Преимуществом проживания в частном доме, помимо других достоинств, является полная свобода в плане обустройства автономной системы отопления. С её помощью можно не только обеспечивать требуемый комфорт в зависимости от личных предпочтений, но и снизить затраты. Разумеется, этого можно достичь только в случае правильно спроектированной, энергоэффективной отопительной системы. В свою очередь, это возможно при оптимальном подборе необходимого оборудования и материалов. Не самое последнее место в проектировании системы обогрева занимает выбор труб. На рынке строительных материалов присутствуют как традиционные изделия из стали, так и полимерные трубы. Чтобы построить высокоэффективную, надёжную систему отопления, необходимо знать их сильные и слабые стороны. Это поможет сделать правильный выбор и позволит избежать ошибок в процессе монтажа.
Особенности системы отопления
Для обогрева частных домов в холодное время года в нашей стране используются отопительные системы, работающие с использованием жидких теплоносителей. Чаще всего в роли теплового агента выступает вода, реже – антифриз. Из-за сравнительно высокой стоимости последнего его применение целесообразно на дачах и загородных домах, посещение которых владельцами в зимние месяцы происходит крайне редко.
Выбор системы транспортирования теплоносителя, как правило, зависит от возможности бесперебойной подачи электроэнергии в регионе.
В районах со стабильно работающими энергосетями потребители чаще выбирают принудительную систему циркуляции, как более экономичную и эффективную. К тому же для многоэтажных домов подача теплового агента при помощи циркуляционных насосов является единственно возможным вариантом. Системы естественного транспортирования жидкости (гравитационные) не нуждаются ни в электроэнергии, ни в дорогостоящем оборудовании, но требуют тщательного следования правилам обустройства и точного расчёта.
В зависимости от выбранного способа циркуляции теплоносителя, конструкция водяной системы может быть как однотрубной, так и двухтрубной. Первая хороша своей простотой, что оказывает положительное влияние на стоимости её монтажа и цене материалов. Вместе с тем, ей присущ существенный недостаток: в такой однонитевой системе температура ближнего и дальнего теплообменников существенно различается, что снижает комфорт при её использовании. Чаще всего однотрубные конструкции применяют в отопительных системах с принудительной подачей теплового агента. Это позволяет уравнять температуры первого и последнего радиаторов, но при этом теряется привлекательность простоты конструкции.
Двухтрубные системы подачи горячей воды отличаются высокой эффективностью. Использование в них раздельных магистралей для подачи горячей и возврата остывшей воды позволяет максимально выровнять тепловой баланс между всеми потребителями. Система обогрева двухтрубного типа позволяет подключать не только радиаторы отопления, но и другие устройства: полотенцесушители, системы тёплых полов, бойлеры косвенного нагрева и т. д. К тому же для теплоснабжения двух и более этажных домов трудно найти конструкцию, более простую и эффективную при достаточно низкой стоимости.
Трубы для индивидуальных систем
До недавнего времени выбор труб для систем обогрева был ограничен изделиями из стали или меди. Ввиду высокой стоимости медных труб и особенностей их работы в системах со стальными теплообменниками, их применение было ограничено настолько, что выбора как такового не было вообще. Появление полимерных термопластичных материалов дало толчок для разработки новых технологий строительства в целом, и систем водоснабжения и обогрева в частности. Трубы из металлопластика и полипропилена активно вытесняют традиционную сталь и медь, тем не менее их использование ограничено конструкцией отопительной системы. Так, для гравитационных методов транспортировки теплоносителя применяются только металлические трубы. Отчасти это объясняется инертностью мышления владельцев домов с естественной циркуляцией, но в большей мере влияние оказывают особенности таких конструкций и стоимость монтажа и материалов.
Стальные
До появления термопластов преимущественное число отопительных систем монтировалось именно из стальных труб. Объясняется это просто – изделия из стали обладают высокой прочностью, отлично противостоят воздействию высоких температур и имеют длительный срок эксплуатации. В то же время, они не лишены и существенных недостатков:
- шероховатая внутренняя поверхность способствует образованию накипи;
- низкая коррозионная стойкость;
- при монтаже требуется высокая квалификация и наличие дорогостоящего оборудования;
- много отходов при монтажных работах;
- высокая инертность систем обогрева;
- большой вес, что влияет на стоимость и трудоёмкость при транспортировке.
Несмотря на все минусы, стальные трубы пока ещё остаются довольно сильным игроком на рынке стройматериалов.
Медные
Трубопроводы, построенные из медных элементов, обладают высокой долговечностью и прекрасной теплоотдачей. В подтверждение первого можно привести тот факт, что водопроводы и системы отопления, построенные в начале прошлого века, уже отпраздновали своё столетие, и продолжают успешно функционировать. Недостатков у медных труб немного – высокая цена, трудоёмкость монтажа и невысокая прочность. И если с двумя последними можно смириться, применяя компрессионные методы соединения медных элементов и соблюдая аккуратность в процессе эксплуатации, то стоимость таких систем существенно снижает спрос на медные изделия. Вместе с тем, медные трубопроводы незаменимы в создании определённых стилей интерьерного дизайна, поэтому продолжают использоваться в магистралях отопительных систем и водопроводов.
Металлопластиковые
Металлопластиковые трубы представляют собой многослойную конструкцию. Их внутренняя и наружная оболочки изготовлены из сшитого полиэтилена, а расположенный между ними армирующий слой — из алюминия. Такое решение позволило инженерам на 80% уменьшить линейное расширение изделий из полиэтилена, которое, к слову, превышает эту величину для стали более чем в 10 раз. Армирование алюминиевой фольгой позволило снизить диффузионную способность полимера, приблизив её к нулю, что особенно важно при работе в закрытых системах с горячим теплоносителем.
Для монтажа металлопластиковых труб выпускается большой ассортимент резьбовых и компрессионных фитингов. Первые чрезвычайно просто монтировать — для этого достаточно обычного гаечного ключа и трубореза. Однако в процессе эксплуатации требуется следить за герметичностью резьбовых соединений, которые ослабевают из-за многочисленных циклов нагрева и охлаждения. Система, собранная на компрессионных фитингах, этого недостатка лишена, но требует при монтаже использования пресс-клещей, которые стоят недешево.
Трубы из полипропилена
Особенностью этих термопластов является низкая диффузионная способность, высокая прочность и небольшой вес. К тому же, применение полипропиленовых труб позволяет избежать образования накипи и грязи на их внутренних поверхностях, что особенно важно в горячих водяных контурах. Изделия из этого термопласта позволяют проводить как открытый, так и скрытый монтаж, так как стыки деталей выполняются методом высокотемпературной пайки и отличаются высокой надёжностью. Для обустройства трубопроводов выпускаются фитинги различных видов, поэтому возможно построение магистрали любой конфигурации.
Критерии выбора
Выбор того или иного вида трубной арматуры зависит не только от желания владельца использовать самые современные материалы, но и от особенностей конкретной отопительной системы. Так, стальные трубы целесообразно использовать в простых одно- и двухтрубных системах с естественной циркуляцией. В этом случае требуется монтаж изделий большого диаметра как на подающей и обратной магистралях, так и на участке центрального стояка.
Трубы из металлопластика и полипропилена отлично подходят для двухтрубных систем отопления с принудительной циркуляцией. Так как применение циркуляционных насосов способствует выравниванию температуры во всех точках системы, то изделия большого диаметра для таких конструкций не требуются. Выбирая полипропиленовые трубы для магистралей с горячим теплоносителем, следует отдать предпочтение продукции с алюминиевым армированием. Она хоть и имеет более высокую стоимость, но в процессе нагрева такие изделия намного меньше удлиняются и провисают. Этот же термопласт надо выбирать и для скрытых систем. В таком случае вы обеспечите их высокую надёжность.
Металлопластиковые трубы хороши там, где нет соединений. К примеру, они, наряду с трубами из сшитого полиэтилена, незаменимы в системах тёплых полов или коллекторных системах обогрева. Важно только при выборе отдавать предпочтение качественным изделиям известных производителей.
Подбор диаметра
Для нормального функционирования отопительной системы важно сделать гидравлический расчёт, так как неправильный выбор труб по проходному сечению приводит к тепловым потерям и перерасходу энергоресурсов.
При расчёте диаметра труб обязательно учитывают тепловую нагрузку на 1 кв.м помещения. В строительстве принято считать этот параметр равным 100 Вт для комфортного проживания. Так, для комнаты площадью 30 кв.м потребуется 3 кВт тепла.
Подбор труб, исходя из этой величины, можно вести как при помощи специальных таблиц, так и воспользовавшись формулой:
D = √354×(0.86×Q/Δt)/V
Здесь:
- D – искомый диаметр в см;
- Q – требуемая тепловая мощность в кВт;
- Δt – дельта температур на подающей и обратной магистралях;
- V – скорость теплоносителя, м/с.
Для взятой нами для расчётов комнаты надо брать трубы диаметром D=√354×(0.86×3/20)/1.5=1.6 см=16 мм. Значения Δt и V приняты не случайно. Δt получено разностью максимальной температуры теплоносителя 90°С и температурой обратки 70°С, а комфортная скорость движения теплового агента по трубам без завихрений и шумов составляет до 1.5 м/с.
Рассчитывая систему отопления самостоятельно, обязательно посоветуйтесь с опытными специалистами. Особенно это касается гравитационных систем, которые очень требовательны как к размерам трубопроводов, так и к необходимым уклонам.
Проектируя систему отопления частного дома, непременно учитывайте конструктивные особенности помещений и стабильность подачи энергоресурсов в том регионе, где вы живете. Подбирая трубы, исходите из конструкции системы обогрева и обязательно проведите гидравлический расчёт. Отдавайте предпочтение изделиям только проверенных производителей. Все это способствует эффективной, надёжной работе вашей отопительной системы.
