Алгоритм выполнения монтажных работ
Монтаждвухтрубной попутной системы отопления ведется в соответствии с определенным алгоритмом, где начальным этапом является подбор диаметра труб, а конечным – установка циркуляторного насоса.
Расчет диаметра трубопровода
Есть научно обоснованный способ расчета. Сечение трубы выбирается, исходя из объема теплоносителя, проходящего по трубе в единицу времени. Расчет начинают от дальнего радиатора по формуле:
G=3600×Q/(c×Δt), (1)
где: G − расход воды на обогрев дома (кг/ч);
Q − тепловая мощность, требуемая для обогрева (кВт);
c − теплоемкость воды (4,187 кДж/кг×°C);
Δt − разность температур между горячим и холодным теплоносителем, принимается равной 20 °C.
Далее вычисляют сечение труб по формуле:
S=GV/(3600×v), (2)
где: S − площадь поперечного сечения трубы (м2);
GV − объемный расход воды (м3/ч);
v − скорость движения воды, находится в диапазоне 0,3−0,7 м/с.
Полученная цифра – это сечение, исходя из него, подбирают внутренний диаметр трубопровода.
Такой расчет ведут по всем радиаторам до котла.
При расчете также можно ориентироваться на таблицу зависимости внутреннего диаметра трубы от тепловой нагрузки.
Таблица зависимости внутреннего диаметра трубы от тепловой нагрузки
Можно учитывать следующие ориентиры:
- При потерях тепла до 15 кВт (150 м кв.) площади подойдут трубы диаметров 20 мм.
- При потерях от 15 до до 27 кВт (до 250 м кв. площади) потребуются трубы диаметром не менее 25 мм.
Провести расчет по приведенным формулам или гидравлическим таблицам для домовладельца является сложной задачей, поэтому можно основываться на рекомендуемых диаметрах труб.
Диаметр трубопровода должен быть одинаковый на всем его протяжении для обеспечения стабильной работы батарей. Рекомендуемый минимальный внутренний диаметр труб -20 мм.
Необходимо соблюдать следующие условия:
- Трубы класть под напольным покрытием для избегания высотных обводов. Если это невозможно, то нужно учитывать конфигурацию дома и максимально стремиться к одинаковой высоте прокладки труб.
- Материал труб – металлопластик или полипропилен с армированием алюминиевой фольгой. Такие трубы прочнее и прослужат долго.
- Радиаторы ставят биметаллические или стальные с нижней системой подключения. У таких батарей выше гидравлическое сопротивление, что балансирует систему. Мощность радиаторов должна быть одинакова по всей площади дома.
- На каждую батарею ставят балансировочный кран на обратке. Желательна установка терморегуляторов.
Установка котла
Помещение, где ставится котел, должно иметь высоту не менее 2,5 м. Объем помещения рекомендуется от 8 кубометров. Водогрейный котел требуется подбирать в зависимости от площади отапливаемого дома. Мощность котла для обогрева 10 кв. м. равна 1 кВт. Исходя из этого, подбирается мощность для всей системы.
Обвязка котла состоит из комплекта запорной арматуры, ее устанавливают в нескольких местах:
- На патрубке подпитки.
- По обеим сторонам насоса.
- У расширительного бака.
- На трубах, идущих от котла.
Протягивание магистрали
При монтаже магистрали попутной разводки системы отопления необходимо учесть следующее:
- Отводящую ветку магистрали надо располагать ниже подающей.
- Трубопроводы подачи и отвода тепла должны быть параллельны друг другу.
- Бак расширительный должен быть установлен выше котла отопления.
- На замыкающих радиаторах нужно установить вентили для спуска воды. Рекомендуется установить на каждой батарее термостатическую головку для обеспечения комфортности температуры.
- При прокладке магистрали прямые углы исключены во избежание возникновения воздушных пробок в системе.
- Расширительный бак должен устанавливаться в отапливаемом помещении.
- Все диаметры труб, фитингов и кранов должны соответствовать друг другу. Нельзя ставить трубы разного диаметра из-за попытки сэкономить. Нарушится давление воды в системе.
Установка циркуляционного насоса
Рассчитывать на естественную циркуляцию неразумно, так как в попутной системе отопления расположено 10 и более батарей. Гравитация не сможет сработать без принудительного давления. Циркуляционный насос устанавливают на обратной ветке возле котла. Насос врезается при помощи байпаса и трех вентилей. Рекомендуется установить фильтр.
Циркуляционный насос устанавливается на каждом этаже
Попутную систему отопления устанавливают в одно этажных и двухэтажных домах. В двухэтажных строениях при установке нужно учитывать некоторые нюансы:
- Циркуляционный насос устанавливается на каждом этаже. Если возникнет поломка в пределах одного этажа, на другом отопление будет полноценно работать.
