Одной из важнейших составляющих инженерных сетей жилого дома является водопровод. Водопроводные трубы должны обеспечивать бесперебойную работу санитарно-технических систем.
Ранее для их изготовления использовались металлы, сейчас отдается предпочтение полимерным материалам. Остановимся на характеристиках, преимуществах и недостатка, условиях эксплуатации каждого вида.
Выбираем трубы для водопровода
Основным критерием выбора являются условия эксплуатации трубопровода. Моменты, на которые следует обратить внимание:
- где будут прокладывать сеть – в помещении или на улице;
- температура транспортируемой жидкости;
- цель использования – технический или питьевой водопровод;
- давление в сети.
Универсальными являются металлические трубы для водопровода из меди, латуни, бронзы, стальные с защитным покрытием от коррозии. Их используют для прокачки воды любой температуры, жесткости, химического состава, в системах с высоким давлением. К сожалению, это дорогостоящая продукция и используется нечасто.
Для внутреннего водопровода жилых домов все чаще используют пластиковые системы. Наиболее подходит продукция из сшитого полиэтилена или полиэтилена ПНД, металлопластиковые. Они простые в монтаже, требуют минимум оборудования для сборки, при соединении элементов не нужна сварка.
Виды труб, применяемых при устройстве водопровода
Ассортимент трубной продукции для прокладки трубопровода достаточно велик, приведем наиболее часто используемые виды труб для водоснабжения:
- металлические;
- полипропиленовые;
- полиэтиленовые;
- ПВХ;
- металлопластиковые;
- асбестовые.
У каждого материала есть свои преимущества и недостатки. Прежде, чем остановиться на каком-то конкретном выборе, ознакомимся с характеристиками каждого.
Продукции соединяет все положительные качества исходных материалов: прочные, легко изгибаются, не повреждаются ржавчиной, образованию солей кальция на внутренних поверхностях. Это многослойная конструкция, состоящая из алюминиевого каркаса, на котором внахлестку намотаны слои полиэтилена и сварены между собой.
При определении, какие трубы выбрать для горячей воды, прежде всего, останавливаются на металлопластиковых. Вода в таком трубопроводе остается пригодной для питья длительное время. Максимальное давление в системе допускается до 16 бар, наибольшая температура транспортируемой жидкости +900С.
Трубы из металлопластика удобно монтировать и транспортировать. Для перевозки их сматывают в бухты, которые не занимают много места.
Комплектуются специальными фитингами, для установки которых не требуются сварка и нарезки резьбы, что значительно упрощает монтажные работы.
Единственным недостатком является необходимость контроля мест соединения трубопровода с арматурой. С периодичностью раз в два года их следует осматривать и поджимать.
Оцинкованные стальные
Стальные трубопроводы имеют ряд недостатков и на них все реже останавливают выбор при решении вопроса, какие трубы лучше использовать для водоснабжения в квартире.
Исключение составляют стальные оцинкованные.
Они имеют цинковое покрытие внутренней и наружной поверхностей, что исключает появление коррозии на стенках, увеличивает срок службы, защищает транспортируемую жидкость от ржавчины и осадка.
Данная продукция регулируется ГОСТ 3262-75. Технические характеристики включают следующее:
- условный проход. По этому параметру выбирается нужный вариант;
- внутренний диаметр;
- толщина стенки. Имеет несколько значений для каждого диаметра, нормируется ГОСТ;
- наружный диаметр.
Для внутренних сетей используются элементы с диаметром условного прохода от 6 до 40 мм. В ГОСТ указан размерный ряд длин – 4-12 м. В зависимости от толщины стенки вариант использования бывает: легкий, обыкновенный, усиленный.
Медные
Этот вариант рассматриваем, решая вопрос, какие трубы лучше для водопровода в частном доме. Медь не разрушает ржавчина, ее поверхность не покрывается налетом, не вступает в реакцию с агрессивными жидкостями, не подвержена деформации при высоких температурах.
Срок службы медного трубопровода составляет не меньше 70 лет. Существенным недостатком является высокая стоимость такой системы, что не всегда обосновано.
Пайка медных труб: как правильно паять своими руками в домашних условиях В современной квартире имеется немало трубопроводов из меди. Их можно обнаружить в радиаторах отопления, некоторых участках водопровода, кондиционерах, холодильных установках. При полной или…
Трубопроводы из полипропилена
При выборе материала труб для водоснабжения, следует обратить внимание на полипропиленовый вариант. Основой служит органический полимер. Это прочный пластик, не проводит электрический ток, не выделяет вредных веществ, химически стойкий, подходит для транспортировки питьевой воды.
Полипропилен бывает однослойным или многослойным. Армирующим слоем может быть алюминий, стекловолокно, фольга.
Армирование увеличивает прочность материала, расширяет возможность применения.
Какие трубы лучше для водопровода в квартире? Остановимся на трубопроводах из полипропилена:
- РРН – гомопропилен. Предназначен для холодной воды.
- РРВ – блок-полимер. Для устройства холодного и горячего водоснабжения, отопления. Выдерживает давление до 10 атм.
Многослойный полипропилен обозначается РN и цифрами, РN 10 и РN 16 используется для прокачки холодной воды под давлением 10 и 16 атм. РN 20 и РN 25 применяется в магистральных системах отопления многоэтажных зданий, допустимая температура +950С, давление 20 и 25 атм.
Полиэтиленовые водопроводы низкого давления (ПНД)
Изготовлены из эластичного материала, не деформируются от механической нагрузки, но становятся мягкими при нагреве. Это обуславливает использование их при прокладке холодного водоснабжения, температура жидкости от 0 до 400С, давление не должно быть выше 25 атм.
Использование ремонтной ленты для водопроводных труб от течи При ремонте и установке любых трубопроводов, будь то водопроводная сеть, вентиляция или газопровод, должна использоваться лента для труб, чтобы обеспечить надежную герметизацию всех соединений….
Трубы ПНД — оптимальный вариант для дачного водопровода внутри дома или системы полива на участке. Их можно заглубить в землю или проложить поверхностно. При этом следует слить воду из трубопровода поздней осенью, чтобы исключить ее замерзание и разрушение материала.
Среди видов труб используемых для монтажа водопровода, выбирают продукцию из сшитого полиэтилена фирмы РЕХАУ. Их применяют в системах питьевого обеспечения, устройстве отопления и водяного теплого пола. Имеют серебристое покрытие и кислородозащитный слой. Трубопроводы Rehau RAUTITAN flex могут эксплуатироваться при температуре +950С и давлении 10 атм.
Таблица. Размеры труб марки Rehau.
| № | Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм |
| 1 | 16 | 2,2 |
| 2 | 20 | 2,8 |
| 3 | 25 | 3,5 |
| 4 | 32 | 4,4 |
| 5 | 40 | 5,5 |
| 6 | 50 | 6,9 |
| 7 | 63 | 8,6 |
Собрать водопровод из таких элементов достаточно просто. Монтажным приспособлением эспандером расширяют конец трубы, в него вставляют фитинг, на него надевают муфту и зажимают прессом. В результате получаем герметичное соединение. Инструмент для установки сантехнической арматуры может быть ручным или оборудован аккумулятором для ускорения процесса.
Трубы ПВХ
При выборе водяных труб часто останавливают выбор на поливинил хлоридных (ПВХ). Они имеют красивую внешнюю поверхность, используются при открытой прокладке. Легко монтируются, для стыков применяют резиновые манжеты или клей. Основное назначение – трубопроводы холодной воды.
Асбестоцементные
Асбестоцементные трубы используются для устройства канализации и технического водопровода. Бывают безнапорного и напорного типа. Безнапорные трубопроводы применяются для самотечной бытовой и ливневой канализации. Выдерживают давление до 6 атм. В местах разветвления устанвливают чугунные, металлические или пластиковые фитинги, стыки заполняют герметиком.
Напорные асбестоцементные трубопроводы рассчитаны на давление от 6 до 25 атм. Это зависит от диаметра и толщины стенки трубы. Соединение участков производят с помощью муфт и хомутов, уплотняют герметизирующей мастикой. Для питьевого водопровода такой материал не применяют, так как возможно загрязнение воды вредными химическими соединениями.
Выбираем трубы в зависимости от сферы их использования
Условия эксплуатации являются основополагающим признаком при выборе материала и вида водопроводных труб. Рассмотрим возможные места, где монтируют системы водоснабжения.
Уличный водопровод
На улице прокладывают подающий трубопровод от скважины или магистральной сети. Его заглубляют в землю и изолируют, чтобы исключить замерзание воды зимой. Для этого используют трубы:
- стальные оцинкованные;
- полиэтиленовые низкого давления ПНД.
Стальные трубы без антикоррозийного покрытия быстро выходят из строя. Хорошая замена металлу – пластик. Трубопроводы из ПНД обладают прочностью, не разлагаются в земле.
Для питьевого водопровода используют материал с тремя синими продольными полосами, что характеризует о его химической стойкости и безопасности для человека.
Внутренний водопровод в частном доме
Стальные трубопроводы по-прежнему используют для внутреннего водопровода, предпочтение отдано оцинкованной или нержавеющей стали, медным трубам. Современные материалы – это полипропилен. Следует различать марки для холодной и горячей воды. Внутри дома до нагревательного котла можно использовать трубы ПВХ.
Водопровод в квартире
В квартиру вода подается от стояков горячего и холодного магистрального трубопровода. С учетом температуры выбирают материал трубных элементов – полипропилен, металопластик, ПВХ, оцинкованная сталь. В квартире довольно простая система водопровода.
Санитарные помещения и кухня обычно расположены рядом и близко от места ввода воды. Большого количества материала не требуется. В богатых интерьерах при открытой прокладке используют медные трубы, хотя широкого распространения это решение не получило.
Определяем необходимый диаметр трубопровода
Для обеспечения бесперебойной подачи воды в доме или квартире, необходимо создать давление в системе водопровода не менее 0,6 атм и скорость движения жидкости 20 м/сек. На скорость оказывают влияние длина прямого участка, количество поворотов и отводов. Для получения необходимого напора нужно правильно выбрать внутренний диаметр водопроводной трубы.
Рассчитываем водопровод в квартире
Для квартиры или небольшого жилого дома на отрезок 4 м используют трубы с условным проходом не меньше 16 мм. Чем больше прямой участок водопровода, тем больший диаметр нужен. Существует такая зависимость:
- расстояние до 10 м – D=20 мм;
- до 30 м — D=25 мм;
- более 30 м — D=32 мм.
Сложные формулы гидравлического расчета для бытового водопровода не применяют. В частном доме давление в трубопроводе зависит от мощности водяного насоса, при покупке следует изучить характеристики оборудования и рекомендации в инструкции.
При сомнении лучше выбрать трубу большего диаметра, в которой будут меньше гидравлические потери.
Диаметр труб наружного водоснабжения
Наружный водопровод необходим для водоснабжения отдельно стоящего дома от источника. Источником могут быть магистральные сети поселка, отдельная скважина или колодец. При расчете диаметра трубопровода принимают условие – должно обеспечиваться давление в системе, чтобы все точки потребления при одновременном включении имели достаточный напор.
Для среднего жилого дома принимаем 4 места (кран на кухне и в ванной, стиральная/посудомоечная машина, смывной бачок). Каждому требуется 6 л/мин. В таком случае через трубу должно проходить не менее 20 л/мин без учета гидропотерь. Для этого потребуется давление 0,3 атм. При выборе диаметра трубы важна длина участка:
- до 10 м используют трубы с условным проходом 25 мм;
- до 30 м – 32 мм;
- более 30 м – 40 мм.
Необходимо учесть давление источника воды. При низком напоре применяют трубы большего размера.
При использовании гидронасоса за основу принимают его характеристики, прокладывается труба диаметром 38 мм.
С учетом выше изложенного, делаем вывод, что прокладку водопровода в квартире или доме можно осуществить собственными руками.
Если использовать пластиковые элементы, не нужна сварка или какое-либо сложное оборудование. Достаточно плойки для нагрева трубы при ее изгибе и установке фитингов.
В магазине можно приобрести комплект сантехнической арматуры необходимой для конкретной сети.
Прокладка водопровода. Часть 2. Технические моменты
Способы соединения труб Разъемным соединением полиэтиленовых и полипропиленовых труб является фланцевое, при этом втулка под фланец соединяется с ПЭ-трубой сваркой. Применяются и соединения с помощью условно разъемных фитингов, один конец которых приваривают к ПЭ-трубе с помощью закладных нагревательных элементов, а другой имеет внутреннюю или наружную резьбу для соединения со стальной трубой. Для водопроводов питьевого и технического назначения из ПЭ и ПП широко используют компрессионные фитинги. Для канализационных труб из ПП и ПЭ применяют раструбные разъемные соединения с резиновым кольцом или специальными соединительными элементами. Неразъемные соединения ПЭ и ПП труб и соединительных элементов осуществляют простой сваркой или сваркой при помощи деталей с закладными нагревательными элементами. Простая сварка выполняется в раструб и встык. В раструб сваривают ПЭ и ПП трубы диаметром от 16 до 90 мм. Разъемные виды соединений более подходят для безнапорных систем, в каждом случае способ соединения выбирается исходя из конкретных условий. Сварные и электросварные соединения для монтажа трубопроводов из полиэтиленовых труб должны иметь высокую прочность, герметичность и стойкость к внешним разрушающим воздействиям в процессе монтажа и эксплуатации инженерные сети могут повредиться. Прокладка водопровода из пластика в 2-4 раза быстрее чем из металла, но и его энергоемкость значительно ниже. 
Требования к водопроводу Рабочее давление, диаметр трубы, рабочая и максимальная температура воды, транспортируемой по водопроводу, — ключевые факторы при выборе труб. Расчет диаметра трубы зависит от количества воды, проходящей по ней. Если диаметр меньше необходимого, это затруднит прохождение жидкости. Диаметр трубы также определяется материалом, из которого изготовлена труба. Например, внутренний водопровод зданий имеет свои стандарты в разводке: если это металлопластиковые трубы, то диаметром от 16 до 20 мм, если полипропиленовые — от 20 до 32 мм, а если медные — от 15 до 22 мм. Для наружного трубопровода используют трубы диаметром от 32 мм и выше, в зависимости от размеров дома. Обычно давление в водопроводной системе составляет не более 5-6 атм. Однако трубы желательно использовать с как можно большим рабочим давлением — не менее 10 атм, чтобы они могли выдержать возможные гидравлические удары.
Для горячего водоснабжения дома надо использовать трубы с рабочей температурой не менее 60°С и максимальной — не менее 70°С.
Наружный водопровод дома К наружному водопроводу предъявляют меньше требований, чем к внутреннему. Во-первых, он не нуждается в большом количестве фитингов для огибания сложных участков. Во-вторых, по нему протекает только холодная вода, поэтому нецелесообразно применять трубы с повышенной рабочей температурой. Как правило, используют трубы из полиэтилена, непластифицированного поливинилхлорида, полипропилена. При прокладке наружного водопровода следует иметь в виду, что некоторые пластики при отрицательных температурах растрескиваются. Кроме того, в любой трубе зимой вода может замерзнуть. При этом она значительно увеличивается в объеме, что приводит к росту давления, и трубу может разорвать. Устойчивы к замерзанию воды трубы из полимера. Для предотвращения замерзания воды в трубах надо принимать соответствующие меры. В дачном доме, где зимой никто не проживает, целесообразно просто спускать в трубопроводе воду. В домах, где проживают круглый год, трубопровод следует прокладывать ниже зоны промерзания грунта (в I климатической зоне — 0,8 м, во II — 1 м, в III — 1,2 м, в IV — 1,4 м). Если нельзя проложить водопровод на большой глубине, можно его утеплить, например, изоляционным слоем из шлака, керамзита или пенопласта (если нет нагрузки от транспорта).
Несколько советов покупателю
Поскольку по водопроводам подается питьевая вода, они должны соответствовать экологическим нормам, что должно быть подтверждено гигиеническим сертификатом Санитарной службы Минздрава Украины. Прежде чем купить трубу, обязательно обратите внимание на маркировку, которая должна указывать: — наименование (или логотип, товарный знак) производителя; — тип трубы; — размер, например, 20х1; — класс давления в барах; — материал, из которого изготовлена труба, например, РР 100; — рабочую и максимальную температуру. Не стоит приобретать “безымянную” трубу, на которой не указаны основные технические характеристики. Качественные трубы не должны иметь вздутий, посторонних включений, трещин. Поверхность труб и фасонных частей должна быть гладкой (кроме случаев придания производителем специальной фактуры). На качество изделия указывает и торец трубы — он должен быть обрезан строго перпендикулярно к оси и зачищен от заусениц. Желательно фитинги и прочие комплектующие покупать у одного производителя; они должны быть предназначены для конкретной водопроводной системы. Ведущие компании предлагают наряду с фитингами и прочими необходимыми деталями специальный инструмент для монтажа водопровода.
Из чего выбрать
В Украине представлен широкий ассортимент труб. Среди отечественных производителей можно назвать Броварской завод пластмасс (трубы из ПЭ и ПВХ), REHAU (ПЭ-трубы), компания «Укрполимерконструкция» (ПЭ-трубы). Из зарубежных брендов представлены польские Kaczmarek (ПВХ-, ПЭ-трубы), KAN-therm (трубы из сшитого полиэтилена, металлополимерные, из оцинкованной и нержавеющей стали), Gamrat (трубы из НПВХ), итальянские FIP Spa (ПВХ, ПВДФ, ХПВХ, ПП), Baltek (металлополимерные трубы), турецкие Firat (ППР-трубы, металлопластиковые трубы, канализация), BERKE POLITHERM (ПП-трубы), DIZAYN Group (ПП-трубы), а также Genova Products (США, трубы из ПВХ и ХПВХ), Аquatherm GmbH (Германия, ПП и армированные стекловолокном трубы), HALKOR (Греция, медно-полимерные и медные трубы), METZERPLAS (Израиль), BLANSOL (Испания). Широко распространена продукция из Китая. Цена на водопроводные трубы Самые дешевые — трубы для холодной воды: ПВХ-, ПЭ-трубы минимального диаметра стоят около 5 грн. за 1 м п. Дороже — трубы для горячей воды: металлопластиковые, полипропиленовые обойдутся примерно от 10 грн. за 1 мп., на 15% дороже армированный ПП. Самые дорогие — медные трубы: диаметром 15 мм — от 4,7 евро за 1 мп. Удешевленный вариант медной трубы — с полимерным покрытием — стоит от 2,5 евро.
При расчете стоимости водопроводной системы необходимо учитывать и цены на комплектующие. Стоимость фитингов, особенно для внутренней обводки, зачастую значительно выше, чем труб. Особенно это касается латунных и металлопластиковых соединений. Например, только одна соединительная деталь может стоить от 10 грн. и выше, вентиль — от 30 грн. (Советы по експлуатации и выбору насоса для воды).
Автор благодарит за помощь в подготовке статьи специалистов компаний АКВАХАУС, КАN, ВК-СИСТЕМЫ, HOT-WELL, ВОДООБРАБОТКА И ОБОРУДОВАНИЕ, KAN.
- Иван Кельма
- Источник: ДОМ.ua
Диаметр трубы для водопровода в частном доме: критерии выбора, обозначения и расчеты
Комфортная жизнь современного человека невозможна без водопровода. Правильный выбор диаметра трубы для водоснабжения в частном доме поможет избежать неприятностей и поломок, вызванных ненадлежащей работой или недостаточной пропускной способностью систем подачи и отведения воды.
Критерии выбора диаметра трубы для водопровода в частном доме
При выборе диаметра учитывают напор в трубе, назначение данного отрезка магистрали, материал изделий
Сечение трубы – критерий расчета пропускной способности трубопроводной системы. Например, водопровод диаметром 32 мм способен пропустить 50 литров в минуту, а сечением 25 мм — лишь 30 литров. Стоит также учитывать тот факт, что смеситель не может обеспечить пропускную способность более 5 л/мин.
Рекомендуется выбирать подходящий размер поперечного сечения трубного проката, используя следующие критерии:
- общая длина водопроводной сети;
- количество точек потребления воды;
- температура перемещаемой жидкости;
- число поворотов и стыков;
- наличие/отсутствие перепадов давления в трубах;
- планируемый объем водопотребления;
- материал изготовления элементов водопровода;
- тип водопровода: централизованный или местный.
Первые два критерия оказывают прямо пропорциональное влияние на величину диаметра. При увеличении общей длины трубопровода и числа точек потребления воды сечение трубопровода также следует принять большим. К основным точкам водопотребления относятся нагревательный бак, унитаз, раковина, мойка, душ или душевая кабина, ванная, стиральная и/или посудомоечная машина и пр.
Третий пункт обращает внимание на то, что полимерные конструкции для подачи/отведения холодной и горячей воды отличаются толщиной стенки. Передача горячей жидкости производится в толстостенных трубах. Металлические конструкции можно использовать одинаковыми по толщине.
При создании системы с частыми стыками и поворотами, а также при неравномерном напоре воды из-за многоэтажности и непрямого движения воды, необходимо использовать трубы увеличенного внутреннего размера. Также следует выбрать элементы большего сечения, если в доме проживает или гостит большое количество людей.
Выбранный материал определяет будущую стоимость всей системы и степень сложности ее сборки. Встречающиеся в технической литературе методы расчета пропускной способности труб обычно подходят только для металлических изделий (обычно, стальных). Их особенность в том, что во время эксплуатации постепенно меняется внутренний диаметр.
Это происходит из-за накапливающегося на стенках известкового налета и других отложений в один или несколько слоев. Трубы из полимерных материалов (пластик, полиэтилен, металлопластик, ПВХ) хорошо справляются с такой проблемой. Однако могут расширяться под воздействием горячих температур. Это приводит к падению напора, шумам и сбоям.
Элементы из меди служат дольше стальных и полимерных, но имеют гораздо большую стоимость.
При подключении к централизованной водомагистрали нужно сделать подбор сечения труб только для их разводки по дому. Если же речь идет об автономном варианте, дополнительно учитываются затраты на сооружение колодца или бурение скважины. В будущем затраченные средства компенсируются независимостью от внешних факторов и отсутствием постоянной платы за подведение воды и канализацию.
Обозначения диаметров труб
Основные размеры водопроводных труб из стали приведены в ГОСТе 3262-75. Диаметр всех выпускаемых в мире изделий находится в диапазоне 2,5-4000 мм. Вариантов трубного проката встречается около 50. ГОСТом установлены такие параметры труб, как наружный диаметр, масса, толщина стенки. Общепринятым является обозначение диаметра трубы в миллиметрах и резьбы на ней в дюймах. Параметры полимерных элементов круглого сечения (32 типоразмера в диапазоне 10-1600 мм) прописаны в ГОСТ 18599-2001. Изделия дополнительно подразделяют на четыре группы по толщине стенки от 2 до 70 мм.
Внешний диаметр обозначают латинской буквами D или Dн, внутренний – буквами d или Dвн, а толщину стенки – строчной или прописной s. В стандарте внутренний диаметр не указан. Его можно рассчитать, отняв от внешнего размера удвоенную толщину стенок.
Встречается также обозначение Dу (DN, Dn), которое применяется при указании условного диаметра (прохода) проката. В справочной литературе встречается другое название этого понятия – «номинальный диаметр трубы».
Это усреднённый размер изделия трубопроводного проката (на просвет), который обычно отличается от указанного на маркировке. Он получается в результате округления измеренного внутреннего диаметра до ближайшего стандартного значения.
Например, для трубы с наружным и внутренними сечениями 156/144 мм и 156/148 мм DN = 150 мм.
Маркировка стальных изделий производится в дюймах, а медных, алюминиевых и полимерных – в миллиметрах. Чтобы соотнести эти размеры при комбинированной трубопроводной системе, пользуются специальными таблицами или программами (приложениями).
Соответствие дюймов диаметру условного прохода трубы: ¼ дюйма – 8 мм; ½ дюйма – 15 мм; ¾ дюйма – 20 мм; 1 дюйм – 25 мм; 1¼ дюйма – 32 мм; 1½ дюйма – 40 мм; 2 дюйма – 50 мм; 2,5 дюйма – 65 мм.
Как рассчитать сечение труб водоснабжения
Чтобы определить, какой диаметр трубы лучше использовать для водопровода частного дома, нужно рассчитать приблизительную длину создаваемой сети трубопровода. Если нужно разводить трубы стандартной централизованной водопроводной системы, принимают среднюю скорость водного потока равной 20 м/c. Для этой скорости существуют следующие рекомендации по подбору диаметра прокатного элемента:
- Длина сети меньше 10 метров, нужный диаметр трубы – 20 мм.
- Для труб общей длиной 10-30 метров сечение водопровода принимают равным 25 мм.
- При сети длиной больше 30 метров рекомендуется использовать трубы диаметром 32 мм.
При этом длина одной трубы варьируется от 4 до 15 метров. Элементы трубопровода должны быть качественными и надежными, чтобы обеспечить длительную работу системы водоснабжения без сбоев.
Пропускная способность – параметр, показывающий соотношение предельного объема жидкости, проходящего через сечение трубы за единицу времени. Существует три способа его расчета:
- По техническим формулам. Применяются усредненные показатели. Формулы достаточно сложные и требуют точности подстановки всех данных. Поэтому практически не применяются.
- По таблицам. Достаточно простой и точный вариант решения гидравлической задачи. Содержат зависимости между различными параметрами. В частности, зависимость пропускной способности магистрали от внутреннего диаметра.
- С помощью специального программного обеспечения. По исходным данным программа автоматически выполняет расчет с учетом всего подключаемого оборудования. Подставив предполагаемый внутренний диаметр, сопротивление в элементах, показатель шероховатости, общую длину трубопровода, результат выводится практически мгновенно.
Если водопровод имеет длину от 30 метров, на нем встречается много поворотов, разветвлений и стыковых соединений, подбирается больший диаметр.
Расчет сечения водопроводных труб
Устройство водопровода в частном доме или квартире должно в обязательном порядке сопровождаться хотя бы примерными расчетами потребления воды. Это позволит правильно рассчитать необходимый минимальный диаметр трубы, которая будет использоваться. Причем расход воды не зависит от того, какая труба, медная, стальная или пластиковая.
Вернуться
Факторы, которые влияют на выбор диаметра
Определить, какие факторы влияют на диаметр трубы, не сложно.
Водопроводные трубы
Среди прочих можно выделить следующие:
- Длина водопровода;
- Напор воды;
- Ее расход за единицу времени.
Итак, если брать во внимание напор воды, то тут есть только одно условие – чем он ниже, тем больше должен быть диаметр. В том случае, когда напор сильный, а диаметр малый, то вода будет поступать, создавая шум. Если же и диаметр малый, и напор тоже, то вода будет «сочиться», а не литься.
Что касается длины водопровода в частном доме или квартире, то существует специальная формула, которая показывает зависимость между толщиной материала и его длиной. Не вдаваясь в эти цифры, можно сказать следующее:
- Когда длина не больше 30 метров, то можно использовать трубы до 20 мм;
- Если длина больше 30 метров, то используется сечение 25 или 32 мм, или больше;
- В том случае, когда длина совсем малая, около 10 м, то используют трубы сечением 10 мм.
Вернуться
Как обозначается диаметр и системы перевода
Системы исчисления размеров труб нужно знать хотя бы для того, чтобы правильно можно было выполнить соединение, например, пластиковых труб с медными.
Все дело в том, что металлические трубы имеют разные системы исчисления:
- Медные и алюминиевые измеряются по метрическим стандартам;
- Стальные изделия исчисляются по империческим стандартам.
Имперической системой исчисления пользуются и при производстве пластиковых изделий.
Итак, перевести данные из одной системы исчисления в другую поможет следующая таблица:
| 1/2 | 12.7 |
| 3/4 | 19 |
| 7/8 | 22.2 |
| 1 | 25.4 |
| 1.5 | 38.1 |
| 2 | 50.8 |
Тут есть и еще одна особенность. Обозначение материалов для водопровода в частном доме или квартире отличается от общепринятых стандартов. Например, полудюймовая труба делается по диаметру меньше 21 мм.
Точно такой же диаметр имеет и наружная резьба. Однако обозначается она по-другому – в соответствии со своим внутренним диаметром.
На практике такая запись будет иметь добавочное слово в конце «труб», то есть 1/2″ труб.
Поэтому вышеописанные значения пригодны только для водопроводных стальных изделий. Для резьбовых соединений используется следующая таблица:
| 1/2 | 20.7 |
| 3/4 | 26.2 |
| 7/8 | 30 |
| 1 | 33 |
| 1.5 | 46.2 |
| 2 | 58.3 |
Вернуться
Выбор необходимого размера
Как уже было отмечено, рассчитать необходимый размер можно при помощи различных формул, которые будут учитывать и напор воды в системе водопровода, и ее расход в частном доме или квартире. Однако на практике такими сложными расчетами для внутрикомнатной разводки никто не пользуется. Обычно происходит все гораздо проще:
- Для основной разводки приобретают изделия с размерами 10 и 15 мм (1/2 дюйма);
- Для стояков приобретают изделия с размерами 25 мм (1 дюйм) или 20 мм (3/4 дюйма).
Разводка труб
Однако и тут все-таки есть проблемы. Связано это с тем, что указывается всегда внешний диаметр. Внутренний же можно рассчитать, вычтя две толщины стенки.
В этом как раз и вся загвоздка – у разных производителей она разная. Поэтому, например, внутреннее отверстие может иметь размер от 11 до 13 мм (для полудюймовой трубы), и от 21 до 23 (для дюймовой).
Причем это характерно и для пластиковых водопроводных изделий, и для металлических.
Вернуться
Примерный расчет
Чтобы рассчитать диаметр трубы для водопровода частного дома или квартиры, необходимо знать некоторые априорные данные. Например, расход воды, давление, количеств изгибов и так далее.
Однако, как уже было сказано ранее, таких сложных расчетов никто никогда не делает, особенно, если речь идет о частном доме.
Итак, опытным путем установлено, что нормальным потоком из обычного смесителя считается тот, который выдает примерно ¼ литра в секунду. Примем эту цифру за стандартный расход.
Что касается напора в водопроводных трубах, то в многоквартирных домах он может колебаться в широком диапазоне от 1 до 6 атмосфер. Поэтому примем напор в среднем в 2 бара.
На основе этого получим следующие исходные данные:
- Напор 2 бара;
- Расход 0,25 л/с;
- Длина водопроводных изделий равна 10 метрам;
- Предположим, что будет использоваться металлопластиковый материал с размером в 16 мм (стандартный размер для пластиковых труб).
Отсюда сразу известно, что внутренний диаметр будет равен примерно 12 мм, так как стенки равны 2 мм.
Водопровод частного дома
Итак, сперва определим скорость потока в водопроводных элементах. Для этого применим формулу:
V=(4*Q)/(π*D2), в которой:
- Q – расход жидкости, выраженный в кубометрах за секунду (в нашем случае это 0,00025);
- D – внутренний диаметр, выраженный в метрах (0,012 м);
- П – константа 3,14.
- Подставив эти значения, получим: 4*0,00025/3,14*0,012*0,012 = 2,21 м/с.
- Следующим шагом необходимо найти число Рейнольдса по формуле:
- Re = V*D/v, где v – табличное значение для температуры 16 градусов.
- Подставив уже известные значения, получим 22882.
- Далее необходимо посмотреть таблицу, в которой нужно отыскать формулу для гидравлического трения. Предположим, что нужна формула из первой области:
- Лябда = 0,3164/Re в 0,25 степени, подставив в нее значения, получим 0,0257.
- Следующим шагом следует узнать потери напора. Делается это по формуле:
- h=λ*(L*V2)/(D*2*g) , где:
- H – потери;
- L – длина трубопровода;
- g – ускорение свободного падения, то есть 9,81 м/с в квадрате;
- V – скорость потока;
- D – диаметр.
Подставив все значения, получим число 5,34 м.
Дальше остается только анализ полученного результата. Итак, мы приняли напор в 2 бара, что соответствует 20 метрам напора. Результат получился 5,34 метра, что меньше 20, значит, выбранный диаметр подходит, причем с запасом.
В каком-либо другом случае, когда эта цифра была бы больше, необходимо увеличить размер выбранного материала.
Вернуться
Краткий вывод
Итак, видно, что выбор необходимого размера зависит от многих параметров, от потока воды, от потребляемого ее количества, от некоторых свойств самих изделий. Расчет оптимального значения, в своем полном содержании, связывает все эти параметры воедино, то есть он должен учитывать все их. Однако для домашнего водопровода приведенного выше варианта вполне достаточно.
Поскольку потери давления во много обусловлены наличием в системе разных углов, тройников и подобных элементов. Чтобы учесть и этот фактор, как показывает практика, необходимо просто добавить к конечному числу еще 10% процентов. Надо сказать и то, что на все остальные факторы, которые не учитывались при производстве расчетов, так же следует добавлять те же 10%.
Вернуться
Вода в частном доме
Интересное по теме:
Загрузка...
