Расчет труб отопления: диаметр, теплоотдача, уклон и другие характеристики

Система отопления предусматривает наличие разводки из труб, сегодня от этого никуда не денешься. Если недавно выбор ограничивался черным металлом, то сейчас ассортимент более широк. Поэтому перед покупкой нужно четко понимать, что хочется получить в результате.

Существует стандартный набор требований к трубам отопления:

• Долговечность. Срок службы изделия должен быть как минимум не меньше остальных составляющих системы;
• Прочность. Большинство жилищ подключены к принудительной отопительной системе, поэтому запас прочности должен быть обязательно;
• Устойчивость к перепаду температур и гидроудару;
• Эстетичность;
• Ремонтопригодность;
• Экономическая выгода. Если цена трубы высокая, то и остальные характеристики должны этому соответствовать.

Подобрать изделие можно под любой кошелек, а надежностью сейчас могут похвастаться даже самые бюджетные варианты.

Виды труб для отопления

Разберем наиболее популярные варианты.

Сталь

Этот материал был забыт на некоторое время, но благодаря современным системам соединения, без сварочных работ, стальные трубы вновь обретают популярность.

Основные характеристики:

• стойкость к высоким температурам (труба способна выдержать нагрев до 1500 градусов без деформации);
• высокий показатель теплопроводности;
• низкий коэффициент линейного расширения;
• большой запас прочности.

Преимущества материала:

• Единственный способ обеспечить естественную циркуляцию теплоносителя благодаря возможности подобрать трубу любого диаметра. Особенно актуально это сейчас, когда котлы на твердом топливе все чаще появляются в домах людей. Часто циркуляционный насос при такой конфигурации не используется;
• Высокая стойкость к гидроудару позволяет спокойно себя чувствовать при централизованных коммуникациях, когда проконтролировать процесс подачи жидкости невозможно;
• Доступная стоимость;
• Хорошая теплопроводность позволяет использовать сами трубы в качестве прибора отопления.

Недостатки:

• Подверженность коррозии. Поэтому часто используется оцинковка или изоляция. Внутри помещений требуется регулярное окрашивание;
• Сложность монтажа. Даже без сварочных работ для качественной разводки нужны определенные навыки;
• Большая масса. Длинные пролеты нуждаются в качественном крепеже к стене;
• Шероховатая внутренняя поверхность. Этот факт приводит к сужению внутреннего пространства, особенно из-за низкого качества теплоносителя, что повсеместно встречается в нашей стране;
• Обязательная теплоизоляция в не отапливаемом помещении. Высокая теплопроводность не только плюс, но и минус.

Медь

Сравнительно новый материал для отопления, но прекрасно подходящий для этих целей. Основные характеристики:

• устойчивость к перепаду температур;
• стойкость к высокому давлению;
• нагрев без последствий до 300 градусов;
• пластичность. Этой трубе отрицательная температура не страшна, замерзшая вода внутри вреда не принесет.

Преимущества:

• Долговечность. Минимальный срок эксплуатации составляет от 50 лет;
• Простота монтажа;
• На стенках не развиваются микроорганизмы;
• Привлекательный внешний вид;
• Практически идеальный вариант для использования при суровом климате. Все опасности эксплуатации трубе не страшны благодаря своим свойствам.

Недостатки:

• Высокая цена;
• Подверженность электрохимической коррозии. Поэтому наличие электрической проводки рядом требует изоляции трубы полимерами;
• Отсутствие возможности совместного использования с другими металлами (кроме бронзы). В местах их соприкосновения медь будет разрушаться.

Металлопластик

Популярный материал, состоящий из 5 слоев, включающих в себя полиэтилен, клей, алюминиевую фольгу. Сочетает в себе положительные характеристики пластика и металла.

Характеризуется:

• хорошими температурными показателями (приемлем для систем с теплоносителем до 110 градусов);
• гибкостью – легко гнется даже рукой;
• долговечностью;
• устойчивостью к перепадам температур и давления;
• отсутствием коррозии.

Положительные стороны:

• Легкость монтажа. Чтобы развести трубы по комнатам вовсе не обязательно приглашать специалиста, с работой справится человек с минимальными строительными навыками;
• Приемлемый срок службы (до 25 лет);
• Небольшое линейное расширение (немного больше, чем у меди) при наличии теплопроводности;
• Химическая нейтральность позволяет прокладывать сеть внутри стен, полов;
• Гладкая внутренняя поверхность.

Отрицательные стороны:

• Дороговизна фитингов;
• Разрушение при разморозке, в связи с чем наружная прокладка исключается;
• Небольшой просвет внутри. От этого никуда не денешься, фитинги делают только так.

Полипропилен

Совсем новый материал, который стремительно завоевал большую нишу на рынке труб для отопления. Для прохождения теплоносителя используется армированный вариант, который исключает тепловое расширение, а следовательно провисание.

Основные характеристики:

• механическая стойкость;
• отсутствие коррозии;
• долговечность;
• устойчивость к гидроудару, перепаду температур;
• низкая теплопроводность.

Преимущества:

• Легкость монтажа. Для этого потребуется специальный паяльник и небольшие навыки работы с ним. При этом покупать прибор необязательно, многие строительные магазины дают его в аренду за небольшие деньги;
• Доступная цена;
• Огромный срок службы (до 100 лет);
• Аккуратный внешний вид;
• Малый вес;
• Отсутствие коррозии позволяет смело использовать материал при прокладке внутри стен и полов;
• Низкая теплопроводность не требует теплоизоляции при прохождении в подвалах и чердаках;
• Не боится отрицательных температур, размороженная система к разрушению структуры не приведет.

Недостатки:

• Ограничения по температуре носителя. В большинстве случаев это 80 градусов. Так что в северных широтах или при непосредственной близости к котельной при центральном отоплении использовать этот вид труб может быть опасно;
• Ремонту не подлежат. При повреждении определенного участка нужно либо вырезать кусок и вваривать новый с фитингами, либо менять пролет полностью от фитинга до фитинга;
• Даже небольшое отклонение от горизонтали при прокладке требует применения специального фитинга. Эксплуатация даже в легко согнутом состоянии запрещена.

Сферы применения труб из меди

Медные коммуникации популярнее всего в Европе, там они признаны уже более 60 лет. На какое-то время их вытеснили дешёвые стальные, затем пластиковые, но сейчас всё возвращается на круги своя. Новые технологии позволяют монтировать из них трубопроводы питьевого и технического водоснабжения, отопления, системы для жидкого и газообразного топлива, сточных вод.

Применение медных труб для водопровода является классическим. Бактерицидные свойства улучшают качество подводимой воды, а матовый блеск видимых участков придаёт интерьеру изысканность. Не только замерзание, но и закипание не страшны такому водопроводу, эластичность меди гасит все удары. Пайка твёрдыми припоями обязательна в этом случае.

Идеально использовать медные трубы в системах панельного отопления, коэффициенты температурного расширения их и бесшовного пола равны. Жидкое топливо в таких коммуникациях безопасно, оно не может воспламениться из-за полной герметичности.

Также безопасно выполнять газовую разводку этими трубами в многоквартирном доме, именно герметичность здесь сохраняет жизни. Затратив средства один раз, можно получить надёжный и долговечный трубопровод, способный служить более века – это лучшая характеристика качества.

Как выбрать трубу правильно

Для начала нужно четко понимать исходные данные, а именно основные критерии при выборе:

• тип системы – само точный (естественный) или принудительный;
• максимально возможная температура теплоносителя;
• предельное давление в системе;
• способ прокладки – наружный (вдоль стен), внутренний (теплые полы), внешний (открытый воздух);
• сложность конфигурации;
• бюджет;
• самостоятельный монтаж или наем специалистов.

Практика показала, какой материал более уместен в самых распространенных случаях:

• Сталь. Благодаря возможности подобрать большой диаметр и высокой теплоотдаче уместно использовать в само точной системе отопления частного дома или дачи. Все углы и укромные места будут качественно прогреваться даже без наличия радиатора (например длинный коридор или кладовка). Разводка по квартире все же считается очень устаревшим вариантом;
• Медь. Отлично подходит для частного большого дома. Исключаются протечки из-за коррозии, при этом все положительные стороны металла сохраняются. Однако дороговизна и ограничение по материалу радиатора заставляются очень ответственно подойти к выбору;
• Металлопластик. Успешно используется для квартир и домов как при наличии котла с насосом, так и при централизованной системе подачи тепла. Но разрушение при разморозке накладывает некоторые ограничения – система должна быть в тонусе весь период холодов;
• Полипропилен. Многие многоквартирные дома обеспечиваются системой труб из этого материала изначально. Бюджетный и надежный вариант подойдет практически для любого пользователя. Но при большом количестве углов и поворотов монтаж может оказаться крайне сложным.

