Za hidravlično ogrevanje se lahko uporabljajo različne vrste cevi: jeklene, polipropilenske, kovinsko-plastične, zamrežene polietilenske, bakrene in valovite cevi iz nerjavečega jekla. Vsaka ima svoje značilnosti in lastnosti. Kovinsko-plastične cevi so idealne za hidravlično talno ogrevanje.
V tem članku si bomo podrobno ogledali glavne vrste materialov za cevi, kar vam bo omogočilo, da se sami odločite, kateri je najboljši za vaše potrebe ogrevanja.
Cevi iz zamreženega polietilena (PEX) so najboljša izbira za ogrevanje, sledijo pa jim jeklene. Ti materiali imajo potrebne lastnosti, da prenesejo visoke temperature in tlake.
Namestitev ogrevalnega sistema je najpomembnejša naloga pri gradnji podeželske hiše ali prenovi mestnega stanovanja. Udobno bivanje je odvisno od njegove učinkovitosti, še posebej glede na podnebje naše države. To sproža številna vprašanja, eno od njih je najboljša vrsta cevi za ogrevanje stanovanja ali hiše.
Skozi zgodovino si je človeštvo izmislilo veliko načinov za enakomerno porazdelitev toplotne energije po stanovanjskih in poslovnih prostorih. Eden od teh je uporaba cevi ogrevalnega sistema, ki dovajajo hladilno tekočino iz kotla do radiatorjev.
Za ta namen se uporabljajo različni materiali, njihova količina in kakovost pa nenehno naraščata. Oglejmo si podrobneje, katere cevi so idealne za ogrevanje hiše ali stanovanja.
Polipropilenske cevi
Jeklo in druge kovinske komponente so že zdavnaj umaknile mesto plastičnim materialom. Eden najpogostejših materialov v tej družini je polipropilen.
Polipropilen se proizvaja iz plinastega propilena s polimerizacijo njegovih molekul. To se zgodi pri povišanem tlaku in temperaturi.
Rezultat reakcije je dokaj močna snov, primerna za proizvodnjo različnih izdelkov.
Polipropilen je termoplastika – to je njegova glavna značilnost. Ko je material izpostavljen temperaturi in tlaku, se povesi in izgubi obliko, zaradi česar je v čisti obliki neprimeren za uporabo.
Obstaja več vrst polipropilena. Za ogrevalne sisteme je treba uporabiti izdelke PPRC iz naključnega kopolimera propilena. Ta material se bolje spopada z zgoraj omenjenimi dejavniki. Pri izbiri polipropilenskih cevi za ogrevanje upoštevajte ojačane različice. Trenutno obstajajo tri vrste:
- Plošče, ojačane z aluminijem. To se naredi z aluminijastimi trakovi debeline 0,1–0,5 mm. Navijejo se na podlago in lasersko varijo. Lahko pa se aluminijasti trak namesti tudi z lepilom. V obeh primerih je rezultat zanesljiv in trpežen izdelek, ki lahko prenese neugodne razmere. Poleg tega aluminijasti plašč preprečuje prodiranje kisika, ki lahko povzroči korozijo kovinskih komponent ogrevalnega sistema, kot so zaporne ventile, notranjost kotla in drugo.
- Ojačitev s steklenimi vlakni se doseže z ekstruzijo, kjer se združita osnovni material in ojačitveni dodatek. Plast steklenih vlaken je nameščena na sredini debeline stene. Prepletanje steklenih vlaken z dolgimi verigami polimeriziranih molekul daje materialu večjo stabilnost med strjevanjem.
- Ojačitev se proizvaja tudi iz vnaprej pripravljene mešanice steklenih vlaken in polipropilena, kar ima za posledico homogeno sestavo, ojačano po zgoraj opisanem principu.
Ojačani polipropilenski sistemi lahko prenesejo temperature do 95 stopinj Celzija pri tlakih do 10 atmosfer. Vendar pa so možna kratkotrajna povišanja temperature do 110 stopinj Celzija brez negativnih učinkov. Pri izbiri polipropilenskih cevi za ogrevanje je nujno izbrati ojačane izdelke. Označeni so s PPR3-80 ali PPR3-100.
