тип кабеля и толщину теплоизоляции, зная диаметр трубы и диапазон температур окружающей среды. См таблицу.

Внешний диаметр трубы, мм

Толщина теплоизоляции, мм

Диапазон температур Т трубы — Т среды

20°С

30°С

40°С

50°С

60°С

Как пользоваться таблицей? Таблица теплопотерь для труб используется для того, чтобы определить теплопотери, и следовательно, необходимую для защиты от замерзания мощность на погонный метр трубы. К значениям, полученным из таблицы, не- обходимо добавить еще коэффициент запаса – 1.3 – 1.5.

1. В первой колонке указан внешний диаметр трубы.

2. Во второй колонке указана толщина теплоизоляции.

3. В следующих колонках указаны различные диапазоны температур – от 20°C до 60°C – между температурой трубы и окружающей среды.

Например, для поддержания трубопровода в незамерзающем состоянии при максимально низкой температуре –30°C, диапазон температур выбирается из колонки 40°C.

Пример:

Пластиковая труба с внешним диаметром 48мм и толщиной теплоизоляции 50мм. Диапазон температур составляет 40°C. Расчетные теплопотери по таблице – 7.8Вт/м, с учетом коэффициента запаса 1.3, требующаяся мощность равна 7.8 x 1.4 = 10.14Вт/м. Поскольку для пластиковой трубы максимально допустимая мощность на погонный метр составляет 10Вт/м, выбираем кабель Optiheat 10.

Нагревательные кабели предназначены для предотвращения замерзания жидкостей в трубах, а не для их размораживания, поэтому особое внимание нужно уделить правильному монтажу и расчету необходимой мощности. Систему следует включать в период, когда температура воздуха опускается до +5ºС, так как именно в это время возможно резкое похолодание. Если систему включить уже при отрицательной температуре, то потребуется значительное время для размораживания образовавшегося льда, а напор воды может быть минимальным.

Принцип установки на трубу кабеля обогрева

Прокладка обогрева по поверхности трубы. Кабель фиксируется по длине трубы или оборачивается вокруг неё.

Линейный монтаж наиболее прост. Обязательное условие, протяжка кабеля под нижней частью трубы, что обеспечивает дополнительную защиту проводника от механических повреждений. Вторая причина заключается в том, что вода замерзает снизу. Вполне логично размещение обогревателя именно здесь быстрее устраняет проблему. При продольной укладке могут выполняться 1 – 4 линии.

Фиксация проводника к трубе производится скотчем на алюминиевой основе. Он не просто закрепляет проводник на трубе, но и повышает его теплоотдачу. Возможно крепление обычным скотчем, который оборачивается вокруг трубы в два-три раза с шагом в 300 мм.

Повышенного внимания требуют прохождения углов. В этих местах, для сокращения изгиба, рекомендуется класть проводник по наружному радиусу трубы.

В районах с холодными зимами рекомендуется выполнять спиральный обвив трубы кабелем. При этом минимальный шаг витка должен составлять 50 мм. Для работы потребуется кабель, длина которого составляет ≥ 1,7 от длины обогреваемого трубопровода.

В труднодоступных местах укладка имеет определённую специфику. Кабель следует намотать с припуском, после чего завернуть излишек в обратную сторону. При этом кабель, при входе и выходе с данного участка, необходимо зафиксировать скотчем.

При обогреве отдельных узлов водопровода (фланцевые соединения, запорная арматура и т.п.) расход кабеля будет выше, так как в данных местах у водопровода повышенный теплоотвод.

Датчик контроля температуры, следует размещать в самом холодном месте трубопровода, с максимальным удалением от нагревательного элемента. Место установки предварительно проклеивается скотчем на основе алюминия.

Этот вариант прокладки целесообразно применять в тех случаях, когда наружный обогрев невозможен. Например, если трубопровод уже смонтирован и уложен под землёй, либо в бетонном сооружении и т.п. Вариант имеет некоторые особенности:

Уменьшение внутреннего диаметра трубопровода;

Проводник провоцирует активное зарастание трубы твёрдыми отложениями и способствует возникновению засоров;

Появляется дополнительный сальник для ввода кабеля в трубу;

Монтаж применим в малоизогнутых, либо прямых участках трубопровода. Проводка кабеля через установленную запорную арматуру или имеющиеся тройники запрещена.