- Для каждого этажа рекомендуется монтаж по отдельной схеме.
Утеплитель для труб отопления на открытом воздухе
Суть функционирования отопительной системы – доставить максимально нагретый теплоноситель к месту его потребления, то есть в помещение. Но в некоторых случаях прокладка труб производится на улице и тогда без эффективного утепления не обойтись.
Такая проблема, прежде всего, характерна для центральных систем, но иногда становиться актуальной и для автономного, например, в том случае, если на территории загородного участка расположено несколько отапливаемых объектов или котел располагается в отдельно стоящем строении.
Также часто для прокладывания сетей теплоснабжения в загородном доме активно используются подвальные и чердачные помещения, которые сами не имеют приборов отопления, поэтому теплоноситель, проходя через них – теряет температуру, а, следовательно, КПД всей системы существенно снижается.
Печи для дома на дровах длительного горения. — здесь больше полезной информации.
Чтобы этого не происходило, следует использовать различные теплоизоляционные материалы: минеральную вату, пенополистирол, стекловолокно, отражающую обмотку, специальную термокраску и другие материалы.
Вас заинтересует эта статья — Печь-камин для дачи длительного горения.
В том случае если маршрут теплоносителя пролегает под землей, то выполнять утепление труб отопления нужно с соблюдением таких условий:
- проложить трубы ниже уровня промерзания грунта;
- обеспечить надежную гидроизоляцию утеплителя, особенно если используется минеральная вата, обладающая высокой влагопоглощающей способностью;
- провести мероприятия, исключающие возможность механической деформации трубы под землей.
А как увеличить теплоотдачу трубы отопления своими руками непосредственно в доме, даже если носитель не теряет своей мощности во время транспортировки, является достаточно важной проблемой, от решения которой напрямую зависит комфортность проживания. Для этого существует много способов и приемов, многие из которых легко сделать и самостоятельно, увеличив, таким образом, общий КПД системы
Среди них:
Для этого существует много способов и приемов, многие из которых легко сделать и самостоятельно, увеличив, таким образом, общий КПД системы. Среди них:
- устройство конвектора, представляющего собой трубу U-образной формы с перпендикулярно приваренными к ней металлическими пластинами, напоминающими ребра, отчего этот способ получил название «оребрение»;
- увеличение общей поверхности нагревательных элементов за счет дополнительных секций радиаторов, длины системы, установки регистров, являющихся особой конструкцией из нескольких параллельно расположенных друг к другу труб и т. д.;
- окрашивание поверхностей отражающих элементов системы отопления в темный цвет;
- монтаж водяного «теплого пола».
Также не стоит забывать и о том, что старые чугунные радиаторы с большим наслоением краски на поверхности лучше заменить на более эффективные алюминиевые или биметаллические, коэффициент теплопроводности которых значительно выше и, кроме того, обладающие более эстетичным и презентабельным видом.
Состав и производство
Для бытового назначения изделия выпускаются по ГОСТ Р 53630-2009.
Стандарт предназначен для изготовления напорных многослойных труб с круглым сечением, которые предназначаются для транспортировки воды, включая питьевую, и для монтажа водоснабжения и теплоснабжения.
МПТ состоят из нескольких слоёв пластика, металла и специального клея:
- слой — внутренний, находится в постоянном контакте с жидкостью, пластик;
- клеящий слой;
- барьерный слой, алюминий тонкого проката или стекловолокно;
- клеящий слой;
- слой — наружный, подвергается воздействиям внешней среды, пластик.
Клеящий состав состоит из композитов, в основе которых, термопластичные полимеры с адгезией к слоям и температурой плавления от 120 градусов. Пластиковые составляющие для внутреннего слоя производят на основе следующих полимеров:
- полиэтилен сшитый, с прочностью от 8 МПа (какой понадобится купить инструмент для монтажа труб);
- полиэтилен с повышенной теплостойкостью и прочностью от 8 МПа;
- полипропилен с прочностью от 8 МПа;
- полибутен с прочностью от 12,5 МПа.
Металлический слой делают из тонкой алюминиевой или стекловолоконной ленты. Внешний слой представляет собой полимеры с низкой проницаемостью кислорода.
Производство МПТ – сложный высокотехнологичный процесс.
Расплавленные полимеры, равномерно, подаются в формовочные механизмы, где происходит склейка слоёв. Одновременно, проходит формовка труб по наружному и внутреннему диаметрам.
На выходе, изделие попадает в охлаждающие ёмкости, после которых режется или наматывается в бухты.
Применение полимеров и металла позволило использовать плюсы каждого материала, добиваясь от труб совмещения полезных характеристик.
