Металлические трубы для отопления

Подбор труб для системы отопления

Как выбрать стальные трубы для системы отопления? При выборе нужно учитывать следующие параметры:

  • материал, из которого изготовлены трубы;
  • способ изготовления труб;
  • технические характеристики труб.

Подбор труб в зависимости от материала изготовления

Для изготовления стальных труб могут использоваться:

  • углеродистая сталь (черная);
  • нержавеющая сталь.

Трубы из углеродистой (черной) стали (фото вверху) обладают следующими преимуществами:

  • низкий коэффициент расширения при воздействии высокой температуры проходящей жидкости;
  • не подвержен механическим воздействиям;
  • бюджетный.

Недостатком материала этого типа является высокая подверженность коррозии. Чтобы минимизировать образование коррозионных отложений, трубы оцинкованы.

Трубы стальные оцинкованные

Нержавеющая сталь, в отличие от углеродистой, менее подвержена коррозии. Нержавеющая сталь тоже бывает разной:

  • устойчивость к механическим воздействиям;
  • низкая степень расширения;
  • эстетичный внешний вид, позволяющий избежать необходимости покрывать трубы различными декоративными элементами.

Однако стоимость труб из нержавеющей стали намного выше.

Трубы из нержавеющей стали

Подбор труб в зависимости от способа изготовления

Трубы отопления можно изготовить одним из следующих способов:

сварка. Сварные трубы могут иметь прямой (продольный) или спиральный (спиральный) шов. У труб с прямыми стыками есть существенный недостаток – стык, который может повредиться при воздействии температуры и высокого давления. Поэтому система отопления со стальными трубами в основном состоит из спиральных труб;

Трубы стальные спирально-сварные

растяжка (прокатка). Изготовленные таким образом трубы не имеют сварного шва (бесшовные трубы), что значительно увеличивает их технические характеристики (устойчивость к температуре и давлению). Однако стоимость бесшовных труб выше, чем сварных, что приводит к их ограниченному использованию (они используются для создания систем отопления в холодном климате или с высоким давлением).

Спиральные трубы

Для обустройства систем отопления частного дома или городской квартиры могут использоваться как продольные, так и спиральные трубы, так как давление в системе не превышает расчетных параметров труб, полученных после испытаний.

Подбор диаметра и иных технических характеристик

Основным техническим параметром при выборе стальных труб для строительства системы отопления является диаметр.

Диаметр труб зависит от таких показателей, как:

  • температура теплоносителя на входе в систему;
  • температура охлаждающей жидкости на выходе из системы;
  • количество тепла, необходимое для обогрева помещения;
  • скорость движения теплоносителя в системе.

Учитывая все показатели для расчета, можно воспользоваться математической формулой:

Расчет диаметра труб для системы отопления

В представленной формуле буквами обозначены следующие параметры:

  • D – диаметр иска;
  • Q – количество тепла (мощность оборудования);
  • ∆t ° – разность температур на входе и выходе теплоносителя;
  • V – скорость движения.

Чтобы не проводить сложные математические вычисления, вы можете использовать таблицы, разработанные специалистами на основе указанной формулы.

Таблица диаметров

Например, для оснащения системы отопления мощностью отопительного оборудования 2,4 кВт потребуются трубы диаметром 8-10 мм.

Если в системе будут установлены трубы меньшего диаметра, количества тепла будет недостаточно для обогрева помещения. При установке труб большего диаметра будет возникать шум при движении теплоносителя.

Выбор критерии

При определении того, какие трубы лучше всего использовать для отопления квартиры или отдельного дома, учитывайте следующие физические и эксплуатационные параметры:

Устойчивость к коррозии. Поскольку вода или антифриз вместе с содержащимися в нем охлаждающими веществами попадает в отопительные контуры, трубы отопления должны обладать высокой устойчивостью к коррозии.

Власть. Стандартное давление в системе отопления не превышает 2 атмосфер, трубопровод должен легко выдерживать это давление с запасом в 1,5 – 2 раза.

Характеристики температуры. Температура носителя в отопительном контуре редко превышает 70 ° С; для теплого пола предельное значение составляет около 50 ° С. Понятно, что трубопровод должен выдерживать температурные параметры с запасом в случае возникновения аварийной ситуации: перегрев теплоносителя из-за неисправности автоматики, неисправности котла.

