Какой диаметр трубы лучше использовать для отопления частного дома из полипропилена своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 18.09.2024

Полимерная продукция успешно заменяет повсеместно тяжелые трубопроводы из стали и чугуна. Несмотря на широкий ассортимент трубных изделий из пластика, самым популярным вариантом обогрева помещений является отопление в частном доме из полипропиленовых труб. Рассмотрим характеристики, нюансы использования, наиболее оптимальные варианты и диаметры полимерных трубопроводов для теплового контура здания. Расскажем также о схемах, разводки и особенностях монтажа полипропиленового отопления.

Технические характеристики и нюансы использования труб из полипропилена

Для обозначения полипропиленового трубопроката используют аббревиатуры: ПП и PP. Сам материал представляет собой термопластичный полимер. Для его получения применяют полимеризацию. Этот процесс выполняется при наличии комплексных катализаторов, содержащих металлические элементы. Полипропилен в обычном состоянии может иметь вид белого порошка или гранул. В некоторых случаях исходное сырье представляет собой окрашенный материал.

Существует несколько видов полипропилена. У каждого из них молекулярная решетка имеет свое индивидуальное строение. Промышленные предприятия используют изотактический, атактический и синдиотактический материал. Эти виды полипропилена отличаются химическими и физическими свойствами.

Атактический полимерный материал обозначается PPH. Он отличается каучукообразной кристаллической решеткой. Благодаря такой структуре полипропилен имеет маленькую плотность, которая составляет 850 кг/м 3 . Данный материал плавится при температуре 80 °C. Поэтому его не используют для изготовления труб.

Важно! Для отопления из полипропилена используют трубопроводы, которые созданы из материала с изотактической структурой. Такие трубопроводы обозначаются PPR.

Изотактический полипропилен — это упругий материал. Он выдерживает температуру до 160 °C и воздействие агрессивных веществ химического происхождения. При этом его плотность равна 910 кг/м 3 .

Трубы для отопления из полипропилена имеют и другие значимые свойства и характеристики:

Техническая температура плавления, равная 260 °C. Это значение позволяет выполнить пайку материала при помощи электрического паяльника.
Высокий коэффициент линейного расширения, позволяющий при нагреве до 60 °C материалу увеличиваться в длину до 9%.
Полипропилен — это термопластмасса, которая способна расширяться или уменьшаться в зависимости от температуры воздуха.
Коэффициент теплопроводности ПП трубопроводов в обычном исполнении составляет 0,24 Вт/м*°C, а у варианта с армирующим слоем он в два раза больше и равен 0,45 Вт/м*°C.

Однако не всегда удается получить точный однозначный ответ — какой диаметр трубы лучше использовать для отопления частного дома. В кратком обзоре статьи содержится необходимая информация о том, как для эффективной работы домашнего отопления самостоятельно рассчитать диаметр труб.

Главные критерии выбора труб

Тепловая способность автономной отопительной сети зависит не только от бренда торговой марки котла и длины радиаторных батарей, но и от вида материала трубопроводной арматуры.

Трубы для индивидуального отопления следует выбирать по следующим критериям:

По этим основным правилам выбирают вид отопительной трубы для каждого конкретной частного дома или квартиры.

Влияние типа и размера трубы на работу системы

Эффективная работа автономного отопления во многом зависит от правильного выбора поперечного сечения линии отопления. От этого показателя зависит пропускная способность трубопровода. Эта характеристика показывает — какое количество горячей воды при постоянной скорости теплоносителя пройдет за одну единицу времени. В контурах отопления при постоянном расходе жидкости и снижении диаметра магистрали в коммуникациях происходит увеличение скорости движения жидкости. Примером может служить домашняя отопительная сеть с котлом, оборудованным насосом с принудительной циркуляцией подогретой воды. В этом случае происходит увеличение скорости потока теплоносителя на участках линии с небольшим диаметром. На участках системы с трубами большего поперечного снижения скорость замедляется.

Трубы для отопления: какие лучше выбрать для частного дома и квартиры
Для проектирования отопительных конструкций нужно учитывать множество нюансов. Она состоит не только из котла и радиаторов, но и соединительных элементов. Выбирая трубы для отопления, смотрят на…

Качественный обогрев помещений автономной системой отопления достигается при скорости теплоносителя от 0.3 до 0.7 м/сек.

При снижении показателя ниже 0,25 м/сек появляется риск образования в системе воздушных пробок, показатель скорости выше нормативного приводит к появлению шума в системе.

Большое влияние на скорость движения теплоносителя,а также на снижение напора оказывает шероховатость внутренней полости труб. Для примера можно сравнить показатели двух видов материалов:шероховатость новой стальной трубы диаметром 50 мм составляет 0,1 мм, а полимерных изделий такого же диаметра – 0,005 мм.Скорость передвижения жидкости по новым стальным трубам ф*50 мм равна 0,7 м/сек, для полимерных труб этот показатель составляет 22 м/сек. Допустимые диаметры стальных труб и таблица размеров в статье.

Разновидности труб для отопления: плюсы и минусы материала

Таблица 1. Сравнительные эксплуатационные характеристики основных видов отопительных труб.

Металлические изделия

Несколько десятилетий назад металлическими трубопроводами были оборудованы практически все системы обогрева многоэтажных и частных домов. Для изготовления использовались следующие виды материалов:

В металлических трубопроводах не используют разные металлы, так как из – за разности электрических потенциалов возникает гальваническое напряжение дающее старт началу коррозии.

Полимерные трубы

В настоящее время отопительные трубы из полимеров находятся вне конкуренции. Ими заменяют устаревшие стальные трубопроводы и применяют для прокладки новых тепловых сетей многоэтажных зданий, частных домов и квартир.

В отопительных системах применяют разные модификации полимерных изделий:

Сшитый полиэтилен. Основное достоинство – термическая устойчивость материала, прочность соединений, низкий коэффициент гидравлических потерь. Для отопления применяют изделия с внутренним армированием, сохраняющим первоначальную форму трубы при длительном воздействии теплоносителя с высокой температурой. Большой плюс полиэтиленовых коммуникаций – монтаж производится без специального инструмента и оборудования. Металлопластик. Трубная модификация отличается многослойной структурой из двух слоев сшитого полиэтилена, клеевой оболочкой и алюминиевой вставкой. За счет такой конструктивной особенности достигается высокая устойчивость к высокой температуре подогретой воды, появляется возможность изгибать металлопластиковую трубу в любом направлении, а значит, сокращать количество соединяющих фитингов. Полипропилен. Главное ограничение таких труб состоит в том, что они могут выдерживать температуру теплоносителя до 70 градусов. Значительный коэффициент теплового линейного расширения в комплексе высокой текучестью материала приводит к провисанию магистрали и ее деформациям. Поэтому полипропиленовые трубы нуждаются в установке дополнительных крепежных элементов. Основные плюсы — простота сборки и невысокая стоимость материала.

Таблица 2. Основные различия полимерных отопительных труб.

Оптимальный размер, температура и давление

В частном доме подключение отопительных элементов производится трубами различного диаметра. В качестве примера можно рассмотреть изделия из пропилена, как наиболее популярного материала создания домашней отопительной системы.

Чтобы узнать, какой диаметр полипропиленовых труб нужен для отопления частного дома нужно учитывать рекомендации:

Трубопроводы 16 мм рекомендованы для прокладки линии к одному или двум радиаторам.
20 мм — применяют для группы радиаторов общей мощностью до 7 кВт.
25 мм — выполняют подключение от 5 до 8 единиц радиаторов с общей тепловой мощностью 11 кВт.
32 мм – подключается один этаж или целый дом с количество радиаторов 12 штук с тепловой мощностью до 19 кВт.
40 мм – для создания тепловой сети частного дома с 20 радиаторами (30 кВт)

Средняя температура носителя в автономной системе отопления составляет от 30 до 90 градусов. При колебании наружной температуры, регулировку подогрева воды производят с учетом создания комфортных условий в помещении.

Современные источники генерации тепловой энергии оборудуются температурными терморегуляторами – программаторами, автоматически поддерживающими заданную температуру в доме или квартире.

Мощность котла и контура

В частных домах или квартирах обогрев внутренних помещений производится газовыми или электрическими котлами. Расчет необходимой тепловой мощности выполняют в зависимости от размера обогреваемой площади. Считается, что на качественный обогрев 1 м2 потребуется 0,1м кВт тепловой энергии. В зависимости от климатических особенностей, щадящего режима работы этот показатель увеличивается до 1,3 кВт /м2.

Факторы, влияющие на мощность обогревательного котла:

Вид строительного материала ограждающих стеновых конструкций дома. Большая теплопроводность материала в сочетании недостаточной толщины наружных стен намного увеличивают тепловые потери и тогда работа котла с самой высокой мощностью будет неэффективной и неудовлетворительной.
Использование второго контура для нагрева воды. Если заранее предусматривается такая опция, выбирается более мощный тепловой генератор.
Вид топлива. Газовый котел считается более экономичным, однако его можно использовать только в местности, где проходит газопровод.
Циркуляция воды в системе обеспечивается насосом, предназначенным для оптимизации скорости горячей воды и ее обрата. Попутно решается проблема воздушных пробок, выдавливаемых постоянным потоком теплоносителя.

В этой статье мы рассмотрим полипропиленовые трубы для отопления и их технические характеристики, которые указаны в маркировке. Немного остановимся на материалах, которые применяются для производства и армирования.

Материалы и характеристики

Знать диаметр – это только полдела, но придя в магазин, вы столкнетесь с разнообразием материалов. Трубы полипропиленовые для отопления соответствуют ГОСТу Р 52134–2003. Они изготавливаются из трех видов пластика, два из которых могут применяться для систем горячего водоснабжения и отопления:

состоящих из одинаковых структурных единиц. Их молекулярные связи не выдерживают нагревания, соответственно, неприменимы для систем с высокой рабочей температурой;
состоящие из разных структурных единиц. Неоднородность связей между молекулами делает их устойчивыми к нагреванию, при этом материал не теряет свою естественную эластичность;
состоящих из кристаллов. Имеют самую прочную и устойчивую к повышению температуры структуру при этом теряют в эластичности.

В маркировке полипропиленовых труб для отопления указывается их наружный диаметр. Обращайте на это внимание, когда нужно соединить контур квартиры с центральным стояком. При равном наружном сечении металлические и полипропиленовые трубы имеют различный внутренний условный проход, у металла он шире.

Обязательно выбирайте армированные изделия. В качестве армировочного материала применяют алюминий и стекловолокно. Лучше отдать предпочтение последнему, так как при монтаже не нужно снимать слой армирования на глубину соединения контура с муфтами и фитингами. Армирование алюминием осуществляется:

монолитным слоем;
слоем с множественными отверстиями.

Армирование полипропилена алюминием с перфорацией

И алюминиевый, и стекловолоконный слои армирования находятся между двух слоев пластика. Армирование нужно только для того, чтобы компенсировать увеличение контура в длину при нагревании. Об усилении изделия речи не идет, так как пластик и без этого очень прочный. Неармированные изделия не подходят, так как у них слишком высокий коэффициент линейного расширения, который равен 0,15 мм/м. Для сравнения у армированных изделий он составляет 0,02 мм/м. Трубы полипропиленовые для отопления имеют стандартные размеры. Они продаются отрезками, длина которых составляет четыре метра.

Для наглядности проведем расчет. Возьмем один метр контура, в котором циркулирует вода, нагретая до 80 градусов. Умножим температуру на коэффициент линейного расширения и получим следующие значения:

для армированных изделий – удлинение на 1,6 мм;
для неармированных изделий – удлинение на 12 мм.

Также в маркировке указано номинальное давление. Обозначается латинскими буквами РN. К примеру, изделие с маркировкой РN16 выдерживает 16 атмосфер, но это не максимум его возможностей. Он может выдержать и большее кратковременное повышение. Номинальное давление – это показатель, при котором срок службы полипропиленовых труб составит полстолетия. Расчет выполнен при помощи специальных программ, где температура воды закладывается равной 20 градусам. Это важно, при увеличении температуры срок службы будет, естественно, меньше, так как, нагреваясь, пластик меняет своих механические характеристики.

Расчет диаметра для центрального отопления

В поисках расчетов было изучено много материала, часто не дающего конкретного ответа на вопрос о том, какого должны быть размера полипропиленовые трубы для отопления. Как выбрать диаметр таким образом, чтобы система была сбалансированной. В принципе, чтобы сделать точные вычисления с учетом всех факторов, нужно быть реально специалистом и получить профильное образование. Расчет диаметра трубы входит в гидравлический расчет отопления, который осуществляется при помощи специальных профильных программ. Все остальные методы подсчета будут приблизительные.

Толщина полипропиленовых труб для отопления в частных домах и квартирах с центральным отоплением обычно не превышает 25 мм. Также используют изделия 20 и 16 мм.

