Розрахунок труб опалення – опалення в міській квартирі і приватному будинку

Міняємо ми зношені ділянки стояків і підводок в квартирі, проектуємо чи з нуля систему опалення котеджу – рано чи пізно нам потрібно закуповувати матеріали. Радіатори, запірну арматуру, фітинги та … труби. Як не промахнутися з їх діаметром?

Про це – наша стаття.

Від діаметра труб робота опалення залежить не менше, ніж від типу батарей

Навіщо потрібні розрахунки

Чому не взяти діаметр на око? Або, щоб перестрахуватися, з явним запасом?

Тут варто розділити два принципово різних випадку.

• У міській квартирі при заниженні діаметра стояка ми отримаємо сповільнену циркуляцію в ньому. Найхолодніше буде у всіх ваших сусідів знизу і зверху.
  А ось при надмірному перетині труби ніяких негативних наслідків, крім сумнівної естетики, ми не отримаємо.

Однак: зі зростанням діаметра труби її ціна зростає нелінійно. Труба діаметром 32 міліметра майже вчетверо дорожче труби діаметром 16 міліметрів.
Це цілком зрозуміло: її маса зростає пропорційно квадрату діаметра, а разом з масою ростуть і витрати на виробництво погонного метра.

Вартість труби зростає пропорційно квадрату діаметра

• А ось в приватному будинку при завищенні діаметра ми постраждаємо не тільки фінансово. Збільшиться загальний обсяг теплоносія, причому значно.
  Звідси – велика інерційність системи: радіатори після розпалювання котла будуть прогріватися куди повільніше.

Якщо розводка труб виконана в підвалі або на горищі – збільшаться і втрати тепла: у товстої труби велика площа поверхні.

Знизити перетин системи опалення – теж поганий варіант: для підтримки належної температури опалювальних приладів доведеться прискорити циркуляцію в системі. А це призведе до появи шумів на вигинах і запірної арматури, не кажучи вже про точках дросселирования.

Звідки брати значення діаметра

Відразу обмовимося: гідравлічний розрахунок трубопроводів – це дуже складна інженерна задача, яка враховує масу факторів.

В їх число входять:

• Матеріал труби і коефіцієнт його шорсткості, від якого залежить гідравлічний опір.
• Ступінь її зносу.
• Напір теплоносія.
• Кількість поворотів і їх кут.
• Кількість і тип запірної арматури.
• Запланований термін експлуатації.

Уточнення: ступінь зносу впливає на гідравлічний опір сталевих труб.
Шорсткість внутрішньої поверхні полімерних і металополімерних труб з часом практично не змінюється. Що, втім, не робить розрахунок легким.

Для точного розрахунку систем опалення багатоквартирних будинків і магістралей інженери використовують так звані таблиці Шевельова і складні формули; нам же потрібно максимально просте рішення.

У разі типових проектів багатоквартирних будинків просте зниження діаметра труби на крок дозволить заощадити величезні суми

Давайте розділимо проблему на складові.

міська квартира

Тут досить запам'ятати кілька простих правил:

• При заміні стояка опалення береться труба такого ж діаметру, як використана будівельниками. Ні завищувати, ні занижувати діаметр не потрібно. Виняток – явний випадок проведених раніше ремонтних робіт, виконаних некваліфікованими фахівцями.
  Якщо перетин стояка на короткій ділянці змінюється з ДУ25 на ДУ15 – його краще вирізати, прибравши перехід діаметра.
• Для підводки до радіатора будь-якого типу досить труби ДУ20. Звуження труби допустимо лише після перемички, яку можна виконати трубою ДУ15.
• Якщо перед опалювальним приладом ставиться дросель, термостатичні голівка або навіть просто вентиля – перемичка строго обов'язкова і виконується тим же діаметром, що і стояк.

Якщо ви не хочете, щоб в пік морозів частина тепла проходила повз батареї опалення – поставте на перемичку вентиль.Зрозуміло, якщо дросселирующие запірна арматура відкрита в повному обсязі – вентиль на перемичці повинен бути у відкритому положенні.

Використовуються тільки і виключно сучасні кульові вентиля. Вони більш надійні в порівнянні з морально застарілими гвинтовими і в відкритому положенні мають мінімальний гідравлічний опір.

На фото всі вимоги виконані. Новий стояк того ж діаметру, що і старий; тим же діаметром виконана перемичка. Радіатор відсікають кульові вентиля

Гравітаційна система опалення

Незалежно від поверховості будинку, протяжність такої системи обмежена максимальним перепадом, який здатне створити теплове розширення теплоносія. Контур не може бути довгим; площа опалювального приміщення і теплова потужність котла теж обмежені.

Раз так – завдання можна спростити, привівши точні значення діаметрів.

• Для будинку площею до 70-80 квадратних метрів розлив виконується трубою ДУ 32. При більшій площі – ДУ 40 або навіть ДУ 50.

Увага: не плутайте умовний діаметр із зовнішнім. ДУ – параметр, приблизно рівний внутрішньому перетину труби і введений для уніфікації арматури і фітингів.
Зовнішній може значно відрізнятися від нього за рахунок великої товщини стінок.

• Радіатори не розривають розлив, а монтується паралельно. Схема підключення радіаторів опалення – нижня або діагональна. Підводка – ДУ 20.

На неї бажано встановити відсікають вентиля; не завадять і дроселі або термостати для балансування системи. Загальна проблема систем з природною циркуляцією – в тому, що ближні до котла радіатори набагато гаряче далеких.

Діаметр розливу – 40 міліметрів, підводки – 20. При необхідності опалювальний прилад регулюється вентилями. Строго кажучи, це неправильно; але схема цілком працездатна

Система з примусовою циркуляцією

Щоб своїми руками розрахувати необхідний діаметр труб в якому випадку, нам все ж доведеться залізти в нетрі. Втім, не надто далеко: замість складного розрахунку ми скористаємося таблицею.

Таблиця дозволяє без надмірно складних розрахунків підібрати діаметр труби

Як користуватися цією таблицею?

Інструкція не надто складна.

Однак нам необхідна додаткова інформація про те, звідки брати потрібну нам швидкість руху теплоносія і теплової потік у ВАТ.

• Межі швидкості води в трубах – 0,6 – 1,5 метра в секунду. При меншій швидкості далекі радіатори будуть відчутно остигати; при більшій – шум води на фітингах стане чутним.
• Приблизна кількість необхідного тепла для приватного будинку можна розрахувати, виходячи з норми в 60 ват на кубометр об'єму. Для теплого регіону отримане число множиться на 0,7 – 0,9, для лютих морозів Чукотки або Якутії – на 1,5-2,0.

Давайте як приклад підберемо трубу для опалювального контуру будинку площею 75 квадратних метрів десь в Краснодарі.

Висота стель дорівнює 3 метрам; ділити систему опалення на кілька незалежних контурів ми не станемо; швидкість води в трубах обмежимо 1 метром в секунду.

1. Розраховуємо потребу в теплі. Обсяг приміщення дорівнює 75 * 3 = 225 м3. Для його опалення в пік морозів потрібно 225 * 60 = 13500 ват. Теплий клімат Краснодара змусить нас урізати потреба в теплі до 13500 * 0,7 = 9450 ват.
2. Тепер шукаємо у верхній горизонтальній рядку потрібну нам швидкість руху води в контурі. Нагадаємо – вона дорівнює 1 метру в секунду.
3. Знайшли? Рухаємося по таблиці вертикально вниз, поки у верхньому рядку квадратика не побачимо значення більше шуканих 9,5 кіловат. Округлення тут варто виконувати тільки в більшу сторону.
4. У четвертому зверху квадраті ми виявляємо значення 14370 ват, на якому можемо закінчити пошук. Як неважко помітити, воно відповідає внутрішньому діаметру труби 15 міліметрів. Стало бути, ми можемо зупинити свій вибір на півдюймової сталевій трубі або поліпропіленової із зовнішнім діаметром 20 міліметрів.

При однаковій прохідності зовнішній діаметр сталевої труби менше за рахунок більш тонких стінок

Користуючись таблицею, варто враховувати, що вона дає значення для дельти температур між подачею і обратку в 20 градусів. Що, втім, є досить типовим для систем автономного опалення.

Корисні дрібниці

Наостанок – кілька несистематизированной інформації, яка, можливо, стане в нагоді читачеві при проектуванні своєї системи опалення.

• Перевага малого перетину труб – низьку теплову інерційність системи – зводить нанівець застосування чавунних радіаторів.
  Їх секції мають великий внутрішній об'єм, та й самі опалювальні прилади розігріваються зважаючи на велику маси і порівняно низьку теплопровідність довго. Кращий вибір для автономного опалення – алюмінієві батареї.
• Проте, іноді теплова інерційність є плюсом. Якщо ви живете в будинку постійно і користуєтеся твердопаливним котлом, який потребує завантаженні дров або вугілля кілька разів на день – то, що батареї будуть довго остигати, тільки порадує.
• Додатково збільшити інерційність системи допоможе теплоаккумулятор – теплоізольований бак об'ємом 300-2000 літрів. Серед іншого, він допоможе опалювати будинок електрикою, користуючись ним по дешевому нічним тарифом. Бак монтується в будь-якій точці контуру і вночі накопичує тепло; вдень гарячий теплоносій в ньому віддає теплову енергію батарей.
• При променевої розводці від колектора застосовуються металопластикові або поліетиленові (зрозуміло, із зшитого поліетилену) труби мінімального діаметру. Зовнішнього перетину в 16 міліметрів в цьому випадку цілком достатньо.

При колекторної схемою великий діаметр підводки не потрібен. Кожна врізка живить всього один радіатор

висновок

Сподіваємося, що запропоновані методики підбору труб здадуться вам зручними. Як завжди, відео в кінці статті запропонує додаткову інформацію на цю цікаву тему. Теплих зим!