Pre hydronické vykurovacie systémy sa môžu použiť rôzne typy potrubí: oceľové, polypropylénové, kovovo-plastové, zosieťované polyetylénové, medené a vlnité nehrdzavejúce oceľové. Každé z nich má svoje vlastné charakteristiky a vlastnosti. Kovoplastové potrubia sú ideálne pre hydronické podlahové vykurovacie systémy.
V tomto článku sa podrobne pozrieme na hlavné typy potrubných materiálov, aby ste sa mohli sami rozhodnúť, ktorý z nich je pre vaše vykurovacie potreby najlepší.
Rúry zo zosieťovaného polyetylénu (PEX) sú najlepšou voľbou na vykurovanie, nasledované oceľou. Tieto materiály majú potrebné vlastnosti, aby odolali vysokým teplotám a tlakom.
Inštalácia vykurovacieho systému je najdôležitejšou úlohou pri stavbe vidieckeho domu alebo rekonštrukcii mestského bytu. Pohodlné bývanie závisí od jeho účinnosti, najmä vzhľadom na podnebie našej krajiny. To vyvoláva množstvo otázok, jednou z nich je najlepší typ potrubia na vykurovanie bytu alebo domu.
V priebehu dejín ľudstvo vymyslelo mnoho spôsobov, ako rovnomerne rozložiť tepelnú energiu v obytných a komerčných priestoroch. Jedným z nich je použitie potrubí vykurovacieho systému, ktoré privádzajú chladiacu kvapalinu z kotla do radiátorov.
Na tento účel sa používajú rôzne materiály a ich množstvo a kvalita neustále rastú. Pozrime sa bližšie na to, ktoré potrubia sú ideálne na vykurovanie domu alebo bytu.
Polypropylénové rúry
Oceľ a iné kovové komponenty už dávno ustúpili plastovým materiálom. Jedným z najbežnejších materiálov v tejto skupine je polypropylén.
Polypropylén sa vyrába z propylénu ako plynu polymerizáciou jeho molekúl. Deje sa to pri zvýšenom tlaku a teplote.
Výsledkom reakcie je pomerne silná látka vhodná na výrobu rôznych produktov.
Polypropylén je termoplast – to je jeho hlavná vlastnosť. Pri vystavení teplote aj tlaku sa materiál prehýba a stráca svoj tvar, čím sa stáva nevhodným na použitie v čistej forme.
Existuje niekoľko typov polypropylénu. Pre vykurovacie systémy by sa mali používať PPRC výrobky vyrobené z náhodného kopolyméru propylénu. Tento materiál lepšie zvláda vyššie uvedené faktory. Pri výbere polypropylénových rúr na vykurovanie zvážte vystužené verzie. V súčasnosti existujú tri typy:
- Plechy vystužené hliníkom. Vyrábajú sa pomocou hliníkových pásov s hrúbkou 0,1 – 0,5 mm. Sú navinuté na podklad a zvárané laserom. Alternatívne je možné hliníkový pás nainštalovať pomocou lepidla. V oboch prípadoch je výsledkom spoľahlivý a odolný produkt, ktorý odolá nepriaznivým podmienkam. Hliníkový plášť navyše zabraňuje prenikaniu kyslíka, ktorý môže podporovať koróziu kovových komponentov vykurovacieho systému, ako sú uzatváracie ventily, vnútro kotla a iné.
- Výstuž sklenenými vláknami sa dosahuje extrúziou, pri ktorej sa základný materiál a výstužná prísada kombinujú. Vrstva sklenených vlákien je umiestnená v strede hrúbky steny. Premiešanie sklenených vlákien s dlhými reťazcami polymerizovaných molekúl dodáva materiálu väčšiu stabilitu počas vytvrdzovania.
- Výstuž sa tiež vyrába z vopred pripravenej zmesi sklolaminátu a polypropylénu, čoho výsledkom je homogénne zloženie, vystužené podľa vyššie opísaného princípu.
Vystužené polypropylénové systémy znesú teploty až do 95 stupňov Celzia pri tlaku do 10 atmosfér. Krátkodobé zvýšenie teploty až do 110 stupňov Celzia je však možné bez nepriaznivých účinkov. Pri výbere polypropylénových rúr na vykurovanie je nevyhnutné zvoliť vystužené výrobky. Sú označené ako PPR3-80 alebo PPR3-100.
Vzhľadom na potenciál použitia polypropylénových rúrok vo vodovodných a vykurovacích systémoch boli vyvinuté vhodné armatúry a spôsoby inštalácie, ktoré umožňujú vytváranie sietí akejkoľvek zložitosti.
PEX - zosieťovaný polyetylén
Známy produkt, ktorý nás obklopuje zo všetkých strán. Jednou z jeho obľúbených aplikácií sú teplovodné potrubia a vykurovacie systémy. Pri ich výrobe sa používa zosieťovaný polyetylén (C-PE).
Pozrime sa, ako prebieha proces polymerizácie etylénu.
Pri zahrievaní pod tlakom sa jedna z väzieb medzi atómami uhlíka, spočiatku slabšia, preruší. Uvoľnená väzba sa spojí s podobnou väzbou zo susednej molekuly. Takto vznikajú dlhé reťazce molekúl, ktoré novému materiálu dodávajú odlišné fyzikálne vlastnosti.
S rastúcou teplotou a tlakom sa reťazce molekúl začínajú spájať a vytvárať zložitejšie štruktúry. Výsledkom je pevnejší materiál – zosieťovaný polyetylén.
Rúry vyrobené z tohto materiálu sa tiež vyrábajú extrúziou (lisovaním). Vlastnosti materiálu umožňujú výrobu nekonečných dĺžok. Preto sa rúry zo zosieťovaného polyetylénu zvyčajne vyrábajú vo zvitkoch dlhých až 600 metrov, v závislosti od veľkosti.
Prečo je to potrebné? Je to veľmi jednoduché: ak potrebujete nainštalovať podlahové kúrenie, jednoducho vezmite bezšvíkové potrubie požadovanej dĺžky a položte ho na odkrytú podlahu. Otázka, ktoré potrubia sú najlepšie na podlahové kúrenie, je zrejmá, akonáhle pochopíte, že mať spoje a spoje pod vrstvou betónu nie je najlepšou voľbou.
Tu sa na celom okruhu môžu použiť iba dva spoje - na vonkajšej strane, v mieste pripojenia k rozdeľovaču.
Pozrime sa na niektoré technické vlastnosti rúrok vyrobených z tohto materiálu:
- merná hmotnosť – 941 kg/m33;
- topenie pri teplote +200 °CO;
- k spaľovaniu dochádza pri teplote 400 stupňov, počas ktorej dochádza k rozkladu na vodu a oxid uhličitý;
- predĺženie počas ťahových skúšok sa pohybuje od 250 do 800 %;
- vysoká flexibilita;
- udržiavanie rázovej húževnatosti až do teplôt -50 stupňov;
- bezpečná prevádzková doba vo vykurovacích systémoch až 30 rokov.
S takýmito ukazovateľmi kvality majú zosieťované polyetylénové rúry množstvo pozitívnych vlastností:
- Nereagujú s kyselinami a zásadami a sú tiež odolné voči väčšine organických rozpúšťadiel.
- Odolné voči naťahovaniu a roztrhnutiu.
- Nepraskajte pod vplyvom teploty.
- Biologicky stabilný.
Testy počtu cyklov zmrazovania/rozmrazovania ukazujú vyššiu odolnosť materiálu takmer o 30 %.
Rozsah veľkostí zosieťovaných polyetylénových rúr spĺňa požiadavky GOST 52134-2003 a zodpovedá oceľovým výrobkom. Zvláštnosťou označení rozmerov je, že označujú vonkajší priemer výrobku.
V tomto prípade zodpovedá veľkosť DN predchádzajúcej hodnote. Napríklad potrubie s rozmermi 40x4 mm zodpovedá DN32. Túto vlastnosť treba zohľadniť pri kúpe.
Kov-plast
Zoznam uvedených typov plastových rúrok nie je obmedzený na tieto. Na ich výrobu sa môže použiť aj polyvinylchlorid (PVC).
Všetky tieto materiály majú jednu nešťastnú vlastnosť: schopnosť prenášať atmosférický kyslík cez existujúce mikropoškodenia do dutiny potrubia. Kyslík je silné oxidačné činidlo (oxidácia pochádza zo slova „kyslík“).
V dôsledku toho sa to deje korózia kovových častí vykurovacieho systémuBez vyriešenia tohto problému nie je možné takéto vykurovacie systémy používať.
Rôzne metódy spevňovania stien sú zamerané na ich posilnenie. Na riešenie problému oxidácie chladiacej kvapaliny možno použiť hliníkovú výstuž. Pri vystavení kyslíku tento materiál vytvára na povrchu tenký oxidový film, ktorý je odolný voči väčšine agresívnych prostredí, s výnimkou ortuťnatých solí, ktoré sú v prírode mimoriadne zriedkavé.
Počas výrobného procesu sa hliníková páska navíja špirálovito a okraje sa zvárajú laserom. Na kovový plášť sa nanáša vonkajšia plastová vrstva. Vytvára sa tak viacvrstvový produkt chránený pred kyslíkom.
Pri výbere kovovo-plastových rúr na vykurovanie majte na pamäti, že je možné použiť akýkoľvek typ, ale venujte pozornosť vlastnostiam materiálu a zložitosti inštalácie. Dôležitými kritériami pri výbere sú aj náklady a aktuálna dostupnosť na trhu.
Oceľové kúrenie
Príchod produktov, ako sú potrubia na prepravu kvapalín, umožnil dodávať teplo do jednotlivých miestností. Kovové potrubia patrili medzi prvé, ktoré boli vyvinuté.
Dnes sa vyrábajú hromadne, čo je spôsobené rozvojom stavebníctva. Rúry na zásobovanie vodou, zásobovanie teplou vodou a kúrenie sa vyrábajú z pásovej ocele v súlade s normou GOST 3262-80.
Najčastejšie používané materiály sú St.3 kp, ps a sp. Táto voľba je daná požiadavkou na dobrú zvariteľnosť, pretože tento spôsob pripojenia je uprednostňovaný pri rozsiahlej inštalácii vodovodných potrubí.
Vyššie uvedená norma upravuje výrobu výrobkov nasledujúcich rozmerov. Čísla v zátvorkách označujú vonkajší priemer každej veľkosti potrubia, zatiaľ čo prvé číslo označuje menovitý priemer, ktorý približne zodpovedá ploche prierezu.
- S menovitým priemerom 6 (10,2) – 8 (13,5) – 10 (17,0) – 15 (21,3) – 20 (26,8) – 25 (33,5) – 32 (42,3) – 40 (48) milimetrov. Tieto rozmery sa používajú pri inštalácii vnútorných rozvodov vykurovania.
- S menovitým priemerom 50 (60,0) – 65 (75,5) – 80 (88,5) milimetrov. Tieto rozmery sú vhodné pre vnútropodnikové rozvody v bytových domoch alebo prívodné vedenia pre jednotlivé budovy.
- S menovitými priemermi otvorov 90 (101,3) – 100 (114,0) – 125 (140) – 150 (165) milimetrov. Tieto produkty by sa mali používať vo vnútroblokových a dvorových rozvodoch vykurovania.
Pre vykurovacie inštalácie je najlepšie použiť oceľové rúry s ochranným povlakom. Tento povlak sa nanáša na vonkajší aj vnútorný povrch žiarovým zinkovaním alebo elektrolytickou metódou, čo výrazne zvyšuje ich životnosť. Po zváraní pozinkovaných dielov by mali byť spoje ošetrené špeciálnym náterom pozostávajúcim z 95 % zinkového prášku a zvyšok tvoria spojivá.
Limitným parametrom pri ohýbaní rúrok je vnútorný polomer, ktorého minimálna veľkosť musí byť aspoň 2,5-násobok priemeru výrobku.
Medzi pozitívne vlastnosti oceľových vodovodných potrubí, ktoré umožňujú ich použitie na vykurovanie, patria nasledujúce charakteristiky:
- Vysoká plasticita a spracovateľnosť materiálu, čo umožňuje formovanie potrubia na mieste inštalácie.
- Dostupnosť.
- Vysoká teplota chladiacej kvapaliny, ktorá sa môže prenášať kovovým potrubím.
- Možnosť nastavenia zvýšeného tlaku vo vykurovacích sieťach.
Ich použitie má však aj nevýhody:
- Potreba orientovať obrobok počas ohýbania tak, aby sa pozdĺžny zvarový šev nachádzal vo vnútri ohybu.
- Vnútorný povrch spôsobuje ťažkosti s prúdením chladiacej kvapaliny.
- Potreba pravidelnej údržby vykurovacieho systému na utiahnutie závitových spojov, odstránenie netesností a natretie vonkajšieho povrchu.
- Nevyhnutné upchatie vnútorného lúmenu produktmi oxidácie železa.
- Obmedzená životnosť v porovnaní s plastovými vykurovacími systémami.
V posledných desaťročiach sa takéto produkty pre vykurovacie systémy sú čoraz viac nahrádzané plastovými.
Nerezová oceľ
Výrobky z nehrdzavejúcej ocele nepochybne ponúkajú výrazne lepšie výkonnostné vlastnosti v porovnaní s výrobkami zo železnej ocele. Sú odolné voči vnútornej a vonkajšej korózii a nevyžadujú si prakticky žiadnu dodatočnú starostlivosť ani údržbu.
Nerezová oceľ má však výrazne nižšiu tepelnú vodivosť, čo v súkromnom dome vedie k vyššej spotrebe paliva, čo možno považovať za nevýhodu. Ďalším dôvodom nízkej popularity vykurovacích rúr z nehrdzavejúcej ocele sú ich vyššie náklady, ktoré sú niekedy rádovo vyššie ako pri podobných rúrach vyrobených z iných materiálov.
Na inštaláciu z nehrdzavejúcej ocele je potrebné použiť špeciálne lisovacie tvarovky, ktorých cena je tiež neúmerne vysoká.
Potrebuje dom alebo byt vykurovací systém, ktorého životnosť je mnohonásobne dlhšia ako bežná životnosť bytového domu? Presne tak!
Vykurovacie systémy z medi
Takéto zariadenia sú dnes bežné medzi bohatými jednotlivcami. Stávajú sa prestížnym faktorom, hoci ich potreba nie je hneď zjavná. Meď je vďaka svojej vysokej tepelnej vodivosti veľmi účinná na vykurovanie. Vzhľad takýchto systémov je veľmi reprezentatívny a sú spoľahlivé a odolné.
Inštalácia medeného vykurovania je rovnako jednoduchá ako inštalácia ocele. Jedinou nevýhodou je, že zváranie medi si vyžaduje špecializované zručnosti a drahú striebornú spájku.
Cena takýchto vykurovacích systémov je porovnateľná s cenou nehrdzavejúcej ocele. Je teda ľahké pochopiť, prečo si meď nezískala širokú popularitu – kvôli jej vysokej cene.
Ktoré produkty sú najlepšie do bytu a ktoré do súkromného domu?
Vzhľadom na širokú škálu potrubných produktov dostupných na stavebnom trhu môže byť ťažké vybrať si konkrétny typ. Zruční predajcovia dokážu ľahko predviesť výhody svojich produktov, bez ohľadu na to, o aké ide.
Ale aj keď poznáte teoretické výhody zosieťovaných polyetylénových rúrok, nemali by ste si ich hneď kupovať. Logistické náklady môžu ovplyvniť cenu, vďaka čomu je lokálne vyrobený polypropylén lacnejší ako dovážaný materiál.
PVC rúry však nie sú vhodné na vykurovanie, pretože odolávajú teplotám iba do +75 stupňovVýrobky z polypropylénu sú o niečo odolnejšie, ale ich maximálna teplota 95 stupňov nemusí byť dostatočná na použitie v interiéri.
Táto možnosť je vhodná pre súkromný dom, kde teploty zriedka stúpajú nad stanovený limit a krátkodobé vystavenie +110 stupňov nie je pre polypropylén smrteľné.
Jediným zostávajúcim materiálom je odolný a spoľahlivý zosieťovaný polyetylén, ktorý by sme mali používať na vykurovanie. Koniec koncov, dôležitá je dlhodobá stabilita systému, nie dočasná úspora nákladov.
Základná požiadavka je pre všetkých rovnaká: prítomnosť kyslíkovej ochrany.
Poskytovanie nástrojov
Pri svojpomocnej inštalácii vykurovacieho systému nevyhnutne vyvstáva otázka získania potrebného náradia a armatúr na pripojenie. Takmer každý zvolený materiál vyžaduje špecifickú súpravu, ktorá môže byť drahá.
Pri použití kompresných spojok od akéhokoľvek výrobcu budete potrebovať vhodné nástroje; iný nemusí zaručiť kvalitné spojenie. To isté platí pre zariadenia na spájkovanie polyetylénu.
Môžu nastať situácie, kedy si prenajať vybavenie a náradie nie je možné. Použitie delených krúžkov na spájanie polyetylénových rúrok sa javí ako praktické riešenie; potrebujete len pár nastaviteľných kľúčov. Profesionálni inštalatéri však túto metódu považujú za nespoľahlivú.
Ako zvoliť priemer vykurovacích potrubí
Zatiaľ čo prístup k výberu materiálu je viac-menej jasný, výber veľkostí potrubí si vyžaduje samostatné zváženie.
- Vybraná schéma rozloženia vykurovania.
- Veľkosť odporu vnútorného povrchu voči prúdeniu chladiacej kvapaliny.
- Vnútorný priemer potrubia.
- Prietoky chladiacej kvapaliny.
- Odhadované hodnoty chladenia pri prechode cez radiátory.
- Veľkosť výstupného a vstupného otvoru kotla (sú rovnaké)
Stojí za zmienku, že tepelné výpočty patria medzi najzložitejšie v stavebníctve. Bez špecializovaných vedomostí a zručností nie je možné ich vykonať samostatne.
Chyby v tomto smere môžu v najlepšom prípade viesť k nadmernej spotrebe paliva na vykurovanie. V najhoršom prípade môže chyba viesť k nedostatočným vnútorným teplotám, čo si vyžaduje kompletnú rekonštrukciu systému.
Vykurovanie budovy alebo bytu je zložitá úloha, ktorá závisí nielen od výkonu vykurovacieho systému, ale aj od tepelnoizolačných vlastností stien. Veľká časť vytvoreného tepla môže jednoducho uniknúť cez nedostatočne izolované vonkajšie steny.
Je zrejmé, že tento problém je potrebné riešiť už od fázy návrhu budovy. Iba skúsený odborník dokáže vytvoriť kvalitný návrh. Pochopenie základných princípov návrhu vykurovacích systémov je však nevyhnutné, aspoň pre kvalifikovaný dohľad počas inštalácie.
Počiatočná časť z kotla, bez ohľadu na zvolený materiál, musí byť teda kovová v dĺžke najmenej jedného metra. Predĺženie odtiaľ je vyrobené z plastu s rovnakým menovitým priemerom.
Nasleduje rozvetvenie vykurovacieho potrubia, kde veľkosť potrubia závisí od jeho dĺžky. Najčastejšie sa na rozvetvenie používajú potrubia o jeden menovitý priemer menší. Ak je prívodné potrubie DN 32, potom po rozvetvení by sa mali použiť potrubia DN 25 atď. Jednotlivé odbočky sa vedú pozdĺž vykurovacích zariadení, ktoré sú k nim pripojené pomocou potrubí DN 20 atď.
Tento postup platí pre vykurovacie systémy s gravitačným napájaním. Rovnaký princíp návrhu platí aj pre horizontálne rozmiestnenie vykurovacích systémov s tepelnými čerpadlami.
Otázka, ktorý priemer potrubia je najlepší na vykurovanie, zostáva nejasná: pri inštalácii takýchto systémov sa používajú materiály rôznych veľkostí v závislosti od ich kapacity a rozvetvenia.
Vlastnosti vykurovania súkromného domu
Výber materiálu pre vykurovacie systémy závisí od použitého typu vykurovania. Napríklad plastové rúry sa vo všeobecnosti nemôžu používať v parných vykurovacích systémoch, pretože ich prevádzková teplota je obmedzená na 135 stupňov Celzia.
Pri použití hydronického vykurovacieho systému je dôležitý druh paliva. Používanie kotlov na tuhé palivo znamená neustále prikladanie dreva alebo uhlia, čo môže spôsobiť krátkodobé zvýšenie teploty na kritické úrovne. Takýto systém vyžaduje kovové alebo zosieťované polyetylénové rúry.
Šetrný majiteľ domu sa snaží pre istotu používať viacero zdrojov tepla s rôznymi palivami, aby počas vykurovacej sezóny nezostal v chladnom dome v prípade núdze.
