Pro hydronické topné systémy lze použít různé typy trubek: ocelové, polypropylenové, kovovo-plastové, zesítěné polyethylenové, měděné a vlnité nerezové. Každé z nich má své vlastní charakteristiky a vlastnosti. Metaloplastové trubky jsou ideální pro hydronické podlahové topné systémy.
V tomto článku se podrobně podíváme na hlavní typy potrubních materiálů, abyste se mohli sami rozhodnout, který z nich je pro vaše potřeby vytápění nejvhodnější.
Trubky ze síťovaného polyethylenu (PEX) jsou pro vytápění nejlepší volbou, následované ocelí. Tyto materiály disponují potřebnými vlastnostmi, aby odolávaly vysokým teplotám a tlakům.
Instalace topného systému je nejdůležitějším úkolem při stavbě venkovského domu nebo rekonstrukci městského bytu. Pohodlné bydlení závisí na jeho účinnosti, zejména s ohledem na klima naší země. To vyvolává řadu otázek, jednou z nich je nejlepší typ potrubí pro vytápění bytu nebo domu.
V průběhu dějin lidstvo vymyslelo mnoho způsobů, jak rovnoměrně rozložit tepelnou energii v obytných i komerčních prostorách. Jedním z nich je použití potrubí topného systému, které přivádí chladivo z kotle do radiátorů.
K tomuto účelu se používají různé materiály a jejich množství i kvalita neustále roste. Pojďme se blíže podívat na to, které potrubí je ideální pro vytápění domu nebo bytu.
Polypropylenové trubky
Ocel a další kovové komponenty již dávno ustoupily plastovým materiálům. Jedním z nejběžnějších materiálů v této skupině je polypropylen.
Polypropylen se vyrábí z plynného propylenu polymerací jeho molekul. K tomu dochází za zvýšeného tlaku a teploty.
Výsledkem reakce je poměrně silná látka vhodná pro výrobu různých produktů.
Polypropylen je termoplast – to je jeho hlavní vlastnost. Při vystavení teplotě i tlaku se materiál prohýbá a ztrácí svůj tvar, takže je v čisté formě nevhodný pro použití.
Existuje několik typů polypropylenu. Pro topné systémy by se měly používat PPRC výrobky vyrobené z náhodného kopolymeru propylenu. Tento materiál lépe zvládá výše uvedené faktory. Při výběru polypropylenových trubek pro vytápění zvažte vyztužené verze. V současné době existují tři typy:
- Plechy vyztužené hliníkem. To se provádí pomocí hliníkových pásů o tloušťce 0,1–0,5 mm. Jsou navinuty na podklad a svařeny laserem. Alternativně lze hliníkový pás instalovat lepidlem. V obou případech je výsledkem spolehlivý a odolný produkt, který odolá nepříznivým podmínkám. Hliníkový plášť navíc zabraňuje pronikání kyslíku, který může podporovat korozi kovových součástí topného systému, jako jsou uzavírací ventily, vnitřek kotle a další.
- Výztuž skelnými vlákny se dosahuje extruzí, kdy se základní materiál a výztužná přísada kombinují. Vrstva skelných vláken je umístěna uprostřed tloušťky stěny. Propojení skleněných vláken s dlouhými řetězci polymerovaných molekul dává materiálu větší stabilitu během vytvrzování.
- Výztuž se také vyrábí z předem připravené směsi sklolaminátu a polypropylenu, čímž vzniká homogenní složení, vyztužené dle výše popsaného principu.
Vyztužené polypropylenové systémy odolávají teplotám až 95 stupňů Celsia při tlaku až 10 atmosfér. Krátkodobé zvýšení teploty až na 110 stupňů Celsia je však možné bez nežádoucích účinků. Při výběru polypropylenových trubek pro vytápění je nezbytné zvolit vyztužené výrobky. Jsou označeny PPR3-80 nebo PPR3-100.
Vzhledem k potenciálu použití polypropylenových trubek ve vodovodních a topných systémech byly vyvinuty vhodné armatury a instalační metody, které umožňují vytváření sítí jakékoli složitosti.
PEX - zesítěný polyethylen
Známý produkt, který nás obklopuje ze všech stran. Jedním z jeho oblíbených použití je v teplovodních potrubích a topných systémech. Při jejich výrobě se používá síťovaný polyethylen (C-PE).
Podívejme se, jak probíhá proces polymerace ethylenového plynu.
Při zahřívání pod tlakem se jedna z vazeb mezi atomy uhlíku, zpočátku slabší, přeruší. Uvolněná vazba se spojí s podobnou vazbou ze sousední molekuly. Tím se vytvoří dlouhé řetězce molekul, které novému materiálu dodávají odlišné fyzikální vlastnosti.
