Отопление дома (Т. Ф. Плотникова, 2013.
В условиях сурового климата и продолжительной зимы отопление собственного дома – важная задача, к решению которой надо подходить ответственно. Эта книга станет вашим верным помощником – расскажет, что представляют собой различные системы отопления, как выбрать оптимальный источник энергии для разогрева теплоносителя и подходящую в каждом конкретном случае систему отопления.
Приведённый ознакомительный фрагмент книги Отопление дома (Т. Ф. Плотникова, 2013) предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.
Обустройство водяного отопления в собственном доме предоставляет его владельцу большие преимущества по сравнению хотя бы с печным. Они чувствуются при обогреве сразу нескольких жилых помещений, расположенных в строениях различной этажности. Кстати, специалисты подсчитали, что водяное отопление может обеспечить 20-ную экономию топлива по сравнению с отоплением печным.
Выбор типа системы водяного отопления.
Водяное отопление действует по удивительно простому принципу, в нем роль теплоносителя играет вода, иногда – антифриз. Вода нагревается в котле, циркулирует по замкнутому трубопроводному контуру и передает тепло радиаторам отопления или любым другим отопительным приборам. Циркуляция воды в системе отопления может быть естественная и принудительная. Кроме того, различают однотрубное и двухтрубное устройства водяного отопления.
Простейшая система водяного отопления работает по принципу естественной циркуляции теплоносителя. Разница в плотности горячей и холодной воды активизирует ее движение по системе трубопроводов: более легкая горячая вода поднимается по стояку к нагревательным приборам. Отдав тепло, охлажденная жидкость по обратному трубопроводу поступает в котел. Давление теплоносителя в охлаждаемых стояках всегда превышает уровень давления в главном стояке, подающем горячую воду. За счет разницы в уровне давления охлажденный теплоноситель при возвращении в котел вытесняет нагретую воду и обеспечивает ее непрерывную циркуляцию. Для нормального функционирования системы в режиме естественной циркуляции воды необходима разность температур на выходе из котла и входе в него в пределах 20 – 25 °C (к примеру, 85 и 60 °C). Кроме того, для поддержания в системе непрерывной циркуляции воды следует утеплять основной стояк.
Процесс циркуляции носителя можно ускорить за счет увеличения расстояния по высоте между отопительными приборами и котлом, но минимальное их удаление не может быть свыше 3 м.
Поэтому отопительное оборудование (котел) рекомендуется устанавливать в подвале, где обычно устраивают и топливохранилище. При таком варианте отопления можно обогреть дом, а при желании и соорудить теплицу на чердаке.
Надежная и недорогая система отопления собственного дома – это мечта любого домовладельца. В течение долгого времени тепло в частных домах создавалось печным отоплением, поскольку ничего надежнее печи человек пока не придумал.
При отсутствии подвального помещения котел устанавливают на цокольном этаже, что соответствует уровню отопительных приборов первого этажа дома. В этом случае рекомендуется поместить центр котла по вертикали чуть ниже осевой линии отопительных приборов, за счет «приямка» можно достичь нужного смещения в 15 – 20 см.
Система отопления, действующая по принципу естественной циркуляции воды, как правило, функционирует в пределах 15 – 30 м. Обычно именно на этой длине совершается падение давления воды, которое расходуется на преодоление внутрисистемного трения. Для его снижения рекомендуется применять в системе трубы большего диаметра, а отопительные приборы должны иметь широкие проходные отверстия.
Также система водяного отопления может быть с принудительной циркуляцией теплоносителя в замкнутом обогревательном контуре за счет работы небольшого насоса. Принудительная циркуляция позволяет увеличить скорость движения теплоносителя.
Конструктивно системы водяного отопления с естественной или искусственной циркуляцией подразделяют.
• на системы с верхней и нижней разводкой по месту прокладки подающей магистрали.
• однотрубные и двухтрубные по способу присоединения нагревательных приборов к подающим стоякам.
• на системы с вертикальными и горизонтальными стояками в зависимости от их расположения.
• на системы с тупиковой схемой и попутным движением воды в магистралях по схеме прокладки магистрали.
В частном доме можно установить системы отопления двух типов: однотрубные и двухтрубные, а также отопительные системы с применением коллекторов, радиаторов (батареи) и регистров. Каждая система имеет свои недостатки и достоинства.
Для того чтобы облегчить домовладельцам выбор предельно рациональной системы отопления, принята определенная классификация индивидуальных домов и коттеджей в зависимости от формы крыши и этажности.
• одноэтажные дома с подвалом или без подвала, но с крутой крышей, отнесены к типу А.
• одноэтажные дома с подвалом или без подвала, но с плоской крышей, отнесены к типу Б.
• многоэтажные дома (2 этажа и более) с плоской или крутой крышей, с обязательным подвалом отнесены к типу В.
