Za hidroničke sustave grijanja mogu se koristiti različite vrste cijevi: čelične, polipropilenske, metal-plastične, umreženi polietilen, bakrene i valovite cijevi od nehrđajućeg čelika. Svaka ima svoje karakteristike i svojstva. Metal-plastične cijevi idealne su za hidroničke sustave podnog grijanja.
U ovom ćemo članku detaljno pogledati glavne vrste materijala za cijevi, omogućujući vam da sami donesete odluku o tome koji je najbolji za vaše potrebe grijanja.
Cijevi od umreženog polietilena (PEX) najbolji su izbor za grijanje, a slijede ih čelične cijevi. Ovi materijali posjeduju potrebna svojstva za podnošenje visokih temperatura i tlakova.
Ugradnja sustava grijanja najvažniji je zadatak prilikom izgradnje seoske kuće ili obnove gradskog stana. Udoban život ovisi o njegovoj učinkovitosti, posebno s obzirom na klimu naše zemlje. To postavlja niz pitanja, od kojih je jedno najbolja vrsta cijevi za grijanje stana ili kuće.
Kroz povijest, čovječanstvo je osmislilo mnogo načina za ravnomjernu raspodjelu toplinske energije u stambenim i poslovnim prostorima. Jedan od njih je korištenje cijevi sustava grijanja koje dovode rashladnu tekućinu od bojlera do radijatora.
U tu svrhu koriste se razni materijali, a njihova količina i kvaliteta stalno rastu. Pogledajmo pobliže koje su cijevi idealne za grijanje kuće ili stana.
Polipropilenske cijevi
Čelik i druge metalne komponente odavno su ustupile mjesto plastičnim materijalima. Jedan od najčešćih materijala u ovoj obitelji je polipropilen.
Polipropilen se proizvodi iz plinovitog propilena polimerizacijom njegovih molekula. To se događa pri povišenom tlaku i temperaturi.
Rezultat reakcije je prilično jaka tvar pogodna za proizvodnju raznih proizvoda.
Polipropilen je termoplast - to je njegova glavna karakteristika. Kada je izložen temperaturi i tlaku, materijal se savija i gubi oblik, što ga čini neprikladnim za upotrebu u čistom obliku.
Postoji nekoliko vrsta polipropilena. Za sustave grijanja treba koristiti PPRC proizvode izrađene od slučajnog propilenskog kopolimera. Ovaj materijal se bolje nosi s gore navedenim čimbenicima. Prilikom odabira polipropilenskih cijevi za grijanje, razmislite o ojačanim verzijama. Trenutno postoje tri vrste:
- Limovi ojačani aluminijem. To se radi pomoću aluminijskih traka debljine 0,1–0,5 mm. Namotane su na podlogu i zavarene laserom. Alternativno, aluminijska traka može se postaviti ljepilom. U oba slučaja rezultat je pouzdan, izdržljiv proizvod koji može izdržati nepovoljne uvjete. Nadalje, aluminijski omotač sprječava prodiranje kisika, što može potaknuti koroziju metalnih komponenti sustava grijanja, poput zapornih ventila, unutrašnjosti kotla i drugih.
- Ojačanje staklenim vlaknima postiže se ekstruzijom, gdje se kombiniraju osnovni materijal i aditiv za ojačanje. Sloj stakloplastike postavlja se na pola debljine stijenke. Ispreplitanje staklenih vlakana s dugim lancima polimeriziranih molekula daje materijalu veću stabilnost tijekom stvrdnjavanja.
- Armatura se također proizvodi od unaprijed pripremljene smjese stakloplastike i polipropilena, što rezultira homogenim sastavom, ojačanim prema gore opisanom principu.
Armirani polipropilenski sustavi mogu izdržati temperature do 95 stupnjeva Celzija pri tlakovima do 10 atmosfera. Međutim, kratkotrajni porasti temperature do 110 stupnjeva Celzija mogući su bez negativnih učinaka. Prilikom odabira polipropilenskih cijevi za grijanje, bitno je odabrati ojačane proizvode. Označeni su s PPR3-80 ili PPR3-100.
