Использование медных труб в системах отопления

Появление на рынке множества бюджетных аналогов – труб из металлопластика и ППН (полипропилена), не стало причиной потери популярности медными трубами, которые по прежнему повсеместно используются при обустройстве систем отопления.

Отопление из медных труб

В данной статье представлены медные трубы и фитинги. Мы рассмотрим типоразмеры труб и разновидности фитингов, выполним их сравнение с полипропиленовыми аналогами и изучим технологию соединения изделий под пайку, компрессионный и прессовый обжим.

Маркировка медных труб

Медны трубы для отопления изготавливаются согласно положений ГОСТ №617-90 “Трубы медные”. Изделия имеют унифицированную маркировку типа ДКРНМ 28*3*3000 М2 Б, в которой

• Д – способ изготовления ( Д – тянутая либо холоднокатаная, Г – прессованая);
• К – круглое сечение;
• Н – точность изготовления нормальная (П – повышенная);
• М – мягкая (П – полутвердая, Т – твердая, Л – мягкая с повышенной пластичностью, Р – полутвердая с увеличенной прочностью, Ч – твердая с увеличенной прочностью);
• 28 – наружный диаметр, мм;
• 3 – толщина стенки, мм;
• 3000 – мерная длина отрезка;
• М2 – из меди марки М2.

Твердые и мягкие медные трубы

Медные трубы могут изготавливаться в мягкой либо твердом исполнении, что зависит от марки используемого для производства сплава. Для обустройства систем отопления чаще всего применяются твердые изделия, использование мягких труб рационально лишь при монтаже теплого пола, укладка которого выполняется с большим количеством изгибов.

Сортамент и особенности выбора

Твердые медные трубы для отопления выпускаются в отрезках мерной длины от 2 до 5 м, мягкие – в бухтах длиной до 50 метров. Толщина стенки варьируется в пределах 1-3 мм, в отопительных коммуникациях чаще всего используются изделия со стенками 1.5-2 мм.

Рассмотрим габаритные характеристики наиболее востребованных диаметров труб:

• ∅ 10 мм: масса погонного метра – 197 г, толщина стенки – 1.5 мм;
• ∅ 12 мм: масса п.м – 308 г, толщина стенки – 1.5 мм;
• ∅ 15 мм: масса п.м – 391 г, толщина стенки – 1.5 мм;
• ∅ 18 мм: масса п.м – 480 г, толщина стенки – 2 мм;
• ∅ 22 мм: масса п.м – 590 г, толщина стенки – 2 мм;
• ∅ 28 мм: масса п.м – 1115 г, толщина стенки – 2.5 мм;
• ∅ 35 мм: масса п.м – 1420 г, толщина стенки – 2.5 мм;
• ∅ 42 мм: масса п.м – 1700 г, толщина стенки – 3 мм.

В зависимости от технологии производства трубы могут быть отожжеными либо неотожженными. Изделия, не прошедшие термическую закалку, имеют большую механическую прочность (они способны выдерживать давление до 450 Бар) но меньшую эластичность (практически не гнутся). Прошедшие отжиг (нагрев до высокой температуры и последующее охлаждение) трубы, наоборот, более пластичны и менее устойчивы к деформации.

Диаметры медных труб

Пару слов о выборе диаметра труб. Он должен соответствовать диаметру отверстия подачи котла (на первом разветвлении), а на каждом последующем разветвлении необходимо использовать изделия диаметром на 1 шаг размерной сетки меньше, чем на предыдущем – такой подход обеспечит отсутствие потерь давления на всех этапах циркуляции теплоносителя.

К примеру: диаметр подведенных к радиаторам трубы – 20 мм, диаметр вертикальных стояков разводки – 22 мм, диаметр основного подающей магистрали – 24 мм. Канал “обратки” собирается аналогичным образом, однако диаметр изменяется от большего к меньшему.

