Металлические трубы для отопления — характеристики и применение гофры, варианты монтажа и ответы на популярные вопросы

• Тех характеристики, преимущества и недостатки
• Использование гофры
• Расчеты
• Популярные вопросы и ответы на них
• Кратко о стоимости где купить
• Монтаж и крепление
• Сварка
• Соединение металлических и пластиковых труб
• Стыковка фитингами
• Видео

Создание отопительного контура является достаточно сложной задачей. Для ее решения традиционно используют металлические трубы. Они обладают отличными эксплуатационными характеристиками. Несмотря на появление полимерных аналогов конструкции из металла не теряют своей популярности. Поскольку они выдерживают высокие температуры и обладают высокими показателями прочности.

Тех характеристики, преимущества и недостатки

Свойства изделий из стали зависят от множества факторов. В их число входит методика производства и характеристики используемой марки стали. Продукция разделяется на сварную и цельнотянутую. Первая разновидность соединяется путем выполнения сварных работ. Второй вариант производится с помощью специальных станков.

Ключевые преимущества продукции заключаются в:

1. Доступности. Цена металлических труб для отопления относительно небольшая.
2. Высокой прочности. Контуры со значительным показателем внутреннего давления сооружают исключительно из стальных каналов.
3. Хорошая газовая герметичность. Данный показатель у рассматриваемых изделий очень высокий. Он играет важнейшую роль при сооружении отопительного контура.

   

   Читайте также:  Намотка льна на резьбовые соединения с пастой
4. Небольшой показатель теплового расширения. Поэтому для обустройства системы отопления нет необходимости применять толстостенные конструкции.
5. Значительная теплопроводность. Металл отдает значительное число тепла в окружающую среду. Поэтому с помощью стальных изделий можно сделать отопительную систему даже без применения радиаторов.

У металлических каналов есть также и недостатки. Их нужно обязательно учитывать при обустройстве трубопроводов.

К минусам рассматриваемой продукции относится:

1. Высокий показатель электропроводности. Это накладывает определенные ограничения при обустройстве отопительного контура на основе электрокотла.
2. Значительная жесткость. Сделать изгиб конструкций можно только посредством воздействия высокой температуры. Для монтажа системы нужно применять специальные фасонные части.
3. Большой вес. Это усложняет транспортировку и монтаж конструкций.
4. Низкая стойкость к коррозийным процессам. Чтобы избежать проблем вызванных окислением, желательно применять оцинковку или нержавейку.

Изделия из черной стали

Существует несколько разновидностей металлических каналов.

Они могут быть сделаны из таких видов стали:

• черной;
• нержавеющей;
• оцинкованной.

Изделия из черной стали пользовались большим спросом во второй половине прошлого века. Как правило, для создания отопительного контура применялись водогазопроводные электросварные конструкции.

Их свойства регламентируются гос. стандартом 3262-75.

Ниже можно ознакомиться с таблицей размеров труб.

На сегодняшний день популярностью пользуются конструкции с диаметром от шести до ста пятидесяти миллиметров. Существуют изделия и с большим размером сечения.

Ключевой недостаток изделий из черной стали заключается в слабой устойчивости к коррозийным процессам. В результате окисления внутри изделий возникают хлопья ржавчины и разнообразные нежелательные отложения. Все это негативно отражается на пропускную способность каналов.

Стоимость таких конструкций достаточно низкая. Но длительность их эксплуатации также оставляет желать лучшего.

Изделия из оцинковки обладают стойкостью к возникновению ржавчины. Поэтому длительность их эксплуатации существенно выше, чем у предыдущей разновидности продукции. Причем слой цинка лишь замедляет процессы окисления.

Оцинкованные каналы обладают более приемлемыми характеристиками для создания отопительных контуров. Они выдерживают перепады давления и воздействие высоких температур. Отлично подходят для создания центрального отопительного контура. Для обустройства автономных систем на основе газовых котлов будет разумнее применять конструкции, сделанные из полимерных материалов.

У оцинковки есть и недостатки. Во время проведения сварных работ слой цинка нарушается. Поэтому в этом месте неизбежно возникнет ржавчина, что крайне негативно отразится на работе всей системы. Кроме того, оцинкованные каналы обладают более высокой стоимостью, чем изделия из черной стали или полимеров.

Нержавейка является одним из лучших вариантов для обустройства отопительных трубопроводов. Такие конструкции долговечны. Они обладают высокой стойкостью к процессам окисления и значительным запасом прочности. Из минусов следует выделить сложность монтажа таких каналов и высокая стоимость.

Стальные трубы

Еще недавно стальные трубы были на пике своей востребованности. Но уже сегодня их потеснили полимерные и ППР трубы. Однако, они по сей день применяются в системах отопления и упомянуть их было бы не лишним.

Преимущества стальных труб:

• Хорошее соотношение цена-качество
• Малое линейное расширение
• Высокая прочность

Недостатки стальных труб

• Трудоемкий монтаж. Требуется сварочный аппарат
• Нельзя прятать трубы в стену. Все работы проводятся по наружке
• Массивные и тяжелые. Довольно сложно осуществлять монтаж одному человеку

Использование гофры

Гофрированные конструкции из нержавеющей стали являются хорошим материалом для обустройства отопительных систем в частном доме или квартире. Изделия могут обладать диаметром от пятнадцати до тридцати двух миллиметров. Под заказ может быть изготовлена гофра с большим значением сечения.

Рассматриваемая продукция выдерживает воздействие температур в широком диапазоне. Гофра может применяться при температурном режиме от -40 до +800 градусов. При очевидно, что в таких условиях данные конструкции не применяются. Пластиковые фитинг, применяемые при монтаже, выдерживают температуру до ста десяти градусов.

Гофрированные конструкции характеризуются высокой стойкостью к физическим повреждениям и перепадам давления. Подобные изделия выдерживают воздействия до пятидесяти атмосфер. При этом показатель рабочего давления составляет пятнадцать атмосфер.

Отметим, что гибкие изделия обладают абсолютной кислородонепроницаемостью. При этом значение коэффициента шероховатости составляет всего 0.008. Если соблюдать правила использования данных конструкций, их длительность эксплуатации составит не менее двадцати лет.

Использование гофры имеет ряд преимуществ.

К ним относится:

• экологичность изделий;
• длительный срок эксплуатации;
• значительная длина мерных отрезков, позволяющая создавать без фитингов участки с высокой протяженностью;
• небольшая шумность;
• малая масса;
• простота монтажа;
• стойкость к плесени и грибкам;
• отличная гладкость внутренних стенок, обеспечивающая высокую проходимость каналов;
• стойкость к перепадам температуры и давления;
• высокие антикоррозийные свойства и инертность к воздействию химических веществ;
• хорошая теплоотдача;
• значительная прочность;
• идеальная гибкость конструкции.

Благодаря превосходным техническим характеристикам гофра получила самое широкое применение при обустройстве отопительных систем. Однако стоит помнить и о недостатках рассматриваемой разновидности стальных труб. К ним относится:

• необходимость обеспечения защиты от электрохимических коррозийных процессов;
• тонкость конструкции и ее слабая устойчивость к физическим воздействиям (нужно устанавливать специальный защитный короб);
• высокие показатели теплоотдачи;
• способность накапливать грязь в углублениях между ребрами гофры;
• значительная стоимость.

Критерии выбора труб для отопления частного дома.

Прежде чем начать выбирать трубы следует задать себе несколько вопросов:

• Как будет устанавливаться трубопроводная система — на поверхности или внутри.
• Какая будет мощность создаваемого давления.
• Отопительная система будет автономна или централизованна.
• Циркуляция внутри системы будет принудительна или самотечна.
• Какие максимумы температур возможны
• Конфигурация оборудования.

После учёта всех вышеперечисленных факторов можно приступить к подбору материалов для труб, наиболее подходящих для ваших условий.

Расчеты

Чтобы создать отопительную систему нужно рассчитать необходимую мощность труб. От этого будет зависеть надежность системы. Важно, чтобы в зимний сезон все комнаты в частном доме или квартире отапливались равномерно. Этого можно добиться установив каналы достаточного диаметра. Чтобы узнать необходимый размер сечения нужно использовать следующую формулу: D = sqrt ((314∙Q)/ (V∙DT)).

Ниже вы узнать, что означают указанные переменные:

• sqrt – корень квадратный;
• DT – это разность температурного режима, на входе и выходе;
• V — скорость движения носителя;
• Q — тепловой поток;
• D – показатель внутреннего диаметра.

Для упрощения расчетов можно воспользоваться соответствующей таблицей. Она позволит сэкономить время.

Как рассчитать сечение труб для теплоснабжения

Прежде чем приступать к определению диаметра трубопровода, стоит детально разобраться с самим понятием «диаметр». Применимо к трубам отопления принято говорить о нескольких интерпретациях данного термина:

• Внешний диаметр. Параметр, необходимый при проектировании системы. Складывается из внутреннего диаметра и толщины стенок.
• Внутренний диаметр. Определяет пропускную способность трубопровода.
• Номинальное значение проходного отверстия трубы. Показатель, используемый при маркировке пластиковых изделий.

Это важно! Маркировка стальных и чугунных труб устанавливается по внутреннему сечению, медных и металлопластиковых – по внешнему.

Довольно часто диаметр труб указывается в дюймах. Перевести их в более привычные для нас миллиметры просто – в одном дюйме содержится 25,4 мм.

Расчёт тепловой мощности системы

Для небольших стандартных систем отопления вполне возможно обойтись без сложных вычислений. Здесь будет достаточно придерживаться нескольких несложных правил:

• Для контуров с естественной циркуляцией оптимальным диаметром труб станет значение 30-40 мм.
• В системах с принудительной циркуляцией теплоносителя стоит предпочесть трубы меньшего диаметра. Это позволит обеспечить оптимальные значения скорости и давления потока жидкости.

Если требуются точные расчеты, можно призвать на помощь готовые специальные программы, либо произвести вычисления по формулам. В первую очередь, определяется тепловая мощность системы: Q = (V*∆t*K)*860.

• Q – тепловая мощность, кВт/ч,
• V – объем отапливаемого помещения, м3,
• ∆t – усредненный показатель разницы температур в помещении и на улице, ⁰С,
• К – коэффициент тепловых потерь,
• 860 – постоянный поправочный коэффициент для перевода рассчитанных показателей в формат кВт/ч.

Все множители могут быть легко подсчитаны, с достаточной долей достоверности. Некоторые вопросы может вызвать только определение коэффициента К.

Его значение зависит от уровня теплоизоляции дома или помещения, для которого ведутся расчеты.

Цифры могут быть такими:

• К=3-4. Здание с минимальным уровнем теплоизоляции.
• К=2-2.9. Облицовка фасада кирпичом.
• К=1-1.9. Средний уровень теплоизоляции.
• К=0.6-0.9. Качественное утепление современными материалами.

Рекомендуем ознакомиться: Как методом холодной сварки отремонтировать трубы с горячей водой

После определения тепловой мощности системы отопления для определения диаметра труб необходимо будет воспользоваться специальной таблицей.

Таблицы могут различаться в зависимости от типа трубы (полипропилен, сталь, чугун, медь и т.п.) и даже изготовителя. Правильнее брать эти таблицы напрямую с сайтов фирм-производителей. Чаще всего в таблице указывается тепловая мощность и предполагаемая дельта температур. На пересечении этих параметров будет указан искомый диаметр трубы.

В том случае, если найти таблицу для конкретного типа трубы не получилось, можно воспользоваться таблицей соответствия различных типов трубопроводов.

Здесь, для каждого диаметра трубы (имеется в виду внутренний диаметр) расписаны соответствующие модели из иных материалов. Разумеется, будет некоторая погрешность, но для небольших отопительных систем она вполне допустима.

Скорость движения жидкости в системе

От скорости движения теплоносителя по системе отопления зависит равномерное распределение тепловой энергии по всем батареям или радиаторам.

Диаметр трубы, между тем, оказывает непосредственное влияние на скорость продвижения жидкости – чем меньше площадь сечения трубопровода, тем с большей скоростью (при прочих равных условиях) будет перемещаться по ней теплоноситель.

