Текст книги "Отопление дома"

Трубы отопительной системы

Трубы являются одним из важнейших элементов системы водяного отепления, без них невозможно нормальное функционирование отопительных приборов. Во многом от качества труб зависят эксплуатационные сроки системы отопления и стоимость ее организации.

Прежде чем приступить к монтажу отопления собственного дома, необходимо тщательно утеплить дом, иначе произведенные калории будут просто отапливать улицу, что существенно снизит эффективность системы в целом и приведет к увеличению расходов.

Рынок строительных материалов в наше время предлагает множество образцов трубной продукции, обладающих различными техническими характеристиками, в которых имеются и положительные, и отрицательные качества.

Трубы для монтажа системы индивидуального отопления жилого дома могут быть: стальные, медные, металлопластиковые и полимерные. Выбирая трубы для отопления, каждый потребитель сначала интересуется ценой, а затем их техническими характеристиками. При выгодном соотношении цены и качества покупка окажется идеальным приобретением.

Стальные трубы для отопления более других привычны для современного пользователя. Считается, что стальные трубы обладают долгим сроком эксплуатации и большой надежностью. Действительно, технология изготовления обеспечивает им жесткость, высокую механическую устойчивость и прочность.

Стальные трубы бывают цельнотянутые и сварные. Соединение стальных труб методом сварки очень прочно и устойчиво. Согласно данным Госстроя РФ, во внутренних системах отопления срок службы оцинкованных стальных труб в среднем составляет 12 – 16 лет, а не оцинкованные, черные, трубы служат вдвое меньше.

Стальные трубы легко выдерживают гидравлические удары. Они обладают отличной теплопроводностью, низкий коэффициент расширения при изменении температур позволяет замуровывать стальные трубы для водяного отопления в стены. Высокая теплопроводность допускает использование стальных труб при создании лучистых форм систем водяного отопления.

Стальные трубы являются самым оптимальным вариантом для бюджета, они обходятся дешевле, чем прочие. В городских домах стальные трубы имеют широкое распространение именно по причине своей относительно низкой стоимости.

Но эти трубы при всех своих положительных качествах имеют много недостатков. Они достаточно тяжелые, тяжесть и крупные габариты делают их неудобными в эксплуатации. Монтаж труб невозможен без применения газосварки со всеми вытекающими последствиями, в частности, увеличением стоимости монтажа.

Однако главный их недостаток – высокая степень подверженности коррозии и повреждениям различного характера. Стальные трубы быстро ржавеют, засоряются разными отложениями, выделяют в воду вредные вещества. Для защиты стальных труб применяют технику оцинковывания, это вполне оптимальный метод для бытового варианта. Единственным недостатком оцинковки является невозможность использования антифриза в такой системе.

Стальные трубы, обладающие историей 50-летней давности, относительно неплохо выглядят на фоне современных технологий. Однако они утратили свою актуальность, после того как полимерные трубы активно вошли в число товаров широкого потребления. Бесспорно, стальные трубы можно использовать при монтаже системы отопления, но только в случае крайней необходимости или отсутствия альтернативы.

Монтаж труб и радиаторов отопления – явление традиционное, процесс аналогичен монтажу труб для водопровода или канализации. Прежде чем приступить к монтажу системы, нужно начертить трассу трубопровода для отопления со всеми поворотами, просчитать необходимое количество переходников и уголков. Сварка стальных труб требует наличия профессиональных навыков.

Медь – универсальный материал, поэтому медные трубы отлично подходят для отопления. Они представляют особый интерес для тех, кто хочет иметь надежную и высокоэффективную в плане теплоотдачи нагревательных элементов систему отопления. Они являются надежной альтернативой черным стальным трубам. Медь остается самым популярным материалом для труб в Европе на протяжении нескольких десятков лет, а в частном строительстве она почти полностью вытеснила стальные трубы.

Медь значительно устойчивее к окислению, чем черные металлы. Благодаря высокой коррозионной стойкости меди, отопительные трубы из нее не стареют и не портятся, выдерживая долгий (до 60 лет) срок безаварийной службы. Со временем медные трубы покрывает тонкий защитный слой окисла (патины), который не оказывает влияния на их прочность. Собственные свойства медных труб для отопления дополнены современными антикоррозионными покрытиями, поэтому они отличаются зеркальной внутренней поверхностью. Медным трубам безразлична хлорированная вода, что важно для системы отопления.

Медь – это своеобразный металл, она обладает способностью сдерживать развитие в воде болезнетворных микроорганизмов. Поэтому на внутренней поверхности медных труб бактерии не уживаются. Медные трубы для отопления устойчивы к воздействию ультрафиолетовых лучей, экологически чистые при жестком соответствии определенным стандартам. Они идеально предохраняют содержимое от внешних воздействий, поскольку они непроницаемы как для жидкостей, так и для газов, в частности для кислорода, что очень важно при организации отопительных систем.

Высокая пластичность медных труб важна при их замораживании, поскольку позволяет сохранить целостность конструкции в случае сложнейших климатических обстоятельств. Коэффициент расширения медных труб вдвое превышает этот же показатель для стальных труб. По основным параметрам медные трубы ничуть не уступают, а во многом и превосходят по качеству полиэтиленовые трубы.

Медные трубы для отопления характеризуются относительной простотой монтажа. Широкий ассортимент соединительных медных и латунных фитингов позволяет монтировать системы любой сложности. Для отопления возможно применять тонкостенные медные трубы, но обычно медные трубы круглого сечения имеют толщину стенки около 1 мм при наружном диаметре 3,0 – 3,60 мм. Демонтируемые трубы медного трубопровода в случае его ликвидации можно с успехом использовать на другом объекте или реализовать. Даже в случае продажи меди на лом можно вернуть 20 – 25 % потраченных средств.

К недостаткам медных труб для отопления относится их сравнительно высокая стоимость, что является причиной ограниченного распространения этих труб. Хотя в ценовом отношении медные трубы могут успешно конкурировать с металлопластиковыми. Если стоимость медной трубы несколько выше, чем тот же показатель у металлопластиковых аналогов, то все необходимые фитинги существенно дешевле. К тому же соединения, выполненные пайкой, намного надежнее металлопластиковых прессованных и цанговых соединений, они выдерживают давление воды до 30 атм.

Если отдано предпочтение меди, то лучше всего покупать медные трубы диаметром 1,2 дюйма (3,05 см), этот размер является самым оптимальным вариантом для отопления.

Тонкие стенки и высокие качественные характеристики позволяют выполнить монтаж медных труб даже неопытному мастеру, достаточно внимательно отнестись к работе и соблюдать все правила. Специалисты производят монтаж медных труб для отопления методом мягкой и жесткой пайки, это позволяет значительно быстрее и надежнее осуществлять процесс, чем с использованием сварки и резьбовых соединений.

В специализированной сети можно приобрести все необходимые элементы для стыковки трубопроводов. Для соединения труб следует использовать медные фитинги: капиллярные под пайку и пресс-фитинги. Принцип соединения медной пайкой основан на процессе капиллярного притяжения медной трубы, фитинга, а также мягкого или твердого припоя для пайки. Медную трубу и фитинг под пайку следует собрать и нагреть до нужной температуры. На горловину фитинга для медной трубы нанести припой и плавить. Капиллярное притяжение втягивает припой в зазор между трубой и фитингом, образуя надежное соединение.

При втором варианте соединения пресс-фитинги обжимают специальными системами пресс-инструментов. Для различных диаметров фитингов следует брать соответствующие по размерам обжимные губки. Последовательно постоянная сила обжима создает долговечное прочное неразъемное соединение трубы и фитинга.

Родиной первых полимерных (поливинилхлоридных) труб является Германия, именно здесь они были впервые произведены в 1936 г., а первый трубопровод из таких труб был проложен в 1939 г.

Однако начало широкого внедрения полимерных труб в системы водоснабжения и отопления приходится на середину 1950-х гг. В нашей стране применение полимерных труб относится к началу 1970-х гг.

Можно защитить трубопровод от диффузии кислорода, покрыв поверхность трубы лаковой пленкой на основе поливинил-алкоголя. Однако такая пленка легко повреждается от механических внешних воздействий.

В последнее время большое распространение при монтаже водяного отопления получили полимерные трубы различных типов. Полимерные трубы долговечны, при правильной эксплуатации срок их службы может достигать 30 лет и больше. Расчетный срок эксплуатации этих труб составляет 25 – 30 лет, но существуют примеры эксплуатации свыше 40 лет.

Полимерные трубы отличаются небольшим удельным весом, они не подвержены коррозии; имеют хорошие санитарно-гигиенические показатели, бесшумны при любой скорости потока, их пропускная способность благодаря гладким стенкам и отсутствию в них наростов существенно выше, чем у стальных и чугунных труб при равном диаметре. Соединение полимерных труб выполняют посредством низкотемпературной сварки, склейкой и с помощью специальных муфт.

Вместе с тем, все виды полимерных труб обладают существенными преимуществами перед стальными трубами – это низкая теплопроводность, теплоустойчивость, достаточная механическая прочность, высокая устойчивость к коррозии и зарастанию минеральными отложениями. Они не ржавеют и не гниют, удобны при сборке, в них не появляются блуждающие токи. Полимерные трубы облегчают задачу сохранения тепла в теплосети, а также экономят энергию, расходуемую на подогрев теплоносителя.

Стоимость полимерных труб значительно выше металлических аналогов, в меньшей степени она отличается от стоимости медных труб.

Единственный недостаток полимерных труб – это большое многообразие исходного материала, применяющегося при их изготовлении. Трубы изготавливают из сшитого полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, хлорированного поливинилхлорида, армированного алюминием поливинилхлорида и полибутена. Каждый из этих материалов обладает своими отличительными особенностями. В различных ситуациях они могут проявлять себя по-разному. Применение различных видов полимерных труб и комплектующих из полимерных материалов обусловлено рабочими параметрами теплосети – величиной рабочего давления и температурой теплоносителя, этот показатель не должен превышать 95 °C. Кроме того, следует учитывать тип разводки теплосети и особенности архитектуры здания. Полимерные трубы имеют высокий температурный коэффициент линейного расширения, он в 10 раз превышает такой же показатель для металлических труб. Еще один недостаток состоит в том, что полимерные трубы горючи, к плохо сгораемым материалам относится только поливинилхлорид.

Желательно выполнять скрытую прокладку полимерных труб, убирая их в плинтуса, шахты, каналы или в конструкции полов. При использовании в системе отопления полимерных труб следует предусмотреть установку приборов автоматического регулирования, для того чтобы защитить их от превышения параметров теплоносителя по температуре и давлению.

Трубы из сшитого полиэтилена лучше всего подходят для систем водяного отопления с применением классических радиаторов, а также теплых полов. Сшитый полиэтилен достаточно прочен, обладает повышенной эластичностью, стоек к ультрафиолетовому излучению, к агрессивным химическим веществам, имеет низкий коэффициент тепло– и звукопроводности. Срок службы труб из сшитого полиэтилена зависит от параметров рабочего давления и температуры теплоносителя. Как и для всех полимерных труб, нормальная температура теплоносителя при их эксплуатации составляет обычно +95 °C. Но они вполне выдерживают кратковременное повышение температуры до +110 °C. Обладая многими достоинствами, трубы из сшитого полиэтилена имеют только один недостаток – высокую цену.

Монтаж трубопровода из сшитого полиэтилена осуществляют в разъемных и неразъемных вариантах. Разъемные соединения выполняют с помощью латунных фитингов (муфт, угольников, ниппелей, тройников), которые снабжены уплотняющими устройствами в виде накидных гаек, цанговых устройств и т. п. Неразъемные соединения можно выполнить с помощью фитингов и обжимаемых муфт, специально рекомендуемых производителем труб. Герметичность соединения достигается с помощью легких ручных обжимных прессов.

Полипропилен занимает второе место по использованию в производстве труб после сшитого полиэтилена. Трубы повышенной теплостойкости производят, применяя сополимер полипропилена «Рандом». Полипропиленовые трубы по техническим характеристикам вполне подходят для водяного отопления, но с учетом высокого коэффициента теплового расширения материала. Они имеют некоторые ограничения в применении, поскольку боятся ультрафиолетовых лучей, а изделия из полипропилена полностью не гарантируют непроницаемость кислорода. К недостаткам полипропиленовых труб можно отнести недолговечность соединительного узла в месте подключения к металлическим трубам. Однако полипропиленовые трубы не подвержены коррозии или засорению, отличаются теплостойкостью, низкой теплопроводностью и долговечностью эксплуатации.

Полипропиленовые трубы и фитинги вполне доступны по цене, они стоят дешевле металлопластиковых труб. Трубопровод из полипропилена легко монтировать, поскольку трубы легко резать, их не нужно сваривать или красить.

Сборку элементов из полипропилена можно проводить только при плюсовой температуре. Тем не менее, надежность сварного соединения методом диффузной сварки обеспечивает монолитное соединение всех элементов системы отопления, поэтому возможен скрытый монтаж трубопроводов, вплоть до заделки в конструкцию здания.

Лучше всего применять для системы отопления армированный полипропилен, который очень легко варить. Если предварительно тщательно продумать всю последовательность монтажа системы, то можно соорудить отопление дома своими руками. Следует учитывать, что системы из полипропиленовых труб неразъемные. Для сочленения этих труб с металлическими деталями (кранами, смесителями) нужны специальные фитинги с запрессованными в них латунными элементами.

Все мероприятия по собственноручному обустройству водяного отопления имеют отношение к разряду специфических работ. Они предполагают проведение специальных монтажных операций.

Поливинилхлорид имеет низкую теплостойкость (до 75 °C), поэтому он не подходит для системы водяного отопления. Ради повышения теплостойкости материал модифицируют дополнительным хлорированием. Высокое содержание хлора в этом материале вызывает настороженность экологов, поэтому введено ограничение по применению труб для водоснабжения.

Трубы из армированного алюминием поливинилхлорида – это композиционные трубы из металла и полимерного материала, они появились для решения проблемы высокой термической деформации полимерных труб, а также возможности диффузии кислорода через стенку полимерной трубы. Эти композиционные трубы существуют в двух вариантах. В одном варианте алюминиевая труба помещена в середину сечения трубы из сшитого полиэтилена, а все слои соединены клеевыми прослойками. В другом варианте алюминиевая оболочка расположена близко к наружной поверхности, она защищена только тонким слоем полимера. Коэффициент линейного расширения композиционных труб ниже в пять раз по сравнению с обычными полимерными трубами, кроме того, они хорошо защищают трубопровод от диффузии кислорода. Армированные металлом, полимерные трубы хорошо гнутся и удерживают приданную им форму, поэтому из них можно монтировать сложные по конфигурации системы или всевозможные подводки, в частности, к отопительным приборам. Дискуссионным моментом в оценке армированных металлом полимерных труб является монолитность связи «полимерный материал – алюминий». Он решен далеко не у всех производителей подобных труб. Главное в трубопроводах из композиционных труб – это технология их соединения с фитингами.

Металлопластиковые трубы совмещают в себе достоинства пластмассовых и металлических. Они обладают великолепными качественными характеристиками. Металлопластиковые трубы для систем отопления экологичны, поскольку их химически инертная поверхность мешает появлению плесени и прочих вредоносных для здоровья грибков. Они не пропускают кислород и хорошо сочетаются с другими материалами. Гладкая внутренняя поверхность этих труб существенно снижает сопротивление протеканию теплоносителя, что позволяет сэкономить некоторый объем энергии.

Трубопровод из металлопластиковых труб характерен высокой коррозионной и теплостойкостью, низкой теплопроводностью и долговечностью эксплуатации. При правильном монтаже и добросовестной стране-производителе металлопластиковые трубы служат намного дольше стальных труб устаревшего образца. Гарантийный срок службы металлопластиковых труб составляет 20 лет, однако реальный срок службы достигает 30 – 50 лет.

Металлопластиковый трубопровод очень просто монтируется. Металлопластиковые трубы – это гибкий материал, способный преодолевать неровности и углы без дополнительных фасонных частей, – можно сгибать трубу под углом 90°. И сам материал, и фитинги к нему стоят дороже, чем аналогичные детали из полипропилена, поэтому металлопластиковые трубопроводы чаще всего применяют при коллекторной системе разводки, а также при устройстве теплого пола. Металлопластиковые комплектующие элементы системы отопления можно легко и быстро монтировать с помощью пресс-фитингов. Использование прессовых соединений обеспечит надежность всей конструкции, но они стоят довольно дорого.

Металлопластиковые трубы, обладающие многими достоинствами, все-таки имеют свои недостатки и ограничения – со временем они могут потечь. А также употребление при производстве металлопластикового изделия некачественного клея, что чревато последствиями негативного характера. При резких перепадах температур между внутренним металлическим и внешним полимерным слоем из-за разности в скорости расширения и сжатия могут возникнуть зазоры, они станут причиной протечек в металлопластиковых трубах. Эти недостатки представляют угрозу в случае применения таких труб для водяного отопления. Участки металлопластиковых теплосетей в тех местах, где была произведена их сварка с применением металлических разъемных фитингов, не разрешается убирать в стену здания.

Поэтому выбор труб для водяного отопления из любого материала необходимо осуществлять только после предварительной консультации со специалистом. Но последнее слово всегда остается за потребителем.

Особенности монтажа полимерных труб

Для закрепления и фиксации двух и более пластиковых труб системы отопления применяют муфтовую сварку. Сварка своими руками пластиковых труб не составляет особого труда. Однако для ее осуществления необходимо иметь в наличии специальный сварочный аппарат, ножницы для резки пластиковых труб и насадок. Благодаря простоте применения сварочного аппарата, производящего пайку отдельных отрезков трубы в единое целое, можно быстро и качественно произвести монтаж трубопровода, получив в результате крепкую монолитную конструкцию. Пайка при условии соблюдения времени нагрева обеспечивает прочность и надежность соединения труб в системе отопления, поскольку рабочее давление и температура воды в трубах не могут вызвать разрыв такого соединения. Однако при выполнении пайки следует уделить пристальное внимание температурному режиму, поскольку полипропиленовые трубы для отопления не выдерживают нагревания более 180 °C.

Если в процессе пайки превысить допустимый лимит времени, то пластик размягчится и, деформируясь, превратится в бесформенную массу. Если же нагреву детали отвести недостаточное количество времени, то при охлаждении могут возникнуть зазоры, которые будут причиной постоянных утечек воды из системы.

Сварка полимерных труб отопления имеет свои отрицательные моменты. Температура воды в трубах отопления достигает 105 °C, поэтому температура плавления самих труб должна быть выше данного показателя. Практически все трубы из полимеров отвечают этому требованию, однако амплитуда разночтений температур для различных материалов очень велика. Вероятно, поэтому сварку пластиковых труб отопления считают максимально удобной. К сложностям работы следует отнести внимательность при работе и контроль над движениями рук или инструмента. Излишнее усилие или неправильный поворот двух деталей легко могут деформировать полезное сечение.

У армированной полипропиленовой трубы перед сваркой необходимо снять слой алюминия для достижения однородности материала при пайке. Если это условие будет нарушено, то при охлаждении в этом месте может возникнуть трещина, а температура труб отопления и рабочее давление увеличат ее размеры. Поэтому следует очень внимательно относиться к сварке как основному этапу монтажа. Элементы соединения (уголок, муфта), которые используют при сварке, дешевле, чем обжимные пресс-фитинги для соединения металлопластиковых труб.