Трубы для отопления: разнообразие материалов и технология монтажа

При возникновении необходимости в организации систем отопления или их реконструкции в целях более экономного и эффективного нагрева помещения рекомендуется грамотно выбирать не только отопительные котлы, но и трубы.

При обустройстве греющей системы в многоквартирных домах в обязательном порядке должны быть соблюдены требования СНиП и ГОСТ, в которых указываются оптимальные технические характеристики и срок службы оборудования.

Для комфортного микроклимата очень важно правильно выбрать систему отопления. В зависимости от количества теплопроводов выделяют однотрубную, двухтрубную, трехтрубную и четырехтрубную систему.

Однотрубная система позволяет значительно сэкономить материал и легко производить монтаж. При этом отопительные батареи присоединяются последовательно, в системе образуется избыточное давление и вертикальный розлив.

Двухтрубная система распространена довольно широко благодаря таким преимуществам, как простота работы. Она используется при организации и центрального, и автономного теплоснабжения.

Трехтрубная система считается наиболее оптимальной, включает в себя экран с источником тепла, насос циркуляционного типа, нагревательное устройство.

Четырехтрубную систему применяют только в многоэтажных отелях и жилых помещениях.

Теплопроводы при организации теплоснабжения располагают под ламинатом и в стене.

Раньше в отопительных контурах применялись теплопроводы в основном из стали. На сегодняшний день рынок строительных материалов пестрит довольно широким ассортиментом разновидностей материала. Производители обычно не раскрывают правду покупателям о том, как тот или иной материал поведет себя в конкретной ситуации. Поэтому необходимо иметь некоторые представления о разновидностях труб, какие из них лучше использовать для отопления закрытого и открытого типа.

Трубы изготовляются из таких материалов, как:

• металлы: сталь, «нержавейка», медь;
• полимеры: сшитый полиэтилен (РЕХ), полипропилен (РР), поливинилхлорид (ПВХ);
• комбинированные: металлопластик.

Трубы из полипропилена, армированные стекловолокном, ввиду их многочисленных преимуществ стали наиболее востребованными для организации теплоснабжения.

Выделяют несколько видов полипропиленовых труб:

• РР-Н – пропиленовый, устойчивый к повышенным температурным режимам, что позволяет устанавливать их для контуров водоснабжения;
• РР-В – применяются при организации отопления, где максимальная температура теплового носителя менее 50 градусов;
• PPRC – труба состоит из нескольких слоев, а посередине – армированный слой. Монтируется в контуры теплоснабжения при температуре теплового носителя более 50 градусов.

Преимущества материала:

• высокая эластичность, которая предотвращает разгерметизацию трубы;
• отсутствие коррозионного износа;
• стойкость к химическому воздействию, то есть полипропилен не взаимодействует ни с какими веществами, входящими в состав теплоносителя;
• быстрота и простота установки;
• богатый ассортимент доборных элементов;
• небольшой вес;
• диэлектрические свойства;
• хорошая звукоизоляция;
• доступная стоимость.

Необходимо иметь в виду и минусы полипропиленовых изделий:

• при отсутствии армирующего слоя снижается стойкость к повышенному температурному режиму и гидроударам;
• нет возможности их отремонтировать;
• при некачественном монтаже теплоноситель будет циркулировать нестабильно.

Чугун использовался на протяжении многих лет при создании различных по назначению изделий. На сегодняшний день имеются различные материалы, которые по эксплуатационным характеристикам превосходят чугун.

Несмотря на это, данный материал применяется при организации отопительных контуров благодаря неоспоримым преимуществам:

• высокая прочность, то есть возможность выдерживать достаточно большое давление в системе;
• отсутствие коррозионного износа оборудования, так как чугун менее химически активен;
• длительный срок службы;
• сохранение первоначальных свойств на протяжении нескольких десятилетий;
• износостойкость;
• небольшое температурное расширение;
• пожаробезопасность материала;
• широкий ассортимент изделий;
• относительно невысокая цена по сравнению со стальными трубами.

Следует отметить и отрицательные стороны материала:

• хрупкость, несмотря на высокую прочность;
• большой вес, что усложняет монтажные работы и транспортировку;
• наличие шероховатостей на поверхности, что увеличивает гидравлическое сопротивление и появление налета и засоров;
• сложность обработки.

Трубы из меди преимущественно используются при организации автономного теплоснабжения благодаря своим особенностям.

Выделяют отожженные и не отожженные медные изделия. Вторые более прочны и устойчивы к избыточному давлению вплоть до 400 Мпа. При этом гибкость у них очень низка. Поэтому для изменения характеристик изделия приходится предварительно его накалять и охлаждать. Процесс получил название отжиг, и в результате данного процесса получают отожженные изделия.

К плюсам труб из меди для отопительных контуров можно отнести:

• тонкие стенки при небольшом весе труб, что значительно облегчает их установку;
• хорошая теплопроводность, которая обеспечивает быструю скорость нагрева;
• устойчивость к высоким температурным режимам;
• отсутствие шероховатостей внутри труб, благодаря чему снижается гидравлическое сопротивление при движении теплового агента, а также риск образования отложений;
• легкая обработка изделий благодаря высокой пластичности материала;
• надежная защита от попадания кислорода, который может окислить внутренние стенки труб;
• невысокий коэффициент теплового расширения;
• это экологически безопасный материал.

У медных труб, несмотря на большое количество преимуществ, имеются и существенные недостатки:

• Несовместимость с некоторыми элементами, например, с алюминием. В результате их взаимодействия в трубе образуется большой объем газообразного продукта. Если в контуре отсутствуют штуцера для выпуска газа, труба может в любой момент лопнуть.
• Механическое истирание внутренней поверхности труб при наличии в тепловом носителе твердых частиц. Поэтому в контур необходимо монтировать фильтрующие элементы.
• Образование вихревых токов, нарушающих герметичность труб.
• Проводник электротока. Необходимо заземлять систему и монтировать диэлектрические прокладки.
• Неустойчивость к ударам.
• Высокая цена изделий.

Большинство покупателей предпочитают проверенные временем стальные трубы, несмотря на появление более совершенных материалов. Такой материал, как сталь, обладает хорошими эксплуатационными свойствами, долгим сроком службы. Однако только при качественном монтаже и соблюдении всех требований производителя можно добиться долговечности и безаварийной работы труб.

Сами же стальные трубопроводы подразделяются на оцинкованные, из «нержавейки» и из черной стали. Каждый из них обладает отличительными особенностями.

Также трубы могут быть сварены или цельнотянуты, которые выпускаются на специальных установках и выполняются цельными. Сварные трубы изготовляются из листов металла методом сшива.

Среди положительных характеристик труб из стали можно отметить:

• Высокая теплопроводящая способность является наиболее важным фактором при теплоснабжении жилых помещений. При циркуляции теплоносителя, нагреваясь, они сами выделяют тепловую энергию, тем самым функционируя как отопительное устройство.
• Высокий уровень прочности позволяет выдерживать большие изменения давления в отопительной системе.
• Незначительное тепловое расширение обеспечивает возможность применения тонкостенных трубопроводов, которые нагреваются в максимально короткое время и передают тепло помещению.
• Хорошая герметизация, которая обеспечивает эффективное отопление.
• Невысокая цена играет важную роль в том случае, когда бюджет на организацию отопительной системы небольшой.

К отрицательным сторонам стальных труб можно отнести:

• Коррозионный износ. Обычная сталь часто подвергается окислению и влиянию агрессивных факторов окружающей среды. Оцинкованные варианты служат на 15 лет больше, чем обычные, благодаря цинковому покрытию, который, в свою очередь, обеспечивает защиту от коррозионного воздействия.
• Сложность транспортировки и установки в результате большого веса изделия.
• Нет возможности гнуть трубы без специальных инструментов. Во время стыковки трубопроводов возникает необходимость в специальных отводах с резьбовыми соединениями.
• Электропроводящие свойства оказывают значительное влияние при установке отопительного контура к электрическому нагревательному оборудованию.

Изделия из черной стали вплоть до конца прошлого столетия монтировались повсеместно во все отопительные контуры. Они обладают наиболее значимым недостатком – подверженностью к коррозионному износу. Это зачастую приводит к истончению стенок труб и потере первоначальной прочности. В системе возникают окислительные реакции, приводящие к образованию отложений на стенках, в результате чего ухудшается пропускная способность и движение теплового агента. Все это уменьшает производительность отопительной системы.

Немаловажным моментом, с которым встречаются домовладельцы, является разгерметизация труб на местах стыковки деталей. Только при грамотной эксплуатации конструкции можно добиться ее долговечности. Например, в отопительном контуре всегда должен находиться теплоноситель во избежание попадания внутрь трубы кислорода, который ускоряет воздействие коррозии, увеличивает объем отложений.

Оцинкованные трубы покрываются специальным защитным слоем, который призван защитить поверхность от окисления, что позволяет значительно увеличить срок службы конструкции. Однако следует знать, что покрытие только замедляет образование коррозии, но не гарантирует полную защиту от данного явления.

Оцинкованные варианты труб по долговечности и устойчивости к коррозионному износу превосходят изделия из черной стали, но и стоят они на порядок выше.

Защитное покрытие на поверхность изделия наносится по нескольким технологиям:

• Горячая оцинковка подразумевает погружение изделия в цинковый сплав с температурой около 450 градусов на 10 минут. При этом стенки трубопровода покрываются защитным слоем толщиной до 200 мкм. Данный способ позволяет получить надежные и устойчивые к коррозии трубы.
• Электрогальванический способ заключается в электролизе, при котором ионы цинка образуют осадок на стенках труб под воздействием электротока. В данном случае толщина защитного состава составляет не более 30 мкм, но он будет равномерно распределен по всей поверхности трубы. К недостаткам данной технологии можно отнести небольшую адгезию, поэтому гарантийный срок службы труб составляет около 5 лет. Другой немаловажный минус технологии – токсичность, что ограничивает использование таких труб в жилых помещениях.
• Термодиффузионная технология обеспечивает высокую степень защиты. В данном случае защитный слой наносится на трубы при 470 градусах. Он обладает достаточной твердостью и наносится на особо слабые участки трубопровода. Толщина слоя зависит от времени обработки изделия.

К наиболее важным недостаткам оцинкованных изделий следует отнести:

• разрушение защитного слоя при сварке с образованием коррозии;
• ценовая политика оцинкованных изделий на порядок выше, чем труб из черной стали.

Трубы из «нержавейки» обладают большим количеством преимуществ, среди которых следует отметить максимальную долговечность. Изготовляются они как сварными, так и бесшовными. Последние отличаются более высоким уровнем надежности и долговечности при более высокой стоимости.

К преимуществам изделий из нержавеющей стали относятся:

• Отсутствие реакции с агрессивными компонентами теплового агента и влаге. Это значит, что нет очагов для возникновения коррозии.
• Устойчивость к механическим дефектам благодаря легирующим компонентам, а также стойкость к гидравлическим ударам.

Несмотря на перечисленные положительные особенности изделий из нержавеющей стали, они используются редко из-за баснословной цены и высокой трудоемкости при установке.

Металлопластиковые трубы очень востребованы среди потребителей благодаря отличным эксплуатационным особенностям. Они выпускаются диаметром 16-63 мм при толщине стенок до 3 мм. Изделия прекрасно выдерживают максимальную температуру теплоносителя до 95 градусов. Они состоят из нескольких слоев, что позволяет выдерживать большие нагрузки, образуемые в отопительном контуре.

Основным преимуществом полимерных изделий считается его гибкость, что позволяет упростить и удешевить их установку, так как можно обойтись без дополнительных отводов и доборных деталей.

К другим не менее важным достоинствам можно отнести:

• устойчивость к высокой температуре;
• возможность комбинирования со стальными изделиями;
• гладкость внутренней поверхности позволяет избежать отложения;
• гибкость и эластичность;
• возможность установки своими руками.

Минусы изделий из металла и пластика:

• низкая устойчивость к низким температурам, ультрафиолетовым лучам;
• для соединения труб можно использовать только надежную опрессовочную стыковку.

Данные трубы являются достаточно экономным вариантом.

К достоинствам также следует отнести:

• Простота монтажа. При этом нет необходимости в дорогостоящем оборудовании, нужны лишь труборез и газовый ключ.
• Рабочая температура более 100 градусов позволяет их устанавливать в тех случаях, когда по температурному режиму недопустимы полимерные изделия.
• Легко гнутся и сохраняют изгиб. Это важно при монтаже в труднодоступных участках и на поворотах.
• Экономия на доборных элементах благодаря высокой гибкости материала, легко гнутся.
• Потеря герметичности при попадании на трубы концентрированных сред.

Необходимо упомянуть и об отрицательных сторонах гофрированных (ребристых) труб:

• неустойчивость к температурным колебаниям по сравнению со сварными или бесшовными вариантами;
• меньшая устойчивость к механическому воздействию, в результате чего такие изделия не рекомендуется выбирать для детских комнат;
• потеря герметичности при попадании на поверхность концентрированных веществ.

Трубы из сшитого полиэтилена, или РЕХ-трубы, устанавливаются для организации и холодного, и горячего водоснабжения. Трубы под маркировкой РЕХ применяются в контурах центрального и автономного теплоснабжения.

Материал производится в четырех разновидностях, которые отличаются между собой методом сшивки. От данной технологии зависит качество, эксплуатационные свойства и ценовая политика труб.

Сшитый полиэтилен обладает целым рядом достоинств:

• устойчивость к ударам;
• эластичность;
• простота монтажа и транспортировки благодаря небольшому весу;
• устойчивость к большим температурным напряжениям;
• экологическая безопасность;
• стойкость к агрессивному химическому воздействию;
• отсутствие риска образования засоров благодаря гладкости поверхности;
• устойчивость к коррозионному износу и растрескиванию;
• срок службы составляет более полувека;
• устойчивость к солнечным лучам;
• диэлектрические, шумоизоляционные свойства;
• восстановление первоначальной формы при деформации.

Отрицательные характеристики:

• высокая цена по сравнению с полипропиленовыми трубами;
• сложность установки в результате кривизны, поэтому их нужно выпрямлять, фиксируя на поверхности хомутами.

Для полного обустройства отопительной системы самостоятельно необязательно искать необходимые материалы и инструменты. Большинство распространенных вариантов выпускаются производителями с хорошей репутацией, которые помогут с выбором оптимальных изделий.

Наиболее востребованными являются:

• Valtec;
• Rehau;
• Uponor;
• Tece;
• Best;
• Ekoplastik;
• Tebo.

От критериев выбора труб по ГОСТ и СНиП зависит эффективность нагрева помещения.

К ним относятся:

• Сечение трубы.
• Теплопроизводительность нагревательного оборудования и тип используемого топлива для котла.
• Площадь отапливаемого помещения.
• В зависимости от того, какая отопительная система выбрана (закрытого или открытого типа) подбираются определенные модели труб.
• Тип теплоносителя (от которого зависит коррозионный износ теплопроводов. В данном случае оптимальным выбором станут трубы из нержавеющей стали).
• Открытая или спрятанная прокладка контуров также немаловажна при выборе труб. Первый способ подразумевает закрепление на поверхности стены, а при втором способе трубы вмуровываются в пол или стену. Она рекомендуется для установки в отопительных системах «теплый пол».

• Наличие насосного агрегата, а также способ передвижения теплового агента (принудительная или естественная циркуляция).
• Температурный режим отопительного контура.
• Максимальное давление, образуемое в системе. Данный фактор имеет огромное значение в случаях с частыми перепадами давления и гидравлическими ударами. Автономное отопление предполагает автоматический контроль за любыми изменениями, и, как правило, стабилизацию параметров. Однако не все виды труб рекомендуется устанавливать в автономных контурах.
• Наличие насоса, то есть принцип работы теплоносителя принудительный или естественный.
• Разность температур на различных участках трубопровода.
• Способ соединения труб в отопительную систему. С некоторыми видами труб приходится работать только со специальными инструментами и только при наличии навыков работы.

Заменить старую разводу системы отопления довольно просто. Для монтажа трубопровода самостоятельно необходим набор инструментов и небольшие технические навыки.

В набор специальных инструментов входят:

• сварочный агрегат;
• труборезка;
• шейвер;
• фаскосниматель и калибратор;
• насадки для нагрева спаиваемых частей.

Также для установки трубопровода понадобится разводной ключ, фломастер и рулетка.

Соединение труб отопления производится различными методами, которые напрямую зависят от материала изделия.

При использовании полипропиленовых труб маленького диаметра (до 6,3 см) применяются следующие методы стыковки:

• раструбная сварка;
• муфтовая сварка.

В случае с трубами большего диаметра применяют стыковочную и муфтовую сварку с использованием подходящих по размеру фитингов.

Трубы из металлопластика и РЕХ-трубы соединяются по единому принципу с использованием компрессионных фитингов и пресс-фитингов. Изделия из стали соединяются такими способами, как резьбовой, сварочный, муфтовый и фланцевый.

Медные трубы стыкуются разборным и неразборным методом. В первом случае применяются фланцевые соединения, резьба, автоматические фитинги. Во втором прибегают к прессовке, пайке и сварке.

Начальный этап работ в квартире многоэтажного дома включает в себя составление расчета и плана будущего отопительного контура. При этом разрабатывается чертеж с обозначением длины трубопровода, расположение отопительных радиаторов, батарей, углов и диаметров деталей. Когда организация отопления проводится до отделки, разметку можно делать на стене.

Установка труб производится по следующему плану:

• разметка нужной длины изделия и отрезка;
• устранение дефектов;
• стыковка труб и фитингов;
• установка труб на стену – обвод;
• подключение отопительных устройств.

По принципу подключения нагревательного оборудования существует несколько видов разводки:

• коллекторная – к стояку подключается прямой и обратный трубопровод;
• тройниковая – к каждому стояку подключается несколько батарей;
• однотрубная – один нагревательный агрегат подключается к одному стояку, накладка подходит для квартир с общей площадью менее 150 м2.

Изделия из сшитого полиэтилена монтируются пресс-фитингами и оборудованием для прессовки. При этом нужно приобрести калибровочный инструмент, кабель-канал и хомут.

Металлопластиковые изделия стыкуются с применением обжимных фланцев разводным и газовым ключом. Отрезка труб производится специальными ножницами и затем они калибруются с устранением дефектов.

Полипропиленовые трубы стыкуются при помощи муфт, фитингов и паяльника. В последнем случае понадобится розетка для подключения паяльника в работу.

Металлические трубы лучше доверить профессионалам. Они с помощью сварки грамотно смонтируют трубы отопления.

Как выбрать трубы для отопления, показано в видео.