Теплопроводы систем отопления: устройство конструкции, виды материала труб для трубопровода, типы теплопроводов

Теплопровод - это система, которая используется для передачи теплоносителя от источника тепла к оборудованию отопления. Она состоит из трубопроводов, коллекторов и подачи к аппаратам.

Видов трубопроводов достаточно много, их классифицируют по масштабу, диаметру, высоте давления и рабочей температуре. Основные типы теплопроводов: магистральные, технологические, коммунальные и машинные (судовые).

Содержание:

• Элементы конструкции теплопроводов
• Материал для труб трубопровода: сталь и медь
• Полимерные и металлопластиковые трубы для трубопровода

Температура воздуха в доме и теплоотдача установленных отопительных приборов определяются тремя факторами, такими, как объем теплоносителя, который поступает в отопительный прибор; температурой, которую имеет теплоноситель; гидростатическим давлением, благодаря которому осуществляется перемещение теплоносителя по трубопроводу системы. Без гидростатического давления в системе преодоление препятствий (в частности сопротивления, причиной которого является трение теплоносителя о стенки трубопровода, а также местное сопротивление в основных узлах системы отопления), которые встречаются на пути воды, было бы невозможно.

Величина сопротивления, возникающего при трении воды о стенки трубопровода, зависит от скорости движения теплоносителя, длины и диаметра труб. Увеличение длины труб для теплопроводов приводит к возрастанию сопротивления, а при увеличении диаметра труб оно, наоборот снижается; с увеличением скорости воды сопротивление возрастает в 2 раза. Отсюда: чем выше скорость воды, больше протяженность трубопровода и меньше диаметр труб, тем выше сопротивление, которое вода встречает на пути своего движения.

Элементы конструкции теплопроводов

Теплопровод системы отопления – это совокупность всех труб, по которым происходит доставка нагретого теплоносителя к отопительным приборам и выведение его в охлажденном состоянии.

Конструкция теплопровода состоит из следующих элементов:

• магистраль, представляющую собой соединительную трубу, связывающую теплогенератор со стояком. Ее расположение определяет конфигурация системы водяного отопления. При горизонтальной системе с верхней разводкой подающая магистраль должна быть смонтирована выше отопительных приборов; при нижней разводке — ниже них. При вертикальной системе подающая магистраль должна находиться ниже отопительных приборов, а обратная — выше них. В водяной системе отопления с естественной циркуляцией нижние магистрали монтируют с уклоном (5 мм на 1 м длины) в сторону теплогенератора;
• подводки. Это трубы, соединяющие отопительный прибор со стояком или горизонтальной ветвью. Они бывают прямыми и с отступом (первая более предпочтительна, поскольку это упрощает монтаж и снижает гидравлическое сопротивление в системе;
• стояк — так называется труба между магистралью и подводками.

Все виды труб для трубопровода прокладывают открытым и скрытым способом. Как правило, используют первый как более дешевый и легкий в монтаже. Открытую проводку осуществляют после отделочных работ, ведут по стенам, близко к полу. Для соединения применяют сварку, муфты и фланцы.

При скрытой прокладке все типы труб для трубопровода заделывают в стены или в пол, поэтому они проводятся до отделочных работ. Для соединения элементов используют только сварку. Поскольку имеются ограничения диаметра труб, то при скрытой прокладке предполагается использование принудительной циркуляции теплоносителя.

Материал для труб трубопровода: сталь и медь

Отличным материалом для труб отопления дома является сталь. Допускается прокладка водогазопроводных черных сварных труб; электросварных прямошовных труб; бесшовных цельнотянутых труб. Кроме того, они различаются по толщине стенки и подразделяются на легкие, обыкновенные и усиленные. Водяное отопление монтируют чаще всего из легких и обыкновенных труб диаметром 15, 20 и 25 мм.

При монтаже стальных труб применяют различные соединительные элементы, такие, как муфты, прямые тройники и угольники, компенсирующие муфты, переходные тройники и муфты футорки, контргайки, пробки и др. Для медных труб предназначаются разъемные и неразъемные фитинги из меди, латуни или бронзы.

Превосходным, но дорогим материалом для труб является медь. Этот вид материала трубопровода обеспечивает высокую тепло- и электропроводность (в 5 раз выше, чем у стальных); такие трубы устойчивы к ржавлению, окислению, перепадам температур, УФ-излучению, отличаются пластичностью (от замерзшей в них воды трубы не треснут) и бактерицидностью. Внутренняя поверхность медных труб идеально гладкая, благодаря чему пропускная способность их очень высокая. Монтаж медного трубопровода предполагает использования однородного материала, т. е. и трубы, и запорно-регулирующая арматура должны быть выполнены из меди.

Если уж приходится комбинировать медные трубы со стальными, то следует придерживаться таких правил:

• оцинкованные стальные трубы не должны монтироваться после медных (по направлению тока теплоносителя), иначе цинковое покрытие быстро разрушится;
• медная труба не должна стыковаться с трубой из нелегированной оцинкованной стали, иначе электрохимическая реакция неизбежна, результатом которой станет коррозия стали.

Полимерные и металлопластиковые трубы для трубопровода

Основной конкурент металлических труб — полимерные трубы.

Этот тип материала трубопровода обеспечивает следующие преимущества:

• малая плотность и поэтому небольшой вес;
• эластичность;
• свойство удерживать заданную форму;
• прочность и долговечность (прослужат в 3—5 раз дольше металлических);
• незначительная теплопроводность;
• доступная цена;
• легкость монтажа;
• эстетичность.

Есть и несколько недостатков, в частности:

• горючесть;
• изменение прочности в сторону ее снижения при нагревании;
• высокий коэффициент линейного расширения и др.

Трубы из сшитого полиэтилена часто применяют в системе напольного и радиаторного отопления (более 50% всех пластиковых труб приходится на полиэтилен), поскольку они выдерживают температуру 95 °С при давлении 1 МПа. Их диаметр, как правило, составляет 32 мм.

К трубам из сшитого полиэтилена по своим свойствам близки полипропиленовые трубы, но отличаются большей жесткостью. Это делает их монтаж более трудным и требует большого количества фитингов (соединительных элементов). Полипропиленовые трубы сваривают, для чего используют специальный аппарат. Однако для устройства напольного отопления и для систем с высокой температурной нагрузкой они не подходят.

В последнее время наибольшей популярностью пользуются металлопластиковые трубы, которые сочетают свойства исходных материалов. От пластиковых труб они сохранили небольшой вес (бухта длиной 2 м и диаметром 16 мм весит 20 кг); пластичность; устойчивость к коррозии и агрессивным средам; высокую пропускную способность; долговечность (прослужат 50 лет); тепло- и звукоизоляционные свойства. От металла — способность выдерживать высокое давление и температуру; газонепроницаемость. Помимо этого, металлопластик отличается низким коэффициентом линейного теплового расширения (примерно как у медных труб), поэтому могут соединяться с трубами из стали и металлическими отопительными приборами.