Трубный материал для коммуникаций. На что влияют параметры трубы

Вопросы, как должен выглядеть водопровод, какой диаметр труб должен быть в магистрали, подающей тепло в радиаторы отопления, решаются на стадии проектирования систем жизнеобеспечения в доме. В результате диаметр полипропиленовых труб для водоснабжения часто может отличаться от идентичного размера трубопровода системы отопления, так как эти коммуникации имеют разное назначение и потому подвергаются воздействию разных факторов.

Пропускная способность тепловых сетей, рекомендуемая специалистами-профессионалами, должна обеспечивать скорость движения теплоносителя не менее 0,4-0,6 м/с — от этого зависит количество тепловой энергии, поступающей для обогрева жилых помещений.

Использование полипропиленовых изделий значительно упростило работы по оборудованию жилых объектов системами водяного отопления и водоснабжения. Однако надо точно знать, какой вид полимерного трубного материала подходит в том или ином случае. Существующие на сегодняшний день виды полипропиленовых труб имеют различные технические характеристики и рассчитаны на определенную сферу использования.

Наиболее надёжны для монтажа трубопроводов водяного отопления и системы горячего водоснабжения (ГВС) изделия марки PN25 или PN30. Именно эти марки способны выдерживать давление до 25 и 30 атм. соответственно при рабочей температуре теплоносителя 950С. Допускается даже кратковременная эксплуатация таких труб при температуре воды в 1200С, так как отличительной особенностью этих изделий являются толстые стенки.

Толщина стенок полипропиленовых труб
Образцы полипропиленовых труб, армированных алюминием.

Основная статья про полипропиленовые трубы.

Для холодного водоснабжения используются полипропиленовые трубы с однородной стенкой. Для систем ГВС и отопительных контуров применяют армированные изделия, так как включение в структуру стенки полипропиленовой трубы оболочки из алюминия или стекловолокна значительно увеличивает прочность трубного материала и снижает величину теплового расширения.

Для справки: в армированных трубопроводах тепловое расширение составляет 0,03 мм/м0С, тогда как для каналов со стенкой из однородного полипропилена это значение около 0,15 мм/м0С. Исходя из этого, для холодного водоснабжения подходят однородные изделия, а для систем отопления и ГВС применяют только армированный полипропилен.

При выборе комплектующих для устройства системы отопления и водоснабжения решающими факторами являются температура жидкости, скорость её подачи и давление. Необходимая площадь сечения водопровода определяется при этом расчётами, выполненными в соответствии со сферой применения и условиями эксплуатации оборудования.

Исходя из конфигурации сечения трубы (круглое кольцо), его геометрические параметры определяются наружным и внутренним диаметрами. Существующая на сегодняшний день классификация полипропиленовых труб четко определяет типовые размеры  каждого вида трубных изделий, используемых для монтажа.

На сегодняшний день как отечественные, так и зарубежные фирмы-производители выпускают комплектующие для трубопроводов в стандартном исполнении. С учетом практического применения разработаны типовые инженерно-технические решения, позволяющие определять оптимальный проход в изделиях для домашнего отопления и других водяных коммуникаций. На основании данных таблицы можно сделать правильный выбор оснастки и комплектующих тепловой магистрали, не прибегая к гидравлическим расчетам.

16, 20,25, 32 и 40 мм,

10,6; 13,2; 16,6; 21,2; 26,6 мм.

Толщина стенок полипропиленовых труб
Таблица с данными по диаметрам и толщине стенок полипропиленовых труб применяемых в быту серий

Резонный вопрос. Почему же на готовых изделиях наносятся параметры наружные, если так важен для функциональности размер внутреннего прохода трубопровода. Все дело в том, что наружный диаметр указывает на соответствующий вид подключения.

Потенциал использования полипропиленовых труб различных наружных диаметров при скорости движения теплоносителя в трубопроводе 0,7 м/сек:

  • труба диаметром 16 мм рассчитана для подсоединения одного-двух радиаторов обогрева;
  • величина в 20 мм соответствует подключению до 5 радиаторов суммарной мощностью до 7000 ватт);
  • для большего количества радиаторов (суммарной мощностью до 11 кВт) используются пропиленовые полимерные трубы наружного диаметра 25 мм;
  • полипропиленовый трубный материал с наружным размером 32 мм рассчитан на оборудование  дома в целом или одного этажа системой отопления в 10-12 кВт суммарной мощности (максимум 19 кВт);
  • изделия диаметром 40 мм используются для прокладки магистральных трубопроводов в жилых объектах большой площади. Обычно это коттеджи и загородные дома, в которых количество обогревательных приборов  доходит до 20 шт., а суммарная мощность всех точек подключения составляет приблизительно 30 киловатт.

Трубный материал для коммуникаций. На что влияют параметры трубы

Данные изделия всё больше вытесняют с сантехнического рынка стальную трубную продукцию по многим причинам. Главными же являются следующие факторы:

  • неподверженность коррозии. Благодаря этому свойству транспортируемая среда не загрязняется, а срок службы полипропиленовой магистрали составляет минимум 50 лет, в то время как у стального трубопровода этот показатель не превышает 20 лет;
  • повышенная устойчивость к воздействию химически агрессивных соединений. Металл не относится к категории инертных веществ. Сталь подвержена воздействию кислот и щелочей, что является ещё одной причиной протекания процесса коррозии. Высокая инертность полипропилена противодействует вступлению данного материала в реакцию почти со всеми активными химическими реагентами;
  • морозостойкость. Казалось бы, сталь должна успешнее справляться с морозами. Но, как показывает практика, изготовленные из неё трубы при замерзании в них жидкости нередко разрываются. Полипропиленовые изделия в этом случае вначале расширяются, а после оттаивания воды принимают первоначальную форму благодаря наличию отличной молекулярной памяти;
  • повышенная биологическая устойчивость. Высокий коэффициент шероховатости стали создаёт условия для размножения различных микроорганизмов, в том числе и болезнетворных бактерий. А гладкая внутренняя поверхность полипропиленовых труб не даёт возможности отложиться в их полости никаким загрязнениям;
  • хорошие диэлектрические свойства. Данный полимер в отличие от стали абсолютно не проводит электроток. Поэтому появление пагубных для здоровья человека блуждающих токов исключено;
  • не требуется дополнительная защита. Подвергать трубы из полипропилена антикоррозионной обработке, как это практикуется со стальными изделиями, нет необходимости. Более того, полипропиленовые трубы не надо красить, а если и делать это, то только в декоративных целях.

Благодаря гладкости внутренней поверхности ПП-труб их пропускная способность со временем не снижается

Полипропиленовая трубная продукция большого сечения применяется для организации подвода отопления, воды и канализации к спортивным комплексам, общественным зданиям, гостиницам, жилым домам и микрорайонам, а также для нужд современной промышленности. Например, по трубам водоснабжения с диаметром, превышающим 500 мм, подводится к районам мегаполиса холодная питьевая вода от накопительных бассейнов.

В нижерасположенной таблице представлены размерные характеристики некоторых видов полипропиленовой трубы.

Предлагаем ознакомиться  Сочетание плитки и мозаики в ванной: красивые фото готовых интерьеров

Таблица 1

Диаметр наружный, мм PN30 PN20 PN10
Толщина стенки Внутренний диаметр Толщина стенки Внутренний диаметр Толщина стенки Внутренний диаметр
110 18,4 73,2 10 90
90 15 60 8,2 73,6
75 6,90 50,0 12,50 50,0 6,90 61,20
63 5,80 42,0 10,50 42,0 5,80 51,40
50 4,60 33,20 8,40 33,20 4,60 40,80
40 3,70 26,60 6,70 26,60 3,70 32,6
32 3,0 21,20 5,40 21,20 3,0 26,0
25 4,20 16,60 4,20 16,60 2,30 20,4
20 3,40 13,20 3,40 13,20 1,90 16,2
16 2,7 10,6

Несколько слов о длине полипропиленовых труб. Заводы-изготовители выпускают сегодня изделия, стандартная длина которых составляет 6 метров. Всё остальное принято считать нарезкой либо отходами.

Трубы диаметром до 50 мм подходят для внутридомовых сетей, а более крупные изделия применяют для монтажа внешних магистралей

Толщина стенок полипропиленовых труб
Таблица подбора полипропиленового трубного материала в зависимости от интенсивности подачи теплоносителя и потребности в тепловой энергии

Тепловая мощность указана в Вт, интенсивность подачи теплоносителя в кг/сек. Расчетные данные опираются на средние значения температур: подаваемого теплоносителя в 800С, обратки в 600С, воздуха в комнате 200С..

К примеру: при скорости потока 0,4 м/с в трубопроводе будет переноситься следующее количество тепловой энергии:

  • для магистрали с наружным размером 20 (внутреннее сечение 13,2 мм) количество тепла составляет 4,1 кВт;
  • для пропиленовых изделий  Ø 25 и 16,6 соответственно, количество тепла будет составлять 6,3 кВт;
  • пропиленовые трубопроводы с наружным и внутренним диаметрами 32 и 21,2 соответственно имеют величину подачи тепловой энергии в 11,5 кВт;
  • трубные материалы в 40 миллиметров (размер внутреннего просвета 26,6 мм) обеспечат подачу тепла в количестве 17 кВт.

При увеличении скорости потока жидкости до 0,7 м/сек интенсивность подачи теплоносителя возрастёт сразу на 70-80%.

Имеется типовой дом полезной площадью 250 м2. Строение достаточно утеплено и для создания нормальных условий проживания нуждается в обогреве  из расчета 1 кВт на 10 кв. м, то есть, для создания комфортной температуры в доме достаточно будет 25000 ватт тепловой энергии (максимум).

Таким образом, из 25 кВт обогрев первого этажа потребует 15 кВт, второго — 10 кВт.

Дом оборудован автономной системой отопления на базе двухконтурного котла. Установленные в комнатах радиаторы подключены параллельно. В доме имеется разводка на два крыла, с равной тепловой мощностью. На первом этаже мощность для каждого крыла составляет 7500 ватт. Для второго этажа оба крыла требуют по 5000 ватт.

Толщина стенок полипропиленовых труб
Двухэтажный дом с системой водяного отопления на базе автономного котла — в разрезе

Котел выдает для обогрева дома 25 киловатт тепловой энергии. Значит, для тепловой магистрали нужно использовать полипропиленовые трубы и фурнитуру внутреннего диаметра 26,6 мм (при скорости подачи 0,6 м/с). Данному значению соответствует наружный диаметр трубы 40 миллиметров.

Для снабжения ответвлений на первом этаже потребуется 1500 ватт тепла. Используя данные из таблицы, получаем следующее:

  • при скорости потока 0,6 м/сек оптимальным диаметром внутреннего просвета полипропиленовых труб будет 21,2 мм — соответствующий этой величине идентичный наружный параметр по данным таблицы составляет 30 мм;
  • для каждого крыла подходит трубный материал с внутренним диаметром 16,6 мм, которому соответствует Ø 25 мм внешнего контура сечения полипропиленовых труб.

Теперь рассмотрим порядок подключения обогревательных приборов.

Радиаторы водяного отопления в среднем имеют мощность в 2 киловатта, поэтому теоретически для их врезки в контур пригодны трубы с минимальным значением наружного диаметра — 16 мм (PN16). Однако на практике рекомендуется использовать полипропиленовые изделия с размером внутреннего сечения 13,2 мм и наружным диаметром 20 мм (PN20), так как применение полимерных труб PN16 признано нецелесообразным из-за низкой технологичности.

Предлагаем ознакомиться  Открытые трубы в ванной дизайн

Второй этаж оборудуется трубопроводом сечением 32 мм. Для каждого крыла используются трубы и соединительная фурнитура Ø25 мм. С радиаторами та же картина, что и на первом этаже — подсоединение батарей выполняется с помощью труб PN20.

В зависимости от назначения, условий эксплуатации, требуемого давления и пропускной способности можно подобрать диаметры полипропиленовых труб, таблица для которых найдется у нас на сайте или на просторах всемирной сети.

Полипропиленовые трубы пришли на смену стальным, довольно быстро вытеснив их с рынка стройматериалов. Ведь этот материал по прочности не уступает стали, при этом он не подвержен коррозии, выглядит более эстетично, а также труба из пропилена имеет размеры, меньшие по сравнению со стальной.

В маркировке, которая обязательно наносится на полипропиленовые трубы, указывается только их наружный диаметр, поэтому будьте внимательны, выбирая трубу подходящего размера.

Для проектирования отопительной системы дома лучше всего выбирать армированные полипропиленовые трубы, изготовленные по ГОСТ Р 52134–2003, поскольку они менее всего подвержены деформации и изменениям линейных размеров при нагревании.

В качестве материала для армирования может использоваться алюминиевая фольга или стекловолокно. Последнее даже предпочтительнее, поскольку соединение таких изделий осуществляется легче (не нужно зачищать трубу и убирать слой алюминия).

Толщина стенок полипропиленовых труб

Если вы собираетесь заменить трубы в квартире с центральным отоплением, то вам понадобится труба для отопления из пропилена диаметром, совпадающим с диаметром выходного патрубка (совпадать должен именно внутренний диаметр).

Если же вы хотите спроектировать систему отопления для частного дома, то вам не обойтись без специальных знаний либо помощи квалифицированного специалиста. Для расчетов вам понадобится:

  • площадь помещений (как правило, для приблизительных расчетов берут 0,1 кВт на 1 м2 площади при высоте потолка 2,5 м);
  • скорость движения теплоносителя (для подбора диаметра труб принято брать значение 0,6м/с);
  • разница температуры на подаче и на обратке (стандарт для подачи – 80 С, для обратки – 60 С, т.е. теплоноситель остывает на 20 С).

Чтобы упростить расчеты диаметра трубы, можно воспользоваться таблицей. Например, требуется рассчитать диаметр труб системы отопления для одноэтажного частного дома площадью в 100 м2. Для его обогрева потребуется тепловая мощность 10 кВт, т.е. 10000 Вт. Розовым цветом в ячейках выделена оптимальная скорость теплоносителя.

ППР трубы классифицируют по исходному сырью:

  • PPR – Изготавливают из статического сополимера пенопропилена. Готовое изделие устойчиво к перепадам температуры, а также механическим воздействиям, поэтому они более пригодны для водопроводных, отопительных и канализационных систем. Диаметр колеблется от 20 до 110 мм;
  • PPH – Для повышения прочности изделий к полипропилену добавляют антистатики, антипирены и нуклеаторы. Трубы с большим диаметром используют при монтаже наружной водопроводной, дренажной и вентиляционной системы. Для систем отопления данная разновидность не подходит;
  • PPB (блок-сополимер) – Сырье состоит из блоков микромолекул полимера различного состава, которые выстроены в нужном порядке. Изделия получаются стойкими к механическим воздействиям, в связи с этим их широко используют для теплых полов или систем ХВС;
  • PPs (полифенилсульфид)Полимер высокого качества, который имеет особое строение молекул. Материал долговечный, прочный, стойкий к высоким температурам и нагрузкам. Область применения – Холодное водоснабжение и ГВС, вентиляционные и отопительные системы. Диаметр колеблется от 20 до 1200 мм.

Разновидности полипропиленовых труб

Полипропиленовые трубы выпускаются различных диаметров, строго регламентированных ГОСТом, от 10 мм до 1200 мм, и с различной толщиной стенки. Классификация труб из полипропилена подразумевает разделение изделий по химическому составу исходного сырья, по рабочему давлению на стенки труб, а также по области применения.

По химическому составу сырья, из которого изготавливаются трубы, все изделия можно разделить на 4 группы:

  1. PPR (PPRС, ППР) – это так называемый статический сополимер непропилен, имеющий кристаллическую структуру молекул. Трубы из такого материала устойчивы к перепадам температур от -17 С до 140 С, ударопрочные и предпочтительны к применению для прокладки канализационных систем, отопления и водоснабжения. Диапазон размеров варьируется от 16 до 110 мм.
  2. PPH изделия. В сырье для изготовления таких труб используются современные наполнители, увеличивающие ударопрочность материала: антистатик, антипрен, нуклеатор. Трубы из этого материала не применяются для отопления и подачи горячей воды, поскольку при нагреве сильно расширяются и деформируются. Зачастую их используют для прокладки вентиляционных систем, наружного подвода холодной воды, водоотведения. Как правило, такие трубы применяются в промышленном строительстве и производятся больших диаметров.
  3. PPB. Структура материала представляет собой чередование микромолекул гомополимера, которые имеют отличное друг от друга строение. Трубы из этого полимера применяются для строительства холодного водоснабжения и монтажа напольных видов отопления.
  4. PPs. Так называемый поливинилсульфид, полимер, отличающийся уникальным строением молекулы. Материал устойчив к механическим нагрузкам и нагреву, поэтому успешно используется при строительстве отопления и подвода воды.
Предлагаем ознакомиться  Что дают теплосчетчики на отопление в квартире в 2020 году

Полипропиленовые трубы

В зависимости от назначения полипропиленовые трубы могут выдерживать разнообразное давление:

  • N10 (РN10) – толщина полимерного материала варьируется от 1,9 до 10 мм, рабочее давление на стенку – 1,0 Мпа. Такие изделия используются при монтировании систем «теплого пола», магистралей подачи холодной воды. Трубы изготавливаются с наружным диаметром в диапазоне 20-110 мм и внутренним диаметром 16-90 мм.
  • PN16 – давление рабочего тела на стенку 1,6 МПа. Довольно редко используемый вид труб. Выдерживает нагрев до 600С. Используется для подвода холодной и горячей воды.
  • N20 (РN20) – выдерживает давление рабочей жидкости 2,0 Мпа, при толщине стенки 16-18,4 мм. Пользуется большим спросом при строительстве водоснабжающих магистралей (горячих и холодных). Выдерживает нагрев воды до 800С. Наружный диаметр труб из полипропилена варьируется от 16 до 110 мм, внутренний диаметр – от 10,6 до 73,2 мм.
  • N25 (РN25) – материал рассчитан на работу под давлением 2,5 Мпа, отличается армированием стенок алюминием или стекловолокном. Такие трубы прекрасно подходят для монтажа отопительных систем, горячей воды. Выдерживают температуру проводимой воды до 950С. Диаметр условного прохода варьируется от 13,2 до 50 мм, наружный диаметр составляет 21,2-77,9 мм.

По составу сырья данные изделия, получившие наибольшее распространение, подразделяются на следующие группы:

  • PPH. Обычно это трубы, предназначенные для холодного водоснабжения и систем вентиляции. Их отличительная черта – большой диаметр.
  • PPB. Изделия данной группы характеризуются повышенной ударной прочностью.

Таблица 1

Трубы изготавливаются из полипропилена.

  1. Гранулы гомополимераРРН – гомополимер
  2. РРВ – сополимер
  3. PPRC – сополимер статический с этиленом.

Гомополимер

Заключение

На основании приведённого выше примера для каждого участка трубопровода в системе отопления можно подобрать комплектующие необходимого диаметра — в том числе и от этого будет зависеть эффективность работы отопительного оборудования.

Следует помнить, что материалы для трубопровода в системе отопления выбираются с расчётом соответствия максимальным техническим характеристикам автономного котла, не смотря на то, что в большинстве случаев агрегат будет работать в штатном режиме — в соответствии с заданными параметрами эксплуатации.

Зачем нужно армирование

Необходимость этой операции заключается в том, что размеры полипропиленовых труб при повышении температуры рабочей среды увеличиваются. А изменение геометрических параметров может вызвать разгерметизацию магистрали в местах соединения её элементов. Кроме того усложняется разводка изделий. Этот недостаток особенно проявляется в системах отопления, а также горячего водоснабжения. Именно армированная полипропиленовая труба позволит вам создать действительно надёжный трубопровод подвода горячей воды.

Сама же процедура армирования выполняется следующими способами:

  • внутри стенки трубы прокладывается алюминиевая фольга;
  • внутренняя поверхность изделия покрывается дополнительным слоем полиэтилена;
  • армирование стекловолокном. В процессе изготовления этот материал спекается с полипропиленом, так что конечный продукт представляет собой монолитную структуру.

Последний вид усиления изделий получил наибольшее распространение не только из-за того, что размеры полипропиленовой трубы, как говорят профессиональные сантехники, «не гуляют». К плюсам армирования стекловолокном эксперты также относят фактор неусложнения монтажа магистрали. Монолитная труба легко подвергается пайке.

Однако повышенная пластичность такой конструкции вносит некие коррективы в сферу использования армированных стекловолокном труб. Так, долгие и прямые участки систем подвода воды опытные домашние мастера обустраивают с помощью изделий, усиленных слоем алюминия. Излишняя пластичность вынуждает производителей ограничить также диаметр труб со стекловолоконным армированием.

Трубы, имеющие внутреннюю прослойку из стекловолокна или алюминия, называют армированными

Правда, без одного «но» и здесь не обошлось – соотношение качества труб к количеству стекловолокна. Полагаться лишь на внешний осмотр не стоит: выявить недостатки позволит только механическое воздействие. Профессионалы рекомендуют провести испытание на прочность выбранной трубы самым прямым способом – ударить несколько раз отрезком по земле или столбу (конечно же, сила удара должна находиться в разумных пределах). Изделие сомнительного качества может потрескаться либо просто разлететься на куски.

Получить более подробные данные о качестве армированного трубного изделия можно с помощью микроскопа. Если было использовано действительно качественное стекловолокно, при увеличении будут видны плотно прилегающие друг к другу толстые и длинные волокна материала, образующие непрерывную цепочку. Признаком некачественной продукции являются поломанные, кое-как разбросанные волокна, между которыми есть много свободного места.

Помимо конструкции изделий, следует очень внимательно подходить к выбору размера ПП трубы — её диаметр должен быть таким, чтобы объём воды, требуемый в единицу времени (секунда, час, сутки), свободно транспортировался по магистрали.

Размерные характеристики труб из полипропилена стоит рассматривать как один из главных факторов, определяющих степень эффективности работы системы отопления и водоснабжения. Любая, даже самая небольшая ошибка, может свести на нет приложенные усилия по монтажу, и даже привести к возникновению аварийной ситуации.