С тех пор как полипропиленовые трубы стали использоваться в отопительных системах, прошло значительное время, чтобы накопленный опыт продемонстрировал, что они не всегда являются оптимальным решением для таких условий. В условиях высоких температур и давлений трубопроводы подвержены деформации, что значительно ухудшает их эксплуатационные характеристики.
Из чего состоит система водяного отопления
В большинстве случаев в наших домах устанавливаются системы водяного отопления, где в качестве теплоносителя используется обычная вода. Мы привыкли к водяному отоплению и иногда рассматриваем его как привычное и не требующее особых исследований решение. Однако при организации системы водяного отопления существуют важные аспекты, которые следует учитывать всем. Это особенно актуально в современное время, когда стоимость отопления неизменно растет.
- источники тепла
- подключение к центральным тепловым сетям
- индивидуальные и альтернативные источники тепла
- циркуляция теплоносителя
- естественная и насосная циркуляция
- компоненты системы
- конвекторы
- радиаторы
Источники тепла
Ключевым элементом любой системы отопления являются источники тепла. Это может быть теплоэлектроцентраль (ТЭЦ), обеспечивающая целый район теплом, или котельная, обслуживающая один или несколько частных домов.
ТЭЦ поставляет в город перегретую воду, параметры которой не всегда соответствуют требованиям для систем отопления. Таким образом, для подгона температуры и давления используется центральный тепловой пункт (ЦТП) для группы зданий или, если доступен, индивидуальный тепловой пункт (ИТП) для конкретного здания. Передача тепла от ТЭЦ осуществляется в соответствии с температурным графиком: чем холоднее на улице, тем горячее должна быть подаваемая вода для отопления.
При установке системы водяного отопления есть ряд нюансов, которые следует учитывать.
Систему отопления можно подключить к тепловым сетям по зависимой или независимой схеме. В случае зависимого подключения перегретая вода из теплосетей смешивается с обратной водой из системы отопления в определённой пропорции, что позволяет достичь необходимой температуры для отопления. Тепловые пункты могут использовать насосные смешивающие установки или водоструйные элеваторы. При независимой схеме подключения перегретая вода взаимодействует с водяным контуром системы отопления через стенки теплообменника, что исключает смешивание воды. Для этого применяются водоводяные теплообменники, обеспечивающие нужный напор с помощью циркуляционного насоса.
Если ваш дом не подключен к центральным тепловым сетям, то вам придётся установить котёл подходящей мощности. Он может работать на газе, электроэнергии или жидком и твёрдом топливе. Также возможно использование солнечного элемента, который обычно устанавливается на крыше дома. Но стоит помнить, что такая установка зависит от климатических условий региона и технико-экономических обоснований. На текущий момент в России солнечные установки не распространены повсеместно, однако в некоторых регионах это направление имеет хорошие перспективы. Также источником тепла может служить тепловой насос.
Какие трубы подходят для системы отопления
Прежде чем выбрать наиболее подходящие трубы для вашей отопительной системы, важно ознакомиться с различными типами труб, которые существуют. Их классификация достаточно многообразна.
Трубы делятся по материалу на пластиковые и металлические. Последние, в свою очередь, делятся на шовные (сварные) и бесшовные (изготовленные методом пластической деформации).
По материалам изготовления трубы производятся с использованием различных металлов:
- углеродистая и конструкционная сталь (оцинкованные и без защитного покрытия);
К преимуществам стальной трубы из углеродистой стали можно отнести относительную дешевизну при высоких технических характеристиках, что делает их оптимальными для использования в отопительных системах.
Применяются различные типы трубной продукции для отопительных систем:
- бесшовная горячедеформированная;
- бесшовная холоднодеформированная;
- бесшовная высокого давления;
- сварная.
Труба бесшовная горячедеформированная
Производство изделий данного типа осуществляется в соответствии с государственным стандартом ГОСТ 8732-78. В этом процессе заготовки прокатываются через стержень. Нагретый металл принимает цилиндрическую форму и утончается до заданной толщины стенки. Трубы данного типа могут производиться в широком диапазоне размеров: наружный диаметр варьируется от 20 до 55 мм, в то время как толщина стенки может колебаться:
- от 2,5 до 8 мм – для труб с диаметром до 356 мм — тонкостенные;
Труба бесшовная холоднодеформированная
Изделия данного типа производятся методом пластической деформации. Заготовки протягиваются через стержень в холодном состоянии, что приводит к постепенному уменьшению толщины стенок трубы.