Полимерные слои защищают армирующий слой алюминия от коррозийных процессов. Металл делает изделия гибкими, повышая прочность на излом.
Благодаря такой комбинации, трубы выдерживают температуру горячей воды, не изменяя своих технических характеристик (о применении холодной сварки для труб под давлением прочитайте в этой статье.).
Особенности выбора труб для отопления в квартире многоэтажного дома
Материал для монтажа системы отопления выбирают, исходя из следующих соображений:
- надежность и безопасность;
- удобство установки;
- месторасположение в квартире;
- стоимость материалов и монтажных работ.
Надежность и безопасность
Это главные критерии для выбора: материал является одной из важных характеристик, оказывающих влияние на стабильную работу системы отопления без возникновения аварийных ситуаций.
Причины, по которым могут произойти аварии:
- Разрушение материала под действием температуры и давления теплоносителя в системе.
- Нарушение герметичности в соединениях.
С точки зрения безопасности, самым надежным считается металлический трубопровод отопления. Все детали и узлы, изготовленные из таких материалов, с запасом выдерживают температуру и давление теплоносителя в системе. В населенных пунктах Крайнего Севера, металлические трубы — единственный и безальтернативный вариант для центрального отопления.
Немаловажный фактор в пользу этого материала состоит в том, что выход из строя элементов системы (например, под действием коррозии) происходит постепенно и может быть своевременно обнаружен, а неполадки устранены без особого ущерба для владельца квартиры. Например, при протечке металлического изделия из-за возникновения свища, его можно временно закрыть хомутом.
Внимание! Пластиковый трубопровод такой возможности не имеет, при его разрушении последствия будут более печальны. Поломки пластиковых конструкций происходят в следующих ситуациях:
Поломки пластиковых конструкций происходят в следующих ситуациях:
- при установке контрафактной продукции (подделок);
- при несоответствии характеристик материала значениям температуры и давления в системе;
- при несоблюдении технологии монтажа.
Необходимо помнить:
- Чтобы избежать приобретения подделок, покупать материал следует только у официальных дилеров фирмы-изготовителя.
- Изделия должны быть сертифицированы и рассчитаны на существующую температуру и давление в системе.
- Монтаж следует выполнять в соответствии с официальным руководством по установке (которое имеется на сайте фирмы-изготовителя системы).
Удобство в монтаже
В плане скорости и удобства монтажа вне конкуренции трубопроводы из пластиковых материалов, которые не требуют определенной профессиональной квалификации, быстро и легко устанавливаются, нуждаются в минимуме инструментов для сборки.
Монтаж металлических систем менее удобен, так как более длителен по времени, трудоемок, требует высокой квалификации сварщика.
Самым удачным вариантом для установки является полипропилен. Комплект инструмента для монтажа (сварочный аппарат) недорогой и может быть взят напрокат. Тогда как инструмент для крепления пресс-фитингов на металлопластик имеет более высокую стоимость.
Место в интерьере
Трубы отопления в квартире всегда стараются скрыть, так как они портят своим видом интерьер и могут мешать установить или передвинуть мебель. Их можно спрятать в стены или уложить в стяжку пола.
Если принято решение о скрытой прокладке системы отопления, то выбирать следует конструкции из пластиковых материалов, которые можно и нужно прятать в стены или пол, так как они разрушаются под действием ультрафиолета, содержащегося в солнечном свете.
При этом нужно учитывать, что все скрытые соединения должны быть неразборными (металлопластик должен соединяться пресс-фитингами, а не компрессионными фитингами с накидной гайкой).
Стальные изделия в плане скрытой проводки очень сильно уступают полимерным материалам. Чтобы изогнуть стальную трубу для ее захода в штробу, нужно приложить много усилий, поэтому такие изделия, как правило, прокладывают открыто. Выглядят они непрезентабельно.
Медные и нержавеющие по внешнему виду выигрывают у стальных. Их тоже прокладывают открытым способом, но, в отличие от изделий из стали, они лучше смотрятся в интерьере. В стенах или полу такие трубопроводы обычно не скрывают, для этого существуют более дешевые варианты из полимерных материалов.
Стоимость материалов и монтажных работ
Самыми экономными являются системы из полипропилена — они недорогие, затраты на установку небольшие, поскольку монтаж выполняется быстро.
Чуть выше по стоимости системы отопления из черной стали. Цена материала сравнима с полипропиленом, однако, из-за высокой трудоемкости работ общая стоимость системы окажется выше, чем полипропиленовая.
Системы из металлопластика и сшитого полиэтилена находятся в средней ценовой категории.
Самыми дорогими вариантами являются медь и нержавейка. Цена на материалы превышает в 2-3 раза стоимость полипропилена, монтаж тоже недешев. Такой вариант выбирают, как правило, для воплощения дизайнерских решений.
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.