Для одноэтажных домов типа А с крутой крышей допустимо применять только вертикальное централизованное водяное отопление, поскольку система с горизонтальной разводкой не способна обогреть чердачное помещение с круто падающей крышей. В таких домах с подвалом или без него желательно применять двухтрубную систему водяного отопления с естественной циркуляцией с верхней или нижней разводкой. При наличии подвала и установке в нем котла, высота дымовой трубы должна достигать 10 м и больше. При отсутствии подвала котел полагается ставить на первом этаже, а систему выполнять только с верхней разводкой.
Для одноэтажных домов типа Б с плоской крышей с подвалом следует использовать систему с горизонтальной разводкой и установкой котла в подвале. Высота трубы таких домов обычно не превышает 4 – 6 м, поэтому топливо желательно применять жидкое. Газовый котел не принято ставить в подвале.
В домах типа Б, но без подвалов, также следует применять систему с горизонтальной разводкой. Поскольку котел устанавливают на первом этаже не заглубленный, то можно использовать газ или жидкое топливо.
В двухэтажных домах имеет смысл применять двухтрубную систему водяного отопления с вертикальными стояками с верхней или нижней разводкой. При использовании горизонтальной разводки невозможен обогрев всех помещений дома.
Системы отопления с верхней и нижней разводкой отличаются способом подачи теплоносителя, разницу между ними можно понять на примере двухэтажного дома с подвалом и чердачным помещением. При верхней разводке горячая вода поступает в расширительный бак, который установлен в чердачном помещении. Из бака она устремляется в различные стояки, поступая по ним к нагревательным приборам-радиаторам (рис. 1.
Рисунок 1. Верхнее распределение воды в двухтрубной системе водяного отопления с естественной циркуляцией: 1) котел; 2) главный (подающий) стояк; 3) трубопровод обратной воды; 4) расширительный бак; 5) радиатор отопления; 6) переливное устройство; 7) предохранительный трубопровод.
При нижней разводке горячая вода непосредственно из котла поступает в стояки снизу, из подвала (рис. 2.
Рисунок 2. Нижнее распределение воды в двухтрубной системе водяного отопления с естественной циркуляцией: 1) главный подающий стояк; 2) трубопровод обратной воды; 3) котел; 4) расширительный бак; 5) радиатор отопления; 6) воздушная труба; 7) переливное устройство; 8) предохранительный трубопровод.
Расширительный бак положено всегда устанавливать в самой высокой точке отопительной системы, т. е. в чердачном помещении. Тип разводки (верхний или нижний) на местоположении расширительного бака не никак отражается.
Печное отопление обладает двумя недостатками – это трудоемкость и сильный перепад температур. Печь можно заменить электрическим или газовым котлом, лишенными этих недостатков. Однако они имеют свои недостатки – прекращение выработки тепла при возможных перебоях в подаче энергии или газа.
Поскольку наиболее интенсивная циркуляция жидкости происходит при большом (около 3 м) перепаде высот между котлом и нагревательными приборами, поэтому все домовладельцы стремятся поместить котел в цокольном этаже или подвале. Однако в этом случае нельзя использовать газ для отопления котла – подводка газа в подвальные помещения категорически запрещена.
Если в одноэтажном доме отсутствует подвал, то котел системы отопления, использующей естественную циркуляцию жидкости, приходится располагать на уровне первого этажа, что позволяет применять газ для нагрева теплоносителя (рис. 3.
Рисунок 3. Система водяного отопления, где котел расположен на уровне первого этажа: 1) котел; 2) нагреватель; 3) сливной кран; 4) общая магистраль; 5) радиаторы отопления; 6) стояки; 7) разводящая магистраль; 8) расширительный бак; 9) главный стояк; 10) труба для перелива.
Расширительный бак этой системы отопления установлен в самой высшей точке дома, вертикально над котлом. Примерный объем такого бака составляет 20 – 30 л, для его изготовления можно использовать кусок трубы диаметром 20 – 30 см. Для надежной и безопасной работы расширительный бак лучше снабдить поплавковым сигнализатором уровня.
В ходе проектирования водяного отопления в частном доме его владельцу приходится самостоятельно выбирать тип водонагревателя, число и тип нагревательных приборов, диаметры труб и т. п. По этим вопросам желательно получить грамотную консультацию специалистов. Также специалистам нужно поручить выполнение точного расчета всей отопительной системы дома, поскольку те таблицы и графики, которые приводятся в различных справочных изданиях, пригодны лишь для весьма приблизительных оценок.
Результаты расчетов во многом зависят от величины потерь тепла при отоплении помещений, эти величины очень индивидуальны. Ведь в каждом конкретном доме различная теплоизоляция стен, пола, потолка и других объектов, влияющих на потери тепла. Качество теплоизоляции может существенно изменить объем потерь.
Выбор системы отопления во многом зависит от типа самого дома, а также от возможности подведения газа и воды. В тех домах, где имеется подводка природного газа, специалисты рекомендуют использовать газовые водонагреватели различной мощности.
При отсутствии возможности подведения газа, если существует надежная линия подводки электроэнергии, можно использовать электронагреватели. Нагреватели тепловой мощностью от 7 кВт позволяют обогревать площадь от 60 м 2 и больше, их можно использовать одновременно для отопления и горячего водоснабжения. Специалисты рекомендуют выбирать такую систему отопления, которая способна исправно работать и от электрического котла, и от обычной печи на твердом топливе при аварийном прекращении подачи электроэнергии. Желательно предусмотреть возможность работы системы одновременно от электрического котла и печи во время очень сильных морозов. Ведь надежная система должна при любых холодах уверенно отапливать требуемый объем помещений.
Однотрубная или двухтрубная система отопления.
Систему водяного отопления можно организовать при помощи однотрубной и двухтрубной системы обвязки.
Однотрубная система проще в установке, более красива внешне, она быстрее прогревается. На устройство однотрубной системы уходит намного меньше труб, чем на организацию двухтрубной системы. Поэтому многие домовладельцы, монтируя водяное отопление своими руками, выбирают именно эту систему.
Однотрубная система отличается тем, что в ней отопительные приборы (радиаторы) подключаются последовательно. Однако эта схема соединения не лишена своих недостатков. Однотрубную систему отопления нужно выполнять только с верхней разводкой, поэтому ее можно применять в домах, где имеются чердаки. Теплоноситель в однотрубной системе к каждому последующему радиатору приходит холоднее, чем к предыдущему. Иначе говоря, температура каждого радиатора определяется степенью его удаленности от источника тепла. Радиаторы, близко расположенные к котлу, будут всегда горячее, чем те, что находятся в последней от него обвязке.
Такая система однотрубного типа с трудом поддается регулированию температуры, поскольку в ней используется всего одна труба или стояк. При установке регулировочного крана у нагревательных приборов, перекрывая кран у того или иного прибора, практически уменьшают подачу воды во все приборы, присоединенные к стояку. Если же полностью закрыть один из кранов, то можно прекратить циркуляцию воды через все приборы. Но установка нагревательных приборов без регулировочных кранов влечет за собой большие неудобства, поскольку невозможно регулировать температуру воздуха в отдельных помещениях. В некоторых случаях проблему неравномерного нагревания радиаторов можно решить путем увеличения количества секций для плохо прогреваемых радиаторов. Следует учитывать, что для создания однотрубной системы можно использовать отопительные приборы, обладающие малым гидравлическим сопротивлением. Для увеличения скорости циркуляции теплоносителя на входе холодной воды можно установить циркуляционный насос. Нужно отметить, что схемы систем отопления частного дома с естественной циркуляцией актуальны лишь тогда, когда существует возможность установки котла ниже уровня расположения в одноэтажном доме с подвалом или цокольным этажом. Установка насоса в однотрубной системе сделает ее более эффективной, ликвидирует ряд недостатков, а также позволит ставить котел в любом удобном месте.
При монтаже отопления своими руками простая однотрубная система должна включать следующие элементы.
• отопительные приборы (радиаторы.
При монтаже отопления в небольшом одноэтажном доме можно не использовать циркуляционный насос.
При проектировании водяного отопления в двухэтажном частном доме имеет смысл сразу ориентироваться на двухтрубную систему отопления. Эта система предполагает наличие отдельных стояков, используемых для подачи горячей воды, и другие стояки для отвода охлажденной воды. В этой системе вода циркулирует вверх, перераспределяясь по радиаторам. Остывая в них, вода обратным самотеком идет в котел по отдельным трубам.
При двухтрубной системе отопления теплоноситель подводится к каждому отопительному прибору по одной трубе, а отводится по другой. Этот принцип устройства позволяет осуществлять параллельное, независимое подсоединение нагревательных приборов.
Двухтрубная система позволяет поддерживать малые рабочие давления, благодаря чему увеличивается срок службы коммуникаций. В ней можно использовать тонкостенные радиаторы, которые стоят дешевле. Такие схемы отопления широко распространены в странах Западной Европы.
Недостатки двухтрубной системы заключаются в сложности ее установки и в большом расходе труб, поскольку она оснащена трубопроводом, в 2,5 раза более длинным по сравнению с однотрубной системой.
Для монтажа отопления с применением двухтрубной системы требуются примерно те же элементы, что и для однотрубной системы, только самих труб надо заготовить значительно больше.
Кустовая схема отопительной системы.
В настоящее время помещения обогревают, используя различные вариации отопительных систем, которые работают по принципу двухтрубной циркуляции теплоносителя.
Одной из таких систем является кустовая схема. Свое название она получила из-за своеобразного расположения отопительных приборов, чем-то напоминающего стенную печь, обогревающую своими поверхностями различные помещения. Другими словами, отопительные батареи располагают на стыке смежных углов как минимум трех комнат, что позволяет добиться малого расхода теплоносителя.