Glede na potencial uporabe polipropilenskih cevi v sistemih oskrbe z vodo in ogrevanja so bili razviti ustrezni fitingi in načini namestitve, ki omogočajo ustvarjanje omrežij katere koli kompleksnosti.
PEX - zamreženi polietilen
Znan izdelek, ki nas obdaja z vseh strani. Ena od njegovih priljubljenih uporab je v ceveh za toplo vodo in ogrevalnih sistemih. Pri njihovi izdelavi se uporablja zamreženi polietilen (C-PE).
Poglejmo, kako poteka proces polimerizacije etilena.
Pri segrevanju pod pritiskom se ena od vezi med atomi ogljika, ki je sprva šibkejša, prekine. Sproščena vez se združi s podobno vezjo iz sosednje molekule. To ustvari dolge verige molekul, ki novemu materialu dajo drugačne fizikalne lastnosti.
Ko se temperatura in tlak še naprej povečujeta, se verige molekul začnejo povezovati in tvorijo bolj kompleksne strukture. Rezultat je močnejši material – zamreženi polietilen.
Cevi iz tega materiala se prav tako proizvajajo z ekstruzijo (stiskanjem). Lastnosti materiala omogočajo proizvodnjo neskončnih dolžin. Zato se cevi iz zamreženega polietilena običajno proizvajajo v kolutih dolžine do 600 metrov, odvisno od velikosti.
Zakaj je to potrebno? Zelo preprosto je: če morate namestiti talno ogrevanje, preprosto vzemite brezšivno cev potrebne dolžine in jo položite na vidna tla. Vprašanje, katere cevi so najboljše za talno ogrevanje, se samo po sebi pojavi, ko razumete, da spoji in povezave pod plastjo betona niso najboljša možnost.
Tukaj se na celotnem vezju lahko uporabita le dva spoja - na zunanji strani, na mestu priključitve na razdelilnik.
Oglejmo si nekaj tehničnih značilnosti cevi iz tega materiala:
- specifična teža – 941 kg/m33;
- tališče pri temperaturi +200 °CO;
- zgorevanje poteka pri temperaturi 400 stopinj, med katerim pride do razgradnje v vodo in ogljikov dioksid;
- raztezek med nateznimi preskusi se giblje od 250 do 800 %;
- visoka fleksibilnost;
- ohranjanje udarne trdnosti do temperatur -50 stopinj;
- varna doba delovanja v ogrevalnih sistemih do 30 let.
S takimi kazalniki kakovosti imajo cevi iz zamreženega polietilena številne pozitivne lastnosti:
- Ne reagirajo s kislinami in alkalijami ter so odporni na večino organskih topil.
- Odporno na raztezanje in trganje.
- Ne razpokajte pod vplivom temperature.
- Biološko stabilen.
Testi števila ciklov zamrzovanja/odmrzovanja kažejo skoraj 30-odstotno večjo odpornost materiala.
Razpon velikosti zamreženih polietilenskih cevi ustreza zahtevam GOST 52134-2003 in ustreza jeklenim izdelkom. Posebnost oznak velikosti je, da označujejo zunanji premer izdelka.
V tem primeru velikost DN ustreza prejšnji vrednosti. Na primer, cev dimenzij 40x4 mm ustreza DN32. To lastnost je treba upoštevati pri nakupu.
Kovina-plastika
Seznam navedenih vrst plastičnih cevi ni omejen na te. Za njihovo proizvodnjo se lahko uporablja tudi polivinilklorid (PVC).
Vsi ti materiali imajo eno nesrečno lastnost: sposobnost prenosa atmosferskega kisika skozi obstoječe mikropoškodbe v votlino cevi. Kisik je močan oksidant (oksidacija izhaja iz besede "kisik").
Posledično se to zgodi korozija kovinskih delov ogrevalnega sistemaBrez rešitve tega problema je uporaba takšnih ogrevalnih sistemov nemogoča.
Različne metode ojačanja sten so namenjene njihovi krepitvi. Za reševanje problema oksidacije hladilne tekočine se lahko uporabi aluminijasta ojačitev. Ko je ta material izpostavljen kisiku, na površini tvori tanek oksidni film, ki je odporen na večino agresivnih okolij, z izjemo živosrebrnih soli, ki so v naravi izjemno redke.
Med proizvodnim procesom se aluminijast trak navije v spiralo, robovi pa se lasersko varijo v pretoku. Čez kovinski plašč se nanese zunanja plastična plast. Tako nastane večplasten, pred kisikom zaščiten izdelek.
Pri izbiri kovinsko-plastičnih cevi za ogrevanje upoštevajte, da se lahko uporabi katera koli vrsta, vendar bodite pozorni na značilnosti materiala in zahtevnost namestitve. Pomembna merila pri izbiri sta tudi cena in trenutna razpoložljivost na trgu.
Ogrevanje jekla
Pojav izdelkov, kot so cevi za transport tekočin, je omogočil dovajanje toplote v posamezne prostore. Kovinske cevi so bile med prvimi, ki so bile razvite.
Danes se množično proizvajajo, kar je posledica razvoja gradbeništva. Cevi za oskrbo z vodo, toplo vodo in ogrevanje so izdelane iz jeklenih trakov v skladu z GOST 3262-80.
Najpogosteje uporabljeni materiali so St.3 kp, ps in sp. Ta izbira je posledica zahteve po dobri varljivosti, saj je ta način povezovanja prednosten za vgradnjo vodovodnih cevi v velikih količinah.
Zgoraj navedeni standard ureja proizvodnjo izdelkov naslednjih dimenzij. Številke v oklepajih označujejo zunanji premer posamezne velikosti cevi, prva številka pa nazivno izvrtino, ki približno ustreza površini prečnega prereza.
- Z nazivnim premerom 6 (10,2) – 8 (13,5) – 10 (17,0) – 15 (21,3) – 20 (26,8) – 25 (33,5) – 32 (42,3) – 40 (48) milimetrov. Te dimenzije se uporabljajo pri vgradnji notranjih ogrevalnih distribucijskih omrežij.
- Z nazivnim premerom 50 (60,0) – 65 (75,5) – 80 (88,5) milimetrov. Te dimenzije so primerne za hišne razvodne sisteme v stanovanjskih blokih ali dovodne vode za individualne stavbe.
- Z nazivnimi premeri izvrtin 90 (101,3) – 100 (114,0) – 125 (140) – 150 (165) milimetrov. Ti izdelki se uporabljajo v sistemih ogrevanja znotraj blokov in dvorišč.
Za ogrevalne instalacije je najbolje uporabiti jeklene cevi z zaščitnim premazom. Ta premaz se nanese na zunanjo in notranjo površino z vročim pocinkanjem ali elektrolitsko metodo, kar znatno podaljša njihovo življenjsko dobo. Po varjenju pocinkanih delov je treba šive obdelati s posebno barvo, ki je sestavljena iz 95 % cinkovega prahu, preostanek pa so veziva.
Omejitveni parameter pri upogibanju cevi je notranji polmer, katerega najmanjša velikost mora biti vsaj 2,5-kratnik premera izdelka.
Pozitivne lastnosti jeklenih vodovodnih cevi, ki omogočajo njihovo uporabo za ogrevanje, vključujejo naslednje značilnosti:
- Visoka plastičnost in obdelovalnost materiala, kar omogoča oblikovanje cevovoda na mestu namestitve.
- Razpoložljivost.
- Visoka temperatura hladilne tekočine, ki se lahko prenaša skozi kovinski cevovod.
- Možnost nastavitve povečanega tlaka v ogrevalnih omrežjih.
Vendar pa obstajajo tudi slabosti njihove uporabe:
- Potreba po orientaciji obdelovanca med upogibanjem tako, da se vzdolžni varilni šiv nahaja znotraj ovinka.
- Notranja površina povzroča težave pri pretoku hladilne tekočine.