Теплопроводность. Трубы отопления несут теплоноситель к радиаторам или сами являются теплообменниками, передавая тепловую энергию стяжке

В первом случае их теплопроводность не играет важной роли, а ее высокая степень даже нежелательна. При работе в контурах теплого пола наоборот требуется высокая теплоотдача, поэтому теплопроводность трубопровода должна иметь самый высокий показатель

Металлические трубы для отопления

Рис. 2 Удлинение участка трубы до 100 метров при нагреве на 50 ° С

  • Коэффициент температурного расширения. Известно, что все материалы так или иначе расширяются при нагревании, особенно это касается полимеров. Если трубы для систем отопления размещаются на стене или под рыхлой стяжкой, необходимо учитывать эту характеристику пластика и выбирать материал с наименьшим линейным коэффициентом.

  • Сложность установки. Для соединения участков трубопровода используются разные методы в зависимости от материалов трубы; большинство технологий требует использования специального дорогостоящего инструмента и навыков работы с ним.

Также существуют способы соединения пластиковых труб с помощью съемных компрессионных фитингов, где основным инструментом является обычный разводной ключ. Малоизвестная новинка в сантехнике: нажимной фитинг, можно одним щелчком соединить два отрезка трубы из сшитого полиэтилена за пару секунд.

Размеры (править

Во время установки профиль теплого пола может составлять 100 метров и более, поэтому важно, чтобы используемые трубы были подходящего размера, чтобы избежать нежелательных стыков под стяжкой. Химическая устойчивость

Трубопровод отопления часто помещают в стены или в стяжку, по нему пропускают антифриз: этиленгликоль, пропиленгликоль. Поэтому одно из основных требований к трубопроводу – устойчивость к агрессивным химическим веществам.

Металлические трубы для отопления

Рис. 3 Основные виды монтажа переходных фитингов на трубы: прессование (для PEX-AL-PEX), компрессионное соединение PEX, прессование с натяжной гильзой (для PEX), сварка PP, прессование тонкостенной нержавеющей стали

Продолжительность. Трубы отопления должны выдерживать длительную эксплуатацию (по госстандарту не менее 50 лет), при этом следует учитывать, что для полимеров срок службы во многом зависит от температурных параметров теплоносителя и давления в магистрали.

Гидравлические характеристики. Внутренние стенки труб для отопления квартиры, индивидуальных построек должны иметь низкое гидравлическое сопротивление потоку воды, то есть быть идеально гладкими. Это способствует высокому КПД системы, снижает эксплуатационные расходы (потребление энергии циркуляционным насосом).

Воздухопроницаемость. Кислород в теплоносителе является сильным окислителем металлов, коррозия разрушает нагревательные элементы, детали котла и стальную арматуру в системе

Поэтому важно, чтобы кожух трубы не пропускал воздух, это требование к металлам неактуально из-за их высокой плотности и важно при использовании полимерных трубопроводов в контуре отопления. Цена

Главный критерий, на который сразу обращают внимание при установке отопления, – это именно более низкая цена пластиковых изделий, которые наиболее востребованы населением

Разновидности стальных труб

Металлургическая промышленность производит всего три вида стальных труб.

Черная сталь. Трубные изделия этого типа нашли широкое применение в 70-90-х годах прошлого века при создании водо- и теплопроводов. Чаще всего для этой цели применялась электросварная труба ВГП, технические характеристики которой соответствуют требованиям ГОСТ 3262-75.

Сварные трубы часто используют для строительства тепловых сетей, такие трубы бывают с прямыми и спиральными соединениями

Полезная информация! При выборе элементов системы отопления многие домашние мастера учитывают наряду с долговечностью стальные трубы отопления, которые легко свариваются и тем самым облегчают монтаж системы. Основным недостатком ламинированных металлических изделий этого типа является их подверженность коррозии при контакте с водой

Из-за этого в теплоносителе появляются чешуйки ржавчины, а сами трубы покрываются отложениями. Сочетание этих факторов приводит к снижению расхода теплопровода. Поэтому стальные трубы сегодня можно купить по относительно невысокой цене, но менять их придется довольно часто

Основным недостатком многослойных металлических изделий этого типа является их подверженность коррозии при контакте с водой. Из-за этого в теплоносителе появляются чешуйки ржавчины, а сами трубы покрываются отложениями. Сочетание этих факторов приводит к снижению расхода теплопровода. Поэтому стальные трубы сегодня можно купить по относительно невысокой цене, но менять их придется довольно часто.

Оцинкованная сталь. Слой цинкового покрытия, как упоминалось выше, предназначен для противодействия явлению коррозии и увеличения срока службы изделий из черных стальных труб. Цинкование не полностью выполняет поставленную задачу, а лишь замедляет коррозию основного металла.

