Подключение радиатора отопления к полипропиленовым трубам — очень подробно и доступно

В отопительных контурах индивидуальных домов ведущее положение занимают полимеры, лидером среди которых по использованию является полипропилен (ПП). При монтаже систем отопления важно знать, как правильно провести подключение радиатора отопления к полипропиленовым трубам.

Решение этой задачи не является однозначным с учетом различных схем разводки и способов присоединения радиаторных отводов к линиям подачи и обратки. Выбор оптимального варианта усложняется тем, что необходимо учитывать и эстетичность внешнего вида подключенных к отопительной магистрали батарей.

Рис. 1 Дизайнерские батареи из чугуна

Разновидности радиаторов

Для организации обогрева помещений используют несколько типов радиаторов, по материалам изготовления их разбивает на следующие группы:

Чугунные. Старые чугунные батареи, известные еще с советских времен, в настоящее время не пользуются спросом, хотя их до сих пор изготавливают некоторые предприятия.

Радиаторы из чугуна — это разборные изделия, секционные фрагменты которых соединяют друг с другом ниппелями. В отличие от классических батарей, сейчас в моде приборы с рельефным рисунком на чугунных секциях. Их выпускают разных цветов, эксклюзивные модели подчеркивают один из стилей помещения, выбранный дизайнером (классический, итальянский, ретро, лофт).

Массивный чугун обладает относительно невысокой теплопроводностью, тепловая мощность одной секции обычно не превышает 150 ватт.

Радиаторы из чугуна выдерживают напор до 50 бар, рассчитаны на эксплуатацию в рабочей среде с температурой не более 120 °С.

Рис. 2 Стальные трубчатые теплообменники и приборы конвекционного типа

Стальные. Батареи из металла представлены на рынке несколькими разновидностями: трубчатыми, трубчатыми конвекционными и панельными.

Первый тип включает в себя медную (стальную) трубу, сделанную в виде змеевика, или горизонтальные, вертикальные трубчатые отрезки, по которым протекает теплоноситель.

В конвекционных трубчатых моделях на трубопроводе установлены металлические пластины или элементы иной формы (трубы), осуществляющие рассеивание тепла в окружающее пространство.

Трубчатые и конвекционные радиаторы выдерживают давление до 15 бар и температуры отопительной жидкости до 120 °С. Теплоемкость каждой батареи зависит от ее конструктивного исполнения и может практически любой.

В панельных металлических радиаторах отопительная жидкость циркулирует по каналам, сделанных в плоских панелях прямоугольной формы. Сверху на них наносят защитное эмалевое покрытие обычно белого цвета, улучшающее эстетичный внешний вид изделий и защищающее панели от коррозии.

Панельные радиаторы не являются разборными, их изготавливают методом точечной сварки из двух стальных штампованных листов. Они рассчитаны на напор в сети не более 10 бар и температурные параметры теплового носителя до 110 °С.

Теплообменники этого типа отличаются друг от друга числом панелей, максимальное количество которых достигает 3-х. Мощность приборов зависит от размеров панельных теплообменников и их количества. При наличии трех панелей длиной 3 м она доходит до 6500 Вт.

Отличительная особенность приборов панельного типа — узел нижнего подключения, благодаря чему теплообменник не нарушает эстетику внешнего вида помещений.

К недостаткам панельных приборов помимо низких напорных характеристик относят слабую коррозионную стойкость стали и ее более низкую теплопроводность по сравнению с алюминием и медью.

Рис. 3 Конструктивное устройство панельной батареи

Алюминиевые. Батареи из алюминия долгое время занимали лидирующее положение по использования в бытовых отопительных системах. Радиаторы отличаются высокой теплопередачей, способны выдерживать давление в сети до 50 бар при температурных параметрах транспортируемый среды до 115 °С.

Алюминиевые радиаторы собирают из отдельных секций, которые соединяет при помощи ниппелей — таким способом регулируют мощность всей батареи. Максимальная теплопередача одной секции из алюминия составляет 180 Вт — это наивысший показатель в сравнении с другими аналогичными теплообменниками.

К недостаткам алюминиевых приборов относят высокие требования к водородному показателю теплоносителя рН. Если он выходит за узкий диапазон в 7 — 8 единиц, начинается разрушение защитного оксидного слоя и секция быстро приходят в негодность.

Биметаллические. Для борьбы с разрушением алюминия средой с водородным показателем рН, выходящим за рамки его рабочего диапазона, была разработана биметаллическая конструкция. В ней среда отделена от контакта с алюминием стальным коллектором. На производстве при изготовлении каждой секции алюминиевую массу под давлением выдавливают на стальную трубчатую закладку.

В итоге батарея перестала быть чувствительна к водородному показателю отопительной жидкости в диапазоне до 10 единиц, приобрела повышенную прочность. Биметаллические радиаторы выдерживают давления до 200 бар и могут эксплуатироваться при температурах проходящей среды до 140 °С.

К их недостаткам относят потерю мощности секциями из-за более низкой теплопроводности стали и теплопотерь в зоне контакта закладки с алюминиевой оболочкой.

В зависимости от конструктивного исполнения биметаллических приборов (в торговой сети, помимо полного биметалла, реализуется однотрубчатый, двухтрубчатый полубиметалл) теплопередача одной секции составляет 160 — 170 Вт.

Рис. 4 Биметаллическая батарея – внутреннее устройство

Эксплуатационные особенности полипропиленовых труб

Трубы из полипропилена пользуются широкой популярностью у потребителей при монтаже систем отопления благодаря следующим техническим и эксплуатационным характеристикам:

Для транспортирования теплоносителя к радиаторным теплообменникам используют два типа полипропиленовых труб — армированные стекловолокном и алюминием.

Трубы армированные стекловолокном рассчитаны на давление в сети PN не более 20 бар и могут эксплуатироваться длительный срок (не менее 25 лет) при температурах теплового носителя 70 — 90 °С.
К недостаткам стекловолоконных труб относят относительно высокий коэффициент температурного линейного расширения до 2 мм на погонный метр при дельте температур в 70 °С, а также их высокую кислородопроницаемость.

Предельные напорные показатели у ПП-труб с армированием из алюминия — 25 бар со сроком службы в 25 лет при транспортировании рабочей среды с температурой до 90 °С.
Армированные алюминием ПП-трубы имеют ничтожно низкий коэффициент линейного удлинения и не пропускают кислород.

Рис. 5 ПП-трубы со стеклопластиковым и алюминиевым армированием

Полипропиленовые трубы соединяют методом пайки при помощи специального паяльника для полипропиленовых труб при температуре 260 °С.

При монтаже используют широкий ряд фасонных изделий, в том числе и переходники с полипропилена на металл с резьбой, выпускаемые наряду с трубной продукцией каждым производителем.

ПП-трубы делят на классы по сферам применения (иногда их указывает на маркировке цифрами от 1 до 5 и символами ХВ) и толщине стенок. Последний показатель указывают на маркировке, а также задают размерным соотношением наружного диаметра к толщине стенки SDR.

Коэффициент теплопроводности у изделий, армированным стекловолокном около 0,3 Вт/м·°С, с оболочкой из алюминия — 0,45 Вт/м·°С.

Трубы из полипропилена боятся воздействия прямого ультрафиолетового излучения, что, впрочем, никому не мешает прокладывать их открытым способом, подводя к теплообменным приборам под окнами.

Рис. 6 Классы ПП-труб

Арматура для подключения радиаторов отопления

При подсоединении радиаторных теплообменников к отопительной магистрали, а также в них самих используются следующие разновидности соединительных элементов и арматуры:

Шаровые краны. Запорная арматура данного типа предназначена для полного перекрытия подачи теплоносителя в радиаторы. Благодаря этому любую батарею можно как соединить, так и открутить от трубопровода для ремонта, прочистки или замены на новый прибор. Шаровые краны работают в положении закрыто и открыто, с их помощью не рекомендуется регулировать поток рабочей среды.

Вентильные краны. Вентильная арматура используется для регулировки объема подачи теплоносителя и его перекрытия. Ее применяют в случаях, если на радиаторах отсутствуют терморегуляторы и температуру на каждом приборе приходится выставлять вручную.

В процессе настройки температурные параметры радиаторов измеряют бесконтактным электронным термометром, и исходя из его показаний вращают вентильный кран, управляя подачей.

Читайте также:  Таблица пайки полипропиленовых труб и температура нагрева

Рис. 7 Арматура и фасонные детали для монтажа полипропилена

Балансировочные краны. Выполняют функции, аналогичные вентильным. Их применение в бытовом радиаторном отоплении не поддается логическому объяснению, как и сама процедура балансировки. Обычно такие приборы устанавливают в коммунальных отопительных сетях, распределяя поток теплоносителя по домам в зависимости от их удаленности от точки раздачи.

Терморегуляторы. Управляют потоком теплоносителя, поступающего в радиаторы в зависимости от положения ручки на шкале настройки. При помощи терморегуляторов выставляют одинаковую или заданную температуру на всех радиаторах в доме или квартире. Некоторые приборы способны полностью перекрывать поток рабочей среды, и таким образом выполняют функции запорного шарового крана.

Краны Маевского. Для выпуска воздуха из батарей в один из ее верхних отводов обязательно вкручивают прибор, носящий название крана Маевского. При заполнении теплоносителем отопительной магистрали его открывают специальным ключом или шлицевой отверткой, после чего из секций выходит воздух.

Рис. 8 Терморегуляторы, узлы нижнего подключения и байпасные перемычки

Байпас. Байпасную перемычку используют в однотрубных схемах с боковым подключением радиаторов. За байпасом обычно ставят два шаровых крана, которыми перекрывают поток теплоносителя. После этого можно снимать батарею, при этом отопительная жидкость будет беспрепятственно поступать в магистраль по параллельной байпасной линии.

Иногда в байпасную перемычку устанавливают дополнительный шаровый кран, предотвращающий поступление теплоносителя по параллельной линии при функционировании радиаторов в обычном режиме.

Узлы нижнего подключения. Панельные радиаторы имеют отличные от других батарей конструктивные особенности, основная из которых — нижнее подключение подачи и обратки через два рядом расположенных резьбовых патрубка.

Для подсоединения к ним труб использует специальную деталь в форме буквы Н (сантехники нередко называют ее бинокль) с двумя фитингами американка. Противоположные патрубки узла нижнего подключения оснащают наружной резьбой для подсоединения резьбовых фитингов трубопровода.

Футорки и заглушки. Популярные алюминиевые и биметаллические радиаторы имеют выходные резьбовые патрубки диаметром 1 дюйм (25, 4 мм).

Для подключения к ним арматуры стандартными диаметрами 1/2 или 3/4 дюйма в торговой сети реализуют комплекты с четырьмя переходными футорками (узкие муфты с разными резьбами) на диаметры 1 — 1/2 или 1 — 3/4 дюйма. В стандартный комплект также входят кран Маевского с ключом и заглушка.

Некоторые производители дополняют комплектацию винтовыми крюками для подвешивания радиатора и пластиковыми дюбелями для их крепления в стену.

Рис. 9 Комплекты монтажных футорок с заглушкой, краном Маевского и крюками

Схемы разводки трубопроводов

При монтаже отопительной системы используют следующие схемы прокладки труб к радиаторным теплообменникам:

Однотрубная последовательная. Применяется в многоквартирных домах, когда к одной трубе подключают последовательно все радиаторы с первого по последний этаж (рис. 10).

Для обеспечения непрерывной подачи теплоносителя в случае аварийных ситуаций в любой из квартир, требующей снятия или ремонта радиатора, в его обвязку обязательно устанавливают параллельную байпасную перемычку. Использование шаровых кранов в байпасе в этом случае категорически запрещено.

Рис. 10 Варианты однотрубных разводок: ленинградка и боковая с байпасом многоквартирных домов

Однотрубная параллельная. Применяется в самотечных (гравитационных) системах отопления и разводке типа Ленинградка.

В системах отопления гравитационного типа тепловой носитель из верхнего накопительного бака поступает на радиаторные теплообменники по одной общей трубе с боковыми ответвлениями к каждому прибору. Носитель подается через верхний патрубок батарей и вытекает через нижний, расположенный под или по диагонали ко входному (рис. 11).

Трубопроводы от нижних патрубков всех батарей подходят к одной общей трубе обратки большего диаметра, которая под уклоном соединяется с котлом.

В популярной однотрубной системе ленинградка основная труба большого диаметра делает замкнутую петлю, возвращаясь к котлу, а радиаторные теплообменники подключаются к ней при помощи трубных отрезков меньшего диаметра параллельно через нижние отводы.

Рис. 11 Схемы самотечной системы и лучевой (коллекторной) разводки

Двухтрубная тупиковая. Простая схема трубной разводки, при которой от котла отходят две трубы подачи и обратки. К каждой из них подключают патрубок радиатора.

Для подачи используют верхний или нижний отвод, для обратки только нижний.

При такой схеме подключения подача теплоносителя к самому дальнему радиатору и обратный слив происходят по наиболее длинному пути. В результате последняя батарея магистрали нагревается меньше других и может быть полностью холодной.

Тупиковая система требует обязательного использования терморегулирующих клапанов или при их отсутствии балансировки вентильными кранами.

К ее преимуществам относят меньший расход труб и связанный с этим более эстетичный вид помещений.

Рис. 12 Двухтрубная тупиковая схема и ее особенности

Попутная Тихельмана. В попутной схеме Тихельмана подача теплоносителя к верхнему или нижнему патрубку радиаторов происходит по одной трубе, отходящей от котла. Обратка подключается к нижней точке радиаторов, но направляется к котлу не от первой к нему батареи, как в тупиковой схеме, а от последней в цепи.

В результате общая длина линии подачи и обратки к каждому теплообменному прибору одинакова, и соответственно температура нагрева всех батарей не будет отличаться друг от друга. Благодаря этому не понадобится балансировка вентильными кранами и установка дорогих терморегуляторов.

Несмотря на столь очевидные преимущества, схема Тихельмана не нашла широкого применения. Связано это в первую очередь с большим расходом труб — параллельно двум трубопроводам придется укладывать третий возвратной обратки такой же длины, или протягивать его по периметру стен для замыкания петли. Также из-за третьей трубы попутная прокладка имеет неэстетичный внешний вид.

На стене под батареей при открытом методе размещения трубопровода будут располагаться три трубы в ряд: подающая, обратная и обратной линии к котлу.

Коллекторная (лучевая). При данной схеме разводки к одному коллекторному узлу подключают несколько теплообменников. К каждой батарее подводится своя подающая и обратная труба.

Если коллекторный узел размещают в середине дома, то к каждому радиатору подходит приблизительно одинаковый по длине трубопровод. Это способствует выравниванию температур в теплообменных приборах. Для точного задания необходимых температурных параметров в каждый радиатор при лучевом подключении ставят свой терморегулятор.

Рис. 13 Двухтрубная попутная схема и ее особенности

Варианты подсоединения радиаторов к трубам

При монтаже радиаторов используют следующие варианты их подключения к трубопроводу:

Нижнее. Применяется в однотрубной разводке типа ленинградка и при подсоединении металлических панельных теплообменников. Хотя по теплоотдаче нижнее подключение считается не слишком эффективным, многие отдают ему предпочтение из-за эстетических соображений.

Диагональное. Считается самым эффективным по степени теплообмена, широко используется при всех видах двухтрубных разводок, в самотечных системах.

Боковое. Основной вид подсоединения батарей в многоквартирных домах, обладает чуть меньшей теплопередачей, чем подключение по диагонали.

При боковом подсоединении во многих случаях используют дополнительную байпасную перемычку.

Рис. 14 Варианты подключения радиаторов к трубам и их эффективность

Подключение радиатора отопления к полипропиленовым трубам

При монтаже ПП-труб допускается их укладка в штробы стен. При этом повышается эстетичность внешнего вида помещений, трубы не мешают уборке.

Однако на практике скрытую прокладку полипропилена в стены, в отличие от горячего и холодного водоснабжения, используют довольно редко.

В первую очередь это связано с высокими трудозатратами при проведении монтажных работ, связанных со штроблением стен и неудобством пайки тепловой магистрали в штробах, подключения к ней радиаторов.

К тому же лучшей альтернативой скрытой прокладке полипропилена в стенах является применение гибких трубопроводов из сшитого полиэтилена, которые обычно прокладывают под стяжкой.

Для укладки полиэтиленовые трубы подсоединяют к компрессионному фитингу с резьбовым отводом, который фиксируют в стене. К нему и подсоединяют радиаторы через переходники.

Учитывая вышеизложенное, следует сказать, что в подавляющем большинстве ситуаций для радиаторного отопления полипропиленом используют технологию открытой прокладки магистрали. Также при разводке чаще других применяется тупиковая схема с заданием температурных режимов батарей терморегуляторами.

Рис. 15 Инструмент для монтажа ПП-труб

Читайте также:  Армированные полипропиленовые трубы: правила выбора, подготовки и монтажа

Необходимый инструмент

При проведении работ по монтажу отопительной магистрали из полипропилена и подключения к ней арматуры и приборов, используют следующий инструмент и расходные материалы:

Электроприбор для пайки полипропиленовых труб: мечевидный или трубчатый паяльник с комплектом насадок. Для разовых работ своими руками можно приобрести в интернет-сети недорогой паяльник довольно высокого качества турецкого производства стоимостью около 3000 руб.

Ножницы для обрезки труб, желательно с храповым механизмом. Применение ножниц позволит избежать заусенец и отклонения плоскости обрезанных торцов от перпендикулярной линии относительно центральной оси.

Рулетка, карандаш для проведения измерений и разметки труб.

Уровень жесткий строительный в виде металлической рейки с глазком или лазерный.

Обычный разводной или сантехнический газовый ключ. Чтобы не повредить эмалированную поверхность гаек, лучше использовать инструмент с полимерной защитой губок.

Материалы для герметизации резьбовых стыков по металлу — сантехническая нить или льноволокно. Не рекомендуется использовать Фум-ленту, которая прорезается острыми зубцами металлической резьбы.

Рис. 16 Пример схемы системы отопления с трубными размерами

Выбор трубного диаметра

Размеры полипропиленовых труб задают по их наружному диаметру, в бытовых системах отопления могут быть использованы типоразмеры 16, 20, 25, 32, 40 и 50 мм.

Для оптимального выбора диаметра полипропиленовых труб можно воспользоваться таблицами, онлайн — калькуляторами, рассчитать его по формулам. Однако почти со стопроцентной долей вероятности проведение данных расчетов окажется бесполезной тратой времени.

За пару десятков лет оптимальные размеры трубопроводов были установлены на практике и подтвердились многолетней эффективной работой смонтированных с полипропиленом отопительных систем.

В итоге общепринята при двухтрубной разводке следующая обвязка радиаторов полипропиленовыми трубами: линии подачи и обратки прокладывают 32-ой ПП-трубой, а радиаторные патрубки подсоединяют 20-й.

Если магистраль имеет относительно небольшую длину с несколькими радиаторами на одном этаже, допустимо использовать вместо 32-ой 25-ую трубу, при этом небольшая экономия финансовых средств неравнозначна потере эффективности системы.

Нет никакого смысла использовать 16 мм трубу — ее узкий диаметр приведет к существенному увеличению гидравлических потерь в двухтрубной системе, и соответственно снижению эффективности ее работы. А экономия финансовых средств на трубных материалах окажется мизерной — при монтаже радиаторов используют слишком короткие отрезки 20 мм труб.

Иногда в частных домах прокладывают однотрубную систему типа ленинградка, при этом чем больше диметр трубы, тем эффективнее она функционирует. Поэтому для ленинградки рационально использовать 40-ю трубу с 20 мм отводами для подключения батарей.

Тоже самое можно сказать и о самотечных безнапорных системах, где снижение гидравлического сопротивления трубопровода играют важную роль. В линии подачи и обратки можно использовать как 32-е, так и 40-е ПП-трубы.

Рис. 17 Схемы подключения радиаторов

Подключение радиатора к полипропиленовым трубам

Типовое подключение радиаторов к трубопроводной полипропиленовой магистрали при двухтрубной разводке проводят в следующем порядке:

Закрепляют радиатор. Обычно радиаторной теплообменник размещают под окном, отступая сверху от подоконника и снизу от пола примерно по 150 мм.

Для разметки на стене проводят центральную вертикальную линию посередине оконного проема и прикладывают к ней по горизонтальному уровню батарею.

Карандашом отмечают точки крепежа крюков, если батарея имеет большой вес, использует несколько точек крепления, обычно две вверху и одну внизу.

Далее при помощи перфоратора сверлят в отмеченных местах сквозные отверстия, вбивают дюбеля и вкручивают в них крюки. После этого можно навесить на крепеж батарею.

Соединение радиатора с арматурой. Перед тем, как подсоединить радиатор отопления к полипропиленовой трубе, заранее приобретают в торговой сети монтажный комплект.

В снятую со стены батарею при помощи разводного ключа прикручивают с четырех сторон переходные левосторонние и правосторонние футорки с 1 дюйма на 1/2 или З/4. Так как переходники оснащены мягкой силиконовой прокладкой, прижимное усилие делают по возможности минимальным.

Вверху к радиатору напротив патрубка подачи подсоединяют кран Маевского. Для этого наматывают на его резьбу льноволокно или сантехническую нить, и затем вкручивают кран в резьбовой переходник разводным ключом.

Рис. 18 Подключение радиатора отопления к полипропиленовым трубам

Снизу аналогичным способом ставят заглушку. Также наматывают льноволокно или сантехническую нить на терморегулятор с полипропиленовым отводом под пайку, вентильный или шаровый кран с переходом на полипропилен, после чего прикручивают их к патрубкам радиаторов соответственно сверху и снизу.

Подсоединение ПП-труб к арматуре пайкой. Батарею с установленной арматурой вешают на стену и приступают к пайке.

Основная задача специалиста — обрезать трубы подачи и обратки напротив входа и выхода в батарею, впаять в них тройники и от них подвести трубопровод к полипропиленовым фитингам нижнего шарового крана и верхнего терморегулятора. Для соединения 20 мм трубных отрезков и изменения их направления используют угловыефасонные элементы.

При монтаже последовательность проведения работ с полипропиленовыми трубами своя у каждого мастера. Одни в начале монтируют трубопровод от арматуры, а потом подключают его к линиям подачи и обратки через тройники. Другие проводят подсоединение в обратной последовательности от впаянных в магистраль тройниковых отводов к радиаторной арматуре.

Для пайки чаще других используют мечевидный паяльник с насадками, 20-ю трубу держат 4 — 5 секунд, 32-ю — 7 — 8. Время схватывания для 20-ки, при котором стыкуемые детали должны оставаться в неподвижном состоянии, составляет около 4-х секунд, остывания — примерно 2 минуты. При пайке все размеры наносят с учетом погружения участков в фитинги примерно на 15 мм, то есть после измерений увеличивают длину трубных отрезков на это расстояние.

По окончании работ с трубами проверяют радиаторы на наличие утечек (пол под ними должен быть сухим) и проводят их развоздушивание через кран Маевского. Об отсутствии воздуха в батарее сигнализирует равномерная и бесшумная струя воды, вытекающая из крана.

Обратите внимание! Полипропиленовые трубы армированные стекловолокном при пайке зачищать не нужно, они нагреваются и стыкуются, как обычные водопроводные трубы. Трубы армированные алюминием с наружной армировкой (сейчас встречаются редко) обязательно нужно зачищать, срезать слой алюминиевой фольги специальным ножом, шейвером, чтобы фольга не мешала при соединении с фитингом. Современные трубы с внутренней алюминиевой армировкой изначально задумывались производителем, как трубы не требующие зачистки, но часто, даже опытные мастера при пайке делают ошибки и фольга после монтажа остается оголенной и соприкосается с теплоносителем, а это значит, что через год будет шишка и свищ в трубе, поэтому при монтаже используют специальные зачистки для труб с внутренней армировкой, которые вырезают форгу с торца трубы. Производя подключение радиатора отопления к полипропиленовым трубам с внутренней армировкой не пожалейте 200 рублей и купите такую зачистку.

Рис. 19 Технология пайки полипропилена

Наружное подключение радиатора отопления к полипропиленовым трубам, пожалуй, является самым бюджетным и широко используется хозяевами в индивидуальных домах, на дачах и коммунальных квартирах. Данные работы чаще доверяют специалистам, но при желании после изучения методов монтажа, батареи можно подключить и самостоятельно, взяв напрокат или приобретя в торговой сети недорогой паяльный прибор.