- Potreba po rednem vzdrževanju ogrevalnega sistema za zategovanje navojnih povezav, odpravljanje puščanj in barvanje zunanje površine.
- Neizogibna zamašitev notranjega lumna z oksidacijskimi produkti železa.
- Omejena življenjska doba v primerjavi s plastičnimi ogrevalnimi sistemi.
V zadnjih desetletjih so se takšni izdelki za ogrevalne sisteme jih vse bolj nadomeščajo plastične.
Nerjaveče jeklo
Izdelki iz nerjavečega jekla nedvomno ponujajo bistveno boljše lastnosti delovanja v primerjavi z izdelki iz železnega jekla. Odporni so na notranjo in zunanjo korozijo ter praktično ne potrebujejo dodatne nege ali vzdrževanja.
Vendar pa ima nerjaveče jeklo bistveno nižjo toplotno prevodnost, kar v zasebnem domu vodi do večje porabe goriva, kar lahko štejemo za pomanjkljivost. Drug razlog za nizko priljubljenost ogrevalnih cevi iz nerjavečega jekla so njihovi višji stroški, ki so včasih za velikostni razred višji od podobnih cevi iz drugih materialov.
Za vgradnjo nerjavečega jekla je treba uporabiti posebne stiskalne fitinge, katerih stroški so prav tako pretirano visoki.
Ali hiša ali stanovanje potrebuje ogrevalni sistem, katerega življenjska doba je mnogokrat daljša od običajne življenjske dobe stanovanjske stavbe? Točno tako!
Ogrevalni sistemi iz bakra
Takšne naprave so zdaj pogoste med premožnimi posamezniki. Postajajo dejavnik prestiža, čeprav potreba po njih ni takoj očitna. Baker je s svojo visoko toplotno prevodnostjo zelo učinkovit za ogrevanje. Videz takšnih sistemov je zelo predstavljiv, so zanesljivi in trpežni.
Namestitev bakrenega ogrevanja je prav tako enostavna kot namestitev jekla. Edina omejitev je, da varjenje bakra zahteva specializirane veščine in drago srebrno spajko.
Cena takšnih ogrevalnih sistemov je primerljiva s ceno nerjavečega jekla. Zato je enostavno razumeti, zakaj baker ni pridobil široke priljubljenosti – zaradi visokih stroškov.
Kateri izdelki so najboljši za stanovanje in kateri za zasebno hišo?
Zaradi široke palete cevnih izdelkov, ki so na voljo na gradbenem trgu, je lahko težko izbrati določeno vrsto. Izkušeni prodajalci lahko zlahka predstavijo prednosti svojih izdelkov, ne glede na to, kakšne so.
Čeprav poznate teoretične prednosti cevi iz zamreženega polietilena, jih ne smete kupiti takoj. Na ceno lahko vplivajo logistični stroški, zaradi česar je lokalno proizveden polipropilen cenejši od uvoženega materiala.
PVC cevi pa niso primerne za ogrevanje, saj lahko prenesejo temperature samo do +75 stopinjIzdelki iz polipropilena so nekoliko bolj trpežni, vendar njihova najvišja temperatura 95 stopinj morda ne bo zadostovala za uporabo v zaprtih prostorih.
Ta možnost je primerna za zasebni dom, kjer temperature le redko presežejo določeno mejo, kratkotrajna izpostavljenost +110 stopinjam pa ni usodna za polipropilen.
Edini preostali material je trpežen in zanesljiv zamreženi polietilen, ki ga moramo uporabljati za ogrevanje. Navsezadnje je pomembna dolgoročna stabilnost sistema, ne pa začasni prihranki stroškov.
Bistvena zahteva je enaka za vse: prisotnost zaščite s kisikom.
Zagotavljanje orodij
Pri samostojni namestitvi ogrevalnega sistema se neizogibno pojavi vprašanje pridobitve potrebnega orodja in fitingov za priključke. Skoraj vsak izbrani material zahteva poseben komplet, ki je lahko drag.
Pri uporabi kompresijskih fitingov katerega koli proizvajalca boste potrebovali ustrezno orodje; drug proizvajalec morda ne bo zagotovil kakovostne povezave. Enako velja za opremo za spajkanje polietilena.
Včasih najem opreme in orodja ni mogoč. Uporaba razcepnih obročev za spajanje polietilenskih cevi se zdi praktična rešitev; potrebujete le par nastavljivih ključev. Vendar pa profesionalni vodovodarji menijo, da je ta metoda nezanesljiva.
Kako izbrati premer ogrevalnih cevi
Medtem ko je pristop k izbiri materiala bolj ali manj jasen, je treba izbiro velikosti cevi obravnavati ločeno.
- Izbrana shema ogrevanja.
- Velikost upora notranje površine proti toku hladilne tekočine.
- Notranja velikost izvrtine cevovoda.
- Pretoki hladilne tekočine.
- Ocenjene vrednosti hlajenja pri prehodu skozi radiatorje.
- Velikost izhodne in vhodne odprtine kotla (sta enaki)
Treba je omeniti, da so toplotni izračuni med najzahtevnejšimi v gradbeništvu. Brez specializiranega znanja in veščin jih je nemogoče izvesti samostojno.
Napake v tem pogledu lahko v najboljšem primeru povzročijo prekomerno porabo goriva za ogrevanje. V najslabšem primeru pa lahko napaka povzroči prenizke notranje temperature, kar zahteva popolno prenovo sistema.
Ogrevanje stavbe ali stanovanja je kompleksna naloga, ki ni odvisna le od zmogljivosti ogrevalnega sistema, temveč tudi od toplotnoizolacijskih lastnosti sten. Velik del ustvarjene toplote lahko preprosto uide skozi neustrezno izolirane zunanje stene.
Jasno je, da je treba to težavo obravnavati že v fazi načrtovanja stavbe. Le izkušen strokovnjak lahko ustvari visokokakovostno zasnovo. Vendar pa je razumevanje osnovnih načel načrtovanja ogrevalnih sistemov bistvenega pomena, vsaj za strokoven nadzor med montažo.
Tako mora biti začetni odsek iz kotla, ne glede na izbrani material, kovinski vsaj en meter. Podaljšek od tam je izdelan iz plastike z enako nazivno izvrtino.
Sledi razcepitev ogrevalnega cevovoda, kjer je velikost cevi odvisna od njene dolžine. Najpogosteje se za razcepitev uporabljajo cevi z za en nazivni premer manjšim. Če je dovodna cev DN 32, potem je treba po razcepu uporabiti cevi DN 25 in tako naprej. Posamezne veje so speljane vzdolž grelnih naprav, ki so nanje priključene s cevmi DN 20 in tako naprej.
Ta postopek velja za ogrevalne sisteme s gravitacijskim napajanjem. Enako načelo načrtovanja velja za horizontalne ogrevalne sisteme s toplotnimi črpalkami.
Vprašanje, kateri premer cevi je najboljši za ogrevanje, ostaja nejasno: pri nameščanju takšnih sistemov se uporabljajo materiali različnih velikosti, odvisno od njihove zmogljivosti in razvejanosti.
Značilnosti ogrevanja zasebne hiše
Izbira materiala za ogrevalne sisteme je odvisna od vrste uporabljenega ogrevanja. Na primer, plastičnih cevi na splošno ni mogoče uporabljati v sistemih parnega ogrevanja, saj je njihova delovna temperatura omejena na 135 stopinj Celzija.
Pri uporabi hidroničnega ogrevalnega sistema je pomembna vrsta goriva. Uporaba kotlov na trda goriva pomeni nenehno dodajanje drv ali premoga, kar lahko povzroči kratkotrajno zvišanje temperature na kritične ravni. Tak sistem zahteva kovinske ali zamrežene polietilenske cevi.
Varčen lastnik stanovanja poskuša za vsak slučaj uporabiti več virov toplote z različnimi gorivi, da ne bi ostal v hladni hiši v primeru izrednih razmer med kurilno sezono.