В числе достоинств можно отметить пониженное энергопотребление (обогреватель напрямую контактирует с водой). Ремонт такого варианта проводить значительно проще. Его следует просто вынуть через установочный сальник.

Подключение к электросети

До момента установки внутреннего проводника требуется выполнить изоляцию его конца. Указанная процедура выполняется с использованием специального элемента, термоусадочной трубки, обеспечивающей надёжную защиту жил от проникновения влаги. В процессе подключения гибкого обогревательного кабеля его греющую часть соединяют с холодной.

Для того, чтобы гарантировать безопасную работу системы обогрева и её экономичность, целесообразно подключить 2-а дополнительных устройства: первым является терморегулятор, вторым – УЗО. Первое обеспечивает регулировку температуры через установленные термодатчики, а второе защищает систему от возможных утечек тока.

Рекомендуется, в обязательном порядке, утеплить трубы с использованием классического утеплителя. Например, скорлупок из ПВХ или вспененного пенополиэтилена ППЭ (смотри выше).

В качестве дополнительной защиты водопроводных труб от факторов атмосферного характера (осадки ветры и т.п.) могут использоваться кожухи из гофрированных ПНД труб (водопроводная труба прокладывается внутри трубы гофрированной).

Эти варианты прокладки широко применяются также при протяжке водопроводных труб сквозь перекрытия, перегородки и стены. Наличие кожуха позволяет минимизировать возможный ущерб от протечек, упрощает замену трубы и обеспечивает свободное изменение её размеров под воздействием температур.

Расчет диаметра трубы по расходу воды

Определяем правильно расход воды

Чтобы определить диаметр трубы по расходу проходящей жидкости, понадобятся значения истинного потребления воды с учетом всех сантехнических приборов: ванны, кухонного смесителя, стиральной машины, унитаза. Рассчитывается каждый отдельный участок водопровода по формуле:

где qc – значение потребляемой воды каждым прибором;

q0 – нормируемая величина, которая определяется по СНиП. Принимаем для ванны – 0,25, для кухонного смесителя 0,12, для унитаза -0,1;

а – коэффициент, учитывающий возможность одновременной работы сантехнических приборов в помещении. Зависит от значения вероятности и количества потребителей.

На участках магистрали, где совмещаются потоки воды для кухни и ванны, для унитаза и ванны и т.д., в формулу добавляется значение вероятности. То есть возможности одновременной работы кухонного смесителя, крана в ванной, унитаза и других приборов.

Вероятность определяется по формуле:

Р = qhr µ × u/q0 × 3600 × N,

где N – число потребителей воды (приборов);

qhr µ — максимальный часовой расход воды, который можно принять по СНиП. Выбираем для холодной воды qhr µ =5,6 л/с, общий расход 15,6 л/с;

u – количество человек, использующих сантехнику.

Пример расчета расхода воды:

В двухэтажном доме имеется 1 ванная, 1 кухня с установленными стиральной и посудомоечной машиной, душевая кабина, 1 унитаз. В доме живет семья из 5 человек. Алгоритм расчета:

1. Рассчитываем вероятность Р = 5,6 × 5/0,25 × 3600 × 6=0,00518.
2. Тогда расход воды для ванной составит qc = 5× 0,25 ×0,00518=0,006475 л/с.
3. Для кухни qc = 5× 0,12 ×0,00518=0,0031 л/с.
4. Для туалета qc = 5× 0,1 ×0,00518=0,00259 л/с.

Рассчитываем диаметр трубы

Существует прямая зависимость диаметра от объема перетекающей жидкости, которая выражается формулой:

где Q – расход воды, м3/с;

d – диаметр трубопровода, м;

w – скорость потока, м/с.

Преобразовав формулу, можно выделить значение диаметра трубопровода, который будет соответствовать потребляемому объему воды:

Юлия Петриченко, эксперт

Скорость потока воды можно принять по таблице 2. Существует более сложный метод расчета скорости потока – с учетом потерь и коэффициента гидравлического трения. Это довольно объемный расчет, но в итоге позволяющий получить точное значение, в отличие от табличного метода.