Сохраняя при этом высокую прочность, данный процесс понижает твердость изделий. Для снятия напряжений и нормализации состояния стали после протяжки проводится термический отпуск, в ходе которого металл нагревают и затем охлаждают до обычного состояния. Холодная деформация позволяет производить трубы с малой толщиной стенок. По требованиям стандарта ГОСТ 8734-75, трубы данного вида выпускаются:
- в диапазоне диаметров от 5 до 40 мм с толщиной стенок от 0,3 до 2,5 мм;
Труба бесшовная высокого давления
Выбор трубопровода по параметрам в системе обогрева
Какую стальную трубу выбрать для отопления, зависит от конкретных условий её эксплуатации. Основными критериями являются температура теплоносителя и давление, которое может выдержать труба:
- Пластиковые трубы рассчитаны на работу в температурном диапазоне 60-70 градусов Цельсия. Дебет 90 градусов является критическим, так как при этой температуре полимер может деформироваться. Рабочее давление в системе с пластиковыми трубами не должно превышать 6 атмосфер.
Трубы из полипропилена (полипропиленовая система отопления)
В последние годы всё чаще на смену стальным трубам приходят пластиковые, особенно полипропиленовые. Эти трубы не только удобны в монтаже и долговечны, но также обладают высокой устойчивостью к коррозии и способны работать в широком диапазоне температур. Процесс монтажа отопления из полипропилена включает их сварку, что дополнительно защищает от утечек в местах соединений. Полипропиленовые трубы чаще всего применяются для разводки отопительных систем загородных домов, реже — в котельных, особенно в тех случаях, когда автоматические котлы не допускают перегрева теплоносителя. Мы предпочитаем использовать армированные стекловолокном полипропиленовые трубы, которые способны выдерживать давление до 25 атмосфер.
Трубы из металлопластика (металлопластиковые трубы)
Металлопластиковые трубы известны российскому потребителю уже довольно давно. Отзывы о них самые разные: некоторые положительные, а другие возникают из-за проблем с эксплуатацией в системах отопления загородных домов. На самом деле, если внимательно разобраться в физике металлопластиковых труб, можно обнаружить ряд несовпадений.
Структура металлопластиковой трубы состоит из трёх слоёв: пластик-металл-пластик. Известно, что коэффициент температурного расширения у металла и пластика различен. В процессе эксплуатации эта разница может привести к расслоению металлопластиковой трубы в местах соединений, что, в свою очередь, вызывает образование утечек. Однако это зачастую является следствием неправильного выбора фитингов. Производители металлопластиковых труб рекомендуют использовать пресс-фитинги в местах соединений, а резьбозажимные — только для подключения к коллекторам. К сожалению, некоторые неопытные монтажники могут не знать об этом.
Таким образом, владельцы загородных домов, имея правильно смонтированную систему отопления с использованием металлопластиковых труб, могут столкнуться с некоторыми проблемами из-за неверного монтажа или подбора компонентов. В своей практике мы используем металлопластиковые трубы для установки тёплых полов. В настоящее время на рынке появились новшества в виде металлопластиковых труб с полипропиленовым покрытием, позволяющим проводить сварочные работы с помощью паяльника и использовать фитинги для полипропилена.
Как выбрать трубы для отопления квартиры и частного дома
При выборе труб важно учитывать их состав, от которого зависят как технические характеристики, так и потребительские свойства. Основные параметры, на которые следует обращать внимание, это: материал трубы, температура эксплуатации, давление (рабочее и предельное), а также устойчивость к коррозии. Кроме того, важен фактор гибкости изделия и возможность монтажа без дополнительных соединительных элементов.
Температура эксплуатации
Этот параметр имеет особое значение, поскольку в отопительной системе всегда циркулирует горячая вода или другой теплоноситель, температура которого может достигать +90 градусов Цельсия.
Таким образом, если вы планируете замену труб в квартире, лучше всего использовать только металлические изделия, которые могут выдерживать температуру до +140 градусов Цельсия. Это обеспечит высокую долговечность и снизит риск аварийных ситуаций при резких температурах.
Прочность
Прочность труб определяется их материалом и толщиной стенок. В этих аспектах лидируют нержавеющие стальные изделия. На практике внутреннее давление в системе отопления обычно составляет 1,5–2 бара. Все трубы, независимо от используемого материала, в среднем выдерживают около 10 бар давления. Это значение учитывает возможные гидравлические удары, которые могут возникнуть в экстренных ситуациях.
Важно отметить, что разные материалы имеют различные стойкости к механическим воздействиям. Например, полипропилен и полиэтилен могут легко повредиться, если на них упадет острый предмет, поэтому рекомендуется укладывать их в защищённых местах. Если такая возможность отсутствует, стоит рассмотреть вариант использования гофрированных стальных труб, обладающих повышенной прочностью.
Долговечность
Долговечность продукта определяется комбинацией множества факторов:
- материал трубы;
- механическая прочность;
- устойчивость к коррозии;
- сопротивляемость отложений солей, растворённых в жидкости, на стенках труб;
- температура эксплуатации.
При учёте всех перечисленных моментов, можно сделать вывод, что лучшими вариантами являются металлические трубы из нержавеющей стали и меди. Они показывают высокую стойкость против коррозии, УФ-излучения, а также могут выдерживать высокие температуры и давления. Трубопроводы из полипропилена и полиэтилена не ржавеют и не подвержены отложениям на стенках, однако могут быть подвержены повреждениям от солнечных лучей и ударов острых предметов, а также их долговечность зависит от температуры теплоносителя.
Отзыв эксперта о выборе труб для отопления квартиры и частного дома
Сергей Николаев, руководитель проектов компании Stahlmann:
Наилучшим вариантом для труб в системах отопления можно считать изделия из нержавеющей стали или меди. Эти трубы обеспечивают нулевую проницаемость для кислорода, что положительно сказывается на сроке службы всей отопительной системы.
Если говорить о трубах из полиэтилена или полипропилена, то стоит отметить, что их коэффициент термического расширения значительно выше, чем у стальных труб. Нержавеющие стальные трубы имеют в 20 раз меньший коэффициент линейного расширения при нагреве по сравнению с пластиковыми, что делает их более подходящими для использования в отопительных системах.
Обязательно стоит уделить внимание техническим характеристикам материалов труб!
Как и в предыдущих случаях, монтаж системы отопления в доме следует начинать с тщательного планирования. Для частных жилых объектов наиболее предпочтительной считается двухтрубная схема. На начальных этапах необходимо определить, какого типа котёл будет установлен. Котлы бывают:
- газовые;
- твердотопливные;
- электрические.
В регионах с централизованными газовыми сетями, газовые котлы являются наиболее распространёнными. Они довольно просты в обслуживании, но требуют строгого соблюдения техники безопасности. Твердотопливные котлы чаще устанавливаются в сельской местности, где нет газификации, и являются наиболее экономичными с точки зрения расхода топлива. Хотя электрические котлы просты в эксплуатации, расходы на электроэнергию могут быть довольно высокими.
Следующим шагом является определение типа циркуляции теплоносителя в системе. Существуют следующие варианты:
При естественной циркуляции потребуется установить расширительный бак и организовать контур для отвод воздуха из системы. Расширительный бак лучше всего разместить в тёплой части дома, чтобы избежать замерзания жидкости зимой.
Хотя монтаж системы с естественной циркуляцией довольно прост, стоит учитывать её недостатки: длительное время прогрева и ограничение по максимальной длине трубопроводов — не более 30 метров. Система принудительной циркуляции не имеет этих недостатков, так как теплоноситель движется за счёт работы насоса.
Важным моментом при монтаже является также правильный выбор сечения для патрубка. Это вертикальная труба, соединяющая котёл с трубопроводами. Например, если диаметр отопительной трубы в частном доме составляет около 32 миллиметров, то патрубок должен быть не менее 40 миллиметров в диаметре. Для полипропиленовых труб, армированных стекловолокном, диаметр должен составлять от 25 до 32 миллиметров, что является оптимальным выбором.
В домах подключение радиаторов к трубопроводам может осуществляться по нескольким схемам:
- нижней;
- боковой;
- диагональной.
При нижней схеме подводящий и отводящий контур подключаются в нижней части радиатора. Стоит отметить, что в многоквартирных домах лучше избегать применения данной схемы. Для одноквартирных домов она может быть эффективной. Чтобы повысить эстетичность, трубопровод, подающий теплоноситель, часто скрывают под полом.
Боковая схема предполагает подключение обоих контуров с одной стороны радиатора — сверху и снизу. Эта схема часто используется в многоквартирных домах благодаря своей высокой эффективности.
Третий способ подключения, диагональный, применяется в системах с большим количеством радиаторов и приличной протяжённостью коммуникаций. Здесь отводящий контур присоединяется к нижнему патрубку радиатора, а подводящий — к верхнему. Эта схема эффективна, и общие тепловые потери составляют около 2%.
Видео описание
В данном видео показан пример монтажа в частном доме:
В заключение стоит отметить, что на сегодняшний день полипропиленовые трубопроводы являются отличной альтернативой устаревшим чугунным системам. Они имеют прекрасные технические характеристики и предлагают простоту установки, позволяя без особых трудностей создавать отопительные коммуникации любой сложности. Армированные трубы не только повышают надежность системы, но и существенно увеличивают срок их службы.
