Отопление частного дома. Трубы — виды, особенности и выбор. Металлические трубы

Автономные отопительные системы индивидуальных домов дают возможность комфортного проживания, их эксплуатация безопасна, а обслуживание не требует больших затрат времени. Но эффективная работа отопительной системы невозможна без правильно подобранного котла и трубопроводов. В проект отопительной системы входят данные по диаметру всех участков отопительного контура, определенных расчетом по исходным данным: площадь здания, которую нужно обогреть, мощность и другие характеристики котла. Но материал труб выбирает заказчик, то есть хозяин дома. При выборе труб следует учесть технологию монтажа системы и ее особенности, и не забыть об экономической стороне вопроса.

Трубы, независимо от материала, приобретают по основным критериям:

• Диаметр и толщина стенки трубы
• Параметры отопительного котла (котлов, если их более одного) системы, источники энергии
• Объем обогреваемого здания
• Схема отопления — для открытой и закрытой схемы рациональнее выбор конкретных труб (материала труб)
• Отопительный контур может прокладываться открыто, например, закрепленным на стене, или прятаться в конструкции пола или стен. Примеры — системы «теплый пол» и «теплый плинтус». Иногда разводку труб к отопительным приборам прячут в конструкцию пола из соображений эстетики дизайна. Способ прокладки трубопроводов необходимо учитывать при подборе труб. Технологии монтажа водяного теплого пола предполагают, что труба будет гнуться петлей, без залома и повреждений, и полностью сохранять заданную форму изгиба на все время эксплуатации.
• Циркуляция теплоносителя возможна как естественная — без циркуляционного насоса и принудительная, данный фактор тоже следует учесть при выборе труб
• Работа котлов и температуры на всех участках контура отопления, значения максимальных температур
• Автономная отопительная система, в отличие от централизованной, имеет встроенный блок контроля. Аварийные ситуации, последствия перепадов давления и гидроударов, в автономной системе контролируются и давление в системе стабилизируется автоматически. Но не все виды труб и разводок возможны для автономных контуров отопления.
• Способы соединений труб и арматуры в контурах системы, необходимое оборудование и навык монтажа. Например, фитинги металлопластиковых труб опрессовывают специальными пресс-клещами, с насадками соответственно диаметрам труб.

Определившись с проектным типом отопительной системы и особенностям монтажа, подходят к подбору труб и их параметров: толщина стенки, температурная стойкость и т. далее.

Виды труб

1. Трубы из металла — стальные, из нержавеющей стали, оцинкованные, медные
2. Трубы из полимеров: из сшитого полиэтилена РЕХ и полипропилена РР
3. Металлопластик (комбинированная труба)

Для выбора труб под конкретную отопительную систему нужно учесть все технические параметры изделий и реакцию материала труб на физические и химические воздействия системы.

Трубы из стали

Сегодня рынок предлагает самые современные и технологичные материалы для устройства отопительных систем, в том числе и трубы отопления. Но стальные трубы — это традиция, проверенная многолетней практикой и грамотный выбор частных строителей и домовладельцев. Стальные трубы оценены по эксплуатационным характеристикам и долговечности. Виды стальных труб, значительно отличающиеся по параметрам:

• Обычная стальная труба, материал — черная сталь
• Оцинкованная труба
• Труба из нержавеющей стали

Плюсы всех стальных труб, применяемых в отопительных системах:

1. Высокая теплопроводность стали важна для эффективной работы систем отопления. Труба нагревается при циркуляции и служит дополнительным отопительным прибором.
2. Прочность стали — гарант минимизации рисков аварий систем центрального отопления, даже при перепадах давления и гидроударах.
3. Возможность применять в системах отопления тонкостенную стальную трубу, обеспечивающую быстрый нагрев и отдачу тепла в помещения.
4. Стальные трубы герметичны для прохождения газов на сто процентов, что обуславливает эффективность замкнутого контура
5. Не все виды стальных труб доступны по стоимости, но черные и оцинкованные трубы считаются сравнительно дешевыми

Минусы стальной трубы обусловлены свойствами материала:

1. Коррозия — враг металлов, и обычная черная сталь крайне неустойчива к окислению и агрессии жидкости-теплоносителя. Оцинкованная труба служит дольше черной на полтора десятка лет. Нержавейка — исключение, эти трубы к коррозии устойчивы.
2. Стальные трубы имеют немалую массу, что приводит к удорожанию транспортировки и монтажа.
3. Жесткость стальной трубы не позволяет выполнить изгибы без специального оборудования — трубогибов. Если нужно изменить направление трубопровода, не обойтись без отвода — детали с резьбовым соединением или без него, в этом случае требуются сварные работы. Любые стыки — не только дополнительные затраты на соединение, но и участки риска, а один поворот трубы дает сразу два стыка. Автономная система работает без гидроударов и при качественном монтаже протечки от ослабления места резьбового или сварного стыка минимальны. Гнутся только нержавеющие трубы гофрированного исполнения, но и цена их значительно выше.
4. При работе электрического котла и в любом контуре, где имеется ток, сталь с ее высокой электропроводностью является фактором риска.

Стальная черная труба

Сварные водогазопроводные трубы ВГП — популярные, знакомые и единственные практически до конца прошлого века, но не стали архаизмом и применяются в наше время, хотя альтернатива черной стали и трубе с резьбовым соединением сейчас отличная — сшитый полиэтилен и полипропилен.

Основной минус этих труб — плохая коррозионная стойкость. Ржавление происходит быстро и стенки трубы снижают прочность, становятся тонкими, а внутри трубопроводов циркулируют отслоившиеся ржавые слои, засоряя жидкость-теплоноситель. Окисление изнутри трубы приводит к снижению пропускной способности контура и замедлению циркуляции — о негативе относительно общей эффективности системы обогрева можно не продолжать. Отопительные контуры из водогазопроводных труб могут преподнести неприятный сюрприз — частичную разгерметизацию в стыках и на линейных участках трубопровода. Один из методов обеспечить системе максимум условий для надежной работы долгое время — это круглогодичное заполнение контура жидкостью. Исключить проникновение кислорода воздуха внутрь трубопровода сложно, но замкнутость контура и газовая непроницаемость стали дают хорошие шансы снижения риска быстрой коррозии. Недостатков у стального черного контура много, а гарантия на нормальную эксплуатацию не больше 15 -ти лет, не если контуры смонтированы качественно, то данный срок по отзывам владельцев может быть гораздо больше, при периодических ревизиях и ремонтах.

Оцинкованная стальная труба

Тот же металл, что идет на изготовление черных труб, при покрытии цинком будет слжить намного дольше. Оцинковка не на сто процентов защищает металл от ржавления, но неплохо замедляет процесс окисления. Служат оцинкованные трубы значительно дольше обычных водогазопроводных. Способы защиты — нанесение слоя цинка горячим методом, электрогальваническим и термодиффузным.

1. Оцинковка горячим способом регламентируется нормами, а технология — погружение трубы в 400-500 -градусный расплав металла с цинком на определенное время, около десяти минут. Слой цинка толщины примерно 200 микрон покрывает трубу и снаружи и изнутри. Надежность и устойчивость трубы после горячей оцинковки высокая.
2. При оцинковке электрогальваническим методом используется электролиз. Осаждение ионов цинка равномерное, но адгезия со сталью невысока, а слой всего 20-40 микрон, причем характеристика защиты сильно зависит от примененной химии. Защита трубе гарантирована на срок около пяти лет, затем трубу можно считать обычной черной трубой. Кроме того, цинк от гальваники остается токсичным весь срок службы трубопровода, и для жилого помещения данный вид труб — это очень плохой выбор.
3. Высокую защиту дает оцинковка термодиффузным методом — технология предусматривает высокие температуры, до 500 град, а слои защиты имеют высокую твердость. Обрабатывают этим недешевым методом самый уязвимый участок трубопровода. Толщина защиты зависит от минут обработки. Возможна сварка подобных труб, причем испарения цинка не происходит, в отличие от технологии сварки труб, оцинкованных горячим методом и электрогальваникой.

Соединяют оцинкованную трубу сваркой и на резьбе, и все фитинги также должны быть оцинкованными, иначе пропадает смысл защиты. Оцинкованная труба пригодна и достойно служит в централизованных отопительных системах с рисками гидроударов и при высоких температурах, если контур смонтирован качественно.

Минусы оцинкованной трубы:

1. После сварки появляются участки с риском быстрой коррозии, поскольку цинк испаряется (кроме дорогих труб, оцинкованных термодиффузными методами)
2. По стоимости оцинкованная труба обогнала не только черную, но и полимерную, и комбинированную

Нержавеющая сталь и труба

Достоинств у данных труб масса — долговечны в полном смысле слова. Качественный монтаж и комплектующие — и контуры будут работать практически вечно.

Как и все остальные стальные трубы, нержавеющая труба бывает сварная и бесшовная. Любой стык — это ослабление конструкции, тем более линейный стык, но для автономной системы отопления шовную трубу применяют, поскольку финансовый вопрос важен. Бесшовная труба намного дороже, но и значительно надежнее. Соединения нержавеющих труб и фитингов сварные и резьбовые.

Плюсы нержавеющих труб:

1. Инертны к агрессии среды, воде и жидкостям-теплоносителям, внутренняя и наружная коррозия трубопровода исключена.
2. Легированная сталь более устойчива к механическим воздействиям, в том числе перепаду давления и гидравлическим ударам.
3. Высокая стоимость нержавеющей трубы и сложности монтажа не делают этот уникальный вид разводок популярным для частного домостроения. Но есть более выгодный вариант — гофрированная нержавеющая отопительная труба. Плюсы гофрированного варианта:
4. Уникальная система фитингов, упрощающая монтаж и обеспечивающая высокое качество и герметичность. Инструменты для монтажа — обычные газовые ключи и компактные труборезы.
5. Не каждый контур можно монтировать из недорогих полимерных труб, но термостойкость стальных гофрированных с рабочей температурой более ста град дает возможность устройства контура, работающего даже в экстремальных условиях.
6. Изогнуть гофру просто, можно выполнить сложные изгибы, если это нужно, причем труба сохранит конфигурацию без малейшей деформации — для участков трудного доступа и поворотов это качество уникально. Радиусы сгиба труб, конечно, не любые — диаметр вносит ограничение. Отводы в контуре с гофрированной трубой отменяются, и это значительно нивелирует высокую стоимость труб.

Минусы гофрированной нержавеющей трубы:

1. Гофротруба не выдерживает конкуренции ни с бесшовной, ни даже со сварной нержавеющей трубой по устойчивости к температурным перепадам.
2. Не в каждой комнате возможен гофрированный трубопровод, например, в детских и в комнатах с высокой проходимостью это может быть опасно. Гофротруба слишком легко гнется, даже при случайном механическом воздействии.
3. Гофротрубы боятся кислоты и щелочи, возможна потеря герметичности

Медная труба для отопительной системы

Для автономной системы отопления медная труба — хороший выбор, хотя бы в плане эстетики: вид очень престижный, даже красивый. Но минусы у решения устроить медный трубопровод все же имеются. Два вида медной трубы — отожженная и не отожженная, различаются по свойствам и надежности значительно.

Не отожженная труба имеет высокую прочность и рассчитана на давление до 390 МПа, но гибкость трубы недостаточна. После отжига металла — стандартного нагрева до высоких температур и фазы охлаждения, получается отожженная медная труба. Потеря в прочности огромна, и итоге стенка трубы выдержит не более 20 МПа, но теперь имеется хорошая пластичность и дополнительно — труба приобрела стойкость к резкому температурному перепаду.

Соединяют медную трубу тремя способами:

• Капиллярная пайка — надежное соединение. Нужны горелка, припой для меди и конечно, навык в работе.
• Компрессионные фитинги — опрессовку делают специальными прессовыми клещами, имеющими насадки. Стык получается неразъемный и герметичный.
• Соединение на резьбе и развальцовка — не абсолютно надежный стык, и не выдерживает сравнения с первыми двумя методами. Поэтому для спрятанных в полы и стены трубопроводов данное соединение ни используют, но для открытого контура, где есть возможность контроля, этот легкий и быстрый метод применяют.

Плюсы медной трубы для отопительного контура:

1. Плотность меди дает возможности снижать толщину стенки трубы без снижения прочности, что дополнительно снижает массу и общую стоимость монтажа, и упрощает монтаж.
2. Теплопроводность лучше чем у стали — комнаты нагреваются быстро, а труба служит дополнительным отопительным прибором.
3. Стойки к высокой температуре. Возможно нормальное функционирование медного трубопровода в экстремальных для других видов труб условиях — температурах свыше 110 град. Медь выдержит, даже если ее нагреть на полтысячи градусов, хотя и недолгое время.
4. Внутри медная труба очень гладкая, это обусловлено особенностями технологии производства. Результат — минимизация гидравлических сопротивлений при прохождении жидкости-теплоносителя. Еще плюс — снижены риски отложения и осадка веществ внутри труб.
5. Медь пластична, что обуславливает легкие способы обработки — возможен небольшой изгиб, шлифовка стыков, резка и пайка.
6. Качественная медная труба переносит и заморозку и оттайку без риска разгерметизации. Это обусловлено пластичностью данного металла.
7. Тепловое линейное расширение медной трубы сравнительно невелико
8. Экологическая чистота меди — серьезный плюс для выбора этого материала

Негативные моменты, которые нужно знать и учитывать при выборе труб:

1. Всем известна несовместимость меди с металлами, один из которых — алюминий. Даже при транспортировке данных металлов рядом возможны необратимые изменения и полная потеря качеств — электрохимические реакции протекают быстро. При работе в системе меди и алюминия и их контакте, если предположить возможность настолько безграмотного монтажа — газоотделение вероятнее всего порвет трубу, если не установлен клапан. Комбинировать с медью лучше всего латунь, как советуют специалисты. Если фитингов и переходников из родного металла пробрести не удалось, то латунный вариант предпочтителен.
2. Медь очень прочная, но мягкая и пластичная. Если в среду теплоносителя попадает твердая фракция, песок или осадок — то будут царапины на внутренних стенках трубы. Установка механических фильтрах в контур отопления из медных труб — необходимость, абразивы должны быть задержаны и не попадать в медный трубопровод. Но данные рекомендации излишни — любая система с любой трубой должна иметь грязевик, и все схемы отопления это подтверждают.
3. Для меди опасны токи Фуко (вихревые и наведенные токи), а в закрытых контурах они возможны. Негатив может быть серьезный — разгерметизация.
4. Медь отлично проводит электричество, и следует особое внимание уделить мерам безопасности — грамотно заземлить контур и установить в системы диэлектрические прокладки.
5. Монтаж медного трубопровода непрост и недоступен неспециалисту, кроме того, чтобы соединить отдельные элементы, нужно иметь оборудование.
6. Медь мягкая и боится резких ударов, трубопровод следует защищать и ограждать от случайного механического воздействия, поскольку возможны порывы трубы.
7. Дорого обходятся и сами медные трубы, и фитинги, и переходники — медные или латунные, и квалифицированный монтаж. Медную трубу и комплектующие легко помять и испортить, и без опыта работы монтировать медные контуры специалисты крайне не рекомендуют. А работа специалиста ценится дорого.

Оценив уникальные качества меди и неизбежные минусы, можно сделать вывод — разводка от котла, защищенная в помещениях котельных от риска случайно воздействия, предпочтительна и выгодна — такие вложения дадут хороший экономический эффект. Но при этом основную протяженность контуров делают из трубы другого вида, при условии совместимости с медью. Еще один минус медных трубопроводов — изделия должны быть высокого качества. При наличии в контуре участка с несовместимостью металлов или недостаточно качественных фитингов — можно ожидать неприятного сюрприза в виде выхода из строя отопительной системы уже через один — два года. Медь исключительна по качествам, но и по цене, и выбор делают, оценив все параметры.