Какие трубы лучше подходят для отопления частного дома

Двухтрубный контур в квартире многоэтажки

Чтобы правильно сделать отопление в квартире многоэтажного дома нужно изначально все спланировать. Одним из ключевых моментов при планировании является расчет диаметра трубы для отопления.

Техническая часть дела называется гидравлическим расчетом. При этом на выбор диаметра труб для отопления влияют следующие факторы:

• протяженность системы;
• температура теплоносителя на подаче;
• температура теплоносителя на обратке;
• материалы и фурнитуры;
• площадь помещения;
• степень утомлённости помещения.

Иными словами, перед тем как рассчитать диаметр трубы для отопления, нужно определить гидравлические показатели системы. Самостоятельно можно провести только приблизительные расчеты, которые также могут быть использованы на практике.

От диаметра труб для двухтрубной системы отопления напрямую зависит, насколько быстро тепло от котла будет достигать конечной точки контура. Чем меньше условный проход, тем скорость теплоносителя выше.

Ведь вода за большее количество времени успеет отдать большее количество тепла.

Самым простым решением как рассчитать диаметр трубы для отопления это придерживаться такого же условного прохода, как и в патрубке, отходящего в вашу квартиру от центрального стояка.

Это сэкономит вам время и нервы, ведь застройщиком неслучайно был установлен контур именно с таким сечением. Перед тем как объект начали строить были проведены все расчеты, гидравлический в том числе.

Если есть желание посчитать все по формуле, то используйте информацию из следующего блока.

Оптимальный диаметр трубы для отопления в квартире и в частном доме до 100 кв м составляет 25 мм. Это относится к изделиям из полипропилена.

Преимущества и недостатки разных видов труб

Каждый материал изготовления труб имеет свойственные только ему характеристики, а значит, достоинства и недостатки.

Металлические трубы

Металлические трубы – это самый старый вариант элементов трубопровода, и по сей день активно использующийся как при отоплении частных домов, так и при создании городских коммуникаций.

Поскольку железо сильно подвержено коррозии, следует использовать трубы с оцинковкой или их коррозионноустойчивых марок стали.

Широкое применение этих изделий в настоящее время отчасти и обусловлено соблюдением традиций при проектировании контуров отопления, однако имеет и рациональное объяснение.

Плюсы использования металлических (стальных, чугунных, медных) отопительных труб:

• простота монтажа трубопровода;
• стойкость изделий к повышенной температуре;
• устойчивость к механическим воздействиям любого вида;
• хорошая теплопроводность;
• возможность использовать минимум крепежа за счёт свойственной металлу жёсткости;
• пластичность труб, дающая возможность изгибать изделия;
• широкий ассортимент арматуры – соединительной, угловой и т.д.;
• стойкость к высокому внутреннему давлению в отопительной системе;
• возможность использовать трубы из разных металлов;
• долговечность и надёжность собранной конструкции (для стальных труб – до 50 лет, для медных – свыше 100 лет).

Минусы металлических изделий:

• большой вес, в некоторых случаях не дающий возможности работать в одиночку;
• необходимость сварки элементов, требующая наличия квалифицированного сварщика или навыков работы со сварочным аппаратом;
• монтаж металлического трубопровода отнимает больше времени;
• шероховатость внутренней поверхности труб, а значит, возможность отложения осадков;
• угроза коррозии элементов, требующая избегать скрытой укладки труб;
• необходимость периодически красить изделия во избежание наружных повреждений;
• большие тепловые потери в холодных комнатах.

Полипропиленовые трубы

Преимущества трубопроводов из полипропиленовых труб:

• гладкая внутренняя поверхность, практически исключающая возможность образования засоров;
• небольшой вес, позволяющий производить монтаж без приложения лишних усилий, в том числе в одиночку, кроме того, безопасный для домов, построенных на смещающихся грунтах;
• отсутствие угрозы коррозии, поэтому такие трубы можно закладывать в стены закрытым способом;
• отсутствует необходимость в окрашивании изделий;
• при поддержании нужного уровня температуры трубопровод прослужит не менее 20 лет;
• конструкцию просто мыть и прочищать;
• невысокая стоимость продукции – за те же деньги можно обустроить трубопровод гораздо большей протяжённости, чем из металла.

Недостатки таких труб:

• нужен специальный сварочный аппарат для соединения элементов конструкции;
• трубы нельзя сгибать, необходимо пользоваться фитингами;
• максимальный порог температуры — 70°С (краткосрочно – до 90°С);
• неустойчивость к механическим воздействиям;
• провисание на протяжённых участках (при монтаже следует использовать большее количество крепежа).

Трубы из сшитого полиэтилена (PEX)

Преимущества таких изделий:

• высокий для пластика порог рабочей температуры – до 90°С;
• повышенная плотность материала изготовления, обеспечивающая неплохую механическую устойчивость и защиту от протечек;
• трубы из этого материала можно при нагревании сгибать и таким же образом разгибать обратно (эффект памяти);
• гладкость внутренней поверхности, препятствующая образованию засоров;
• небольшой коэффициент расширения, не требующий установки компенсаторов;
• небольшой вес, дающий возможность свободно производить сборку трубопровода;
• простота монтажа (используются пресс-фитинги);
• долговечность изделий – срок службы такого трубопровода не менее 50 лет.

Недостатков у таких труб нет, их можно использовать как для установки трубопровода в целом, так и в сочетании с другими материалами.

Металлопластиковые трубы

Такие трубы сочетают лучшие свойства металлических и полимерных изделий: гладкую внутреннюю поверхность, металлическое армирование, обеспечивающее прочность, и не требующий окрашивания внешний слой.

Недостатки изделий:

• высокая стоимость сопутствующей арматуры;
• деформация при замерзании – такие трубы нужно использовать в домах для постоянного проживания, иначе за зиму неиспользуемый трубопровод придёт в негодность.

Выбор труб для монтажа отопительных систем практически не ограничен, и качество работы собранного контура зависит в первую очередь от правильного решения проектировщика и добросовестного выполнения всех этапов сборки системы. 

Способы соединительного монтажа

1. Применение автогенного сварочного метода, соединяющего трубы с гладкими концами.
2. Использование соединительного завинчивания, уплотняемого специальной прокладной, которая обеспечивает соединению непроницаемость.
3. Фланцевый крепеж, при котором соединение происходит болтовыми креплениями к концам трубы.

Для подсоединения труб к радиаторам рекомендуется пользование газовым генератором. Предпочтение стоит отдать бесшовным трубам, качественным сгонам и радиаторам. Схема подключения состоит из таких этапов:

• Отрезка старых труб, их выбивание из потолочных стыков, с последующей протяжкой для отопления новых стальных труб;
• Прогревание трубы, ее сгибание и безсварочная подводка к радиатору;
• Установка сгона с подходящей резьбой, с последующим прикручиванием радиатора;
• Нанесение на резьбу силиконового герметика или льняных волокон, предотвращающих утечку воды.

Перед монтажом необходимо проверить целостность всех элементов, ведь правильная и качественная установка является залогом длительного функционирования отопительной системы.

Тех характеристики, преимущества и недостатки

Свойства изделий из стали зависят от множества факторов. В их число входит методика производства и характеристики используемой марки стали. Продукция разделяется на сварную и цельнотянутую. Первая разновидность соединяется путем выполнения сварных работ. Второй вариант производится с помощью специальных станков.

Ключевые преимущества продукции заключаются в:

1. Доступности. Цена металлических труб для отопления относительно небольшая.
2. Высокой прочности. Контуры со значительным показателем внутреннего давления сооружают исключительно из стальных каналов.
3. Хорошая газовая герметичность. Данный показатель у рассматриваемых изделий очень высокий. Он играет важнейшую роль при сооружении отопительного контура.
4. Небольшой показатель теплового расширения. Поэтому для обустройства системы отопления нет необходимости применять толстостенные конструкции.
5. Значительная теплопроводность. Металл отдает значительное число тепла в окружающую среду. Поэтому с помощью стальных изделий можно сделать отопительную систему даже без применения радиаторов.