Все просто, когда нужно определить диаметр полипропиленовой трубы для отопления в квартирах с центральным отоплением. От стояка, проходящего через все этажи, в каждую квартиру выходит патрубок. Его сечение, естественно, меньше, чем у самого стояка. Чтобы правильно определить, какой диаметр полипропиленовых труб нужен для центрального отопления, нужно всего лишь подобрать размер сечения к патрубку. Следите за тем, чтобы не было заужения контура. Вот и все, дело за выбором материалов. Обратите внимание, на то, что совпадать должно внутреннее сечение, а не наружное.

Расчет диаметра для автономного отопления

Вопросы о том, как выбрать диаметр полипропиленовых труб для отопления появляются при монтаже

Расчет диаметра полипропиленовой трубы для отопления

контуров в частных домах. Сразу отметим – расчеты приблизительные, но это не означает, что они не правильные. Также их можно применять для контуров квартир с центральным отоплением. Определяющие параметры диаметра полипропиленовой трубы для отопления частного дома:

От этого зависит, сколько потребуется тепла для обогрева до необходимого уровня. Чтобы не углубляться в дебри формул можно последовать всеобщему примеру и взять в расчет 0,1 кВт энергии на один метр квадратный, при стандартной высоте потолков 2,5 м. Конечно, нужно учитывать степень утепления помещения, исходя из которого, вычисляется коэффициент теплопотерь. Но дабы не запутаться, просто добавляем 20% к необходимому количеству киловатт;

Этот показатель варьируется от 0,2 до 1,5 м/с. Чем больше скорость потока, тем давление в контуре выше. Часто это приводит к появлению шума в системе, из-за трения теплоносителя о стенки. Для расчета диаметра труб принято использовать значение до 0,6 м/с – оптимально для автономных контуров частных домов. Оттого, какие диаметры полипропиленовых труб для отопления подобраны, зависит и скорость циркуляции. Чем толще контур, тем вода течет медленнее;

Показатель достаточно индивидуальный. Он зависит и от мощности котла, и от материала труб, их утепления, а также от скорости теплоносителя. Стандартами определено, что подача осуществляется при температуре 80 градусов, при этом на обратном потоке будет около 60 градусов. Теплоноситель остывает на 20 градусов, обычно это значение и берется в расчет.

Какого диаметра полипропиленовые трубы использовать для отопления одноэтажного дома площадью 80 кв.м:

в формуле присутствуют две постоянные величины, перемножив которые получаем значение 304,44;
затем это число нужно умножить на 9,6 (80 кв.м х 0,1 кВт энергии + 20% запаса), выходит 2100,636;
полученный результат делим на 20 (разница температур) и на 0,6 (м/с, скорость потока теплоносителя);
в конце вычисляем корень квадратный от полученной величины и получаем значение 13,23 мм.

Толщина стенок полипропиленовых труб разного диаметра

Выходит, что внутренний диаметр полипропилен труб для отопления дома площадью 80 м 2 составляет 13,23 мм. Еще раз обратите внимание на то, что полипропиленовые трубы маркируются по наружному сечению. Также в маркировке присутствует информация о толщине стенок. Вычислить условный проход можно в одно действие, проще пареной репы. Также можно воспользоваться таблицей соотношения стенок труб к их диаметру.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что в этом случае подходит труба диаметром 25 мм, так как двадцатка немного недотягивает. Для расчета мы брали скорость потока теплоносителя 0,6 м/с, хотя допускается значение от 0,2 м/с. Соответственно, выбрав трубу с сечением побольше, мы снижаем скорость циркуляции, при этом она остается в рамках стандарта.

Расчет, исходя из скорости потока теплоносителя

Диаметр полипропиленовых труб для отопления таблица:

Соотношение диаметра труб к тепловой мощности отопления

Есть простой способ, как рассчитать диаметр полипропиленовых труб для отопления — это таблица. Давайте им воспользуемся и сделаем расчеты для всё того же одноэтажного дома 80 кв.м. Для его обогрева нужно 8 кВт энергии, что равняется 8000 Вт. Находим в таблице это значение и ведем глазами до розовых ячеек, в которых указано оптимальная скорость теплоносителя. В нашем случае – это 0,5 и 0,3 м/с. Останавливаем свой выбор на первом значении, которое соответствует трубе диаметром 25 мм.

Теперь сравните с результатом вычислений, проведенных выше. Как видите, они совпадают, значит, оба метода определения диаметра труб для отопления состоятельны и могут быть использованы для проведения расчетов. В итоге следует обратить внимание на то, что лучше все таки придерживаться стандартов. использование слишком узких и слишком широких труб негативно сказывается на функциональных характеристиках системы.

Читайте также: