Как рассчитать диаметр труб отопления

Эффективность отопления зависит не только от материала, применяемого при изготовлении, но и от геометрических характеристик труб, в первую очередь от диаметра. Бесспорно, теплопроводность стали, металлопластика, меди и других материалов различная, НО пропускная способность системы будет зависеть от диаметра труб, по которым происходит перемещение теплоносителя. А чем больше перемещений произойдет в некоторый интервал времени, тем теплее будет в доме.

Как рассчитать диаметр труб отопления

В зависимости от диаметра труб в системе, выбирается количество радиаторов, разветвление и длинна трубопровода.

Диаметр труб подбирается с учетом обогреваемой площади и мощности системы отопления.

Зависимость КПД отопительной системы от диаметра труб

Для корректной работы всей системы, необходимо правильно спроектировать трубопровод. На этом этапе производится оценка ожидаемых теплопотерь. Их количество должно быть минимально, в противном случае, эффективность всей системы значительно упадет.

Для получения экономичной отопительной системы, имеющую высокий КПД, потребуется, помимо характеристик применяемого материала, рассчитать длину и диаметр труб. При необдуманном выборе труб может пострадать их гидродинамика.

Некоторые считают, что чем больше сечение трубопровода, тем больше эффект обогрева. Это мнение ошибочно, так как, при слишком большом значении этого параметра может упасть до минимума величина давления и никакого обогрева не будет.

Диаметр труб в частном доме, в первую очередь, зависит от варианта подачи теплоносителя в систему. В случае централизованной магистрали, расчет проводится, как и в квартире. Но если вы имеете свою собственную систему отопления, тогда размер труб будет зависеть от характеристик материала и схемы отопления. Расход носителя тепла, потери давления и скорость перемещения по металлическим и ПЭ трубам существенно отличается.

Таблица зависимости расхода тепла от материала трубы отопления
Труба Расход, куб.м./час Скорость, м/с Потери напора м/100м
Новая сталь 133х5 60 1,4 3,6
Старая сталь 133х5 60 1,4 6,84
ПЭ 100 110х6,6 (SDR 17) 60 2,26 4,1
ПЭ 80 110х8,1 (SDR13,6) 60 2,41 4,8
Новая сталь 245х6 400 2,6 4,3
Старая сталь 245х6 400 2,6 7,0
ПЭ 100 225х13,4 (SDR 17) 400 3,6 4,0
ПЭ 80 225х16,6 (SDR 13,6) 400 3,85 4,8
Новая сталь 630х10 3000 2,85 1,33
Старая сталь 630х10 3000 2,85 1,98
ПЭ 100 560х33,2 (SDR 17) 3000 4,35 1,96
ПЭ 80 560х41,2 (SDR 13,6) 3000 4,65 2,3
Новая сталь 820х12 4000 2,23 0,6
Старая сталь 820х12 4000 2,23 0,87
ПЭ 100 800х47,4 (SDR 17) 4000 2,85 0,59
ПЭ 80 800х58,8 (SDR 13,6) 4000 3,0 0,69

Таблица, по которой можно рассчитать расход носителя тепла, скорость его перемещения и потери давления металлических и ПЭ труб, имеющих разный диаметр.

Особенности выбора труб для отопления

Описание труб и их геометрических характеристик.

Параметры, влияющие на диаметр труб следующие:

  • внутренний диаметр – основная характеристика труб;
  • внешний диаметр, участвующий в классификации труб.

Он бывает:

  • малый — до 102 мм;
  • средний — от 102 до 406 мм;
  • большой — от 406 мм;
  • условный диаметр, измеряемый в дюймах.

Увеличенный или уменьшенный размер труб.

Разность внутреннего и внешнего диаметра трубы будет равно толщине стенки. Толщина, в первую очередь, зависит от материала трубы.

Специалисты считают, что при установке принудительного отопления, сечение труб должно быть минимальным, потому, что:

  • для меньшего диаметра труб из пластика требуется меньшее количество теплоносителя, а отсюда и снижение затрат и времени нагрева;
  • при небольшом сечении скорость перемещения теплоносителя невысока;
  • монтаж небольших труб намного легче.

Но, при чрезмерно маленьком диаметре труб, отопление будет очень шумным и не эффективным. Оптимальная скорость движения теплоносителя по трубам должна составлять от 0,3 до 0, 7 м/с. Желательно выбирать эти значения.

Читать подробнее: трубы из какого материала лучше использовать в квартире или частном доме >>

Расчет диаметра трубы при проектировании системы отопления

Для того чтобы разобраться в таблице диаметров и произвести выбор необходимого значения при проектировании, давайте рассмотрим пример расчета для комнаты площадью 20 квадратных метров.

  • Сначала определяем необходимое значение тепловой мощности для обогрева;
  • Для нашего помещения потребуется 2 кВт;
  • Делаем запас в 20%, получаем 2,4 кВт;
  • Если помещение имеет окна, устанавливаем радиаторы отопления. Их число, как правило, соответствует количеству окон. При наличии двух окон, ставим два радиатора по 1,2 кВт. При необходимости, мощность радиаторов увеличивается. Уменьшать этот параметр нельзя.
  • С помощью таблицы внутренних диаметров определяем мощность и смотрим максимальное значение потока тепла.

В области, имеющей оранжевый цвет, указана оптимальная скорость перемещения жидкости в нашей системе. В данной таблице имеются значения всех характеристик двухтрубной системы отопления, учитывая разность температуры в начале и в конце трубопровода.

Таблица диаметров труб отопления, согласно которой, можно рассчитать оптимальный диаметр труб в двухтрубном отоплении.

Внутренний диаметр трубопровода, мм
Тепловой поток, при 20 градусах
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
8 40918 8835 122653 163570 204488
10 63927 127755 191682 2555110 3193137
12 92040 183979 2759119 3679158 4598198
15 143762 2874124 4311185 5748247 7185309
20 255110 5109220 7664330 10219439 12774549
25 3992172 7983343 11975515 15967687 19959858
32 6540281 13080562 19620844 261601125 327001406
40 10219439 20438879 306561318 408751758 510942197
50 15967687 319341373 479012060 638682746 798353433
70 312951346 625902691 938854037 1251815383 1564766729
100 638682746 1277355493 1916038239 25547110985 21933813732
Внутренний диаметр трубопровода
Тепловой поток, при 20 градусах
0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
10 2453105 2861123 3270141 3679158 4088176
12 3832165 4471192 5109220 5748247 6387275
15 5518237 6438277 7358316 8277356 9197395
20 8622371 10059433 11496494 12933556 14370618
25 15328659 17883769 20438879 22992989 255471099
32 239501030 279421202 319341373 359261545 399171716
40 392401687 457801969 523202250 588602531 654012812
50 613132636 715323076 817513515 919693955 1022184349
70 958024120 1117684806 1277355493 1437026179 15966968666
100 1877718074 2190669420 25036110766 28165612111 31295213457
100 38320616478 44707419224 51094121971 57480924717 63867727463

Расчетная плотность воды 971,8 кг/кв.м, при температуре 80 градусов.

Таким образом, согласно расчёту, для отопления нашего помещения нужна труба диаметром 8 мм. Скорость перемещения носителя тепла будет 0,6 м/с, а расход 105 кг/ч. Мощность составит 2453 Вт. Возможно применение 10 миллиметровой трубы, со скоростью перемещения 0,4 м/с, расходом 110 кг/ч, и мощностью 2555 Вт.

Комментировать запись: