Заужение диаметра трубы отопления и водоснабжения

Расчет ДУ трубопровода обычно производится в соответствии с формулами на основании заданных параметров гидравлического сопротивления и расхода жидкого носителя тепла. В расчете также участвуют величины планируемого расхода воды и скорости движения носителя тепла в системе.

Можно применить и другой метод определения сечения отопительной трубы, где для расчета диаметра в миллиметрах необходимо использовать значения следующих проектируемых показателей:

• разница температур носителя тепла в трубопроводах на подаче и обратке;
• необходимое количество передаваемого по трубопроводу тепла (измеряется в кВт);
• скорость, с которой теплоноситель будет двигаться по трубе.

При организации отопления частных домостроений, коттеджей в расчете обычно принимают скорость движения носителя тепла на уровне от 0,2 до 1,5 м/сек. Оптимальной считается величина в пределах 0,3 – 0,7 м/сек. Если в формуле применять значение ниже этого уровня, то вероятность того, что в системе будут образовываться и накапливаться воздушные пробки, увеличивается. Превышение рекомендованного значения приводит к появлению кавитационного шума, увеличению количества потребляемой для питания насоса электроэнергии.

Заужение диаметра труб по сравнению с расчетной величиной влечет за собой неизбежную значительную потерю напора. Для сравнения, заужение диаметра в 2 раза дает соответствие эквивалентной длине 0,5 для DN25 мм, а при изгибе на 90° с аналогичным диаметром – 0,3. Также и для других труб: для DN40 мм соответственно 0,7 и 0,5, для DN50 – 1,0 и 0,6. То есть заужение диаметра оказывает намного большее влияние на показатель потери напора, чем изгиб трубы такого же диаметра на 90°.

К чему приводит сужение диаметра трубопровода?

Последствиями непродуманного заужения трубопроводных систем могут стать:

• Потеря напора. Чтобы не допустить снижения напора в трубопроводе, законы гидродинамики требуют от проектировщиков внесения поправок не только на повороты, углы, тройники, но и на сужение труб.
• Образование завихрений, "слепых зон", которые делают пропускную способность сечения еще меньше.
• Резкое повышение давления в узком месте. В трубах большего диаметра давление ниже. При необходимости прохождения того же объема сквозь меньшую площадь сечения в месте сужения наблюдается повышение давления.
• Увеличение эквивалентной длины. Необходимо делать поправку на это при определении расчетных параметров насосов (циркуляционных, подающих).
• Появление кавитационного шума в точке заужения.
• Замедление скорости движения жидкого теплоносителя.

Чтобы избежать перечисленных проблем, создать условия для хорошо контролируемой циркуляции жидкости в системе, упростить расчеты, оптимальным вариантом устройства отопительной системы следует признать использование одного типоразмера для главного магистрального трубопровода, а при монтаже отводов от него применять трубы меньшего диаметра.

Причины, по которым прибегают к сужению диаметра труб

Существует достаточно много объективных причин, по которым прибегают к снижению диаметра трубопровода:

• уменьшение затрат на приобретение комплектующих, монтажные работы;
• уменьшение диаметров отверстий под трубы, пробиваемых в перекрытиях, простенках;
• снижение количества бетонной смеси для заливки труб в полах;
• ускорение, упрощение монтажных работ;
• уменьшение общего объема носителя тепла, циркулирующего в системе;
• снижение тепловой инерционности отопительной системы;
• увеличение скорости движения носителя тепла.

Однако, наряду с этим принятие необоснованного расчетами решения о сужении диаметра способно привести к сбою функциональности всей системы отопления, полному или частичному выходу ее из строя, аварийной ситуации, недостижению предусмотренной проектом мощности. Поэтому каждая система требует от проектировщика учета всех техусловий, индивидуальных параметров, просчета характеристик насосного и прочего оборудования, особенностей конкретной трубопроводной системы, других факторов.

Каких ГОСТов и СНиПов следует придерживаться при расчете диаметра трубопровода

Рекомендуется при выполнении расчетов диаметров трубопроводных систем пользоваться следующими нормативными документами:

• СП 40-102-2000, содержащий перечень требований общего характера к трубопроводам из полимерных труб;
• СП 40-101-96, касающийся норм проектирования и выполнения монтажных работ с использованием труб из полипропилена;
• СНиП 41-01-2003, описывающий требования, предъявляемые к теплоснабжающим, отопительным, вентиляционным системам;
• СНиП 2.04.02-84 касается правил стандартизации и проектирования при устройстве водоснабжающих систем (документ был актуализирован в СП 31.13330.2012);
• СНиП 2.04.01-85, определяющий порядок устройства внутренних водопроводов;
• ГОСТ 34059-2017, устанавливающий правила проведения монтажных работ и испытаний при устройстве систем холодного и горячего водоснабжения, отопления;
• ГОСТ Р 52134-2003 -- документ, регламентирующий стандарты для труб напорных из термопластов.