У металлических каналов есть также и недостатки. Их нужно обязательно учитывать при обустройстве трубопроводов.

К минусам рассматриваемой продукции относится:

1. Высокий показатель электропроводности. Это накладывает определенные ограничения при обустройстве отопительного контура на основе электрокотла.
2. Значительная жесткость. Сделать изгиб конструкций можно только посредством воздействия высокой температуры. Для монтажа системы нужно применять специальные фасонные части.
3. Большой вес. Это усложняет транспортировку и монтаж конструкций.
4. Низкая стойкость к коррозийным процессам. Чтобы избежать проблем вызванных окислением, желательно применять оцинковку или нержавейку.

Изделия из черной стали

Существует несколько разновидностей металлических каналов.

Они могут быть сделаны из таких видов стали:

• черной;
• нержавеющей;
• оцинкованной.

Изделия из черной стали пользовались большим спросом во второй половине прошлого века. Как правило, для создания отопительного контура применялись водогазопроводные электросварные конструкции.

Их свойства регламентируются гос. стандартом 3262-75.

Ниже можно ознакомиться с таблицей размеров труб.

На сегодняшний день популярностью пользуются конструкции с диаметром от шести до ста пятидесяти миллиметров. Существуют изделия и с большим размером сечения.

Стоимость таких конструкций достаточно низкая. Но длительность их эксплуатации также оставляет желать лучшего.

Изделия из оцинковки обладают стойкостью к возникновению ржавчины. Поэтому длительность их эксплуатации существенно выше, чем у предыдущей разновидности продукции. Причем слой цинка лишь замедляет процессы окисления.

Оцинкованные каналы обладают более приемлемыми характеристиками для создания отопительных контуров. Они выдерживают перепады давления и воздействие высоких температур. Отлично подходят для создания центрального отопительного контура. Для обустройства автономных систем на основе газовых котлов будет разумнее применять конструкции, сделанные из полимерных материалов.

У оцинковки есть и недостатки. Во время проведения сварных работ слой цинка нарушается. Поэтому в этом месте неизбежно возникнет ржавчина, что крайне негативно отразится на работе всей системы. Кроме того, оцинкованные каналы обладают более высокой стоимостью, чем изделия из черной стали или полимеров.

Расчет диаметра для двухтрубной системы отопления

Считать будем на примере простого дома в два этажа. На каждом из этажей имеем два крыла. В самом доме будет установлена двухтрубная система отопления с такими параметрами:

• в сумме потеря тепла – 36 кВт;
• потеря на 1-ом этаже – 20 кВт;
• потеря на 2-ом – 16 кВт;
• установлены трубы из полипропилена;
• работа системы в режиме 80/60;
• температура – 20 С.

Ниже показана таблица (а) исходя из данных которой, мы будем определять искомый диаметр трубы. В таблице зелёным цветом отмечены ячейки с наилучшей(оптимальной) скоростью движения жидкости.

Считаем.Через участок трубы, которая соединяет первую развилку и котёл, проходит весь объём жидкости, следовательно, и всё тепло, а это 38 кВт. Давайте определим, какую здесь нужно брать трубу.

Берём нашу таблицу, в ней ищем соответствующую строчку, потом идём по зелёным ячейкам и смотри вверх. Что мы видим? А видим мы, что при таких параметрах нам подходит два варианта: 50 и 40 мм. Естественно (об этом писалось выше) выбираем меньший диаметр трубы для отопления дома 40 мм.

Дальше смотрим на развилку, которая разделяет движение теплоносителя на второй и первый этажи (16 и 20 кВт). Опять смотрим значения по таблице и получаем, что в оба направления нужен диаметр трубы 32 мм.

На каждом этаже у нас по два крыла. Контур также разделяется на две ветки. Считаем первый этаж:

20 кВт / 2 = 10 кВт на крыло

Второй этаж по аналогии:

16 кВт / 2 = 8 кВт на каждое крыло

Опять берём нашу таблицу и определяем, что на данных участках нужна труба с сечением 25 мм. Также по таблице хорошо видно, что такой диаметр используем до тех пор, пока нагрузка не упадёт до 5 кВт, потом будем использовать трубы по 20 мм.

Вот таким нехитрым способом мы рассчитали все диаметры трубы для отопления дома нужных нам полипропиленовых труб для двухтрубной системы отопления.

Для обратной подачи воды не нужно рассчитывать ничего, там всё намного проще: всю разводку делаете трубами аналогичного диаметра, что и на прямую подачу. Как видите, ничего сложного нет. Нужна лишь хорошая, подходящая под конкретный случай, таблица.

Некоторые нюансы расчёта диаметра для металлических труб

Но вот на протяжённых системах может случиться так, что самые последние в цепи обогревательные элементы будут холодными или слегка тёплыми. Это тоже следствие неправильного выбора диаметра трубы. К счастью, потери тепла легко можно рассчитать:

q = k * 3,14 * (tв-tп)
q — потери тепла на 1 метр (Вт/с);
k – коэффициент теплопередачи (Вт * м/с);
tв — температура горячей подаваемой воды (С);
tп — температура окружающей среды (С).

Возьмём трубу диаметром 40 мм. Допустим стенка будет толщиной в 1.4 мм. Материал – сталь. Рассчитаем:

q = 0,272 * 3,15 * ( 80 – 22 ) = 49 Вт/с

Вот и ещё одно доказательство того, почему нужно брать диаметр трубы для отопления дома с меньшим диаметром. Ведь ясно, что чем более толстая труба, тем намного больше мы потеряем тепла.

А в данном примере мы получили потери в практически 50 Вт на 1 метр расстояния. И если система довольно протяжённая, то можно потерять всё тепло.

Но не расстраивайтесь! Такие точные расчёты нужны только для многоэтажных жилых домов. Для индивидуальных систем отопления всё проще: расчёты округляют в большую сторону и этим получают определённый запас.

Трубы из полипропилена

Эти изделия получили большое распространение в последние годы. Они имеют невысокую стоимость и малый вес

Это очень важно, так как не будет происходить дополнительного давления на несущие конструкции

Внутренняя поверхность полипропиленовой трубы абсолютно гладкая. На стенках не будут накапливаться  отложения, часто приводящие к засору.

Изготовители полипропиленовых труб гарантируют длительный срок службы таких изделий. Он может превышать 25 лет.

Этот современный материал легко переносит низкие температуры.

Трубы отличаются красивым внешним видом. Они хорошо гармонируют с существующим интерьером помещения.

Установка требует применения специализированного оборудования. Соединить и сделать одну цепь доступно практически любому человеку. Для такой работы не требуются специальный опыт. Утюг для спайки можно взять напрокат. Возможность проводить самостоятельный монтаж является важным преимуществом этого материала.

Однако существует и несколько отрицательных качеств. Полипропиленовые трубы практически не гнутся. Чтобы создать поворот, требуется применение дополнительных фитингов. Такая конструкция влияет на целостность системы.

В случае ремонта какого-либо отдельного участка, придется провести замену всего пролета между фитингами. Это довольно неудобно.

Материал отличается низкой жесткостью. Это становится причиной провисания системы и ее выхода из строя.

Самым главным недостатком полипропилена считается низкая термостойкость. Пластиковые аналоги могут выдержать только нагрев до 70 градусов. Поэтому при их использовании необходимо придерживаться определенных ограничений.

Выбор критерии

Определяя, какие трубы лучше использовать для отопления квартиры или индивидуального дома, рассматривают их следующие физические и эксплуатационные параметры:

Коррозионная стойкость. Так как в контурах отопления протекает вода или антифриз с ее содержанием, отопительные трубы должны обладать высокой коррозионной устойчивостью.
Прочность. Стандартное давление в отопительной системе не превышает 2-х атмосфер, трубопровод должен легко выдерживать этот напор с запасом в 1,5 – 2 раза.
Температурные характеристики. Температура носителя в контуре отопления редко превышает 70 °С, для теплых полов предельным значением служит показатель около 50 °С. Понятно, что трубопровод должен выдерживать температурные параметры с запасом на случай возникновения экстренных ситуаций – перегрева теплоносителя из-за неполадок автоматики, неисправностей котла.
Теплопроводность. Трубы отопления транспортируют теплоноситель к радиаторам или сами являются теплообменниками, передавая тепловую энергию стяжке полов

В первом случае их теплопроводность не играет важной роли, а ее высокая степень даже нежелательна. При работе в контурах теплых полов наоборот, требуется высокая теплоотдача, поэтому теплопроводность трубопровода должна иметь наивысший показатель

Рис. 2 Удлинение 100 метрового отрезка труб при нагреве на 50 °С

• Коэффициент температурного расширения. Общеизвестно, что все материалы при нагревании в той или иной степени расширяются, особенно это сказывается на полимерах. Если трубы для систем отопления помещают на стены или под насыпную стяжку, необходимо учитывать данную особенность пластиков и выбирать материал с наименьшим линейным коэффициентом.
• Сложность монтажа. Для соединения участков трубопроводов используют разные методы в зависимости от материалов труб, большинство технологий требует применения специального дорогостоящего инструмента и навыков работы с ним.

Также есть методы соединения пластиковых труб съемными фитингами компрессионного типа, где основным инструментом является обычный разводной ключ. А малоизвестной в сантехнике новинкой – пуш-фитингом, можно состыковать два отрезка труб из сшитого полиэтилена в течение пары секунд одним щелчком.

Размеры

При укладке контур теплых полов может быть длиной в 100 и более метров, поэтому важно, чтобы используемый трубопровод имел соответствующий размер во избежание нежелательных стыков под стяжкой. Химическая стойкость. Отопительный трубопровод нередко помещают в стены или стяжку, пропускают по нему антифризы – этиленгликоль, пропиленгликоль

Поэтому одно из основных требований к трубопроводу – стойкость к агрессивным химическим реагентам

Отопительный трубопровод нередко помещают в стены или стяжку, пропускают по нему антифризы – этиленгликоль, пропиленгликоль. Поэтому одно из основных требований к трубопроводу – стойкость к агрессивным химическим реагентам.

Рис. 3 Основные виды монтажа переходных фитингов на трубы: прессовка (для PEX-AL-PEX), компрессионное соединение РЕХ, напрессовка натяжной муфтой (для РЕХ), пайка РР, прессовка тонкостенной нержавейки

Долговечность. Отопительные трубы должны выдерживать продолжительную эксплуатацию (по госстандарту не менее 50 лет), при этом следует учитывать, что для полимеров срок службы в высокой степени зависит от температурных параметров теплоносителя и давления в линии.
Гидравлические характеристики. Внутренние стенки труб для отопления в квартире, индивидуальных постройках, должны иметь низкое гидросопротивление водному потоку, то есть быть идеально гладкими. Это способствует высокой эффективности системы, снижает эксплуатационные расходы (энергопотребление циркуляционного насоса).
Воздухопроницаемость. Находящийся в теплоносителе кислород – сильный окислитель металлов, коррозия разрушает нагревательные элементы, детали котла и стальную арматуру в системе

Поэтому важно, чтобы трубная оболочка не пропускала воздух, данное требование для металлов неактуально из-за их высокой плотности и важно при использовании в отопительном контуре полимерных трубопроводов

Стоимость
Главный критерий, на который сразу обращают внимание при монтаже отопления, именно благодаря более низкой цене изделия из пластика пользуются наиболее высоким спросом у населения

Сравнительный анализ металлических и пластиковых труб

Несмотря на разнообразный ассортимент материалов, которые предлагают для разводки систем отопления, на ключевых позициях по-прежнему остаются трубы, изготовленные путем металлопроката.