S obzirom na potencijal korištenja polipropilenskih cijevi u sustavima vodoopskrbe i grijanja, razvijeni su odgovarajući spojni elementi i metode ugradnje, što omogućuje stvaranje mreža bilo koje složenosti.
PEX - umreženi polietilen
Dobro poznati proizvod koji nas okružuje sa svih strana. Jedna od njegovih popularnih primjena je u cijevima za toplu vodu i sustavima grijanja. U njihovoj proizvodnji koristi se umreženi polietilen (C-PE).
Razmotrimo kako se odvija proces polimerizacije etilena.
Kada se zagrijava pod tlakom, jedna od veza između atoma ugljika, u početku slabija, se prekida. Oslobođena veza se spaja sa sličnom vezom iz susjedne molekule. To stvara duge lance molekula, dajući novom materijalu različita fizikalna svojstva.
Kako temperatura i tlak nastavljaju rasti, lanci molekula počinju se povezivati, tvoreći složenije strukture. To rezultira jačim materijalom - umreženim polietilenom.
Cijevi izrađene od ovog materijala također se proizvode ekstruzijom (prešanjem). Svojstva materijala omogućuju proizvodnju beskonačnih duljina. Stoga se cijevi od umreženog polietilena obično proizvode u kolutovima duljine do 600 metara, ovisno o veličini.
Zašto je to potrebno? Vrlo je jednostavno: ako trebate instalirati podno grijanje, jednostavno uzmite bešavnu cijev potrebne duljine i položite je na izloženi pod. Pitanje koje su cijevi najbolje za podno grijanje nameće se samo od sebe kada shvatite da spojevi i veze ispod sloja betona nisu najbolja opcija.
Ovdje se na cijelom krugu mogu koristiti samo dva spoja - izvana, na mjestu spajanja s razdjelnikom.
Pogledajmo neke tehničke karakteristike cijevi izrađenih od ovog materijala:
- specifična težina – 941 kg/m33;
- topi se na temperaturi od +200 CO;
- izgaranje se događa na temperaturi od 400 stupnjeva, tijekom čega dolazi do razgradnje u vodu i ugljikov dioksid;
- istezanje tijekom ispitivanja vlačne čvrstoće kreće se od 250 do 800%;
- visoka fleksibilnost;
- održavanje udarne čvrstoće do temperatura od -50 stupnjeva;
- sigurno vrijeme rada u sustavima grijanja do 30 godina.
S takvim pokazateljima kvalitete, cijevi od umreženog polietilena imaju niz pozitivnih svojstava:
- Ne reagiraju s kiselinama i lužinama, a otporni su i na većinu organskih otapala.
- Otporno na istezanje i kidanje.
- Ne puca pod utjecajem temperature.
- Biološki stabilan.
Ispitivanja broja ciklusa smrzavanja/odmrzavanja pokazuju veću otpornost materijala od gotovo 30%.
Raspon veličina umreženih polietilenskih cijevi zadovoljava zahtjeve GOST 52134-2003 i odgovara čeličnim proizvodima. Posebnost oznaka veličine je u tome što označavaju vanjski promjer proizvoda.
U ovom slučaju, veličina DN odgovara prethodnoj vrijednosti. Na primjer, cijev dimenzija 40x4 mm odgovara DN32. Ovu značajku treba uzeti u obzir prilikom kupnje.
Metal-plastika
Popis navedenih vrsta plastičnih cijevi nije ograničen na ove. Za njihovu proizvodnju može se koristiti i polivinilklorid (PVC).
Svi ovi materijali dijele jednu nesretnu karakteristiku: sposobnost prijenosa atmosferskog kisika kroz postojeća mikrooštećenja u šupljinu cijevi. Kisik je snažan oksidans (oksidacija dolazi od riječi "kisik").
Kao rezultat toga, to se događa korozija metalnih dijelova sustava grijanjaBez rješavanja ovog problema nemoguće je koristiti takve sustave grijanja.
Različite metode ojačanja zidova usmjerene su na njihovo jačanje. Aluminijska armatura može se koristiti za rješavanje problema oksidacije rashladne tekućine. Kada je izložen kisiku, ovaj materijal na površini stvara tanki oksidni film koji je otporan na većinu agresivnih okruženja, s izuzetkom živinih soli, koje su u prirodi izuzetno rijetke.
Tijekom proizvodnog procesa, aluminijska traka se namotava u spiralu, a rubovi se laserski zavaruju u toku. Vanjski plastični sloj nanosi se preko metalnog omotača. To stvara višeslojni, od kisika zaštićen proizvod.
Prilikom odabira metal-plastičnih cijevi za grijanje, imajte na umu da se može koristiti bilo koja vrsta, ali obratite pozornost na karakteristike materijala i složenost ugradnje. Trošak i trenutna dostupnost na tržištu također su važni kriteriji pri odabiru.
Grijanje čelika
Pojava proizvoda poput cijevi za transport tekućina omogućila je dovod topline u pojedinačne prostorije. Metalne cijevi bile su među prvima koje su razvijene.
Danas se masovno proizvode, potaknuti razvojem građevinske industrije. Cijevi za vodoopskrbu, opskrbu toplom vodom i grijanje proizvode se od trakastog čelika u skladu s GOST 3262-80.
Najčešće korišteni materijali su St.3 kp, ps i sp. Ovaj izbor je potaknut zahtjevom za dobrom zavarivošću, budući da je ova metoda spajanja poželjnija za ugradnju vodovodnih cijevi velikih razmjera.
Gore navedeni standard regulira proizvodnju proizvoda sljedećih dimenzija. Brojevi u zagradama označavaju vanjski promjer svake veličine cijevi, dok prvi broj označava nazivni promjer, koji otprilike odgovara površini poprečnog presjeka.
- S nominalnim promjerom od 6 (10,2) – 8 (13,5) – 10 (17,0) – 15 (21,3) – 20 (26,8) – 25 (33,5) – 32 (42,3) – 40 (48) milimetara. Ove se dimenzije koriste pri ugradnji unutarnjih mreža za distribuciju grijanja.
- S nominalnim promjerom od 50 (60,0) – 65 (75,5) – 80 (88,5) milimetara. Ove dimenzije su prikladne za kućne razvodne sustave u stambenim zgradama ili opskrbne vodove za pojedinačne zgrade.
- S nominalnim veličinama provrta od 90 (101,3) – 100 (114,0) – 125 (140) – 150 (165) milimetara. Ovi proizvodi trebaju se koristiti u sustavima distribucije toplinske energije unutar blokova i dvorišta.
Za instalacije grijanja najbolje je koristiti čelične cijevi sa zaštitnim premazom. Ovaj premaz nanosi se na vanjsku i unutarnju površinu vrućim pocinčavanjem ili elektrolitskim postupkom, što značajno povećava njihov vijek trajanja. Nakon zavarivanja pocinčanih dijelova, spojeve treba tretirati posebnom bojom koja se sastoji od 95% cinkovog praha, a ostatak čine veziva.
Ograničavajući parametar pri savijanju cijevi je unutarnji radijus, čija minimalna veličina mora biti najmanje 2,5 puta veća od promjera proizvoda.
Pozitivna svojstva čeličnih vodovodnih cijevi koja im omogućuju korištenje za grijanje uključuju sljedeće karakteristike:
- Visoka plastičnost i obradivost materijala, što omogućuje formiranje cjevovoda na mjestu ugradnje.
- Dostupnost.
- Visoka temperatura rashladne tekućine, koja se može prenositi kroz metalni cjevovod.
- Mogućnost postavljanja povećanog tlaka u toplinskim mrežama.
Međutim, postoje i nedostaci njihove upotrebe:
- Potreba za orijentiranjem obratka tijekom savijanja tako da se uzdužni zavar nalazi unutar zavoja.