Двухтрубная циркуляция теплоносителя осуществляется за счет прокладки основных, «горячих» и обратных труб на уровне отопительных батарей (рис. 4.
Рисунок 4. Кустовая схема: а – вид на плане сверху; б – вид сбоку. Основные элементы системы: 1) распределительный стояк; 2) расширительный бак; 3) основной подающий стояк; 4) переливная труба; 5) раковина; 6) котел; 7) обратные трубы охлажденной воды; 8) отопительные приборы (радиаторы.
Чаще всего кустовую схему используют в южных регионах, здесь можно достичь нужной температуры обогрева помещений при сравнительно небольшом расходе энергоносителя. Эту систему также можно использовать для отопления частных домов одноэтажной застройки в некоторых регионах Средней полосы России. В частном доме обратную линию удобнее прокладывать на уровне, если на пути прокладки отсутствуют дверные проемы. Однако двери можно обойти за счет применения трубы в виде буквы «П» или проложить обратную трубу (полностью или частично) под полом. При прокладке трубы под полом не рекомендуется ставить на подпольном отрезке соединительные элементы, так как они недоступны для визуального осмотра. Кроме того, подпольный участок труб следует утеплить, чтобы предупредить возможное его промерзание зимой.
Участок верхней разводки, подающей горячую воду, можно закрепить вдоль стен, выдержав примерное расстояние 40 – 50 см от потолочного перекрытия. Такая разводка несколько портит интерьер помещения, хотя в какой-то степени проложенная труба увеличивает площадь отопительного прибора. Для сохранения хорошего вида помещения можно поместить трубы горячей разводки на чердаке, предварительно тщательно их утеплив. Однако некоторые недостатки присутствуют и в этом варианте расположения труб, поскольку он несколько увеличивает потери тепла через стены и перекрытия, а в потолке необходимо проделать небольшие отверстия для проводки труб.
Если же этажность частного дома – это два и более этажа, то кустовая схема отопления не обеспечит эффективного обогрева всех жилых помещений.
Трубы отопительной системы.
Трубы являются одним из важнейших элементов системы водяного отепления, без них невозможно нормальное функционирование отопительных приборов. Во многом от качества труб зависят эксплуатационные сроки системы отопления и стоимость ее организации.
Прежде чем приступить к монтажу отопления собственного дома, необходимо тщательно утеплить дом, иначе произведенные калории будут просто отапливать улицу, что существенно снизит эффективность системы в целом и приведет к увеличению расходов.
Рынок строительных материалов в наше время предлагает множество образцов трубной продукции, обладающих различными техническими характеристиками, в которых имеются и положительные, и отрицательные качества.
Трубы для монтажа системы индивидуального отопления жилого дома могут быть: стальные, медные, металлопластиковые и полимерные. Выбирая трубы для отопления, каждый потребитель сначала интересуется ценой, а затем их техническими характеристиками. При выгодном соотношении цены и качества покупка окажется идеальным приобретением.
Стальные трубы для отопления более других привычны для современного пользователя. Считается, что стальные трубы обладают долгим сроком эксплуатации и большой надежностью. Действительно, технология изготовления обеспечивает им жесткость, высокую механическую устойчивость и прочность.
Стальные трубы бывают цельнотянутые и сварные. Соединение стальных труб методом сварки очень прочно и устойчиво. Согласно данным Госстроя РФ, во внутренних системах отопления срок службы оцинкованных стальных труб в среднем составляет 12 – 16 лет, а не оцинкованные, черные, трубы служат вдвое меньше.
Стальные трубы легко выдерживают гидравлические удары. Они обладают отличной теплопроводностью, низкий коэффициент расширения при изменении температур позволяет замуровывать стальные трубы для водяного отопления в стены. Высокая теплопроводность допускает использование стальных труб при создании лучистых форм систем водяного отопления.
Стальные трубы являются самым оптимальным вариантом для бюджета, они обходятся дешевле, чем прочие. В городских домах стальные трубы имеют широкое распространение именно по причине своей относительно низкой стоимости.
Но эти трубы при всех своих положительных качествах имеют много недостатков. Они достаточно тяжелые, тяжесть и крупные габариты делают их неудобными в эксплуатации. Монтаж труб невозможен без применения газосварки со всеми вытекающими последствиями, в частности, увеличением стоимости монтажа.
Однако главный их недостаток – высокая степень подверженности коррозии и повреждениям различного характера. Стальные трубы быстро ржавеют, засоряются разными отложениями, выделяют в воду вредные вещества. Для защиты стальных труб применяют технику оцинковывания, это вполне оптимальный метод для бытового варианта. Единственным недостатком оцинковки является невозможность использования антифриза в такой системе.
Стальные трубы, обладающие историей 50-летней давности, относительно неплохо выглядят на фоне современных технологий. Однако они утратили свою актуальность, после того как полимерные трубы активно вошли в число товаров широкого потребления. Бесспорно, стальные трубы можно использовать при монтаже системы отопления, но только в случае крайней необходимости или отсутствия альтернативы.
Монтаж труб и радиаторов отопления – явление традиционное, процесс аналогичен монтажу труб для водопровода или канализации. Прежде чем приступить к монтажу системы, нужно начертить трассу трубопровода для отопления со всеми поворотами, просчитать необходимое количество переходников и уголков. Сварка стальных труб требует наличия профессиональных навыков.
Медь – универсальный материал, поэтому медные трубы отлично подходят для отопления. Они представляют особый интерес для тех, кто хочет иметь надежную и высокоэффективную в плане теплоотдачи нагревательных элементов систему отопления. Они являются надежной альтернативой черным стальным трубам. Медь остается самым популярным материалом для труб в Европе на протяжении нескольких десятков лет, а в частном строительстве она почти полностью вытеснила стальные трубы.
Медь значительно устойчивее к окислению, чем черные металлы. Благодаря высокой коррозионной стойкости меди, отопительные трубы из нее не стареют и не портятся, выдерживая долгий (до 60 лет) срок безаварийной службы. Со временем медные трубы покрывает тонкий защитный слой окисла (патины), который не оказывает влияния на их прочность. Собственные свойства медных труб для отопления дополнены современными антикоррозионными покрытиями, поэтому они отличаются зеркальной внутренней поверхностью. Медным трубам безразлична хлорированная вода, что важно для системы отопления.
Медь – это своеобразный металл, она обладает способностью сдерживать развитие в воде болезнетворных микроорганизмов. Поэтому на внутренней поверхности медных труб бактерии не уживаются. Медные трубы для отопления устойчивы к воздействию ультрафиолетовых лучей, экологически чистые при жестком соответствии определенным стандартам. Они идеально предохраняют содержимое от внешних воздействий, поскольку они непроницаемы как для жидкостей, так и для газов, в частности для кислорода, что очень важно при организации отопительных систем.
Высокая пластичность медных труб важна при их замораживании, поскольку позволяет сохранить целостность конструкции в случае сложнейших климатических обстоятельств. Коэффициент расширения медных труб вдвое превышает этот же показатель для стальных труб. По основным параметрам медные трубы ничуть не уступают, а во многом и превосходят по качеству полиэтиленовые трубы.
Медные трубы для отопления характеризуются относительной простотой монтажа. Широкий ассортимент соединительных медных и латунных фитингов позволяет монтировать системы любой сложности. Для отопления возможно применять тонкостенные медные трубы, но обычно медные трубы круглого сечения имеют толщину стенки около 1 мм при наружном диаметре 3,0 – 3,60 мм. Демонтируемые трубы медного трубопровода в случае его ликвидации можно с успехом использовать на другом объекте или реализовать. Даже в случае продажи меди на лом можно вернуть 20 – 25 % потраченных средств.
К недостаткам медных труб для отопления относится их сравнительно высокая стоимость, что является причиной ограниченного распространения этих труб. Хотя в ценовом отношении медные трубы могут успешно конкурировать с металлопластиковыми. Если стоимость медной трубы несколько выше, чем тот же показатель у металлопластиковых аналогов, то все необходимые фитинги существенно дешевле. К тому же соединения, выполненные пайкой, намного надежнее металлопластиковых прессованных и цанговых соединений, они выдерживают давление воды до 30 атм.
Если отдано предпочтение меди, то лучше всего покупать медные трубы диаметром 1,2 дюйма (3,05 см), этот размер является самым оптимальным вариантом для отопления.
Тонкие стенки и высокие качественные характеристики позволяют выполнить монтаж медных труб даже неопытному мастеру, достаточно внимательно отнестись к работе и соблюдать все правила. Специалисты производят монтаж медных труб для отопления методом мягкой и жесткой пайки, это позволяет значительно быстрее и надежнее осуществлять процесс, чем с использованием сварки и резьбовых соединений.
В специализированной сети можно приобрести все необходимые элементы для стыковки трубопроводов. Для соединения труб следует использовать медные фитинги: капиллярные под пайку и пресс-фитинги. Принцип соединения медной пайкой основан на процессе капиллярного притяжения медной трубы, фитинга, а также мягкого или твердого припоя для пайки. Медную трубу и фитинг под пайку следует собрать и нагреть до нужной температуры. На горловину фитинга для медной трубы нанести припой и плавить. Капиллярное притяжение втягивает припой в зазор между трубой и фитингом, образуя надежное соединение.
При втором варианте соединения пресс-фитинги обжимают специальными системами пресс-инструментов. Для различных диаметров фитингов следует брать соответствующие по размерам обжимные губки. Последовательно постоянная сила обжима создает долговечное прочное неразъемное соединение трубы и фитинга.
Родиной первых полимерных (поливинилхлоридных) труб является Германия, именно здесь они были впервые произведены в 1936 г. а первый трубопровод из таких труб был проложен в 1939 г.
Однако начало широкого внедрения полимерных труб в системы водоснабжения и отопления приходится на середину 1950-х гг. В нашей стране применение полимерных труб относится к началу 1970-х гг.
Можно защитить трубопровод от диффузии кислорода, покрыв поверхность трубы лаковой пленкой на основе поливинил-алкоголя. Однако такая пленка легко повреждается от механических внешних воздействий.
В последнее время большое распространение при монтаже водяного отопления получили полимерные трубы различных типов. Полимерные трубы долговечны, при правильной эксплуатации срок их службы может достигать 30 лет и больше. Расчетный срок эксплуатации этих труб составляет 25 – 30 лет, но существуют примеры эксплуатации свыше 40 лет.
Полимерные трубы отличаются небольшим удельным весом, они не подвержены коррозии; имеют хорошие санитарно-гигиенические показатели, бесшумны при любой скорости потока, их пропускная способность благодаря гладким стенкам и отсутствию в них наростов существенно выше, чем у стальных и чугунных труб при равном диаметре. Соединение полимерных труб выполняют посредством низкотемпературной сварки, склейкой и с помощью специальных муфт.
Вместе с тем, все виды полимерных труб обладают существенными преимуществами перед стальными трубами – это низкая теплопроводность, теплоустойчивость, достаточная механическая прочность, высокая устойчивость к коррозии и зарастанию минеральными отложениями. Они не ржавеют и не гниют, удобны при сборке, в них не появляются блуждающие токи. Полимерные трубы облегчают задачу сохранения тепла в теплосети, а также экономят энергию, расходуемую на подогрев теплоносителя.
Стоимость полимерных труб значительно выше металлических аналогов, в меньшей степени она отличается от стоимости медных труб.
Единственный недостаток полимерных труб – это большое многообразие исходного материала, применяющегося при их изготовлении. Трубы изготавливают из сшитого полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, хлорированного поливинилхлорида, армированного алюминием поливинилхлорида и полибутена. Каждый из этих материалов обладает своими отличительными особенностями. В различных ситуациях они могут проявлять себя по-разному. Применение различных видов полимерных труб и комплектующих из полимерных материалов обусловлено рабочими параметрами теплосети – величиной рабочего давления и температурой теплоносителя, этот показатель не должен превышать 95 °C. Кроме того, следует учитывать тип разводки теплосети и особенности архитектуры здания. Полимерные трубы имеют высокий температурный коэффициент линейного расширения, он в 10 раз превышает такой же показатель для металлических труб. Еще один недостаток состоит в том, что полимерные трубы горючи, к плохо сгораемым материалам относится только поливинилхлорид.
Желательно выполнять скрытую прокладку полимерных труб, убирая их в плинтуса, шахты, каналы или в конструкции полов. При использовании в системе отопления полимерных труб следует предусмотреть установку приборов автоматического регулирования, для того чтобы защитить их от превышения параметров теплоносителя по температуре и давлению.
Трубы из сшитого полиэтилена лучше всего подходят для систем водяного отопления с применением классических радиаторов, а также теплых полов. Сшитый полиэтилен достаточно прочен, обладает повышенной эластичностью, стоек к ультрафиолетовому излучению, к агрессивным химическим веществам, имеет низкий коэффициент тепло– и звукопроводности. Срок службы труб из сшитого полиэтилена зависит от параметров рабочего давления и температуры теплоносителя. Как и для всех полимерных труб, нормальная температура теплоносителя при их эксплуатации составляет обычно +95 °C. Но они вполне выдерживают кратковременное повышение температуры до +110 °C. Обладая многими достоинствами, трубы из сшитого полиэтилена имеют только один недостаток – высокую цену.
Монтаж трубопровода из сшитого полиэтилена осуществляют в разъемных и неразъемных вариантах. Разъемные соединения выполняют с помощью латунных фитингов (муфт, угольников, ниппелей, тройников), которые снабжены уплотняющими устройствами в виде накидных гаек, цанговых устройств и т. п. Неразъемные соединения можно выполнить с помощью фитингов и обжимаемых муфт, специально рекомендуемых производителем труб. Герметичность соединения достигается с помощью легких ручных обжимных прессов.
Полипропилен занимает второе место по использованию в производстве труб после сшитого полиэтилена. Трубы повышенной теплостойкости производят, применяя сополимер полипропилена «Рандом». Полипропиленовые трубы по техническим характеристикам вполне подходят для водяного отопления, но с учетом высокого коэффициента теплового расширения материала. Они имеют некоторые ограничения в применении, поскольку боятся ультрафиолетовых лучей, а изделия из полипропилена полностью не гарантируют непроницаемость кислорода. К недостаткам полипропиленовых труб можно отнести недолговечность соединительного узла в месте подключения к металлическим трубам. Однако полипропиленовые трубы не подвержены коррозии или засорению, отличаются теплостойкостью, низкой теплопроводностью и долговечностью эксплуатации.
Полипропиленовые трубы и фитинги вполне доступны по цене, они стоят дешевле металлопластиковых труб. Трубопровод из полипропилена легко монтировать, поскольку трубы легко резать, их не нужно сваривать или красить.
Сборку элементов из полипропилена можно проводить только при плюсовой температуре. Тем не менее, надежность сварного соединения методом диффузной сварки обеспечивает монолитное соединение всех элементов системы отопления, поэтому возможен скрытый монтаж трубопроводов, вплоть до заделки в конструкцию здания.
Лучше всего применять для системы отопления армированный полипропилен, который очень легко варить. Если предварительно тщательно продумать всю последовательность монтажа системы, то можно соорудить отопление дома своими руками. Следует учитывать, что системы из полипропиленовых труб неразъемные. Для сочленения этих труб с металлическими деталями (кранами, смесителями) нужны специальные фитинги с запрессованными в них латунными элементами.
Все мероприятия по собственноручному обустройству водяного отопления имеют отношение к разряду специфических работ. Они предполагают проведение специальных монтажных операций.
Поливинилхлорид имеет низкую теплостойкость (до 75 °C), поэтому он не подходит для системы водяного отопления. Ради повышения теплостойкости материал модифицируют дополнительным хлорированием. Высокое содержание хлора в этом материале вызывает настороженность экологов, поэтому введено ограничение по применению труб для водоснабжения.
Трубы из армированного алюминием поливинилхлорида – это композиционные трубы из металла и полимерного материала, они появились для решения проблемы высокой термической деформации полимерных труб, а также возможности диффузии кислорода через стенку полимерной трубы. Эти композиционные трубы существуют в двух вариантах. В одном варианте алюминиевая труба помещена в середину сечения трубы из сшитого полиэтилена, а все слои соединены клеевыми прослойками. В другом варианте алюминиевая оболочка расположена близко к наружной поверхности, она защищена только тонким слоем полимера. Коэффициент линейного расширения композиционных труб ниже в пять раз по сравнению с обычными полимерными трубами, кроме того, они хорошо защищают трубопровод от диффузии кислорода. Армированные металлом, полимерные трубы хорошо гнутся и удерживают приданную им форму, поэтому из них можно монтировать сложные по конфигурации системы или всевозможные подводки, в частности, к отопительным приборам. Дискуссионным моментом в оценке армированных металлом полимерных труб является монолитность связи «полимерный материал – алюминий». Он решен далеко не у всех производителей подобных труб. Главное в трубопроводах из композиционных труб – это технология их соединения с фитингами.
Металлопластиковые трубы совмещают в себе достоинства пластмассовых и металлических. Они обладают великолепными качественными характеристиками. Металлопластиковые трубы для систем отопления экологичны, поскольку их химически инертная поверхность мешает появлению плесени и прочих вредоносных для здоровья грибков. Они не пропускают кислород и хорошо сочетаются с другими материалами. Гладкая внутренняя поверхность этих труб существенно снижает сопротивление протеканию теплоносителя, что позволяет сэкономить некоторый объем энергии.
Трубопровод из металлопластиковых труб характерен высокой коррозионной и теплостойкостью, низкой теплопроводностью и долговечностью эксплуатации. При правильном монтаже и добросовестной стране-производителе металлопластиковые трубы служат намного дольше стальных труб устаревшего образца. Гарантийный срок службы металлопластиковых труб составляет 20 лет, однако реальный срок службы достигает 30 – 50 лет.
Металлопластиковый трубопровод очень просто монтируется. Металлопластиковые трубы – это гибкий материал, способный преодолевать неровности и углы без дополнительных фасонных частей, – можно сгибать трубу под углом 90°. И сам материал, и фитинги к нему стоят дороже, чем аналогичные детали из полипропилена, поэтому металлопластиковые трубопроводы чаще всего применяют при коллекторной системе разводки, а также при устройстве теплого пола. Металлопластиковые комплектующие элементы системы отопления можно легко и быстро монтировать с помощью пресс-фитингов. Использование прессовых соединений обеспечит надежность всей конструкции, но они стоят довольно дорого.
Металлопластиковые трубы, обладающие многими достоинствами, все-таки имеют свои недостатки и ограничения – со временем они могут потечь. А также употребление при производстве металлопластикового изделия некачественного клея, что чревато последствиями негативного характера. При резких перепадах температур между внутренним металлическим и внешним полимерным слоем из-за разности в скорости расширения и сжатия могут возникнуть зазоры, они станут причиной протечек в металлопластиковых трубах. Эти недостатки представляют угрозу в случае применения таких труб для водяного отопления. Участки металлопластиковых теплосетей в тех местах, где была произведена их сварка с применением металлических разъемных фитингов, не разрешается убирать в стену здания.
Поэтому выбор труб для водяного отопления из любого материала необходимо осуществлять только после предварительной консультации со специалистом. Но последнее слово всегда остается за потребителем.
Особенности монтажа полимерных труб.
Для закрепления и фиксации двух и более пластиковых труб системы отопления применяют муфтовую сварку. Сварка своими руками пластиковых труб не составляет особого труда. Однако для ее осуществления необходимо иметь в наличии специальный сварочный аппарат, ножницы для резки пластиковых труб и насадок. Благодаря простоте применения сварочного аппарата, производящего пайку отдельных отрезков трубы в единое целое, можно быстро и качественно произвести монтаж трубопровода, получив в результате крепкую монолитную конструкцию. Пайка при условии соблюдения времени нагрева обеспечивает прочность и надежность соединения труб в системе отопления, поскольку рабочее давление и температура воды в трубах не могут вызвать разрыв такого соединения. Однако при выполнении пайки следует уделить пристальное внимание температурному режиму, поскольку полипропиленовые трубы для отопления не выдерживают нагревания более 180 °C.
Если в процессе пайки превысить допустимый лимит времени, то пластик размягчится и, деформируясь, превратится в бесформенную массу. Если же нагреву детали отвести недостаточное количество времени, то при охлаждении могут возникнуть зазоры, которые будут причиной постоянных утечек воды из системы.
Сварка полимерных труб отопления имеет свои отрицательные моменты. Температура воды в трубах отопления достигает 105 °C, поэтому температура плавления самих труб должна быть выше данного показателя. Практически все трубы из полимеров отвечают этому требованию, однако амплитуда разночтений температур для различных материалов очень велика. Вероятно, поэтому сварку пластиковых труб отопления считают максимально удобной. К сложностям работы следует отнести внимательность при работе и контроль над движениями рук или инструмента. Излишнее усилие или неправильный поворот двух деталей легко могут деформировать полезное сечение.
У армированной полипропиленовой трубы перед сваркой необходимо снять слой алюминия для достижения однородности материала при пайке. Если это условие будет нарушено, то при охлаждении в этом месте может возникнуть трещина, а температура труб отопления и рабочее давление увеличат ее размеры. Поэтому следует очень внимательно относиться к сварке как основному этапу монтажа. Элементы соединения (уголок, муфта), которые используют при сварке, дешевле, чем обжимные пресс-фитинги для соединения металлопластиковых труб.
Каждый потребитель хочет иметь регулируемое тепло, способное сочетать два условия: сохранить комфорт и сократить расходы на оплату неуклонно дорожающей тепловой энергии. Такое тепло в доме могут создать только легко управляемые отопительные приборы, которые четко реагируют на изменения температуры воздуха в помещении.
Современные отопительные приборы – главные элементы систем водяного отопления в городских квартирах и загородном жилье. Они эффективно обогревают помещение, помогая экономить энергию. Нагревательные приборы водяных систем отопления – это радиаторы, конвекторы и водяные теплые полы.
Приобретая отопительные приборы, покупатель сначала обращает внимание на их тепловую мощность. Немаловажен дизайн отопительных приборов, обычно они всегда на виду. Радиатор или конвектор могут служить таким же украшением интерьера, как стильная межкомнатная дверь, своеобразный светильник или оригинальное панно на стене.
Современный отопительный прибор должен быть приятен как внешне, так и на ощупь. В приборах водяного отопления циркулирует в качестве теплоносителя вода, температура которой приближается к 90 – 95 °C, поэтому важна безопасность – температура кожуха не должна превышать безопасный уровень 40 – 45 °C.
Радиаторы и конвекторы производят из различных материалов – стали, чугуна, алюминия или комбинации нескольких металлов (биметаллические радиаторы.
Достоинства и недостатки.
Радиатор – традиционный прибор водяного отопления, его название имеет латинские корни, в переводе слово означает «излучающий». Он отдает до 30 % теплового потока в виде излучения, оставшуюся часть – в виде конвекции. При выборе радиаторов для своего дома следует обратить внимание на такие характеристики, как.
• показатели рабочего и испытательного (опрессовочного) давления должны иметь соотношение в пределах 1,3 – 1,5.
• номинальный тепловой поток должен иметь температурный напор в пределах 70 °C, атмосферное давление порядка 1013,3 ГПа, а расход теплоносителя при его движении в приборе по схеме «сверху вниз» примерно 100 г/с.
Основные типы нагревателей теплоносителя можно разделить на установки, работающие на твердом или жидком топливе, на газе и с использованием электроэнергии.
• габариты прибора (длина, высота, глубина, межцентровое расстояние), позволяющие вписать его в интерьер помещения.
Конец ознакомительного фрагмента.