Таблица 2. Скорость потока жидкости в трубопроводе в зависимости от ее характеристики

Перекачиваемая среда		Оптимальная скорость в трубопроводе, м/с
ЖИДКОСТИ	Движение самотеком:
	Вязкие жидкости	0,1-0,5
	Маловязкие жидкости	0,5-1
	Перекачиваемые насосом:
	Всасывающий трубопровод	0,8-2
	Нагнетательный трубопровод	1,5-3
ГАЗЫ	Естественная тяга	2-4
	Малое давление (вентиляторы)	4-15
	Большое давление (компрессор)	15-25
ПАРЫ	Перегретые	30-50
	Насыщенные пары при давлении
	Более 105 Па	15-25
	(1-0,5)*105 Па	20-40
	(0,5-0,2)*105 Па	40-60
	(0,2-0,05)*105 Па	60-75

Пример: Рассчитаем диаметр трубы для ванной, кухни и туалета, исходя из полученных значений расхода воды. Выбираем из таблицы 2 значение скорости потока воды в напорном водопроводе – 3 м/с.

Тогда диаметр трубопровода определяется:

для ванной d = √(4*0,006475/3,14*3)=0,052 м

для туалета d = √(4*0,00259/3,14*3)=0,033 м

для кухни d = √(4*0,0031/3,14*3)=0,036 м

Давление и температура в системе отопления

При создании автономных систем вы сами определяете необходимую температуру носителя в контуре. Какой-либо утвержденной нормы нет. Этот показатель зависит не только от условий окружающей среды и ваших собственных предпочтений, но и от значения коэффициента теплопередачи батарей. Это параметр наиболее низкий у конструкций из чугуна. Биметаллические изделия характеризуются средним значением коэффициента. Самый высокий параметр у батарей, сделанных из алюминия.

Чтобы рассчитать необходимое вам число радиаторов и количество секций у них нужно учитывать паспортную тепловую мощность. Его задают исходя из того, что температура носителя будет составлять семьдесят пять градусов.

В принципе, указанный температурный режим — оптимальный. Но если изменятся условия внешней среды, его нужно изменять в большую или меньшую сторону. В зависимости от обстоятельств. Регулировка температуры позволит вам создать более комфортные условия в помещении, и снизить энергетические издержки.

Если для создания отопительного контура вы выберете полипропиленовые каналы, учтите, что температурный режим внутри них не должен превышать девяноста пяти градусов.

Чтобы сделать работу системы более эффективной лучше увеличить число батарей или секций у них, чем повышать температуру носителя выше указанной отметки.

Чтобы обеспечить нормальное функционирование контура следите за показателем давления. Для автономных систем его значение должно быть от 1.5 до 2 атмосфер. Если давление поднимется выше, это может привести к возникновению аварийной ситуации. В результате каналы и другое оборудование выйдет из строя.

Для контроля за показателем давления нужно использовать манометр. Расширительные баки позволят вам избежать возникновения недопустимого в системе напора.

Дополнительные устройства в системе отопления

Циркуляционный насос системы отопления

К дополнительным приспособлениям относятся, например насос. В системе отопления размещенной на площади менее 100 м 2 циркуляция будет происходить естественной системой, но для большей площади необходим насос. Если котел импортного производства и автоматический, то насос уже стоит в системе, а значит дополнительный не нужно.

В продаже легко можно найти насос отечественного или импортного производства, все они подходят для систем с естественной циркуляцией. Стоят насосы для системы отопления от 1200 руб. Но хороший от 3500, он менее энергозатратен и бесшумен, при этом имеет небольшие размеры. Монтаж насоса выполняют на конце естественной системы циркуляции своими руками, конкретно на обратке перед входом в котел. Так его контакт с горячей водой будет минимален, и он прослужит долгое время.

К еще одному виду дополнительного оборудования относится применение расширительного бака. Емкость расширительного бака имеет различный объем воды и выбирается именно из этих параметров. В автоматических котлах расширительный бак уже стоит, о его объем воды недостаточен для системы с циркуляцией жидкости на площади более 100 м 2 . Для чего же необходима установка расширительного бака в системе отопления?

Школьникам 8 класса понятно, что нагретая вода расширяется. Внутри системы отопления у воды все время меняется температура, весной и осенью понижается, зимой повышается, а значит, ее объем все время меняется. Излишки объема воды можно контролировать при помощи специальной емкости, расширительного бака или, как говорят профессионалы, экспансомат. Его необходимо устанавливать как при автоматической, так и с естественной циркуляцией воды в системе.

Использование расширительного бака целесообразно в двух случаях:

1. Если система отопления имеет замкнутый контур.
2. Теплоноситель имеет определенный уровень вместимости.

При увеличении объема в замкнутой цепочке труб появится гидравлическое давление, которое может повредить ее. Ученые рассчитали, что при повышении температуры на 10 0 С объем воды увеличивается на 0,3%. Это небольшой показатель для маленького объема воды, но в системе может быть до 1 т. Поэтому установка расширительного бака необходима в любом частном доме. Установить его можно своими руками, а стоит такая конструкция от 1200 руб.

Рассмотрев основные узлы системы отопления и этапы монтажа, сало ясно, что осуществить работы можно своими руками. А невысокая стоимость на комплектующие и правильный расчет, делают современную систему отопления экономичной и функциональной.

Расчет диаметра труб системы отопления

Данный расчет производится на основании ряда параметров. Сначала необходимо определить тепловую мощность системы обогрева, потом рассчитать с какой скоростью теплоноситель — горячая вода или другой вид теплоносителя — будет двигаться по трубам. Это поможет максимально точно произвести расчеты и избежать неточностей.

Расчет мощности отопительной системы

Вычисление производятся по формуле. Чтобы высчитать мощность системы обогрева нужно объем обогреваемого помещения умножить на коэффициент теплопотери и на разницу между зимней температурой внутри помещения и за его пределами и затем разделить полученное значение на 860.

Определить коэффициент теплопотери можно исходя из материала постройки, а также наличия способов утепления и его видов.

Если постройка имеет стандартные параметры, то производить расчет можно в усредненном порядке.

• Постройка без теплоизоляции — коэффициент 4
• Низкая степень изоляции постройки (кирпичное строение с кладкой «в один кирпич» и большим количеством окон) — коэффициент 2,5
• Средняя теплоизоляция постройки (стандартная кирпичная постройка без какого-либо утепления) — коэффициент 1,5
• Высокая степень теплоизоляции постройки (кирпичное строение, двустороннее утепление и наличие энергосберегающих стеклопакетов) — коэффициент 1

Для определения результирующей температуры необходимо среднюю внешнюю температуру в зимнее время года и внутреннюю не меньше чем это регламентировано санитарными требованиями.

Скорость теплоносителя в системе

По нормативам скорость движения теплоносителя по трубам отопления должна превышать показатель 0,2 метра в секунду. Это требование обусловлено тем, что при более низкой скорости движения из жидкости выделяется воздух, что приводит к воздушным пробкам, которые могут нарушить работу всей системы обогрева.

Верхний уровень скорости не должен превышать 1,5 метра в секунду, поскольку это может привести к шуму в системе.

В целом желательно соблюдать средний барьер скорости, чтобы увеличить циркуляцию и тем самым повысить продуктивность системы. Чаще всего, чтобы добиться этого применяются специальные насосы.

Расчет диаметра трубы системы обогрева

Правильное определение диаметра трубы очень важный момент, поскольку он отвечает за качественную работу всей системы и если произвести неправильный расчет и смонтировать по нему систему, то потом будет невозможно исправить что-то частично. Необходима будет замена всей системы трубопровода. А это существенные расходы. Для того, чтобы не допустить этого нужно подойти к расчету со всей ответственностью.

Расчет диаметра трубы производится с помощью специальной формулы.Она включает в себя:

• искомый диаметр
• тепловую мощность системы
• скорость движения теплоносителя
• разницу между температурой в подаче и обратке отопительной системы.

Эту разницу температур необходимо выбрать исходя из нормативов на вход (не меньше чем 95 градусов) и на обратку (как правило, это 65−70 градусов). Исходя из этого, разница температур обычно принимается как 20 градусов.

Общие данные

Сегодня есть несколько вариантов отопительных систем, но водяное отопление уже не один десяток лет является самым популярным методом.

Особенно эффективным считается вариант, в котором происходит принудительная циркуляция теплоносителя. При ее выборе можно с уверенностью говорить о качестве обогрева помещения даже большого метража.

Перед проектированием отопительной системы стоит определиться с материалом, из которого будут изготовлены трубы и составляющие элементы.

На сегодняшний день широкое применение нашли: стальные, полипропиленовые, металлопластиковые и медные изделия.

Правильно рассчитанный диаметр влияет на оптимальную длину трубопровода, количество возможных к подключению радиаторов и прогноз тепловых потерь во время роботы.

Определение оптимального диаметра

Монтажу магистрали всегда предшествует предварительный расчет полипропиленовых труб. Он проводится с целью определения количества и оптимального диаметра изделий для конкретной системы трубопровода, исходя из его предназначения.

Правильно подобранный диаметр обеспечивает минимальные потери и необходимое давление в системе даже в часы максимального (пикового) потребления воды. Особенно важен расчет при проектировании системы водоснабжения многоквартирного дома с большим числом сантехнических приборов.

Рассчитать самостоятельно внутренний диаметр трубы можно по формуле:

• где Qобщ – максимальный (суммарный) расход воды,
• V – скорость с которой вода транспортируется по трубам.

Для толстых труб значение скорости берется равное 2 м/с, а для более тонких – 0,8 – 1,2 м/с.

Но, владельцам квартир и небольших загородных домов не стоит тратить время на сложные расчеты. Учитывая, что общая проходимость системы трубопроводов зависит от пропускной способности наиболее узкого места, то достаточно приобрести трубы с диаметром 20,0 мм при условии, что длина водопровода не превышает 10 метров. При стандартном количестве санитарных приборов (раковин, унитазов, умывальников) пропускная способность труб этого диаметра будет достаточной.

При общей длине трубопровода до 30 метров необходимо использовать 25 мм изделия в диаметре, а при длине более 30 метров – 32 мм.

Правильный выбор: расчет диаметра трубы для отопления

Перед тем как устанавливать отопление в доме, сперва следует правильно произвести расчет диаметра труб Расчет будет рассматриваться на системах с принудительной вентиляцией. В таковых системах движение теплоносителя обеспечивает постоянно работающий циркуляционный насос. Когда выбирается диаметр труб, учитывается, что главная их задача – обеспечение доставки нужного количества тепла к приборам обогрева.

Данные: как рассчитать диаметр трубы для отопления

Для расчета диаметра трубопровода понадобятся такие данные: это и общие теплопотери жилища, и протяженность трубопровода, и расчет мощности радиаторов каждой комнаты, а также способ разводки. Развода может быть однотрубной, двухтрубной, иметь принудительную или естественную вентиляцию.

Также обратите внимание на маркировку у медных и полипропиленовых труб наружного диаметра. Внутренний же можно вычислить, отняв толщину стенки. У металлопластиковых и стальных труб внутренний размер проставляется при маркировке.

К сожалению, рассчитать точно сечение труб невозможно. Так или иначе, а придется выбирать вам из пары вариантов. Этот момент стоит пояснить: к радиаторам нужно доставить определенное количество тепла, добившись при этом равномерного нагрева батарей. Если речь идет о системах с принудительной вентиляцией, то делается это при помощи труб, насоса и самого теплоносителя. Все, что нужно – это прогнать за некий временной промежуток нужное количество теплоносителя.

Получается, что можно выбрать трубы меньшего диаметра, и теплоноситель подавать с большей скоростью. Можно сделать также выбор в пользу труб большего сечения, но интенсивность подачи теплоносителя уменьшить. Предпочтителен первый вариант.

Выбор скорости воды в системе отопления

Большая скорость воды и трубы меньшего диаметра – это наиболее частый выбор. Если увеличить диаметр трубы, то уменьшится скорость движения. Но последний вариант не так част, уменьшение движения не очень выгодно.

При выборе труб также следует учитывать и возможную скорость воды в системе отопления

Почему высокая скорость и меньший диаметр трубы выгоднее:

• Изделия меньшего диаметра стоят меньше;
• Работать с трубами меньшего диаметра в домашних условиях проще;
• Если прокладка открытая, они не так сильно привлекают внимание, а если укладка идет в стены или пол, то потребуются штробы меньшие по размеру;
• Небольшой диаметр обеспечивает меньшее количество теплоносителя в трубе, а это, в свою очередь, снижает инерционность системы, что экономит топливо.

Разработаны специальные таблицы, по которых определяется размер труб для дома. Такая таблица учитывает требуемое количество тепла, а также скорость движения теплоносителя, а также температурные показатели работы системы. Получается, чтобы осуществить подбор труб нужного сечения, находится необходимая таблица, и по ней подбирается диаметр. Сегодня может найтись и подходящая онлайн-программа, которая заменяет таблицу.

Схема разводки отопительной системы и диаметр труб для отопления

Схема разводки отопления всегда учитывается. Она может быть двухтрубной вертикальной, двухтрубной горизонтальной и однотрубной. Двухтрубная система предполагает как верхнее, так и нижнее размещение магистралей. А вот однотрубная система учитывает экономное использование длины магистралей, таковая подходит для отопления с естественной циркуляцией. Тогда двухтрубная потребуют обязательного включения насоса в схему.