Идеального материала для отопительных труб нет, везде существуют плюсы и минусы.

Параметры медных труб

Лучше всего для индивидуального отопления подходит труба медная, характеристики которой препятствуют разрыву при скачке давления внутри системы и её замораживании. Пластичный металл выдерживает расширение воды при замерзании, загородный дом с системой отопления из меди не боится никаких морозов и коммунальных аварий.

Металл для изготовления изделий применяется самого высокого качества, иногда изделия покрываются слоем поливинилхлорида для уменьшения теплопотерь. Размеры медных труб зависят от того, жёсткие они или мягкие. Жёсткие выпускаются длиной от 3 до 5 метров, мягкие свёрнуты в бухты длиной от 25 до 50 м. Вес медной трубы зависит от диаметра и толщины стенки, теоретический вес 1 мм рассчитывается по специальным таблицам. Эти расчёты особенно важны при прокладке газопроводов.

Блиц-советы

Используя трубы из различных материалов нужно знать некоторые их особенности:

• Медная труба может свариваться низкотемпературным и высокотемпературным способом, что надежнее. Но при воздействии высокой температуры медь темнеет и теряет привлекательность. Так что нужно быть готовым маскировать шов;
• Место сварочного шва у меди крепче, чем остальная поверхность. Поэтому лопнуть она может где угодно, только не на шве;
• При монтаже металлопластиковых изделий лучше воспользоваться фитингом с пресс-гильзой, тогда место соединения не будет вас беспокоить никогда. В ином случае гайку придется подкручивать время от времени;
• Полипропилен может сварить даже новичок, но нагрев ниже нормы приведет к утечке, а перегревание сузит просвет. Ремонтопригодность материала нулевая, так что монтаж системы лучше доверить профессионалу.

Качественный проект – комфортная эксплуатация

• Графическая и рабочая часть. Первая представлена в виде эскиза, вторая содержит технологические нюансы работы.
• Технические характеристики строительного сырья: диаметр полипропиленовых труб, тип – простой, армированный. Параметры влияют на способность качественной циркуляции носителя и температурные пороги.
• Схема отопительного агрегата и обвязки. Указываются углы наклонов и переходов контуров. Это актуально, если жилой дом имеет несколько этажей. В таких объектах отопление из полипропилена своими руками невозможно без работы циркуляционного насоса.
• Методы крепления и подключения трубопровода к котлоагрегату, количество фитингов и прочих комплектующих.

Когда проект получен и смысл развернутой пояснительной записки ясен, возможен монтаж отопления пластиковыми трубами своими руками – не ранее.

Что такое теплообменник?

В широком понимании слова теплообменник – это аппарат в котором проходит теплообмен между двумя средами разной температуры. История устройства уходит в древность. Принцип обмена теплом между средами использовался в Древней Греции в банях – Термах. Позже рыцари нагревали воду своими доспехами. Вначале их клали на раскаленные угли, а затем опускали в бочки с водой.
Современный теплообменник технически более совершенен. Устройство построено по принципу труба в трубе. Внутри широкой трубы находится пучок тонких, которые омывает поток греющего теплоносителя. Тонкие трубки должны быть из материала с отличной теплопроводностью. Идеальный вариант – медные трубки для теплообменных аппаратов.

Фитинги для полипропиленовых труб

Фитинги для полипропиленовых труб подбираются в соответствие с ее диаметром. Невозможно совместить трубу и фитинг разного диаметра. Основные разновидности фитингов для полипропиленовых труб:

• уголки — могут быть целиком из полипропилена или с металлической резьбой (например, под радиатор) с одной стороны, угол загиба 45° и 90°;
• тройники и крестовины – предназначены для разводки труб в разные стороны;
• муфта – позволяет соединить между собой длинные участки труб;
• разъемная муфта, или американка – предназначена для разъемного соединения подводки трубы с радиатором, благодаря ей можно снять радиатор для промывания;
• переходники – позволяют перейти с одного диаметра трубы на другой, например, при переходе со стояка на подводку к радиатору.