При определении диаметра труб стоит подобрать значение скорости таким образом, чтобы оно укладывалось в рамки диапазона:

• С одной стороны, скорость потока воды не должна оказаться слишком высокой. Это, разумеется, позволит увеличить КПД системы, но будет неизменно сопровождаться дополнительными шумами.
• С другой стороны, при скоростях ниже 0,3 м/с будут отмечаться большие потери тепла. Кроме того, малый напор сделает бесполезными воздухоотводчики и краны Маевского, поскольку воздушные пробки попросту не будут доходить до этих элементов.
• Оптимальным значением скорости принято считать показатели из диапазона 0,36-0,7 м/с.

Популярные вопросы и ответы на них

При обустройстве отопительных систем у многих людей возникают типичные вопросы.

Ниже мы ответим на наиболее популярные из них:

1. Чем покрасить металлические конструкции? Для решения этой задачи применяют несколько видов красок: акриловую, алкидную эмаль и водно-дисперсионную. Каждый из перечисленных вариантов отлично подойдет для решения указанной задачи.
2. Менять ли старые советские трубы? Если речь идет о черной стали, то обязательно. Длительность службы таких конструкций составляет около двадцати лет. Соответственно, каналы установленные больше двух десятилетий назад нужно заменить новыми.
3. Пластиковые или металлические изделия? Если речь идет о создании автономной системы отопления в частном доме или квартире, лучше использовать полипропиленовые или металлопластиковые каналы. Для систем центрального отопления нужно применять металл.
4. Какой срок службы железных конструкций? Все зависит от качества материала. Черная сталь служит до двадцати лет. Оцинковка может использоваться в течение тридцати лет. Нержавеющая сталь может прослужить более пятидесяти лет.

Влияние характеристик на КПД

Грамотно разработанный проект трубопровода положительно влияет на производительность системы обогрева. От поперечного сечения компонентов зависит пропускная способность конструкции. Параметр показывает объем горячей жидкости, которая за единицу времени пройдет на постоянной скорости.

На производительность инженерной сети часто влияют факторы. КПД контура зависит от 4 обстоятельств:

• Пропускная способность и теплоотдача. Характеристика подчиняется количеству воды в системе.
• Давление. Параметр в отопительной сети связывают с температурой и скоростью.
• Теплопотери. На участках стыков и на сгибах будет снижение показателей.
• Шум. Чем быстрее двигается жидкость, тем сильнее звук.

В отопительной системе при постоянном расходе теплоносителя и уменьшении диаметра происходит увеличение темпа движения воды. На линиях с небольшим сечением будет усиливаться скорость жидкости. Из-за низкого давления в габаритных конструкциях стремительность потока снижается.

Если диаметр труб для отопления частного дома слишком велик, то мощности встроенного в котел насоса не хватит для перемещения. В большой системе будет много теплоносителя, поэтому оборудование не справится с движением такого объема жидкости. На подогрев избытка воды придется тратить больше энергии и времени, что снижается КПД сети и увеличиваются потери. При прохождении через все комнаты влага быстро остывает.

Габаритное сечение запрещено использовать в системах с естественной циркуляцией. При снижении скорости существует риск остановки и закипания жидкости в нагревательном котле. При маленьком диаметре влага может разорвать инженерную сеть.

При снижении скорости до 0,25 м/сек в трубах часто возникают воздушные пробки. Если стремительность потока больше 1,5 м/сек, то в отопительной системе появляется шум. При постоянном превышении нормативов звукового фона обитателям коттеджа некомфортно жить.

Кратко о стоимости где купить

Цена металлических конструкций указывается либо за метр, либо за тонну. Обязательно обращайте на этот момент внимание. Стоимость металлических каналов варьируется в очень широком диапазоне. Цена зависит от качества материала, технологии производства, толщины стенок и других свойств продукции.

Конструкции из черной стали наиболее дешевые. Далее следует оцинковка, которая стоит несколько дороже. Нержавеющая сталь является наиболее дорогой. Однако, как вы уже узнали, трубы из нее являются наиболее надежными. Дороже всех стоят гофрированные каналы из нержавеющей стали.

Рассматриваемые изделия проще всего заказывать в компаниях специализирующихся на торговле металлопрокатом. Желательно иметь дело с производителями конструкций или их официальными дилерами. Это позволит вам приобрести необходимую вам продукцию по доступной цене.

В некоторых случаях имеет смысл купить бу трубы. Главное, чтобы они были в хорошем состоянии. При покупке обязательно спрашивайте сертификат соответствия. Это позволит вам избежать приобретения низкопробной продукции.

Однотрубная система

Подобная схема магистрали монтируется из последовательно соединенных отопительных приборов. Прохождение жидкости происходит через каждый элемент системы поочередно, по чуть-чуть производя их обогрев, из-за этого до крайней секции она доходит с температурой несколько заниженной. Если в последнем радиаторе в схеме будет больше секций, на температуру внутри помещения это не окажет отрицательного влияния.

Сейчас имеются такие технологии, которые способствуют улучшению функционирования однотрубной отопительной схемы, это наличие:

• на батареях специальных регуляторов;
• вентилей для балансировки поступающей жидкости;
• клапанов термостатических либо шаровых.

Подобное оборудование применяется для поддержки необходимого температурного режима в помещении.

Часто делают установку отдельного отопления, его монтаж производится по следующим схемам:

• горизонтальной, с наличием насоса, он методом нагнетания перегоняет теплоноситель, обеспечивая его циркуляцию;
• вертикальной — в ней происходит перетекание жидкости естественным образом;
• вертикальной, с применением метода нагнетания, с естественной перегонкой либо комбинированного типа.

Горизонтальную систему, чтобы горячая вода перетекала естественным образом, конструируют под небольшим уклоном. Установка же радиаторов производится на одном и том же уровне. Радиаторы нужно оснастить кранами для спуска воздуха. В эту магистраль насос не устанавливают, потому что теплоноситель перетекает естественным образом.

Монтаж и крепление

Существует два метода монтажа конструкций из металла: сварка и соединение посредством фитингов. Каждый из них имеет свои особенности. Также при обустройстве систем отопления своими руками важно правильно выполнять обвязку радиаторов. Выполнять эту операцию нужно поэтапно, соблюдая технологию. Не стоит забывать и о корректном креплении металлических труб к стене.

Для создания изгибов и поворотов контура лучше использовать соответствующие фасонные части. Гнуть сваркой металлические конструкции не рекомендуется. В процессе выполнения этой операции характеристики канала могут ухудшиться.

Свои особенности имеет и соединение металлических и пластиковых изделий. Ниже мы поговорим об этом более детально.

Сварка

Традиционно для соединения металлических каналов применялась электросварка. Эта операция позволяет надежно соединить между собой два изделия. Качество ее выполнения должно быть предельно высоким. От того, насколько хорошо будет выполнен стык зависит работоспособность все контура. Если сварка была сделана некачественно, в ближайшее время возможно возникновения течи.

Соединения посредством сварки могут быть выполнены:

• в угол;
• встык;
• втавр;
• внахлест.

Отметим, что при монтаже каналов для отопления преимущественно применяют сварку встык. Этот способ позволяет создать максимально надежный стык. Поэтому всегда соединяйте изделия исключительно встык.

Соединение металлических и пластиковых труб

Конструкции из стали и полимеров стыкуются двумя способами.

Соединения продукции из разных материалов может быть:

1. Резьбовым.
2. Фланцевым.

Для стыковки конструкций небольшого размера чаще всего применяют резьбовое соединение. Для этой цели используют специальные фасонные части, которые состоят из двух частей. Первая представляет собой резьбу из металла, а вторая — муфту из пластика. Таким образом выполняется переход с одной трубы на другую. Метод стыковки подходит для каналов с размером сечения до сорока миллиметров.

Фланцевое соединение является неразъемным. Его применяют для конструкций большого диаметра. Данное соединение позволяет быстро собрать или разобрать какой-либо участок трубопровода. Стыковка металлопластиковых или пластиковых конструкций со стальными осуществляется посредством специальных компонентов — фланцев.

Монтаж системы при помощи газовой сварки

Газовая сварка представляет собой метод, в рамках которого проводится нагревание концов труб газокислородным пламенем, процесс сопровождается заполнением зазора расплавленным металлом. Механические параметры газовой сварки по сравнению с электросваркой могут немного отличаться в худшую сторону, но данная методика позволяет соединять трубы с тонкими стенками (толщиной до 3,5 мм), что является основным преимуществом метода. В процессе сварки используются кислород и ацетилен, первый элемент предназначен для поддержания горения второго.

Видео инструкция по работе со стальными трубами: