Metallrör för uppvärmning

Val av rör för värmesystemet

Hur väljer man stålrör för värmesystemet? När du väljer, överväg följande parametrar:

• material som används för tillverkning av rör;
• rörtillverkningsmetod;
• tekniska egenskaper hos rör.

Val av rör beroende på tillverkningsmaterial

För tillverkning av stålrör kan användas:

• kolstål (svart);
• rostfritt stål.

Rör gjorda av kol (svart) stål (bilden ovan) har följande fördelar:

• låg expansionskoefficient när den utsätts för hög temperatur hos den passerande vätskan;
• okänslighet för mekanisk påverkan;
• låg kostnad.

Nackdelen med denna typ av material är en hög grad av känslighet för korrosion. För att minimera bildandet av korrosiva avlagringar är rören galvaniserade.

Stålrör med zinkbeläggning

Rostfritt stål är mindre benäget att korrosion än kolstål. Rostfritt stål är också annorlunda:

• motstånd mot mekanisk påkänning;
• låg expansionskoefficient;
• estetiskt utseende, vilket undviker behovet av att täcka rör med olika dekorativa element.

Kostnaden för rostfria rör är dock mycket högre.

Stålrör av rostfritt stål

Val av rör beroende på tillverkningsmetod

Rör för värmesystemet kan tillverkas med någon av följande metoder:

svetsning. Svetsade rör kan ha en rak (rak söm) eller spiral (spiral-söm) söm. Raktsömsrör har en betydande nackdel - en söm som kan skadas när den utsätts för temperatur och högt tryck. Därför är värmesystemet med stålrör gjorda huvudsakligen av spiralrör;

Svetsat stålrör med spiralsöm

stretching (rullande). Rör tillverkade på detta sätt har inte en svetsad söm (sömlösa rör), vilket avsevärt ökar deras tekniska egenskaper (motstånd mot temperatur och tryck). Kostnaden för sömlösa rör är dock högre än svetsade rör, vilket begränsar deras användning (används för att skapa värmesystem i hårt klimat eller högt tryck).

Rullade rör

För arrangemang av värmesystem för ett privat hus eller stadslägenhet kan både raka söm och spiralsömsrör användas, eftersom trycket i systemet inte överstiger designindikatorerna för rören som erhålls efter testning.

Val av diameter och andra tekniska egenskaper

Den viktigaste tekniska parametern vid val av stålrör för konstruktion av ett värmesystem är diametern.

Diametern på rören beror på sådana indikatorer som:

• kylvätsketemperatur vid inloppet till systemet;
• kylvätsketemperatur vid systemets utlopp;
• mängden värme som krävs för att värma rummet;
• rörelsehastigheten för kylvätskan i systemet.

Med tanke på alla indikatorer för beräkningen kan du använda den matematiska formeln:

Beräkning av rördiameter för ett värmesystem

I den presenterade formeln indikeras följande parametrar med bokstäver:

• D - kravdiameter;
• Q är mängden värme (utrustningens kapacitet);
• ∆t° är temperaturskillnaden vid in- och utloppet av kylvätskan;
• V är rörelsehastigheten.

För att inte göra komplexa matematiska beräkningar kan du använda tabellerna som är utvecklade av specialister baserat på den angivna formeln.

Tabell för bestämning av diametern

Till exempel, för att utrusta ett värmesystem med en värmeutrustningseffekt på 2,4 kW, krävs rör med en diameter på 8–10 mm.

Om rör med mindre diameter är installerade i systemet, kommer värmemängden inte att räcka till för att värma upp rummet.Vid installation av rör med större diameter uppstår ljud när kylvätskan rör sig.

Urvalskriterier

När de bestämmer vilka rör som bäst används för att värma en lägenhet eller ett enskilt hus, överväger de följande fysiska och operativa parametrar:

Korrosionsbeständighet. Eftersom vatten eller frostskyddsmedel med sitt innehåll flyter i värmekretsarna måste värmerören ha en hög korrosionsbeständighet.
Styrka. Standardtrycket i värmesystemet överstiger inte 2 atmosfärer, rörledningen måste lätt motstå detta tryck med en marginal på 1,5 - 2 gånger.
Temperaturegenskaper. Temperaturen på bäraren i värmekretsen överstiger sällan 70 ° C; för varma golv är gränsvärdet cirka 50 ° C. Det är tydligt att rörledningen måste motstå temperaturparametrar med en marginal i nödsituationer - överhettning av kylvätskan på grund av automatiseringsproblem, pannfel.
Värmeledningsförmåga. Värmerör transporterar kylvätskan till radiatorerna eller är själva värmeväxlare och överför värmeenergi till golvet

I det första fallet spelar deras värmeledningsförmåga inte en viktig roll, och dess höga grad är till och med oönskad. Vid arbete i golvvärmekretsar krävs tvärtom hög värmeöverföring, så rörledningens värmeledningsförmåga bör ha den högsta hastigheten.

Ris. 2 Förlängning av en 100 meter lång sektion av rör vid uppvärmning med 50 ° C

• Termisk expansionskoefficient. Det är välkänt att alla material expanderar till viss del vid upphettning, detta påverkar speciellt polymerer. Om rör för värmesystem placeras på väggar eller under en bulkmassa måste denna egenskap hos plast beaktas och ett material med den lägsta linjära koefficienten bör väljas.
• Svårighet att installera. För att ansluta sektioner av rörledningar används olika metoder beroende på rörens material; de flesta tekniker kräver användning av ett speciellt dyrt verktyg och färdigheter i att arbeta med det.

Det finns också metoder för att ansluta plaströr med löstagbara kompressionskopplingar, där huvudverktyget är en vanlig justerbar skiftnyckel. Och en föga känd nyhet inom VVS - en tryckkoppling, du kan ansluta två stycken rör av tvärbunden polyeten inom ett par sekunder med ett klick.

Mått

Vid läggning kan golvvärmekretsen vara 100 meter eller mer lång, så det är viktigt att rören som används är av lämplig storlek för att undvika oönskade skarvar under skriden. Kemisk resistans

Värmeledningen placeras ofta i väggar eller screed, frostskyddsmedel passerar genom den - etylenglykol, propylenglykol. Därför är ett av huvudkraven för rörledningen motståndskraft mot aggressiva kemikalier.

Ris. 3 Huvudtyperna av installation av övergångskopplingar på rör: pressning (för PEX-AL-PEX), PEX-kompressionsanslutning, pressning med en spännhylsa (för PEX), PP-lödning, pressning av tunnväggigt rostfritt stål

Varaktighet. Värmerör måste tåla långvarig drift (minst 50 år enligt statlig standard), samtidigt som man bör komma ihåg att för polymerer beror livslängden i hög grad på temperaturparametrarna för kylvätskan och linjetrycket.
Hydrauliska egenskaper. De inre väggarna av rör för uppvärmning i en lägenhet, enskilda byggnader, måste ha lågt hydrauliskt motstånd mot vattenflöde, det vill säga vara helt jämna. Detta bidrar till systemets höga effektivitet, minskar driftskostnaderna (cirkulationspumpens energiförbrukning).
Andningsförmåga. Syret i kylvätskan är en stark oxidator av metaller, korrosion förstör värmeelement, panndelar och stålbeslag i systemet

Därför är det viktigt att rörmanteln inte tillåter luft att passera, detta krav är irrelevant för metaller på grund av deras höga densitet och är viktigt när man använder polymerrörledningar i värmekretsen. Pris
Huvudkriteriet som omedelbart uppmärksammas vid installation av värme, det är just på grund av det lägre priset som plastprodukter är i den högsta efterfrågan bland befolkningen

Varianter av stålrör

Den metallurgiska industrin producerar endast tre typer av stålrörsprodukter.

Svart stål. Rörprodukter av denna typ användes i stor utsträckning på 70-90-talet av förra seklet vid skapandet av vattenförsörjning och värmeledningar. Oftast användes ett elektriskt svetsat VGP-rör för detta ändamål, vars tekniska egenskaper motsvarar kraven i GOST 3262-75.

Svetsade rör används ofta för installation av värmeledningar, sådana rör är raka och spiralsömmar

Användbar information! Många hushållshantverkare, när de väljer element i ett värmesystem, tar hänsyn, tillsammans med livslängden för värmerör av stål, även det faktum att de är lätta att svetsa, och därmed underlätta installationen av systemet. Den största nackdelen med denna typ av valsade metallprodukter är känsligheten för korrosion vid kontakt med vatten.

Av denna anledning uppstår rostflingor i kylvätskan, och själva rören blir övervuxna med avlagringar. Kombinationen av dessa faktorer leder till en minskning av genomströmningen av värmerörledningen. Det är därför du kan köpa stålrör idag till ett relativt lågt pris, men du kommer behöva byta dem ganska ofta

Den största nackdelen med denna typ av valsade metallprodukter är deras känslighet för korrosion vid kontakt med vatten. Av denna anledning uppstår rostflingor i kylvätskan, och själva rören blir övervuxna med avlagringar. Kombinationen av dessa faktorer leder till en minskning av genomströmningen av värmerörledningen. Det är därför du kan köpa stålrör idag till ett relativt lågt pris, men du kommer behöva byta dem ganska ofta.

Galvaniserat stål. Zinkbeläggningsskiktet, som nämnts ovan, är utformat för att motverka fenomenet korrosion och öka livslängden för svarta stålrörsprodukter. Galvanisering klarar inte uppgiften helt utan saktar bara ner korrosionen av basmetallen.

Enligt experter är galvanisering det mest stabila och hållbara materialet, vars tekniska egenskaper gör det möjligt att skapa centraliserad uppvärmning med dess oförutsägbara tryckstegringar och temperaturschema. I autonoma värmesystem som tillåter driftskontroll av driftsparametrar kan billigare rör av metall-plast och polypropen installeras.

Galvaniserade element i värmeröret har bara två allvarliga nackdelar:

• svetsen bryter zinkskiktet inuti röret, vilket skapar en sårbar plats för korrosion. Detta leder oundvikligen till en minskning av värmesystemets livslängd. Och montering på en tråd kommer att ta mycket tid och ansträngning.
• kostnaden för galvaniserade produkter är mycket högre än priset på värmerör av svart stål, metall-plast eller plast.

Rör för uppvärmning bör väljas galvaniserade eller rostfria, de är resistenta mot korrosion och håller längre än vanligt

Rostfritt stål. Teoretiskt sett gör användningen av sömlösa eller svetsade rostfria stålrör stigare, såväl som eyeliners, nästan eviga. Men denna lösning är inte populär på grund av komplexiteten i att bearbeta korrosionsbeständiga stål och deras höga kostnad.

Mot denna bakgrund verkar användningen av ett korrugerat rostfritt stålrör vara mycket mer lönsamt.

• under installationen kan du klara dig med ett par gasnycklar och en billig rörskärare;
• rekommenderat arbetstryck vid +100˚С är. En sådan indikator är inte tillgänglig för någon plast;
• rör kan ta vilken komplex konfiguration som helst och är lätt att böja för hand.

Notera! Om din familj har små barn, kommer de oundvikligen att använda radiatorledningarna som en tvärstång eller stöd, vilket kommer att orsaka deformation av dessa delar av värmeledningen. Och rostfritt stål, som vilken metall som helst, tappar styrkan vid upprepad böjning och kan till och med gå sönder.

Kriterier för att välja metallrör för uppvärmning

När du bygger ett hus och lägger ett värmesystem med dina egna händer uppstår huvudfrågan - vilka metallrör är bättre? Som du vet klassificeras metallerna som används för kommunikation som:

• svart;
• Färg;
• legeringar.

Den första kategorin omfattar valsat stål, galvaniserat järn och gjutjärn. Icke-järnmetaller rostar inte utan oxiderar, dessa är:

• brons;
• koppar;
• aluminium osv.

Typen och layouten på värmesystemet är en av de avgörande faktorerna vid val av rör för nätverket

Huvudsakliga urvalskriterier:

• typ av värmesystem (gravitation eller forcerad);
• maximal belastning (förhållandena i de norra regionerna skiljer sig åt i uppvärmningsperioden för de södra breddgraderna);
• möjligheten att ersätta delar av rörledningen med den största belastningen;
• installationsmetod (dold eller stängd, inuti väggarna);
• den allmänna konfigurationen av systemet, inklusive antalet våningar i ett privat hus;
• design och maximalt tryck inuti;
• typ av kylvätska;
• gör-det-själv transport och installationsmöjligheter;
• total längd och budgetram för installation;
• högsta möjliga temperatur i systemet.

Längsgående rörsvetsningsmetoder

Rörprodukter tillverkade med metoden att böja en plåt (remsa) av stål till en cirkel och ansluta dess fogar svetsas med hjälp av flera olika tekniker.

Ugnssvetsning

Stålbandet (bandet) som kommer in i valsverket för att rundas förvärms i en tunnelugn till en temperatur av cirka 1300 °C. När de närmar sig rullrullarna värmer sidomunstyckena ytterligare rörkanterna med varmluft till en temperatur på cirka 1400 °C. Liknande munstycken installeras i området för valsarna i formningsverket och värmer kanterna på remsan till 1400 ° C innan du direkt böjer arket till en cirkel med kontakten med de yttersta kanterna.

Efter sammanfogning av kanterna, uppvärmda till hög temperatur under tryck med rullar, bildas en stark söm, erhållen genom metoden för ömsesidig diffusion av smälta metaller. Därefter dras röret återigen genom ugnen med formningsrullar för att ge det den korrekta geometriska formen. Tekniken avser typer av stålbearbetning genom varmdeformation.

Ris. 5 Schema för ugns- och ljusbågsvetsning i en flussmedelsmiljö

Elektrisk svetsning

Elektrisk svetsning är oftare än andra metoder som används vid svetsning av runda rör, det låter dig få en högkvalitativ söm på tunna väggar. Rörformade produkter som används för olje- och gasindustrins rörledningar tillverkas med hjälp av bågsvetsning med flussmedel. För att utföra svetsarbete i det formande valsverket bildas ett runt rörskal, om produktens diameter är för stor, sätts cirkeln ihop av två ark, som formas under en press tills en halvcirkelform erhålls.

Automatisk elektrisk svetsning utförs samtidigt från båda sidor tills en enhetligt svetsad längsgående söm erhålls, en tråd används som en elektrod. Efter att ha tagit bort jätten, ultraljudstestning och hydrotestning är röret redo att användas.

Ris. 6 Elsvetsning i inerta gaser - princip

Elsvetsning i skyddsgasmiljö

Nackdelen med svetsning i luft är den skadliga effekten av syre på fogen, som ett resultat bildas luftbubblor i sömremsan, dess kemiska sammansättning förändras på grund av karbidisering av legeringselement och skala uppstår på ytan.

För att bli av med dessa skadliga faktorer som härrör från effekten av miljöns syre på metallen, tillåter användning av inerta skyddsgaser inom svetsområdet: koldioxid, argon och helium. Under drift förskjuter neutrala gaser, som är tyngre än luft, den från arbetsområdet, exklusive kontakten av den smälta svetspoolen med atmosfäriskt syre. Eldfasta produkter gjorda av volfram används som elektroder.

Svetsning i en miljö med inert gas används oftare för att koppla samman delar av rostfritt eller höglegerat stål, sömmarna kännetecknas av materiallikformighet, samma tjocklek, hög ytkvalitet och ger utmärkt täthet och foghållfasthet.

Rörformade produkter erhållna genom elektrisk svetsning tillhör gruppen av kallformade.

Ris. 7 HDTV-svetsscheman

Högfrekvent (induktion) svetsning

Den moderna höghastighetstrycksvetsmetoden (genom att pressa samman de smälta kanterna med fysisk kraft), där kanterna på arbetsstycket värms upp av högfrekventa högfrekventa strömmar tills de mjuknar, används i stor utsträckning i rörproduktion. Strömtätheten är maximal i produktens ytskikt och minskar kraftigt när den sänks ned i arbetsstyckets djup (yteffekt), på grund av vilket endast ett tunt lager av det yttre skalet med ett djup på 0,1 - 0,15 mm upphettas kraftigt .

De sammanfogade kanterna värms upp av en induktor placerad i omedelbar närhet av deras kanter, den genererar induktionsströmmar längs arbetsstyckets kanter med hjälp av två elektroder som glider längs den rörformiga manteln.

Vid induktionssvetsning har arbetsstyckets sammanfogade rörkanter formen av bokstaven Y, HDTV förs till kanterna med hjälp av en induktor eller en roterande rulle så att den passerar genom punkten för deras konvergens. Avståndet från de strömförande kontakterna till korsningen varierar från 25 till 300 mm.

Det finns flera tekniker för induktionssvetsning, för anslutning av rörkanter gjorda av järnhaltiga och icke-järnhaltiga metaller, används tekniken för svetsning under tryck med blinkande oftare. Uppvärmningshastigheten med denna teknik är 15·104 °C/s, nederbörden är 2000 mm/s, tekniken säkerställer hög kvalitet på svetsfogen.

Ris. 8 Fysikaliska parametrar för metaller av värmebehandlade och varmreducerade rakskarvsrör av klass A och B (GOST 10705-80)

Principen för att använda och installera värme med stålrör

Användning av stålrör är att rekommendera när stora diametrar och mekanisk hållfasthet krävs. Det är ganska problematiskt att lägga rör på grund av svårigheten att ge dem den nödvändiga geometrin. Dessutom rekommenderas rörisolering på grund av deras betydande värmeledningsförmåga.

I närvaro av en golvpanna med naturlig cirkulation kommer användningen av "svart" stål att vara optimal. Denna råvara i VVS-systemet rostar snabbt. Men i ett autonomt värmesystem, med lång cirkulation av kylvätskan, snabb syreavdunstning, kan livslängden för svarta rör vara cirka 50 år.

Vid användning av väggmonterade pannor utrustade med kopparvärmeväxlare och forcerad cirkulation (pump) blir användningen av stålrör opraktisk. Detta beror på den oestetiska karaktären hos ett sådant system, korrosiv igensättning av den tunnaste värmeväxlaren och höga installationskostnader. Därför är det lämpligt att demontera stålrör med koppar- eller plastråmaterial.

För att montera stålrör är det nödvändigt att ha en anordning för att skära rör och gängor, en justerbar och gasnyckel, en bågfil, svetsning och en lufttät tejp för att täta alla leder. Vid köp av ogalvaniserade rör ska de målas med asfaltlack. I närvaro av fabriksgalvanisering är det inte nödvändigt att ytterligare bearbeta rören.Om du föredrar öppna rörläggning måste du ta hand om monteringsklämmorna. Fästpunkter kan placeras på ett avstånd av:

• 2,5 meter om arbetets innerdiameter är upp till 20 millimeter;
• cirka 3 meter diameter värde från 25 millimeter och över;
• 4 meter med ett inre diametralt värde på 40 millimeter.

För bockning av stålrör är det lämpligt att använda en hydraulisk rörbockare, som är en liten, bekväm och lätt transporterbar anordning som sparar energi. Om det inte finns något sådant verktyg, är det möjligt att köpa färdiga stålbeslag av önskad form, som säkerställer anslutningen av raka sektioner i en rörledningsböj. Hittills är valet av beslag en enkel uppgift, eftersom tillverkare erbjuder ett tillräckligt utbud av dem.

Vilka rör att välja för organisationen av värmesystemet

Valet av rör för uppvärmning av ett privat hus är en ansvarsfull process, under vilken man bör ta hänsyn till rummets yta, om det är uppvärmt eller inte, vilken effekt pannan har etc. För att skapa en högkvalitativt system, det är bättre att använda polypropenrör. De är billiga, har hög täthet och är lätta att installera. Installationen tar lite tid, till skillnad från beräkningar och förarbete. För att systemet ska fungera länge och inte behöva förebyggande underhåll är det bättre att välja armerade rör och kranar av rostfritt stål.

Metall-plaströr är ett bra men dyrare alternativ. För installation räcker det med en skiftnyckel. Den största nackdelen med produkterna är anslutningarnas låga livslängd. Sådana rör bör endast användas för uppvärmda rum. Om budgeten tillåter är det bättre att köpa rostfria rör. De är dyrare, men håller i minst 100 år.

Värmerörets diameter

Ett annat viktigt steg i organisationen av systemet är valet av diametern på rören för uppvärmning av ett privat hus. Produkterna presenteras i olika diametrar.

För att välja rätt bör du studera systemdiagrammet och kontakta specialisterna. Den ungefärliga diametern kan beräknas oberoende, med hänsyn till rummets yta och kylvätskans hastighet.

Det finns en missuppfattning att installation av rör med stor diameter är nyckeln till en effektiv drift av systemet. I själva verket, på grund av massiva rör, minskar eller försvinner trycket i systemet. Som ett resultat kan vatten inte komma in i alla radiatorer. Rör med mindre diameter har ett högre vattenflöde. Det optimala värdet är mellan 0,2 och 1,5 m/s. Om hastigheten är för hög hörs det sjudande vatten i kylvätskan.

För att välja en lämplig diameter görs en beräkning av värmeeffekten. Till exempel, för ett rum med tak upp till 3 meter högt, behövs 100 watt energi för varje kvadratmeter. För ett rum på 20 kvadratmeter kommer det att behövas 2000 watt. Lägger du till 20% av lagret får du 2400 watt. Termisk kraft tillhandahålls av närvaron av 1-2 radiatorer installerade under fönstren. Enligt tabellen är rör med diametrar på 8-10 mm lämpliga för detta rum. Det är ungefärliga beräkningar, men de hjälper till att räkna ut budgeten vid renovering av ett hus.

Arrangemang av uppvärmning är ett viktigt steg som utförs omedelbart efter byggandet av huset. Det är värt att ta ett ansvarsfullt förhållningssätt till valet av rör, eftersom de är huvudelementen i systemet. De måste vara starka, hållbara, resistenta mot temperatur- och tryckstötar. När du väljer produkter är det värt att överväga många nyanser. Detta är området i rummet, oavsett om det är uppvärmt eller inte, hur kommunikationen läggs. Det är inte värt att spara på organisationen av värmesystemet. Material av hög kvalitet kommer att hålla i upp till 100 år, samtidigt som prestanda bibehålls. Du bör välja produkter från pålitliga tillverkare, eftersom även den minsta överträdelsen av tillverkningstekniken avsevärt försämrar prestandan.

För- och nackdelar med stålrör

De tekniska egenskaperna hos stålrör för uppvärmning beror på de tekniska egenskaperna hos deras produktion. Produkter kan svetsas eller sömlösa. De förra sys ihop av en metallplåt, medan de senare är formade på sofistikerad utrustning.

De viktigaste fördelarna med ett stålrör för uppvärmning inkluderar:

• hög värmeledningsförmåga. Detta ögonblick är mycket viktigt för organisationen av värmesystem i bostadshus. Metallytan överför värme till rummets luftutrymme, vilket delvis uppfyller funktionen hos en värmeanordning;
• liten termisk expansion. Denna egenskap förutbestämmer frånvaron av behovet av att använda tjockväggiga produkter;
• hög gastäthet. Värdet av denna egenskap når praktiskt taget hundra procent. Det är orealistiskt att skapa en fullfjädrad sluten värmekrets utan att uppfylla detta villkor;
• styrka. På grund av denna egenskap skapas högtrycksledningar endast på basis av metallrör;
• tillgänglighet. Den relativt låga kostnaden för stål spelar en viktig roll för att skapa budgetalternativ för värmeförsörjning.

Det finns många typer av stålrör, och var och en av dem har sina egna fördelar och nackdelar.

Bland bristerna lyfter experter fram:

• mottaglighet för korrosion. Metall motstår dåligt effekterna av en aggressiv miljö och oxidativa processer. Men galvanisering av stålrör kan öka deras livslängd med 10 ... 15 år, det vill säga praktiskt taget 2 gånger;
• stor massa. Betydande fysisk ansträngning kommer att krävas för att lägga rörledningen;
• stelhet. Det är möjligt att böja röret endast genom termisk verkan. När man bildar en linje för anslutning av stålrör krävs lockiga element.
• elektrisk konduktivitet. Denna egenskap hos metallen är av särskild betydelse när man arrangerar ett värmesystem baserat på en elpanna.