S rostoucí teplotou a tlakem se řetězce molekul začínají spojovat a vytvářet složitější struktury. Výsledkem je pevnější materiál – zesítěný polyethylen.
Trubky z tohoto materiálu se také vyrábějí extruzí (lisováním). Vlastnosti materiálu umožňují výrobu nekonečných délek. Proto se trubky ze síťovaného polyethylenu obvykle vyrábějí ve svitcích o délce až 600 metrů, v závislosti na velikosti.
Proč je to nutné? Je to velmi jednoduché: pokud potřebujete instalovat podlahové vytápění, jednoduše vezměte bezešvé potrubí požadované délky a položte ho na odkrytou podlahu. Otázka, které potrubí je pro podlahové vytápění nejlepší, je samozřejmá, jakmile pochopíte, že mít spoje a spojení pod vrstvou betonu není nejlepší volbou.
Zde lze na celém obvodu použít pouze dva spoje - na vnější straně, v místě připojení k rozdělovači.
Podívejme se na některé technické vlastnosti trubek vyrobených z tohoto materiálu:
- měrná hmotnost – 941 kg/m33;
- tající při teplotě +200 °CÓ;
- ke spalování dochází při teplotě 400 stupňů, během níž dochází k rozkladu na vodu a oxid uhličitý;
- prodloužení během tahových zkoušek se pohybuje od 250 do 800 %;
- vysoká flexibilita;
- udržení rázové houževnatosti až do teplot -50 stupňů;
- bezpečná doba provozu v topných systémech až 30 let.
S takovými ukazateli kvality mají zesítěné polyethylenové trubky řadu pozitivních vlastností:
- Nereagují s kyselinami a zásadami a jsou také odolné vůči většině organických rozpouštědel.
- Odolné vůči roztahování a trhání.
- Nepraská pod vlivem teploty.
- Biologicky stabilní.
Testy počtu cyklů zmrazování/tání ukazují vyšší odolnost materiálu téměř o 30 %.
Rozsah velikostí trubek ze síťovaného polyethylenu splňuje požadavky GOST 52134-2003 a odpovídá ocelovým výrobkům. Zvláštností označení rozměrů je, že udávají vnější průměr výrobku.
V tomto případě odpovídá velikost DN předchozí hodnotě. Například potrubí o rozměrech 40x4 mm odpovídá DN32. Tuto vlastnost je třeba při nákupu zohlednit.
Kov-plast
Seznam uvedených typů plastových trubek není omezen pouze na tyto. Pro jejich výrobu lze použít také polyvinylchlorid (PVC).
Všechny tyto materiály sdílejí jednu nešťastnou vlastnost: schopnost přenášet atmosférický kyslík přes existující mikropoškození do dutiny potrubí. Kyslík je silné oxidační činidlo (oxidace pochází ze slova „kyslík“).
V důsledku toho se to děje koroze kovových částí topného systémuBez vyřešení tohoto problému není možné takové topné systémy používat.
Různé metody vyztužování stěn jsou zaměřeny na jejich posílení. K řešení problému oxidace chladicí kapaliny lze použít hliníkovou výztuž. Při vystavení kyslíku tento materiál vytváří na povrchu tenký oxidový film, který je odolný vůči většině agresivních prostředí, s výjimkou solí rtuti, které jsou v přírodě extrémně vzácné.
Během výrobního procesu se hliníková páska navíjí do spirály a okraje se svařují laserem. Na kovový plášť se nanáší vnější plastová vrstva. Vzniká tak vícevrstvý, kyslíku chráněný produkt.
Při výběru kovovoplastových trubek pro vytápění mějte na paměti, že lze použít jakýkoli typ, ale věnujte pozornost vlastnostem materiálu a složitosti instalace. Důležitým kritériem při výběru jsou také cena a aktuální dostupnost na trhu.
Vytápění oceli
Nástup produktů, jako jsou potrubí pro přepravu kapalin, umožnil dodávku tepla do jednotlivých místností. Kovové potrubí patřilo k prvním vyvinutým.
Dnes se vyrábějí hromadně, což je dáno rozvojem stavebnictví. Trubky pro zásobování vodou, zásobování teplou vodou a vytápění se vyrábějí z pásové oceli v souladu s GOST 3262-80.
Nejčastěji používanými materiály jsou St.3 kp, ps a sp. Tato volba je dána požadavkem na dobrou svařitelnost, protože tento způsob spojení je preferován pro instalaci vodovodních potrubí ve velkém měřítku.
Výše uvedená norma upravuje výrobu výrobků následujících rozměrů. Čísla v závorkách označují vnější průměr každé velikosti potrubí, zatímco první číslo označuje jmenovitý průměr, který zhruba odpovídá ploše průřezu.
- S jmenovitým průměrem 6 (10,2) – 8 (13,5) – 10 (17,0) – 15 (21,3) – 20 (26,8) – 25 (33,5) – 32 (42,3) – 40 (48) milimetrů. Tyto rozměry se používají při instalaci vnitřních rozvodů tepla.
- S jmenovitým průměrem 50 (60,0) – 65 (75,5) – 80 (88,5) milimetrů. Tyto rozměry jsou vhodné pro vnitropodnikové rozvody v bytových domech nebo pro přívodní potrubí pro jednotlivé budovy.
- S jmenovitými průměry otvorů 90 (101,3) – 100 (114,0) – 125 (140) – 150 (165) milimetrů. Tyto výrobky by měly být použity v rozvodech topného potrubí v rámci bloků a dvorů.
Pro topné instalace je nejlepší použít ocelové trubky s ochranným povlakem. Tento povlak se nanáší na vnější i vnitřní povrch žárovým zinkováním nebo elektrolytickou metodou, což výrazně prodlužuje jejich životnost. Po svařování pozinkovaných dílů by měly být spoje ošetřeny speciální barvou, která se skládá z 95 % zinkového prášku a zbytek tvoří pojiva.
Omezujícím parametrem při ohýbání trubek je vnitřní poloměr, jehož minimální velikost musí být alespoň 2,5násobek průměru výrobku.
Mezi pozitivní vlastnosti ocelových vodovodních trubek, které umožňují jejich použití pro vytápění, patří následující vlastnosti:
- Vysoká plasticita a zpracovatelnost materiálu, což umožňuje tvarování potrubí na místě instalace.
- Dostupnost.
- Vysoká teplota chladicí kapaliny, která může být přenášena kovovým potrubím.
- Možnost nastavení zvýšeného tlaku v topných sítích.
Jejich použití má však i nevýhody:
- Nutnost orientace obrobku během ohýbání tak, aby se podélný svarový šev nacházel uvnitř ohybu.
- Vnitřní povrch vytváří potíže s prouděním chladicí kapaliny.
- Potřeba pravidelné údržby topného systému k utažení závitových spojů, odstranění netěsností a natření vnějšího povrchu.
- Nevyhnutelné ucpání vnitřního lumenu produkty oxidace železa.
- Omezená životnost ve srovnání s plastovými topnými systémy.
V posledních desetiletích se tyto produkty pro topné systémy jsou stále častěji nahrazovány plastovými.
Nerez
Výrobky z nerezové oceli nepochybně nabízejí výrazně lepší výkonnostní vlastnosti ve srovnání s výrobky z železné oceli. Jsou odolné vůči vnitřní i vnější korozi a nevyžadují prakticky žádnou další péči ani údržbu.
Nerezová ocel má však výrazně nižší tepelnou vodivost, což v soukromém domě vede k vyšší spotřebě paliva, což lze považovat za nevýhodu. Dalším důvodem nízké popularity nerezových topných trubek je jejich vyšší cena, která je někdy o řád vyšší než u podobných trubek vyrobených z jiných materiálů.
Pro instalaci z nerezové oceli je nutné použít speciální lisovací tvarovky, jejichž cena je také neúměrně vysoká.
Potřebuje dům nebo byt topný systém, jehož životnost je mnohonásobně delší než běžná životnost bytového domu? Přesně tak!
Topné systémy z mědi
Taková zařízení jsou nyní běžná mezi bohatými jednotlivci. Stávají se faktorem prestiže, ačkoli jejich potřeba není hned zřejmá. Měď je díky své vysoké tepelné vodivosti velmi účinná pro vytápění. Vzhled takových systémů je velmi reprezentativní a jsou spolehlivé a odolné.
Instalace měděného topení je stejně snadná jako instalace oceli. Jedinou nevýhodou je, že svařování mědi vyžaduje specializované dovednosti a drahou stříbrnou pájku.
Cena takových topných systémů je srovnatelná s cenou nerezové oceli. Je tedy snadné pochopit, proč si měď nezískala širokou popularitu – kvůli své vysoké ceně.
Které produkty jsou nejlepší do bytu a které do soukromého domu?
Vzhledem k široké škále potrubních produktů dostupných na stavebním trhu může být obtížné vybrat si konkrétní typ. Zkušení prodejci dokáží snadno předvést výhody svých produktů, ať už jsou jakékoli.
Ale i když znáte teoretické výhody trubek ze síťovaného polyethylenu, neměli byste si je hned kupovat. Logistické náklady mohou ovlivnit cenu, takže lokálně vyráběný polypropylen je levnější než dovážený materiál.
PVC trubky se však nehodí pro vytápění, protože odolávají teplotám pouze do +75 stupňůVýrobky z polypropylenu jsou poněkud odolnější, ale jejich maximální teplota 95 stupňů nemusí být pro použití v interiéru dostatečná.
Tato možnost je vhodná pro soukromý dům, kde teploty zřídka překročí stanovený limit a krátkodobé vystavení +110 stupňům není pro polypropylen smrtelné.
Jediným zbývajícím materiálem je odolný a spolehlivý síťovaný polyethylen, který bychom měli používat k vytápění. Koneckonců, důležitá je dlouhodobá stabilita systému, nikoli dočasná úspora nákladů.
Základní požadavek je pro všechny stejný: přítomnost kyslíkové ochrany.
Poskytování nástrojů
Při instalaci topného systému svépomocí nevyhnutelně vyvstává otázka získání potřebného nářadí a armatur pro připojení. Téměř jakýkoli zvolený materiál vyžaduje specifickou sadu, která může být drahá.
Při použití kompresních tvarovek od jakéhokoli výrobce budete potřebovat vhodné nástroje; jiný nemusí zaručit kvalitní spojení. Totéž platí pro zařízení na pájení polyethylenu.
Mohou nastat situace, kdy pronájem vybavení a nářadí není možný. Použití dělených kroužků ke spojení polyetylenových trubek se jeví jako praktické řešení; potřebujete jen pár nastavitelných klíčů. Profesionální instalatéři však tuto metodu považují za nespolehlivou.
Jak zvolit průměr topných trubek
Zatímco přístup k výběru materiálu je víceméně jasný, výběr velikostí trubek vyžaduje samostatné zvážení.
- Vybrané schéma rozložení vytápění.
- Velikost odporu vnitřního povrchu vůči proudění chladicí kapaliny.
- Vnitřní průměr potrubí.
- Průtoky chladicí kapaliny.
- Odhadované hodnoty chlazení při průchodu radiátory.
- Velikost výstupního a vstupního otvoru kotle (jsou stejné)
Stojí za zmínku, že tepelné výpočty patří k nejsložitějším ve stavebnictví. Bez specializovaných znalostí a dovedností je nelze provést samostatně.
Chyby v tomto ohledu mohou v lepším případě vést k nadměrné spotřebě paliva. V nejhorším případě může chyba vést k nedostatečné vnitřní teplotě, což si vyžádá kompletní revizi systému.
Vytápění budovy nebo bytu je složitý úkol, který závisí nejen na výkonu topného systému, ale také na tepelněizolačních vlastnostech stěn. Velká část generovaného tepla může jednoduše unikat přes nedostatečně izolované vnější stěny.
Je zřejmé, že tento problém je nutné řešit již od fáze návrhu budovy. Pouze zkušený specialista může vytvořit kvalitní návrh. Pochopení základních principů návrhu topných systémů je však nezbytné, alespoň pro kvalifikovaný dohled během instalace.
Počáteční úsek z kotle, bez ohledu na zvolený materiál, musí být tedy kovový v délce alespoň jednoho metru. Prodloužení odtud je vyrobeno z plastu se stejným jmenovitým průměrem.
Dále následuje rozvětvení topného potrubí, kde velikost potrubí závisí na jeho délce. Nejčastěji se pro odbočení používají trubky o jeden jmenovitý průměr menší. Pokud je přívodní potrubí DN 32, pak by se po odbočení měly použít trubky DN 25 atd. Jednotlivé odbočky se vedou podél topných spotřebičů, které se k nim připojují pomocí trubek DN 20 atd.
Tento postup platí pro samospádové topné systémy. Stejný princip návrhu platí i pro horizontální uspořádání topných systémů s tepelnými čerpadly.
Otázka, který průměr potrubí je pro vytápění nejlepší, zůstává nejasná: při instalaci takových systémů se používají materiály různých velikostí v závislosti na jejich kapacitě a rozvětvení.
Vlastnosti vytápění soukromého domu
Volba materiálu pro topné systémy závisí na použitém typu vytápění. Například plastové trubky obecně nelze použít v parních topných systémech, protože jejich provozní teplota je omezena na 135 stupňů Celsia.
Při použití hydronického topného systému je důležitý druh paliva. Používání kotlů na tuhá paliva znamená neustálé přikládání dřeva nebo uhlí, což může způsobit krátkodobé zvýšení teploty na kritické úrovně. Takový systém vyžaduje kovové nebo zesítěné polyethylenové trubky.
Šetrný majitel domu se snaží pro jistotu používat více zdrojů tepla s různými palivy, aby v případě nouze během topné sezóny nezůstal v chladném domě.
