Войти
Регистрация
Напомнить пароль
войдите чтобы продолжить
 
 
Michel Michel
16716 10

Толстый и тонкий: как рассчитать диаметр трубы для отопления

Michel
Michel 31 июля, 2016
Специализация: сантехник с 10 летним стажем, специалист по ремонту компьютеров, тренер по силовому троеборью. Обладаю большим опытом строительства, внутренней отделки, изготовления самодельной мебели. Хобби: спорт

Приветствую, камрады! Эта статья — о том, какой диаметр трубы выбрать для отопления. В ней я расскажу о методиках расчета проходимости и сечения, дам ряд практических рекомендаций по подбору размеров и объясню разницу между разными видами труб. Итак, в путь.

Внутреннее сечение определяет возможности трубы по транспортировке тепла.

Внутреннее сечение определяет возможности трубы по транспортировке тепла.

Методика расчета

Справочные данные

Вначале — о том, как рассчитать диаметр трубы отопления при известной тепловой нагрузке. Уточню: внутренний диаметр, который, собственно, и определяет проходимость трубы.

Между тепловой нагрузкой, сечением трубопровода и скоростью движения теплоносителя существует простая и понятная зависимость: количество перекачиваемой тепловой энергии можно увеличить, сделав трубопровод толще или заставив воду двигаться быстрее.

С сечением все понятно: чем толще труба, тем она дороже. Почему нельзя существенно увеличить скорость перекачки теплоносителя? Потому, что при ее повышении до 1,5 м/с возникают заметные гидравлические шумы, делающие пребывание в отапливаемом помещении откровенно некомфортным.

Обычно расчет сечения розлива выполняется для скорости движения потока в 0,4 — 0,6 м/с. Снижение скорости до 0,25 м/с и ниже не только повлияет на эффективность отопления, но и не позволит теплоносителю выдавить воздушные пробки к воздухоотводчику или крану Маевского.

Современные системы отопления комплектуются автоматическими воздушниками. Для срабатывания клапана воздух должен быть вытеснен к нему потоком воды.

Современные системы отопления комплектуются автоматическими воздушниками. Для срабатывания клапана воздух должен быть вытеснен к нему потоком воды.


Вот таблица, позволяющая с минимальными затратами времени выполнить расчет внутреннего диаметра трубопровода при известной тепловой нагрузке на него.

Внутренний диаметр, мм Тепловой поток( КВт) при скорости движения потока, м/с
0,4 0,5 0,6
12 3,7 4,6 5,5
15 5,75 7,2 8,6
20 10,2 12,8 15,3
25 16 20 24
32 26,2 32,7 39,2
40 40,9 51,1 61,3
50 63,9 79,8 95,8

Как подобрать диаметр труб для отопления, руководствуясь этой таблицей? Очень просто:

  1. Выбрать максимально соответствующую вашим условиям тепловую нагрузку из второго — четвертого столбцов;
  2. Взять соответствующее ей значение из первого столбца.

Тепловая нагрузка

Что это за зверь — тепловая нагрузка? Как своими руками рассчитать ее?

  • Для розлива в частном доме она берется равной пиковой мощности отопительного котла, теплового насоса или другого источника тепла;
Размер труб на выходе котла подбирается по его пиковой мощности.

Размер труб на выходе котла подбирается по его пиковой мощности.

  • Для подводки к отдельному отопительному прибору тепловая нагрузка равна его паспортной мощности с поправкой на реальный температурный режим. Как правило, производители указывают мощность для идеальных условий — дельты температур между теплоносителем и воздухом отапливаемого помещения в 70 градусов (то есть при +20 в комнате батарея должна быть нагрета до 90 С).
    На практике в автономном контуре поддерживается 70 — 75 градусов на подаче и 50 — 55 на обратке, что при комфортных +25 в доме даст дельту температур в 30 — 50 С. При дельте в 50 градусов тепловая мощность батареи уменьшится и будет составлять 50/70=0,714 от паспортного значения;
Размер подводок зависит от паспортной мощности прибора с поправкой на реальную температуру теплоносителя.

Размер подводок зависит от паспортной мощности прибора с поправкой на реальную температуру теплоносителя.

  • Для отдельных участков контура тепловая нагрузка равна суммарной мощности подключенных отопительных приборов. Скажем, если в комнате установлены две батареи по 1,2 КВт, она будет равна 1,2*2=2,4 КВт.
Тепловая нагрузка на участок контура равна суммарной мощности подключенных к нему отопительных приборов.

Тепловая нагрузка на участок контура равна суммарной мощности подключенных к нему отопительных приборов.

Откуда взять данные о тепловой мощности батарей? В общем случае — из сопроводительной документации или с сайта производителя. Грубый расчет можно выполнить, исходя из следующих значений:

  • Чугунная секция в идеальных условиях отдает 140 — 160 Вт тепла;
  • Биметаллическая -180 Вт;
  • Алюминиевая — 200 Вт.

Я привел данные для радиаторов стандартного размера, с межосевым расстоянием поводок 500 мм. В линейках многих производителей есть батареи с меньшим и большим размером секций.

Тепловая мощность на секцию для алюминиевых и биметаллических радиаторов высотой 350 и 500 мм.

Тепловая мощность на секцию для алюминиевых и биметаллических радиаторов высотой 350 и 500 мм.

Как определить тепловую нагрузку, если в качестве отопительных приборов вы планируете использовать сварные регистры нестандартных размеров?

Для первой секции регистра (нижней трубы) формула имеет вид Q=3.14*D*L*k*Dt, где:

  • Q — заветная тепловая мощность в ваттах;
  • D — наружный диаметр в метрах;
  • L — длина (опять-таки в метрах);
  • k — коэффициент передачи тепла, определяющийся теплопроводностью материала и толщиной стенок трубы. Для стального регистра коэффициент берется равным 11,63 Вт/м2*С;
  • Dt — та самая дельта температур между теплоносителем и воздухом в помещении.
Формула расчета тепловой мощности гладкой стальной трубы.

Формула расчета тепловой мощности гладкой стальной трубы.

Вторая и последующие секции регистра находятся в восходящем потоке теплого воздуха от первой секции, что уменьшает их теплоотдачу. Для них мощность рассчитывается с коэффициентом 0,9.

Давайте, в качестве примера вычислим тепловую мощность регистра для следующих условий:

  • Он состоит из четырех одинаковых секций;

Я сознательно пренебрегаю теплоотдачей перемычек между секциями и торцов секций. Она незначительна на фоне общей мощности прибора.

  • Каждая секция имеет наружный диаметр 108 мм (0,108 метра) и длину 2 метра;
  • Регистр нагрет до 60 градусов, а воздух в комнате — до 23.
Невысокая цена стальных труб и солидная теплоотдача определяют популярность регистров.

Невысокая цена стальных труб и солидная теплоотдача определяют популярность регистров.

Вначале вычисляем мощность первой секции. Она равна 3,14*0,108*2*11,63*(60-23)=292 ватта (с округлением до целого значения).

Затем находим тепловую мощность второй и последующих секций. Она будет равной 292*0,9=263 ватта (опять-таки с округлением).

Верхние секции находятся в восходящем потоке нагретого воздуха и отдают меньше тепла.

Верхние секции находятся в восходящем потоке нагретого воздуха и отдают меньше тепла.

Последний этап — вычисление суммарной мощности всех секций. 292+263*3=1081 ватт.

А теперь давайте выясним, какой диаметр трубы нужен для отопления при подключении этого регистра. Как легко заметить, минимальное значение в приведенной выше таблице перекрывает его мощность в три с лишним раза. Стало быть, подводка с внутренним размером 12 мм не будет ограничивать теплоотдачу регистра при любой разумной скорости потока.

Практика

Теория немногого стоит, если она не подкреплена практикой. Вот инструкция по выбору размеров, основанная на моем многолетнем практическом опыте.

  • Любой отопительный прибор можно смело подключать трубой диаметром ДУ 15 (1/2 дюйма). Ограничение одно: в системе ЦО многоквартирного дома подводка в обязательном порядке должна комплектоваться перемычкой, диаметром не уступающей стояку (как правило, ДУ 20 — ДУ25). При изменении конфигурации отопительной системы уменьшение диаметра стояка недопустимо;
Для подключения алюминиевых батарей использована полипропиленовая труба с наружным диаметром 20 мм. Ее внутреннее сечение соответствует стальной трубы ДУ 15.

Для подключения алюминиевых батарей использована полипропиленовая труба с наружным диаметром 20 мм. Ее внутреннее сечение соответствует стальной трубы ДУ 15.

  • В системе с принудительной циркуляцией в качестве розлива можно использовать трубу размером ДУ 25 или, при некотором увеличении скорости потока, ДУ 20;
На фото - участок разводки отопления в моем подвале. Использована полипропиленовая труба размером 25 мм.

На фото — участок разводки отопления в моем подвале. Использована полипропиленовая труба размером 25 мм.

В новых домах с ЦО стояки отопления разводятся именно трубой ДУ 20. В десятиэтажном доме на парных стояках этого диаметра монтируется 20 радиаторов или конвекторов.

Стояк отопления в многоквартирном доме. Размер трубы - ДУ 20.

Стояк отопления в многоквартирном доме. Размер трубы — ДУ 20.

  • В гравитационной (самотечной) системе отопления диаметр розлива увеличивается до ДУ 32 — ДУ 50. Дело в том, что увеличение внутреннего сечения трубы позволяет резко снизить ее гидравлическое сопротивление — важнейший параметр в контуре, циркуляция в котором обеспечивается лишь разницей в плотности горячей и холодной воды.

Такие разные диаметры

Из-за разницы в системе наименований труб из разных материалов в голове потенциального покупателя неизбежно возникает некоторая путаница. Я попробую внести ясность в этот вопрос.

  • Стальная труба маркируется условным проходом, или ДУ. Он примерно равен внутреннему диаметру; небольшие отклонения фактического размера от ДУ обусловлены разбросом толщины стенок обыкновенных, легких и усиленных водогазопроводных труб;
Условный проход стальной трубы примерно равен ее внутреннему диаметру.

Условный проход стальной трубы примерно равен ее внутреннему диаметру.

  • Маркировка DN обозначает тот же самый ДУ (условный проход). Однако DN часто указывается в дюймах. Дюйм — это 2,54 сантиметра; только вот маркировка в дюймах традиционно округляется до нескольких целых и дробных значений, что усугубляет путаницу. Для удобства читателя я приведу таблицу соответствия размеров стальных труб в миллиметрах и дюймах;
ДУ Размер в дюймах
15 1/2
20 3/4
25 1
32 1 1/4
40 1 1/2
50 2
  • Трубы из сшитого и обычного полиэтилена, полипропилена и металлополимерные изделия маркируются наружным диаметром. В среднем их диаметр на шаг больше внутреннего сечения: труба размером 25 мм имеет такое же внутреннее сечение, как стальная ДУ 20, 32 мм соответствует ДУ 25 и так далее;
Внутренние и наружные размеры полипропиленовых труб. Разное рабочее давление определяет разброс толщины стенок.

Внутренние и наружные размеры полипропиленовых труб. Разное рабочее давление определяет разброс толщины стенок.

  • Все полимерные изделия имеют более низкое, чем сталь, гидравлическое сопротивление благодаря минимальной шероховатости стенок. Кроме того, они на зарастают со временем ржавчиной и известковыми отложениями, поэтому их диаметр подбирается без запаса. А вот стальные трубы для системы ЦО лучше покупать с учетом этих факторов, округляя расчетный диаметр труб в большую сторону.
Вскрытая стальная подводка в системе ЦО многоквартирного дома.

Вскрытая стальная подводка в системе ЦО многоквартирного дома.

Заключение

Надеюсь, что мне удалось исчерпывающе ответить на накопившиеся у уважаемого читателя вопросы. Как всегда, дополнительные материалы можно изучить, просмотрев видео в этой статье. Я буду признателен за ваши дополнения и комментарии. Успехов, камрады!

Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен
Если вы хотите выразить благодарность, добавить уточнение или возражение, что-то спросить у автора - добавьте комментарий или скажите спасибо!
Поделиться
Аноним
14 декабря 2016
(0) (0)

Откуда таблица зависимости внутреннего диаметра труб отопления и тепловой нагрузки? Какой-то СНиП или методичка?

Ответить
Валя
05 июня 2017
(0) (0)

 

здравствуйте,вопрос: какой должна быть труба обратной подачи воды, т.е. размеры?

Ответить
    Феликс
    Абрау-Дюрсо
    05 июня 2017
    (0) (0)

    Валентина, как правило, наружный диаметр и подающих и отводящих труб в водяных системах отопления составляет минимально полдюйма (15 миллиметров). Лучше, если это будет три четверти дюйма (20 миллиметров).

    Ответить
Нат
02 декабря 2017
(0) (0)

Зачем вы как все парите людей своим онлайн чатом, зная что он не работает?

Ответить
Maks
28 декабря 2017
(0) (0)

не магу понять какой деаметр трубы надо в много квартирном доме

Ответить
    Феликс
    Абрау-Дюрсо
    28 декабря 2017
    (0) (0)

    Макс, При планировке отопительных трубопроводов специалисты ориентируются на инженерные расчеты, благодаря которым в руках специалистов имеются обоснованные показатели допустимых размеров труб при разных нормах рабочего давления. Конкретные числовые значения требуемых параметров позволят сделать правильный выбор материала при монтаже трубопроводов. В частности, размер сечения будет оптимальным, если его значение находится в пределах от 30 мм до 40 мм. Инженеры получают расчетные величины в процессе решения задач по гидравлике, поэтому показатель диаметра отопительной трубы основывается на теоретических разработках и реальном опыте. При исчислении значений в качестве первичных данных используется множество параметров, полученные результаты зависят от скорости движения теплоносителя в системе, его температуры, уровня давления, суммарной длины всех трубопроводов, а также других факторов, влияющих на гидродинамику и эффективность работы.

    Неверный выбор диаметра трубы отопления может повлечь за собой серьезные последствия в виде течи или прорывов, сбоя системы отопления, неправильной работы всего оборудования.

    Например, труба с диаметром, превышающим в два раза требуемый по всем техническим нормам показатель, будет способствовать низкому уровню давления в системе многоквартирного дома, что приведет к нарушению циркуляции теплоносителя. Возможно, к катастрофическим последствиям это и не приведет, но в жилых помещениях температурный режим поддерживать будет сложно. Кроме того, установленные по всем правилам трубы нужного диаметра будут обладать энергоэффективностью, экономичностью, и позволят оптимизировать работу ТЭЦ, снизив нагрузку.

    Ответить
Матвей
24 марта 2018
(0) (0)

Как подобрать правильный диаметр труды прямой и обратной линии для системы отопления склада

Ответить
Феликс
Абрау-Дюрсо
24 марта 2018
(0) (0)

Матвей, чтоб точно вычислить сечение труб для отопительной системы, необходимо знать:

— длину трубопровода;

— тепловые потери в доме;

— мощность элементов системы ;

— метод разводкитруб (естественная или принудительная, однотрубное либо двухтрубное циркулирование).

В основном, для расчета применяется такая формула


D= √(354*(0.86*Q/∆t)/V). В  ней

      V – скорость жидкости в трубе (в м/с);
Q – необходимый объем тепла для обогревания (кВт);
∆t — разница между обратной и прямой подачей (в градусах);
D – сечение трубы (в миллиметрах).

Ответить
Евгений
26 апреля 2018
(0) (0)

переношу тепловой узел в коттедже. Расстояние до теплового узла увеличится. Придется нарастить трубу обратки и подачи. Наращивать тем же диаметром или увеличить?????

Ответить
    Феликс
    Абрау-Дюрсо
    26 апреля 2018
    (0) (0)

    Евгений, крайне желательно, чтобы диаметр дополнительных труб был таким же. Кроме этого, материал труб тоже должен быть тем же — металл или пластик. В этом случае не будет потеряна эффективность системы.

    Ответить

Пожалуйста, оставьте комментарий

ОБЯЗАТЕЛЬНО приложите ФОТО проблемы - так ответ эксперта будет гораздо точней

Оставляя комментарий, Вы принимаете пользовательское соглашение

Ваш e-mail не будет опубликован.

Добавить фото


Последние ответы на форуме
  • 6 ответов
    91 просмотров
    Последний
    комментарий от
     Артур Егоров
    07.03.2020 - 20:30
    Если вы подыскиваете, где купить воротниковый фланец, я рекомендую вам данный магазин http://idra.moscow/flanec/flanec-vorotnikovyj/ . Просто сами у них покупали. Товары данного характера у них в ...
    Выбор арматуры для труб пвх
    При замерзании пластиковых труб, их размерзание (разрыв) происходит не всегда, а вот металлическая арматура страдает 100%. Существует ...
    Вопрос добавлен: 01 октября 2016 - 12:34
    91 просмотров
  • 4 ответов
    0 просмотров
    Последний
    комментарий от
     Саша Тишко
    28.02.2020 - 14:44
    Знаете есть такой хороший крупный магазин в Москве Дар Мебель. Вот там мы обычно для офиса закупаем все необходимое. Есть и столы для переговоров и многоместные секции для конференций. Если нужны ...
    Мебель в офис
    Хочу посоветоваться. Открываем новый офис в Питере. Помещение большое и просторное. Хочу туда заказать изготовить мебель по своему ...
    Вопрос добавлен: 20 октября 2019 - 19:13
    0 просмотров
  • 1 ответов
    0 просмотров
    ремонт ванной
    РЕМОНТ ВАННОЙ КОМНАТЫ ПОД КЛЮЧ Как правило, ремонт в ванной и санузле дает хозяевам квартир и их соседям больше всего опасений. ...
    Вопрос добавлен: 04 декабря 2019 - 09:41
    0 просмотров
  • 1 ответов
    0 просмотров
    Последний
    комментарий от
     Ирина Краснова
    29.01.2020 - 19:48
    Мы через портал https://gde-parket.ru/services/ciklevka-parketa мастера искали. Выбрали среди анкет быстро, и договорились о работе в тот же вечер
    Кто сделает циклевку паркета в Москве?
    После того как сделали ремонт в доме вспомнили что совсем забыли про циклевку паркета. А уже была сделана чистовая отделка и поклеены ...
    Вопрос добавлен: 17 января 2020 - 23:13
    0 просмотров
Возможно вас заинтресуют