Горизонтальная разводка бывает трех типов:

• Тупиковая;
• Лучевая или коллекторная;
• С параллельным движением воды.

К слову, в схеме однотрубной системы может быть и так называемая обходная труба. Она станет дополнительной магистралью для циркуляции жидкости, если отключился один или несколько радиаторов. Обычно на всякий радиатор устанавливаются запорные краны, которые позволяют перекрыть водную подачу в случае необходимости.

Какие могут быть последствия: заужение диаметра трубы отопления

Заужение диаметра трубы крайне нежелательно. Когда происходит разводка по дому, рекомендовано использовать одинаковый типоразмер – увеличить или уменьшить его не стоит. Возможным исключением будет только большая длина циркуляционного контура. Но и в этом случае нужно быть внимательным.

Многие специалисты не рекомендуют заужать диаметр труб, поскольку это может пагубно отразиться на всей системе отопления

Но почему же при замене стальной трубы на пластиковую заужается размер? Здесь все просто: при одинаковом внутреннем диаметре наружный же диаметр самих пластиковых труб больше. А значит отверстия в стенах и перекрытиях придется расширять, причем, серьезно – с 25 до 32 мм. А ведь для этого будет нужен специнструмент. Потому проще в эти отверстия пропустить трубы потоньше.

Но в этой же ситуации получается, что жильцы, которые произвели такую замену труб, на автоматике «украли» у своих соседей по данному стояку примерно 40% тепла и воды, проходящие по трубам. Потому стоит понимать, что толщина труб, самовольно заменяемая в тепловой системе – не вопрос частного решения, делать этого нельзя. Если стальные трубы меняются на пластиковые, расширять отверстия в перекрытиях, как ни крути, а придется.

Есть и такой вариант в данной ситуации. Можно при замене стояков в старые отверстия пропустить новые отрезочки стальных труб того же диаметра, длина их будет 50-60 см (это зависит от такого параметра, как толщина перекрытия). А потом они соединяются муфтами с пластиковыми трубами. Этот вариант вполне приемлем.

Расчет диаметра трубы для отопления: как рассчитать, скорость воды в системе, последствия заужения, теплоноситель

Расчет диаметра трубы для отопления предваряет расчет общих потерь тепла, мощности котла и мощности радиаторов для каждого помещения. Также выбирается способ разводки, составляется схема и расчеты.

Давление и температура теплоносителя в системах отопления

В автономных отопительных системах температура труб отопления определяется самим хозяином. Установленных норм на этот параметр не существует, и его величина зависит от желания самого потребителя и коэффициента теплопередачи отопительных приборов.

Самый низкий коэффициент теплопередачи у чугунных, средний – у биметаллических, самый высокий – у алюминиевых радиаторов.

При определении количества радиаторов и числа секций в каждом приборе используется такая величина, как их паспортная тепловая мощность, которая принимается из расчёта, что температура воды в трубах отопления равна 75 0 С. Эта температура оптимальная, но не единственно правильная. При изменении погодных условий этот параметр корректируется. Нормальная температура теплоносителя в паровых системах – 120-130 0 С, в воздушных – 40-70 0 С.

Несмотря на то, что некоторые марки полипропиленовых изделий рассчитаны на температуры жидкого теплоносителя, достигающие 110 0 С, не рекомендуется поднимать температуру воды свыше 95 0 С. Если требуется повысить количество тепла, поступающего в помещение, то целесообразно либо сменить радиаторы на более эффективные модели, либо увеличить площадь их рабочей поверхности.

Важную роль в эффективном и безаварийном функционировании отопительной системы играет величина давления теплоносителя. Хозяин дома обязан знать, какое давление должно быть в трубах отопления. Для автономной отопительной системы нормальным считается давление, равное 1,5-2 атм.

Давление, равное 3 атмосферам, считается уже критическим и может привести к печальным последствиям. Для контроля этой величины в системе устанавливают манометры. Для предотвращения аварий из-за возникновения чрезмерного напора устанавливают расширительные баки.

При проектировании и монтаже отопительных систем важно соблюдение общестроительных правил и инструкций производителей отопительного оборудования. Любая ошибка, допущенная при устройстве отопительной системы, может не только снизить эффективность её работы, но и привести к возникновению аварийных ситуаций.