По мнению специалистов, оцинкованная сталь – самый стабильный и долговечный материал, технические характеристики которого позволяют создавать центральное отопление с его непредсказуемыми пиками давления и температурным графиком. В автономных системах отопления, позволяющих оперативно контролировать параметры работы, можно устанавливать более дешевые трубы из металлопластика и полипропилена.

Оцинкованные элементы отопительного трубопровода имеют всего два серьезных недостатка:

  • сварное соединение разрушает слой цинка внутри трубы, создавая уязвимость для коррозии. Это неизбежно приводит к снижению срока службы отопительной системы. А монтаж на провод займет много времени и сил.
  • стоимость оцинкованных изделий намного выше, чем цена на трубы отопления из черной стали, металлопластика или пластика.

Трубы для отопления необходимо выбирать из оцинкованной или нержавеющей стали, они устойчивы к коррозии и служат дольше обычного

Нержавеющая сталь. Теоретически использование бесшовных или сварных труб из нержавеющей стали делает стояки и футеровки практически навсегда. Однако это решение не пользуется популярностью из-за сложности обработки коррозионно-стойких сталей и их дороговизны.

В этом контексте использование гофрированных труб из нержавеющей стали представляется гораздо более выгодным.

  • при установке можно обойтись парой газовых ключей и недорогим труборезом;
  • рекомендуемое рабочее давление при температуре + 100 ˚С. Этот индикатор недоступен для любых пластиков;
  • трубы могут принимать любую сложную конфигурацию и легко гнуться вручную.

Примечание! Если в вашей семье есть маленькие дети, они неизбежно будут использовать трубы радиатора в качестве поперечины или опоры, что приведет к деформации этих элементов трубы отопления. А нержавеющая сталь, собственно, как и любой металл, при многократных изгибах теряет прочность и даже может сломаться

Критерии выбора металлических труб для отопления

При строительстве дома и прокладке системы отопления своими руками возникает главный вопрос – какие металлические трубы лучше? Как известно, металлы, используемые для связи, классифицируются как:

  • чернить;
  • цвет;
  • сплавы.

В первую категорию входят стальной прокат, оцинкованный чугун и чугун. Цветные металлы не ржавеют, но окисляются, это:

  • бронза;
  • медь;
  • алюминий и др.

Тип и расположение системы отопления – один из определяющих факторов при выборе труб для сети

Основные критерии выбора:

  • тип системы отопления (гравитационный или принудительный);
  • максимальная нагрузка (условия в северных регионах отличаются потеплением в южных широтах);
  • возможность замены участков трубопровода с наибольшей нагрузкой;
  • способ монтажа (скрытый или закрытый, внутри стен);
  • общая конфигурация системы, включая этажность частного дома;
  • конструкция и максимальное давление внутри;
  • тип теплоносителя;
  • варианты транспортировки и монтажа своими руками;
  • общая длина и бюджетные рамки для установки;
  • максимально возможная температура в системе.

Методы сварки прямошовных труб

Трубные изделия, изготовленные методом изгиба листа (полосы) стали по окружности и соединения его стыков, свариваются по разным технологиям.

Печная сварка

Стальная полоса (полоса), которая поступает в прокатный стан для придания ей круглой формы, предварительно нагревается в туннельной печи при температуре около 1300 ° C. Приближаясь к ламинирующим роликам, боковые сопла дополнительно нагревают края тубы горячим воздухом до температуры примерно 1400 ° С. Подобные сопла устанавливаются в зоне формующих роликов и нагревают края полотна до 1400 ° С. C перед этим сразу сложите лист в круг с соприкосновением крайних краев.

После соединения кромок, нагретых до высокой температуры под давлением роликами, образуется прочный стык, полученный методом взаимной диффузии расплавленных металлов. Затем труба снова протягивается через роликовую печь для придания ей правильной геометрической формы. Технология относится к видам обработки стали горячей деформацией.

Металлические трубы для отопления

Рис. 5 Схема печи и электродуговой сварки в проточной среде

Электросварка

Электросварка применяется при сварке круглых труб чаще других методов, она позволяет добиться качественного шва на тонких стенках. Трубная продукция, используемая для трубопроводов в нефтегазовой отрасли, производится дуговой сваркой под флюсом. Для проведения сварочных работ на формовочно-прокатном стане формируют круглую трубчатую оболочку; если диаметр изделия слишком большой, круг собирается из двух листов, которые формуются под прессом до получения полукруглой формы.

Автоматическая электросварка производится одновременно с двух сторон до получения равномерно сварного продольного шва; в качестве электрода используется проволока. После извлечения гранд, ультразвукового теста и гидроиспытания трубка готова к использованию.

Металлические трубы для отопления

Рис. 6 Электросварка в инертном газе – принцип

Электросварка в среде защитного газа

Недостатком сварки на воздухе является вредное воздействие кислорода на стык, в результате чего в стыковой полосе образуются пузырьки воздуха, изменяется ее химический состав из-за науглероживания легирующих элементов, лестницы.

Использование инертных защитных газов в области сварки в области сварки: двуокиси углерода, аргона и гелия, позволяет устранить эти вредные факторы, возникающие в результате воздействия металлического кислорода. Во время работы нейтральные газы, будучи тяжелее воздуха, вытесняют его из рабочей зоны, исключая контакт ванны расплава с кислородом воздуха. В качестве электродов используются тугоплавкие изделия из вольфрама.

Сварка в среде инертного газа часто применяется для соединения деталей из нержавеющей или высоколегированной стали, швы отличаются однородностью материала, одинаковой толщиной, высоким качеством поверхности и обеспечивают отличную герметичность и стойкость стыков.

Трубные изделия, полученные методом электросварки, относятся к группе холоднодеформированных.

Металлические трубы для отопления

Рис. 7 схем сварки HFC

Высокочастотная (индукционная) сварка

При производстве труб широко используется современный метод высокоскоростной сварки давлением (прижатие сварных кромок друг к другу с физической силой), при котором кромки заготовки нагреваются токами высокой частоты для размягчения. Плотность тока максимальна в поверхностном слое изделия и резко уменьшается при погружении на глубину заготовки (поверхностный эффект), за счет чего сильно прогревается только тонкий слой внешней оболочки глубиной 0,1 – 0,15 мм вверх.

Края прилегания нагреваются индуктором, расположенным в непосредственной близости от их краев; он генерирует индукционные токи по краям заготовки с помощью двух электродов, скользящих по корпусу трубки.

При индукционной сварке соединяемые кромки труб заготовки имеют форму буквы Y, HFC подводится к кромкам с помощью индуктора или вращающегося ролика, так что он проходит через точку их схождения. Расстояние от токопроводящих контактов до спая варьируется в пределах от 25 до 300 мм.

Есть несколько технологий индукционной сварки; для стыковки кромок труб из черных и цветных металлов чаще всего применяется метод сварки оплавлением. Скорость нагрева по данной технологии составляет 15104 ° С / с, просадка 2000 мм / с, технология обеспечивает высокое качество паяного соединения.

Металлические трубы для отопления

Рис. 8 Физические параметры металлов термически обработанных и горячекатаных прямошовных труб классов А и В (ГОСТ 10705-80)

Принцип использования и установки отопления стальными трубами

Использование стальных труб рекомендуется, когда требуются большие диаметры и механическая прочность. Прокладывать трубы довольно проблематично из-за сложности придания им необходимой геометрии. Кроме того, изделия для изоляции труб рекомендуются из-за их значительного коэффициента теплопроводности.

При наличии напольного котла с естественной циркуляцией оптимальным будет использование «черной» стали. Это сырье быстро ржавеет в водопроводной системе. Но, в автономной системе отопления, с длительной циркуляцией теплоносителя, быстрым испарением кислорода срок службы черных труб может составлять около 50 лет.

При использовании настенных котлов, оборудованных медным теплообменником и принудительной циркуляцией (насосом), использование стальных труб становится нецелесообразным. Это связано с неприглядным характером такой системы, коррозионным засорением тончайшего теплообменника и дороговизной установки. Поэтому стальные трубы желательно разбирать с медным или пластиковым сырьем.

Для сборки стальных труб понадобится приспособление для нарезки труб и резьбы, разводной и газовый ключ, ножовка по металлу, сварка и герметичная лента для герметизации всех стыков. Покупая неоцинкованные трубы, их нужно покрасить асфальтовой краской. При наличии заводской оцинковки дальнейшая обработка труб не требуется. Отдавая предпочтение открытой прокладке труб, нужно позаботиться о крепежных хомутах. Точки крепления можно позиционировать дистанционно:

  • 2,5 метра, если внутренний диаметр работы до 20 миллиметров;
  • около 3 метров при диаметре 25 миллиметров и более;
  • 4 метра с внутренним диаметром 40 миллиметров.

Для гибки стальных труб рекомендуется использовать гидравлический трубогиб – небольшое, удобное и легко транспортируемое устройство, экономно потребляющее энергию. Если такого инструмента нет, можно приобрести готовую стальную арматуру необходимой формы, обеспечив соединение прямых участков в колено трубы. Сегодня выбор фурнитуры – не сложная задача, так как производители предлагают их в достаточном ассортименте.

Какие трубы выбрать для организации отопительной системы

Выбор труб для отопления частного дома – ответственный процесс, во время которого необходимо учитывать площадь помещения, отапливается оно или нет, какая мощность у котла и т.д.система качества, лучше использовать полипропиленовые трубы. Они недороги, герметичны и просты в установке. Установка занимает некоторое время, в отличие от расчетов и подготовительных работ. Чтобы система работала долго и не нуждалась в обслуживании, лучше выбирать армированные трубы и краны из нержавеющей стали.

Армированные пластиковые трубы – хороший, но более дорогой вариант. Для установки достаточно гаечного ключа. Главный недостаток продукции – небольшой ресурс соединений. Такие трубы следует использовать только для отапливаемых помещений. Если позволяет бюджет, лучше приобретать трубы из нержавеющей стали. Они дороже, но прослужат не менее 100 лет.

Диаметр отопительных труб

Еще один важный этап в организации системы – выбор диаметра труб для отопления частного дома. Продукция представлена ​​в разных диаметрах.

Чтобы выбрать подходящий, следует изучить схему работы системы и обратиться к специалистам. Примерный диаметр можно рассчитать самостоятельно с учетом площади помещения и скорости движения теплоносителя.

Существует заблуждение, что установка труб большого диаметра – залог эффективной работы системы. Ведь из-за массивных труб давление в системе падает или пропадает. В результате вода не может попасть во все радиаторы. Трубы меньшего размера имеют больший расход воды. Оптимальное значение составляет от 0,2 до 1,5 м / с. Если скорость слишком высокая, вы услышите бульканье воды в охлаждающей жидкости.

Для выбора подходящего диаметра рассчитывается тепловая мощность. Например, для комнаты с высотой потолков до 3 метров на каждый квадратный метр требуется 100 ватт энергии. На комнату площадью 20 квадратных метров нужно 2000 Вт. Если добавить 20% запаса по мощности, получится 2400 Вт. Тепловая мощность обеспечивается наличием 1-2 радиаторов, установленных под окнами. Согласно таблице для этого помещения подходят трубы диаметром 8-10 мм. Это приблизительные оценки, но они помогут вам рассчитать бюджет на ремонт дома.

Обустройство отопления – важный этап, который проводится сразу после постройки дома. К выбору труб стоит подойти ответственно, так как они являются основными элементами системы. Они должны быть прочными, долговечными, устойчивыми к перепадам температуры и давления. При выборе продукции стоит учесть множество нюансов. Это площадь комнаты, отапливаемая или нет, способ налаживания коммуникаций. На организации системы отопления экономить не стоит. Высококачественные материалы прослужат до 100 лет при сохранении эксплуатационных характеристик. Следует выбирать продукцию проверенных производителей, так как даже малейшее нарушение технологии изготовления значительно ухудшает эксплуатационные свойства.

Плюсы и минусы труб из стали

Технические характеристики стальных труб для отопления зависят от технологических особенностей их производства. Изделия могут быть сварными или бесшовными. Первые сшиваются из листового металла, вторые формируются на сложном оборудовании.

К основным достоинствам стальной трубы для отопления можно отнести:

  • высокая теплопроводность. Этот момент очень важен при организации систем отопления в жилых домах. Металлическая поверхность передает тепло пространству в комнате, частично выполняя функцию обогревателя;
  • низкое тепловое расширение. Это свойство предопределяет отсутствие необходимости использовать толстостенные изделия;
  • высокая газонепроницаемость. Значение этой характеристики практически достигает ста процентов. Без выполнения этого условия создать полноценный замкнутый отопительный контур нереально;
  • сила. Благодаря этому свойству магистрали высокого давления создаются только на основе металлических труб;
  • доступность. Относительно невысокая стоимость стали играет важную роль в создании бюджетных вариантов теплоснабжения.

Существует множество видов стальных труб, и у каждого из них есть свои достоинства и недостатки

Среди недостатков специалисты выделяют:

  • подверженность коррозии. Металл не противостоит воздействию агрессивных сред и окислительных процессов. Но цинкование стальных труб позволяет увеличить срок их службы на 10… 15 лет, то есть почти в 2 раза ;
  • большая масса. Прокладка трубопровода потребует значительных физических усилий;
  • жесткость. Трубку можно согнуть только при нагревании. При формировании линии необходимы фасонные элементы для соединения стальных труб.
  • электрическая проводимость. Это свойство металла приобретает особое значение при обустройстве системы отопления на базе электрокотла.
Источник – https://mr-build.ru/newsanteh/truba-stalnaa-dla-otoplenia.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: