Определение оптимального сечения водопроводных систем

Расчет диаметра стальных труб для водоснабжения и отопления частного дома

При организации системы водоснабжения и автономного отопления частного дома необходимое мероприятие – расчет диаметра труб, который может производиться по формулам, таблицам, с помощью онлайн-калькуляторов. Точный расчет с учетом всех факторов, влияющих на выбор размера сечения, могут произвести только специалисты. В этой статье рассмотрены упрощенные варианты.

Основные правила выбора диаметра труб для системы отопления

Для расчета размера сечения трубопровода необходимы следующие данные:

• общие теплопотери дома;
• мощность отопительных приборов, установленных во всех комнатах;
• длина трубопровода;
• способ разводки системы (однотрубная, двухтрубная);
• способ циркуляции (естественный, принудительный).

Последствия выбора труб слишком малого сечения:

• трубопровод испытывает чрезмерно высокие нагрузки, что значительно сокращает его рабочий период;
• шумы в отопительной системе;
• в пиковые периоды подача тепла будет недостаточной.

Монтаж труб с большим запасом по размеру сечения приводит к:

• перерасходу финансов;
• снижению скорости потока, что может спровоцировать отложения на внутренних стенках трубы, которые приведут к уменьшению пропускной способности;
• слишком высокой инерционности системы;
• росту вероятности завоздушивания, что становится причиной преждевременного износа приборов отопления.

Расчет диаметра трубы отопления по таблице

Для определения внутреннего диаметра трубопровода, оптимального в конкретных условиях, необходимо знать желаемую скорость теплоносителя и необходимую тепловую мощность.

• Оптимальной считается скорость теплоносителя, находящаяся в диапазоне 0,3-0,7 м/с.
• Количество тепла для строений с высотой потолков до 3 м примерно высчитывается следующим образом: на 10 м² площади необходим 1 кВт тепловой энергии. Это весьма приблизительная теоретическая величина, которая сильно колеблется, в зависимости от степени теплоизоляции здания. Точное значение может определить только специалист. Для зданий со средним утеплением и теплоизолированными дверями и окнами обычно принимают повышающий коэффициент запаса 1,2.

Таблица соответствия внутреннего диаметра трубопровода системы отопления, скорости движения теплоносителя и необходимой тепловой мощности (для двухтрубных систем с принудительной циркуляцией) при разнице температур в прямой и обратной трубах 20°C

Пример расчета диаметра трубы отопительной системы

Предположим, что необходимо определить диаметр трубопровода для строения площадью 50 м². Необходимая тепловая мощность – 5 кВт, с коэффициентом запаса – 5х1,2=6 кВт. Оптимальный внутренний диаметр, согласно таблице, – 15 мм. Для полипропиленовых труб, которые классифицируются по наружному диаметру, внутреннему диаметру 15 мм соответствуют изделия с внешним сечением 20 мм. Трубопровод 20 мм используют для подвода теплоносителя к радиаторам. Для стояков подходят сечения 25-32 мм.

Для систем с естественной циркуляцией расчеты обычно показывают, что оптимальными являются трубы с внутренним диаметром 30-40 мм.

Определение оптимального сечения водопроводных систем

Профессиональный расчет диаметра трубы производится с учетом расхода воды, количества поворотов и стыков, длины водопровода. Для внутриквартирных разводок специальными расчетными формулами пользуются редко, а выбирают внутренние размеры сечения:

• для стояков – 20-25 мм;
• для подвода к точкам водоразбора – 10-15 мм.

Для сложных схем разводки, при большом количестве стыков, поворотов, значительной протяженности системы, занижении напора, по сравнению со стандартной величиной, применяют трубы с увеличенным размером сечения.