Компания Стэлмаркет
тел. +7 (495) 788-79-09 - многоканальный
        +7 (499) 619-00-77
        +7 (499) 723-81-11
факс: +7 (499) 619-00-77
           +7 (499) 723-98-89
e-mail: info@stelmarket.ru
 
Режим работы: пн-пт с 09:00 до 20:00
                          сб-вс с 09:00 до 19:00
 Заказать обратный звонок
Ваше имя:
Номер телефона:
 
  
   Каталог продукции
Аренда инструмента
Арматура FAR
Арматура Meibes
Арматура Oventrop
Арматура Rehau
Водонагреватели
Защита от протечек
Измерительные приборы
Инструмент
Канализация
Коллекторные шкафы
Коллекторы
Котельное оборудование
Краны шаровые
Насосы и насосное оборудование
Обратные клапаны
Отопительные приборы
Полотенцесушители
Расширительные баки
Редукторы давления
Системы инсталляции
Системы очистки воды
Смесители
Теплоноситель
Трубы и фитинги
Уплотнительные материалы
Утеплитель
Аккумуляторы
Генераторы
Источники бесперебойного питания
Кабель, провод
Клеммы WAGO
Стабилизаторы напряжения
Теплые полы Rehau
Электрические конвекторы
ABB
Legrand




Техническая информация


СП 41-102-98
Группа Ж24

Система нормативных документов в строительстве

Свод правил по проектированию и строительству

Проектирование и монтаж
трубопроводов систем отопления с использованием
металлополимерных труб

Design and installation of pipelines for heating
systems using metalpolimeric pipes

ОКС 91.140.10
ОКСТУ 49 3000

3. Проектирование систем отопления с использованием металлополимерных труб

Общие указания

3.1 Проектирование систем отопления с использованием металлополимерных труб включает в себя выбор типа труб и соответствующих им соединительных деталей и арматуры, выбор параметров теплоносителя, выполнение гидравлического и теплотехнического расчетов, выбор способа прокладки и условий, обеспечивающих долговечность труб без перенапряжения материала и соединений трубопровода.

3.2 Выбор типа труб проводится с учетом условий работы трубопровода, давления и температуры, необходимого срока службы, места прокладки труб и назначения помещения.

3.3 Прокладка труб систем отопления должна предусматриваться скрытой в плинтусах, за экранами, в штробах, шахтах и каналах. Допускается открытая прокладка в местах, где исключается их механическое и термическое повреждение и прямое воздействие ультрафиолетового излучения. Способ прокладки трубопроводов должен обеспечивать возможность замены их при ремонте.

Замоноличивание труб (без кожуха) в строительные конструкции допускается в зданиях со сроком службы менее 20 лет при расчетном сроке службы труб 40 лет и более.

При скрытой прокладке трубопроводов следует предусматривать доступ при ремонте в места расположения разборных соединений и арматуры.

3.4 В системе теплоснабжения следует предусматривать приборы автоматического регулирования параметров теплоносителя (температуры, давления) с целью защиты труб от превышения допустимых величин. Не допускается применение металлополимерных труб в системах с элеваторными узлами.

Трубопроводы из металлополимерных труб следует проектировать после запорной арматуры на тепловых пунктах.

Не допускается применять трубы для расширительного, предохранительного, переливного, сигнального трубопроводов.

3.5 Системы центрального отопления, полностью или частично смонтированные из металлополимерных труб, по своему принципиальному решению делятся на:

а) системы напольного отопления, где металлополимерные трубы являются одновременно и нагревательными элементами (с температурой теплоносителя не выше 55 °С);

б) системы с трубопроводами из металлополимерных труб и нагревательными приборами (радиаторами, конвекторами) или в комбинации с системой кондиционирования воздуха.

3.6 Расчет систем отопления с использованием металлополимерных труб может быть выполнен по существующим методикам (вручную по математическим зависимостям и номограммам или с помощью компьютерных программ).

3.7 Системы напольного отопления наиболее целесообразно использовать для отопления помещений большой площади (магазины, крытые рынки, вокзалы, дорожки бассейнов). Система напольного отопления может быть также применена в коттеджах и отдельных зданиях общественного назначения (детских дошкольных учреждениях, гостиницах), административных зданиях и зданиях специального назначения, где применение напольного отопления предусмотрено функциональной технологией.

Применение напольных систем отопления из металлополимерных труб разрешается только от автономного источника теплоснабжения (на объект) или от центрального источника теплоснабжения по независимой схеме.

3.8 Возможные варианты укладки труб в системах напольного отопления представлены на рисунке 2:

схема А - одиночный змеевик;

схема В - параллельная укладка труб подающей и обратной воды;

схема С - трубопроводы подающей и обратной воды уложены параллельной спиралью.

Схема А обеспечивает легкий монтаж труб и более равномерное распределение температуры по поверхности пола. Основным преимуществом схемы А является то, что она легко адаптируется ко всем видам конструкции пола.

Схема В обеспечивает равномерную среднюю температуру, но при ней возможны более высокие колебания перепада температуры на малых площадях.

Схема С подходит для жилых домов с повышенной потребностью теплоты.

При раскладке труб подающий трубопровод следует укладывать ближе к наружным стенам.

Схема А
Изменение температуры на поверхности пола

Изменение температуры на поверхности пола

Схема B
Изменение температуры на поверхности пола

Изменение температуры на поверхности пола

Схема C
Изменение температуры на поверхности пола

Изменение температуры на поверхности пола

Рисунок 2 - Схемы укладки труб в системах напольного отопления и графики изменения температуры на поверхности пола

3.9 Среднюю температуру поверхности пола следует принимать с учетом требований нормативных документов, а также ограничений для различных видов покрытия (например, максимально допустимая температура для паркета 27 °С).

3.10 Виды покрытий из искусственных материалов должны иметь показатели, в том числе санитарно-гигиенические, разрешающие применение их в конструкции теплого пола.

3.11 Кроме средней величины температуры пола, на комфортность помещений влияет неравномерность температуры на поверхности пола. Перепад температуры на отдельных участках пола при напольном отоплении не должен превышать 10 °С (оптимально 5 °С).

3.12 Вариант прокладки трубопроводов систем отопления с встроенными в полы нагревательными элементами из металлополимерных труб представлен на рисунке 3.

Прокладка трубопроводов системы отопления со встроенными в полы нагревательными элементами из металлополимерных труб

1 - настил пола; 2 - слой бетона; 3 - труба нагревательного элемента; 4 - скоба якорная; 5 - тепло- и гидроизоляция; 6 - плита перекрытия; 7 - боковая теплоизоляция

Рисунок 3 - Прокладка трубопроводов системы отопления со встроенными в полы нагревательными элементами из металлополимерных труб

3.13 Глубина укладки металлополимерной трубы определяется в зависимости от температуры теплоносителя и материала покрытия пола.

3.14 Оптимальный шаг укладки металлополимерных труб (расстояние между осями) определяется конкретно колебаниями температуры на поверхности пола и экономическими соображениями.

3.15 Система центрального отопления, полностью или частично выполненная из металлополимерных труб, может быть с нижней и верхней разводкой, однотрубная или двухтрубная.

Применение труб рекомендуется в системах:

- с горизонтальными двухтрубными ветками для группы параллельно-последовательно подсоединенных отопительных приборов (рисунки 4, 5);

Система отопления с горизонтальными двухтрубными ветками для группы параллельно-последовательно соединенных отопительных приборов

Рисунок 4 - Система отопления с горизонтальными двухтрубными ветками для группы параллельно-последовательно соединенных отопительных приборов

Узлы подсоединения отопительных приборов к двухтрубной системе отопления

Рисунок 5 - Узлы подсоединения отопительных приборов к двухтрубной системе отопления

- с горизонтальными однотрубными ветками для группы последовательно подсоединенных приборов (рисунок 6);

Система отопления с горизонтальными однотрубными ветками для группы последовательно соединенных отопительных приборов

Рисунок 6 - Система отопления с горизонтальными однотрубными ветками для группы последовательно соединенных отопительных приборов

- с распределительными коллекторами (рисунки 7, 8).

Распределительный коллектор системы отопления

Рисунок 7 - Распределительный коллектор системы отопления

Вариант подсоединения распределительных коллекторов к стоякам из металлополимерных труб

Рисунок 8 - Вариант подсоединения распределительных коллекторов к стоякам из металлополимерных труб

В системах с распределительными коллекторами присоединение отопительных приборов может быть осуществлено путем прокладки металлополимерных труб в форме "петель" в полу или вдоль стен под плинтусами.

Рекомендуется, чтобы каждая петля обслуживала одну квартиру или группу помещений одного потребителя.

К одному коллектору может присоединяться до 8 "петель".

На рисунке 9 представлен вариант подсоединения отопительных приборов к стоякам отопления.

Подсоединение отопительных приборов к стоякам из стальных труб

Рисунок 9 - Подсоединение отопительных приборов к стоякам из стальных труб

3.16 Рекомендуемые скорости теплоносителя в металлополимерных трубопроводах допускается принимать на 20 % больше, чем в стальных трубопроводах.

3.17 В системах отопления с использованием металлополимерных труб следует предусматривать автоматические или ручные воздухоотводчики на отопительных приборах и на распределительных коллекторах.

Гидравлические характеристики металлополимерных труб

3.18 При гидравлическом расчете падение давления в системе отопления складывается из потерь давления на трение по длине трубопровода l и потерь давления на преодоление местных сопротивлений

  (1)

где R - удельная линейная потеря давления на 1 м длины, Па/м;

Z - потеря давления на местное сопротивление, Па/м.

3.19 Гидравлические характеристики металлополимерных труб различных фирм при t= 80 °C представлены в приложении Б. Потери давления по длине, Па/м, можно определить по формуле:

, (2)

где - коэффициент сопротивления по длине;

V - скорость течения воды, м/с;

dp - расчетный диаметр трубы, м.

Коэффициент сопротивления по длине следует определять по формуле

, (3)

где b - число подобия режимов течения воды;

Kэ - коэффициент эквивалентной шероховатости, м;

Reф - число Рейнольдса фактическое.

Приведенный (внутренний) диаметр dp следует определять по формуле

, (4)

где dн - наружный диаметр трубы, м;

- допуск на наружный диаметр трубы, м;

S - толщина стенки трубы, м;

- допуск на толщину стенки трубы, м.

Фактическое число Рейнольдса Reф определяется по формуле

, (5)

где vt - коэффициент кинематической вязкости воды, м/с, определяемый по таблице 1.

Таблица 1

Температура воды, °С Коэффициент кинематической вязкости воды vt,   м
35 0,73 · 10-6
40 0,66 · 10-6
45 0,6 · 10-6
50 0,55 · 10-6
55 0,51 · 10-6
60 0,47 · 10-6
65 0,43 · 10-6
70 0,41 · 10-6
80 0,36 · 10-6
90 0,32 · 10-6

Число Рейнольдса , соответствующее началу квадратичной области гидравлических сопротивлений при турбулентном движении воды, определяется по формуле

. (6)

Число подобия режимов течения воды b определяется по формуле:

. (7)

Коэффициент эквивалентной (равномерно-зернистой) шероховатости Kэ м, принимается равным 1,0 · 10-6 м.

3.20 При средней температуре теплоносителя, отличной от 80 °С, следует учесть согласно таблице 2 поправочный коэффициент a к значениям R, приведенным в приложении Б (при t = 80 °С)

Rt = R · a, (8)

где Rt - удельный перепад давления при средней расчетной температуре теплоносителя и расходе G, Па/м;

R - значение удельного перепада давления (приложение Б) при t = 80 °С и при том же значении G, Па/м.

Таблица 2

Средняя температура теплоносителя в трубах, °C 90 80 70 60 50 40
Коэффициент a 0,98 1,0 1,02 1,05 1,08 1,11

3.21 Падение давления при преодолении местных сопротивлений Z, Па, может быть определено из зависимости

, (9)

где - сумма коэффициентов местных сопротивлений на рассчитываемом участке трубопровода;

V - скорость теплоносителя в трубопроводе, м/с;

 - плотность жидкости при температуре теплоносителя, кг/м3.

Ориентировочные значения коэффициентов местных сопротивлений соединительных деталей элементов системы отопления приведены в таблице 3.

Гидравлические характеристики отопительных приборов: вентилей, клапанов, включая термостатические, представлены в справочных изданиях фирм-изготовителей и разработчиков нормативной документации.

Таблица 3

N п.п. Детали Схематическое изображение деталей Значение коэффициента
1 Отвод с радиусом закругления 5 d:
90°
45°
0,3-0,5
2 Тройники:
на проход
0,5
3 на ответвление
90°
1,5
4 на слияние
90°
1,5
5 на разделение потока 3,0
6 Крестовина:
на проход
2,0
7 на ответвление 3,0
8 Отступ 0,5
9 Обход 1,0
10 Внезапное расширение
сужение
  1,0
0,5
11 Соединение с обжимной гайкой См. приложение Г 1,5

Компенсация температурных удлинений

3.22 Компенсация температурных удлинений может быть осуществлена за счет самокомпенсации участков трубопровода, установкой компенсаторов и правильной расстановкой неподвижных и скользящих опор.

В качестве компенсаторов предпочтительно использовать углы поворотов трубопроводов. На прямых участках трубопровода необходимо предусматривать П-образные, Г-образные, петлевые и другие компенсаторы, расстояния между которыми определяются расчетом.

В качестве неподвижных опор могут быть использованы держатели для труб, закрепленные на строительных конструкциях, или укрепленные в них кронштейны.

3.23 Удлинение отрезка трубопровода при изменении температуры теплоносителя и окружающей среды (рисунок 10) определяется по формуле

, (10)

где - изменение длины трубы, мм;

L - длина участка трубопровода при температуре монтажа, м;

- перепад температур между температурой воздуха в помещении при монтаже и эксплуатации, °С;

0,025 - коэффициент линейного расширения трубы, мм/м.

Диаграмма для определения удлинения труб

Рисунок 10 - Диаграмма для определения удлинения труб

3.24 Расчет компенсирующей способности П-образных компенсаторов и Г-образных элементов трубопровода производится по формуле (рисунок 11)

, (11)

где Lk - вылет компенсатора;

dн - наружный диаметр трубы, мм;

- изменение длины участка трубопровода при изменении температуры воздуха при монтаже и эксплуатации;

30 - коэффициент эластичности для полимерных труб.

1 - П-образный; 2 - Г-образный; 3 - петлеобразный; a - положение трубы при максимальной температуре; в - то же, при минимальной; Lk- вылет компенсатора; Х - неподвижная опора; = скользящая опора

Рисунок 11 - Устройство компенсаторов

На рисунке 12 показан пример традиционного решения компенсации удлинений стояков для систем отопления с применением металлополимерных труб.

Рисунок 12 - Подсоединение отопительных приборов к стоякам отопления из металлополимерных труб

Тепловые характеристики металлополимерных труб

3.25 По данным рекомендаций института НИИсантехники, тепловой поток металлополимерных труб длиной l м, можно определять по следующей зависимости (рисунок 13)

, (12)

где - температура на внутренней поверхности трубопровода, °C;

tc- температура на наружной поверхности трубопровода, °С;

 - тепловой поток, Вт;

l - длина трубы, м;

t - температура теплоносителя, °С;

tвз - температура воздушной среды, °С;

 - коэффициент наружной теплоотдачи, Вт/м2 · K;

dн - наружный диаметр трубы, мм;

 - коэффициент теплопроводности, Вт/м·K;

dв - внутренний диаметр трубы, мм;

 - коэффициент внутренней теплоотдачи, Вт/м2·K;

Схема металлополимерной трубы для расчета теплопередачи через цилиндрическую стенку

a - без теплоизоляции; б - с изоляцией; 1, 2 - полиэтиленовая оболочка; 3 - алюминиевая труба; 4 - теплоизоляция

Рисунок 13 - Схема металлополимерной трубы для расчета теплопередачи через цилиндрическую стенку

При оценке возможности выпадения конденсата на поверхности трубы необходимо определить температуру наружной стенки трубы и сопоставить ее с температурой точки росы tp

, (13)

где tвз - температура воздушной среды, °С;

 - коэффициент наружной теплоотдачи, Вт/м2·K.

Выпадения конденсата не будет при условии tc > tp

3.26 При использовании теплоизоляции тепловой поток теплоизолированной трубы приближенно может быть определен по следующей зависимости

, (14)

где dиз - наружный диаметр изоляции, м;

 - коэффициент теплопроводности изоляции, Вт/м·K

Это соотношение справедливо при условии идеального контакта наружной поверхности трубы с изоляцией. При накладной изоляции обычно условие не соблюдается и воздушная прослойка играет роль дополнительного слоя.

3.27 По данным НИИсантехники в таблицах 4 и 5 представлены результаты тепловых испытаний металлополимерных труб в виде зависимости линейной плотности теплового потока q, Вт/м, от температурного напора °С, при горизонтальном расположении открыто проложенных труб на высоте 100 мм от пола и вертикальном расположении труб. В среднем тепловой поток q, Вт/м, зависит от фактического температурного напора °С, в степени 1,2, т.е.

  (15)

где - коэффициент, принимаемый для различных диаметров труб по столбцу "0" в таблицах 4 и 5 при = 70 °С, Вт/м;

70 - нормативная разность температур (температурный напор), °С;

- фактическая разность среднеарифметической температуры теплоносителя в трубе и расчетной температуры воздуха в помещении, °С, рассчитываемая по формуле

  (16)

где tн и tк - соответственно начальная и конечная температура теплоносителя;

tв - температура воздуха в помещении.

3.28 Полезный тепловой поток открыто проложенных металлополимерных труб учитывается в пределах 90-100% приведенного в таблицах 4 и 5 (в зависимости от способа прокладки).

3.29 При прокладке горизонтальных труб под потолком рекомендуется учитывать 70-80 % их расчетного теплового потока.

3.30 Тепловой поток вертикальных труб снижается в среднем:

- при экранировании открытого стояка из полимерных труб металлическим экраном на 25%;

- при скрытой прокладке в глухой борозде на 50%;

- при скрытой прокладке в вентилируемой борозде на 10%.

3.31 Общий тепловой поток от одиночных труб, замоноличенных в междуэтажных перекрытиях отапливаемых помещений и во внутренних перегородках из тяжелого бетона (1,8 Вт/м·K , 2000 кг/м3), увеличивается в среднем в 2,0 раза (при оклейке стен обоями - в 1,8 раза).

3.32 Общий тепловой поток от одиночных труб в наружных ограждениях из тяжелого бетона (1,8 Вт/м·K , 2000 кг/м3) увеличивается в среднем в 1,6 раза (при оклейке стен обоями - в 1,4 раза), причем полезный тепловой поток при наличии эффективной теплоизоляции между трубой и наружной поверхностью стены составляет в среднем 90% общего.

Таблица 4

Тепловой поток 1 м открыто проложенных горизонтальных
металлополимерных труб

d, мм  °C

Тепловой поток 1 м трубы, Вт/м, через 1°С

    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
16 30 20,5 21,4 22,2 23,0 23,9 24,7 25,6 26,4 27,3 28,2
20 24,8 25,8 26,8 27,8 28,8 29,9 30,9 31,9 33,0 34,0
25 29,4 30,6 31,8 33,0 34,2 35,4 36,6 37,8 39,1 40,3
16 40 29,0 29,9 30,8 31,6 32,5 33,4 34,3 35,2 36,1 37,0
20 35,0 36,1 37,2 38,2 39,3 40,4 41,4 42,5 43,6 44,7
25 41,5 42,8 44,0 45,3 46,6 47,8 49,1 50,4 51,7 53,0
16 50 37,9 38,8 39,8 40,7 41,6 42,5 43,4 44,4 45,3 46,3
20 45,8 46,9 48,0 49,1 50,2 51,4 52,5 53,6 54,7 55,9
25 54,3 55,6 56,9 58,2 59,5 60,9 62,2 63,5 64,9 66,2
16 60 47,2 48,2 49,1 50,0 51,0 52,0 52,9 53,9 54,9 55,8
20 57,0 58,2 59,3 60,4 61,6 62,8 63,9 65,1 66,2 67,4
25 67,6 68,9 70,3 71,6 73,0 74,4 75,8 77,1 78,5 79,9
16 70 56,8 57,8 58,8 59,7 60,7 61,7 62,7 63,7 64,7 65,7
20 68,6 69,8 71,0 72,1 73,3 74,5 75,7 76,9 78,1 79,3
25 81,3 82,7 84,1 85,5 86,9 88,3 89,7 91,2 92,6 94,0
16 80 66,7 67,7 68,7 69,7 70,7 71,7 72,7 73,7 74,8 75,8
20 80,5 81,7 82,9 84,2 85,4 86,6 87,8 89,0 90,3 91,5
25 95,4 96,9 98,3 99,7 101,2 102,6 104,1 105,5 107,0 108,4
16 90 76,8 77,8 78,8 79,9 80,9 81,9 83,0 84,0 85,1 86,1
20 92,7 94,0 95,2 96,5 97,7 99,0 100,2 101,5 102,7 104,0
25 109,9 111,4 112,8 114,3 115,8 117,3 118,8 120,2 121,7 123,2

Таблица 5

Тепловой поток 1 м открыто проложенных вертикальных
металлополимерных труб

d, мм   °C Тепловой поток 1 м трубы, Вт/м, через 1°С
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
16 30 18,5 19,2 20,0 20,7 21,5 22,2 23,0 23,8 24,6 25,3
20 21,8 22,7 23,6 24,5 25,4 26,3 27,2 28,1 29,0 29,9
25 25,3 26,3 27,3 28,4 29,4 30,4 31,5 32,5 33,6 34,6
16 40 26,1 26,9 27,7 28,5 29,3 30,1 30,9 31,7 32,5 33,3
20 30,8 31,8 32,7 33,6 34,6 35,5 36,5 37,4 38,4 39,3
25 35,7 36,8 37,9 39,0 40,0 41,1 42,2 43,3 44,4 45,6
16 50 34,1 35,0 35,8 36,6 37,4 38,3 39,1 40,0 40,8 41,6
20 40,3 41,3 42,2 43,2 44,2 45,2 46,2 47,2 48,2 49,2
25 46,7 47,8 48,9 50,1 51,2 52,3 53,5 54,6 55,8 56,9
16 60 42,5 43,3 44,2 45,0 45,9 46,8 47,6 48,5 49,4 50,2
20 50,2 51,2 52,2 53,2 54,2 55,2 56,2 57,3 58,3 59,3
25 58,1 59,3 60,4 61,6 62,8 64,0 65,2 66,3 67,5 68,7
16 70 51,1 52,0 52,9 53,8 54,6 55,5 56,4 57,3 58,2 59,1
20 60,4 61,4 62,4 63,5 64,5 65,6 66,6 67,7 68,7 69,8
25 69,9 71,1 72,3 73,5 74,7 76,0 77,2 78,4 79,6 80,8
16 80 60,0 60,9 61,8 62,7 63,6 64,5 65,4 66,4 67,3 68,2
20 70,8 71,9 73,0 74,1 75,1 76,2 77,3 78,4 79,4 80,5
25 82,1 83,3 84,5 85,8 87,0 88,3 89,5 90,8 92,0 93,3
16 90 69,1 70,0 71,0 71,9 72,8 73,7 74,7 75,6 76,6 77,5
20 81,6 82,7 83,8 84,9 86,0 87,1 88,2 89,3 90,4 91,5
25 94,5 95,8 97,0 98,3 99,6 100,9 102,1 103,4 104,7 106,0

3.33 При скрытой прокладке одиночных труб, замоноличенных в легком бетоне с пластификатором, расчетный тепловой поток увеличивается в 1,1-1,15 раза.

3.34 При прокладке труб в стандартных штробах, полностью заполненных самотвердеющей пенистой изоляцией, тепловой поток труб снижается в случае размещения в наружных стенах на 15-20%, во внутренних перегородках - на 5-10%.


Copyright © 2007-2016 Стэлмаркет.
E-mail: info@stelmarket.ru, тел. +7 (495) 788-79-09 - многоканальный, +7 (499) 619-00-77, +7 (499) 723-81-11, факс: +7 (499) 619-00-77, +7 (499) 723-98-89

        Fittings.Ru рейтинг арматурных сайтов     PUMPS.RU - Насосы. Сделано в России.