Из черного металла

Нижний предел температуры плавления стальных изделий составляет 1500 градусов по Цельсию, что является несомненным плюсом. Еще одно преимущество заключается в собственной жесткости стальных труб, это позволяет использовать минимальное количество креплений. Но материал отличает также ряд недостатков. Из-за высокого коэффициента теплопроводности продвижение теплоносителя к радиаторам сопровождается немалыми потерями. Кроме этого, стальные изделия легко поддаются коррозии, что означает невозможность использования их в скрытой проводке.

Трубы из нержавейки

Обладают высокими эксплуатационными качествами, проявляя устойчивость к большинству внешних факторов и отличаясь собственной жесткостью. Поэтому стоит отметить следующий ряд положительных характеристик:

• отсутствие реакции на электрохимические воздействия;
• устойчивость к высокому давлению;
• эстетичный вид, не изменяющийся со временем.

При сборке системы из данного материала практически не возникает разнообразных сложностей. Они прекрасно служат как при открытой, так и при внутренней проводке. Единственным отрицательным качеством подобной системы является ее высокая стоимость.

Трубы из меди

Использование этого материала в системе отопления обеспечит не один десяток лет безотказной работы. Дополнительное преимущество, обеспечивающее продолжительный срок эксплуатации медных труб, получается благодаря тому, что соединения, используемые в монтаже, не поддаются тепловому разрушению. Однако стоимость такой системы также довольно высока. Кроме этого, сборка из медных труб отнимает очень много времени из-за того, что соединения выполняются методом пайки. Также следует учитывать, что при медной разводке нельзя применять алюминиевые батареи, ведь эти два металла вступают в электрохимическую реакцию.

Трубы из пластика

Базовым материалом для производства пластиковых изделий служит полипропилен, а для пущей прочности его часто сшивают из нескольких слоев. Пластик обладает рядом преимуществ, основным из которых служит полная химическая инертность. Это значит, что материал совершенно не вступает в реакцию с теплоносителем, также он не подвержен окислению или коррозии. Кроме этого, вещество обладает высокой пластичностью, что делает его удобным в монтаже. На современном рынке представлено три разновидности пластиковых изделий.

Полипропиленовые

Для труб системы отопления применяют армированный полипропилен, в качестве укрепляющего каркаса в этом случае используют алюминий. Среди положительных свойств такого материала стоит отметить устойчивость к растяжению за счет металлического армирования, расположенность к скрытому способу укладки и высокую техничность монтажа. Все соединения осуществляются путем оплавления поверхности особым паяльником, выполнить эту процедуру можно лишь пройдя специальную подготовку.

Сшитый полиэтилен

Данный материал проходит обработку, позволяющую ему проявлять устойчивость к высоким температурным режимам и механическим повреждениям. Однако трубы, изготовленные данным методом, уступают аналогам из армированного пропилена в стойкости к давлению. Поэтому для систем отопления они практически не используются, хотя вполне пригодны для комплектации теплых полов, где и нашли свое основное применение.

Металлопластик

Это трубы, выполненные из двух слоев сшитого полиэтилена, которые разделены алюминиевой вставкой толщиной 0,4 мм. Прежде чем выбрать трубы, изготовленные из этого материала, всегда нужно уточнить их пригодность для использования в системах отопления. Монтируется система из металлопластиковых труб при посредстве специальных соединительных фитингов. Изделия, изготовленные данным способом, отличаются самой высокой прочностью, легки в монтаже и прекрасно подходят для скрытой разводки.

Гофрированная нержавеющая труба

любого водовода,любой трассы,

Достоинства гофрированной нержавеющей трубы:

• отсутствие коррозии и обусловленная этим долговечность;
• полная безопасность от гидроударов и механических воздействий;
• изгиб с сохранением внутреннего просвета;
• отсутствие осадков и накипи;
• допускается любой — закрытый или открытый монтаж;
• максимальная из всех труб теплоотдача;
• можно обойтись без установки радиаторов — труба сама выполнит эту задачу;
• очень простой монтаж и универсальность применения.

Набор достоинств такой впечатляющий, что среди недостатков только один — высокая цена, но это уже совсем другая ипостась.