- Unutarnja površina stvara poteškoće za protok rashladne tekućine.
- Potreba za redovitim održavanjem sustava grijanja radi zatezanja navojnih spojeva, uklanjanja curenja i bojanja vanjske površine.
- Neizbježno začepljenje unutarnjeg lumena produktima oksidacije željeza.
- Ograničeni vijek trajanja u usporedbi s plastičnim sustavima grijanja.
U posljednjim desetljećima, takvi proizvodi za sustave grijanja sve se više zamjenjuju plastičnima.
Nehrđajući čelik
Proizvodi od nehrđajućeg čelika nesumnjivo nude znatno superiornije karakteristike u usporedbi s proizvodima od željeznog čelika. Otporni su na unutarnju i vanjsku koroziju i praktički ne zahtijevaju dodatnu njegu ili održavanje.
Međutim, nehrđajući čelik ima znatno nižu toplinsku vodljivost, što u privatnoj kući dovodi do veće potrošnje goriva, što se može smatrati nedostatkom. Drugi razlog niske popularnosti cijevi za grijanje od nehrđajućeg čelika je njihov veći trošak, koji je ponekad za red veličine veći od sličnih cijevi izrađenih od drugih materijala.
Za ugradnju nehrđajućeg čelika moraju se koristiti posebni prešani spojevi, čija je cijena također previsoka.
Treba li kući ili stanu sustav grijanja čiji je vijek trajanja višestruko dulji od normalnog vijeka trajanja stambene zgrade? Upravo tako!
Sustavi grijanja od bakra
Takvi su uređaji sada uobičajeni među bogatim pojedincima. Postaju faktor prestiža, iako potreba za njima nije odmah očita. Bakar, sa svojom visokom toplinskom vodljivošću, vrlo je učinkovit za grijanje. Izgled takvih sustava je vrlo prezentabilan, a oni su pouzdani i izdržljivi.
Ugradnja bakrenog grijanja jednako je jednostavna kao i ugradnja čelika. Jedina je zamjerka da zavarivanje bakra zahtijeva specijalizirane vještine i skupi srebrni lem.
Cijena takvih sustava grijanja usporediva je s cijenom nehrđajućeg čelika. Stoga je lako vidjeti zašto bakar nije stekao široku popularnost - zbog svoje visoke cijene.
Koji su proizvodi najbolji za stan, a koji za privatnu kuću?
S obzirom na širok izbor cijevnih proizvoda dostupnih na građevinskom tržištu, može biti teško odabrati određenu vrstu. Vješti prodavači mogu lako demonstrirati prednosti svojih proizvoda, bez obzira na to koje su one.
No iako znate teorijske prednosti cijevi od umreženog polietilena, ne biste ih trebali odmah kupiti. Troškovi logistike mogu utjecati na cijenu, što lokalno proizvedeni polipropilen čini jeftinijim od uvoznog materijala.
Ali PVC cijevi nisu prikladne za grijanje, jer mogu podnijeti temperature samo do +75 stupnjevaPolipropilenski proizvodi su nešto izdržljiviji, ali njihova maksimalna temperatura od 95 stupnjeva možda neće biti dovoljna za unutarnju upotrebu.
Ova je opcija prikladna za privatni dom, gdje temperature rijetko prelaze određenu granicu, a kratkotrajna izloženost +110 stupnjeva nije kobna za polipropilen.
Jedini preostali materijal je izdržljiv i pouzdan umreženi polietilen, koji bismo trebali koristiti za grijanje. Uostalom, važna je dugoročna stabilnost sustava, a ne privremena ušteda troškova.
Osnovni zahtjev je isti za sve: prisutnost zaštite kisikom.
Pružanje alata
Prilikom samostalne ugradnje sustava grijanja neizbježno se postavlja pitanje nabave potrebnog alata i armature za spajanje. Gotovo svaki odabrani materijal zahtijeva određeni komplet, što može biti skupo.
Prilikom korištenja kompresijskih spojnica bilo kojeg proizvođača, trebat će vam odgovarajući alat; drugi možda neće osigurati kvalitetnu vezu. Isto vrijedi i za opremu za lemljenje polietilena.
Mogu postojati situacije u kojima najam opreme i alata nije moguć. Korištenje razdjelnih prstenova za spajanje polietilenskih cijevi čini se praktičnim rješenjem; sve što vam treba je par podesivih ključeva. Međutim, profesionalni vodoinstalateri smatraju ovu metodu nepouzdanom.
Kako odabrati promjer cijevi za grijanje
Dok je pristup odabiru materijala manje-više jasan, odabir veličina cijevi zahtijeva zasebno razmatranje.
- Odabrana shema grijanja.
- Veličina otpora unutarnje površine protoku rashladne tekućine.
- Unutarnji promjer cjevovoda.
- Brzine protoka rashladne tekućine.
- Procijenjene vrijednosti hlađenja pri prolasku kroz radijatore.
- Veličina izlaznog i ulaznog otvora kotla (isti su)
Vrijedi napomenuti da su toplinski proračuni među najsloženijima u građevinarstvu. Bez specijaliziranog znanja i vještina nemoguće ih je samostalno izvesti.
Pogreške u tom pogledu mogu u najboljem slučaju rezultirati prekomjernom potrošnjom goriva za grijanje. U najgorem slučaju, pogreška može rezultirati nedovoljnom unutarnjom temperaturom, što zahtijeva potpuni remont sustava.
Grijanje zgrade ili stana složen je zadatak koji ovisi ne samo o snazi sustava grijanja već i o toplinskoizolacijskim svojstvima zidova. Velik dio generirane topline može jednostavno proći kroz nedovoljno izolirane vanjske zidove.
Jasno je da se ovaj problem mora riješiti od faze projektiranja zgrade. Samo iskusni stručnjak može stvoriti visokokvalitetan dizajn. Međutim, razumijevanje osnovnih principa projektiranja sustava grijanja ključno je, barem za kvalificirani nadzor tijekom instalacije.
Dakle, početni dio iz kotla, bez obzira na odabrani materijal, mora biti metalni najmanje jedan metar. Produžetak od tamo je izrađen od plastike s istim nominalnim promjerom.
Sljedeće slijedi grananje toplinskog cjevovoda, gdje veličina cijevi ovisi o njezinoj duljini. Najčešće se za grananje koriste cijevi za jedan nominalni promjer manjeg promjera. Ako je dovodna cijev DN 32, tada nakon grananja treba koristiti cijevi DN 25 i tako dalje. Pojedinačne grane se vode duž grijaćih tijela, koja su na njih spojena pomoću cijevi DN 20 i tako dalje.
Ovaj postupak se primjenjuje na sustave grijanja s gravitacijskim napajanjem. Isti princip projektiranja primjenjuje se i na horizontalne sustave grijanja koji koriste toplinske pumpe.
Pitanje koji je promjer cijevi najbolji za grijanje ostaje nejasno: pri postavljanju takvih sustava koriste se materijali različitih veličina ovisno o njihovom kapacitetu i grananju.
Značajke grijanja privatne kuće
Izbor materijala za sustave grijanja ovisi o vrsti korištenog grijanja. Na primjer, plastične cijevi se općenito ne mogu koristiti u sustavima parnog grijanja, jer je njihova radna temperatura ograničena na 135 stupnjeva Celzija.
Kod korištenja hidroničkog sustava grijanja, vrsta goriva je važna. Korištenje kotlova na kruta goriva znači stalno dodavanje drva ili ugljena, što može uzrokovati kratkotrajno povećanje temperature do kritičnih razina. Takav sustav zahtijeva metalne ili umrežene polietilenske cijevi.
Štedljiv vlasnik kuće pokušava koristiti više izvora topline s različitim gorivima kako bi bio siguran, kako ne bi ostao u hladnoj kući u slučaju nužde tijekom sezone grijanja.