Преимущества и недостатки, сравнение с аналогами

Медные трубы для отопления имеют альтернативу, которой являются полипропиленовые изделия. Изучим преимущества и недостатки рассматриваемых нами вариантов и определим, какой из них лучше использовать:

• срок службы медных труб доходит до 100 лет, тогда как полипропиленовые служат не более 30 лет (эксплуатационный ресурс непосредственно зависит от режима использования – при повышении температуры теплоносителя выше допустимой полипропилен теряет прочность и деформируется);
• оба варианта имеют минимальный вес и достаточно простую технологию соединения (для стыковки используется метод пайки либо фасонные фитинги;
• медные изделия имеют температурный максимум в 250 градусов, полипропиленовые – 95 градусов (могут переносить кратковременное повышение температуры до 110 0 );
• как медные, так и полипропиленовые трубы имеют высокую устойчивость к коррозии под воздействием воды и высокой влажности воздуха, однако медь является токопроводящим материалом и ее необходимо защищать от блуждающих токов, под воздействием которых она может ускоренно корродировать;
• полипропиленовые трубы разрывает при замерзании теплоносителя, тогда как медные, благодаря высокой эластичности материала, остаются целыми;
• медные и полипропиленовые изделия имеют идеально гладкие внутренние стенки, на которых не образовывается налет, ухудшающий пропускную способность трубопровода;
• медь, в отличии от пластика, не теряет свои эксплуатационные характеристики при воздействии прямых солнечных лучей.

Подключенная к радиатору медная труба

Однако есть у медных изделий и ряд недостатков, основной из которых – высокая стоимость. Для сравнения: цена на п.м трубы диаметром 18 мм составляет 400 руб, тогда как полипропиленовый аналог стоит 60 руб/п.м. Этим же отличаются и медные фитинги, используемые для соединения трубопровода.

Медь является достаточно мягким материалом, подвергающимся абразивному стиранию под воздействием находящихся внутри теплоносителя механических частиц. Во избежание этого трубопровод необходимо комплектовать фильтрующим прибором. Учитывайте, что медные трубы нельзя соединять с изделиями из других металлов – стали, алюминия либо нержавейки. Это чревато активацией электрохимических реакций, в результате которых трубопровод начинает ускоренно ржаветь. Единственный металл, с которым медь совместима – латунь.

Медные трубы в системах отопления (видео)

Фитинги для соединения медных трубопроводов

Медные фитинги – фасонные элементы, посредством которых отдельные участки трубопровода стыкуются между собой. Фитинги для медных труб выпускаются в следующих конфигурациях:

• параллельные муфты;
• тройники;
• угольники (на 45 и 90 градусов);
• крестовины.

Разновидности медных фитингов

Вышеуказанные медные фитинги могут быть одноразмерными – для соединения труб одинакового диаметра, либо переходными – для соединения разных по размеру участков трубопровода.

Фитинги под пайку

Соединительные изделия, предназначенные для стыковки методом пайки, называются капиллярными. Их внутренние стенки покрыты тонким слоем оловяного припоя – расплавленный припой заполняет зазор между стенками соединяющихся изделий и после отвердевания прочно сцепляет их между собой.

Среды качественных изделий под пайку отметим фитинги Sanha. Данная компания производит медные фитинги всех распространенных типоразмеров согласно немецким стандартам качества из сплава марки CW024A. Соединения способы выдерживать давление в диапазоне 16-40 Бар и рабочую температуру в 110 градусов.

Технология соединения медных трубопроводов методом пайки достаточно проста в исполнении:

1. Стыкующиеся поверхности трубы и фитинги очищаются от загрязнений, обезжириваются и обрабатываются мелкозернистой наждачной бумагой.
2. На стенки трубы наносится слой низкотемпературного флюса толщиной до 1 мм.
3. Соединяющиеся элементы стыкуются между собой, после чего место стыка прогревается термофеном или газовой горелкой до температуры 400 0 на протяжении 10-15 секунд.
4. Выжидается время охлаждения стыка, после чего остатки флюса очищаются ветошью.

Схема пайки медных труб

Выполнять пайку необходимо в проветриваемом помещении, так как при плавлении припоя и флюса выделяются вредные для организма газы.

Цанговые соединения

Цанговые, они же компрессионные фитинги для медных труб, выполняют обслуживаемое, подлежащее демонтажу соединение. Все цанговые фитинги классифицируются на две группы:

• “А” – для изделий из твердой и полутвердой меди;
• “Б” – для труб из мягкой меди.

Отличаются они тем, что фитинги класса “Б” имеют внутреннюю втулку – штуцер, на которую насаживаются соединяемые участки трубопровода. Штуцер выступает в качестве опорного элемента, предотвращающего деформацию медных стенок при обжиме.

Компрессионный медный фитинг

Технология монтажа соединения:

1. На трубу одевается накидная гайка и разрезное кольцо.
2. Кольцо размещается на расстоянии 1 см от среза.
3. Труба насаживается на штуцер фитинга.
4. Накидная гайка закручивается вручную до упора, после чего дотягивается с помощью разводного либо рожкового ключа.

Прессовое соединение

Пресс-фитинги для медных труб состоят из корпуса, штуцера и обжимной гильзы. Их монтаж занимаем минимум времени – стыкующиеся участки трубопровода вставляются в посадочное гнездо на фитинге, после чего гильза обжимается с помощью пресс-клещей. Данный инструмент можно взять в аренду в сантехническом магазине либо купить, цены начинаются от 3 тыс. рублей.

Монтаж пресс-фитинга

Такое соединение является необслуживаемым, в отличие от цангового стыка вы не сможете выполнить его демонтаж, не нарушив целостность фитинга. В случае протечек необходимо выполнять замену соединительного элемента. Отметим, что пресс-фитинги являются наиболее надежными и долговечными, срок их службы доходит до 30 лет.

Отопление из медных труб. Особенности

Несмотря на внушительный список достоинств, медные трубы для отопления в нашей стране используются реже, чем пластиковые и стальные аналоги. Возможно, этот парадокс объясняется их высокой стоимостью. Однако в европейских странах, где умеют беречь деньги, медные трубы являются самым популярным вариантом для систем отопления. Очевидно, там просчитали, что затраты с лихвой окупаются длительным сроком службы и меньшими расходами на ремонт.

Типы медных труб

Ассортимент производителей обширен, что позволяет подобрать оптимальный вариант для конкретного проекта отопления. Изделия различаются по следующим параметрам:

1. Толщина стенок – 0,2-0,7 мм и 0,8-10 мм. Первые в отопительных системах устанавливаются нечасто. Для внутридомовой прокладки используются разновидности 1-2 мм.
2. В зависимости от технологии изготовления выпускаются тянутые (холоднокатаные) и прессованные типы.
3. По способу обработки трубы могут быть жесткими и пластичными. Первые более прочные, но разрываются при удлинении на 15 %. Изготавливаются прямыми отрезками по 6 м. У вторых после отпуска при температуре 600 ⁰С прочность уменьшается на 30%, но коэффициент удлинения на разрыв увеличивается до 60 %. Продаются бухтами по 25 и 50 м, которые удобны для монтажа теплых полов.
4. По материалу трубы могут быть из чистой меди и сплавов с цинком и оловом.
5. В отличие от сварных, цельнотянутые типы изготавливаются без швов.
6. Кроме неизолированных разновидностей выпускаются трубы, покрытые пластиком. Он защищает их от механических повреждений. При использовании вспененного полиэтилена снижаются теплопотери.

Достоинства и недостатки медных труб в отопительных системах

Преимущества при использовании обусловлены уникальностью свойств материала. Изделия обладают следующими достоинствами:

1. Длительным (до 50 лет) сроком эксплуатации без ремонта и обслуживания.
2. Стенки не пропускают наружный воздух, что увеличивает коррозионную стойкость всей системы.
3. Трубы могут работать под давлением 30 атмосфер и выше.
4. В естественных условиях нет коррозии и реакции на ультрафиолет.
5. Медь не вступает во взаимодействие с активными химическими соединениями, коих немало в больших теплосетях. Хлор, содержащийся в воде, образует на внутренней поверхности тонкий защитный слой, который способствует увеличению срока службы.
6. Низкий коэффициент теплового расширения позволяет не устанавливать компенсаторы на трубопроводах. 1 метр при возрастании температуры от 20 до 90 ⁰C удлинится на 1 мм.
7. Незначительная шероховатость внутренних стенок не позволяет накапливаться отложениям и способствует снижению гидравлического давления. Поэтому допускается применение насосов меньшей мощности и труб небольшого диаметра.
8. 100 % экологическая чистота и наличие антибактериальных свойств.
9. Жесткие медные изделия выдерживают 3-кратное размораживание системы, а пластичные – 6 циклов без разрывов.
10. Привлекательный внешний вид материала часто используют как элемент дизайна помещения.
11. Несмотря на значительный удельный вес, масса медных труб из-за малой толщины стенок невелика. По этой же причине их внутреннее сечение больше, чем у других видов, равных по внешнему размеру. 1 м 20-миллиметровой трубы из меди весит всего 0,6 кг.

Однако недостатки тоже имеются:

• необходимость применения теплоизоляции при монтаже в стенах и каналах для уменьшения тепловых потерь;
• возможно образование коррозии на внешней поверхности;
• высокая электропроводность привлекает блуждающие токи, которые негативно действуют на стенки;
• плохая сочетаемость с другими металлами, чреватая появлением электрохимической коррозии;
• сложность монтажа из-за специфики пайки неразъемных соединений;
• самая высокая цена по сравнению с другими видами труб.

Маркировка и стоимость

Медные изделия круглого сечения для отопления и водопровода со стенками толщиной от 0,8 до 10 мм изготавливаются в соответствии с ГОСТ 617-90. В последующие годы документ неоднократно дорабатывался, поэтому в маркировке может быть указано другое цифровое значение. В зависимости от чистоты меди ее марки по ГОСТ 859-2001 помечаются как М1, M1р, М2, M2р, М3, M3р. Состав материала незначительно влияет на основные характеристики труб, поэтому им разрешено пренебречь.

Из стандартной маркировки можно узнать:

1. Способ изготовления. На тянутых указывается «Д», а сварные обозначаются «С».
2. Форму поперечного среза. У рассматриваемых труб она круглая, поэтому ставится «КР».
3. Точность изготовления. Нормальную по толщине стенок и размеру диаметра обозначают «Н», а повышенную – «П». При нормальной точности толщины стенок и повышенной диаметра указывается «И», а если наоборот, то «К».
4. Длину. «НД» – немерная труба, «МД» – мерная, «КД» – индекс кратной мерности, «БТ» – бухты.
5. Об особых условиях. Улучшенные характеристики обозначаются буквой П. Повышенная пластичность – это «ПП», прочность – «ПТ», точность – «ПС», точность среза – «ПУ».

Остальные особенности изготовления существенного значения не имеют. Например, на повышенную точность по кривизне «К» обращают внимание, если хотят смонтировать трубопровод с идеальным внешним видом и готовы переплатить. Стандартная маркировка выглядит так: ДКРНМ 30×2,0×2050 М1 ГОСТ 21646-2003. Это значит:

• труба изготовлена из меди марки М1;
• тянутая;
• круглой формы;
• точность изготовления – нормальная;
• мягкая;
• внешний диаметр 30 мм;
• толщина стенки 2 мм;
• длина 2050 мм;
• по ГОСТ 21646- 2003.

По европейским стандартам DIN 1412 на медные трубы для монтажа систем водоснабжения и отопления наносится маркировка EN-1057. Она означает, что в их состав добавлен фосфор, повышающий стойкость к окислению. EN-1057 – это номер стандарта, по которому изготовлена труба.

В среднем цены на медные изделия со стенками толщиной 1 мм для монтажа отопления в квартире или частном доме в зависимости от величины внутреннего сечения составляют:

Диаметр, мм	6	8	10	12	15	18	22	28	35
Цена за 1 метр, руб.	110	145	180	210	220	235	295	380	600

Трубы со стенками толщиной 1,5 мм стоят в полтора раза больше. Цены указаны на продукцию российских производителей. Зарубежные аналоги обойдутся дороже в связи с транспортными и таможенными расходами.

Диаметр

Раньше он указывался в дюймах, но в последней версии ГОСТ 617 2006 года размеры приведены в миллиметрах. В новом документе только для холоднодеформированных медных труб указано более 70 типоразмеров по внешнему диаметру от 3 до 350 мм. Однако зарубежные и некоторые российские производители до сих пор маркируют свои изделия в дюймах.

Для характеристики трубы может быть указан номинальный, внешний, внутренний диаметр. На практике при подборе соединительных элементов пользуются таким понятием, как условный проход, имея в виду величину внутреннего просвета. Отечественные производители указывают его в миллиметрах, а зарубежные – в дюймах.

По внутреннему диаметру рассчитывается пропускная способность трубопроводов, а по наружному размеру производится классификация. Номинальным диаметром называется величина, приблизительно равная условному проходу, но с указанием точного значения.

При переводе единиц измерения следует учитывать, что внутреннее сечение дюймовой трубы (1″) равно 33,5 мм, хотя в метрической системе это значение 25,4 мм. Несоответствие связано с тем, что в документе оно указывается по условному проходу, а наружный размер импортных изделий – в дюймах. Поэтому труба в 1″ внутри может быть от 25,5 до 27,1 мм. Для перевода величины сечения из одной системы в другую пользуются таблицей:

Дюймы	Внешний диаметр, мм	Условный проход, мм
1/4	13,5	8
3/8	17	10
1/2	21,3	15
3/4	26,8	20
1	33,5	25
1 1/4	42,3	32
1 1/2	48	40
2	60	50
2 1/2	75	70
3	85,5	80
3 1/2	101,3	90
4	114	100
5	140	125

При пересчете дюймов в миллиметры и наоборот получается погрешность, которую следует учитывать, выбирая трубы нужного диаметра. Результат округляется в большую сторону. Часто встречающиеся данные приведены в таблице:

Дюймы	Миллиметры
1/2	20
1	25
1 1/4	32
1 1/2	40
2	50
2 1/2	65
3	89
4	100

Монтаж медных труб отопления

Во время проведения работ придется резать и сгибать изделия, собирать узлы и соединения, паять или сваривать, обжимать фитинги. В дополнение к основным операциям нужно уметь калибровать и обрабатывать концы, удалять грат и заусенцы, наносить флюс, а затем очищать поверхность от его остатков и прочее. При монтаже не обойтись без следующих инструментов:

• трубореза;
• ручного калибратора;
• газовой горелки;
• набора гаечных ключей;
• напильников;
• флюса;
• припоя;
• уплотнительной ленты.

Сначала производится отбраковка труб с повреждениями, изломами, пережатиями. Их применение приведет к нарушению работы отопительной системы и снижению ее надежности. Заготовки нарезаются на труборезе или ножовкой с новым полотном. Крепление к стенам осуществляется с помощью кронштейнов, пластиковых и металлических хомутов с прокладками из резины.

Особенности выполнения операций

При подготовке необходимо следить за перпендикулярностью линии среза к оси трубы. Отклонение не должно превышать:

Наружный диаметр, мм	Величина скоса, мм
6-18	2
22-42	3
54-76	4
88-108	5

Используя дисковый труборез, нельзя прилагать большие усилия, лучше повысить скорость вращения. При разрезании отожженных изделий их концы могут деформироваться, что приведет к неравномерности монтажного зазора и невозможности пайки. Поэтому необходимо концы откалибровать, начиная изнутри, потом – снаружи. Во время спаивания припой может затечь в трубу, образуя там наросты (грат). Если их не убрать, увеличится гидравлическое сопротивление всей системы.

Высокая пластичность медных изделий позволяет соединять их раструбами без фитингов. Однако применение этого способа допускается для заготовок одинакового диаметра в отопительных системах с температурой теплоносителя не более 110 ⁰C. Для создания раструбов необходимо специальное оборудование.

Допустимый радиус изгиба заготовок с сечением до 15 мм не должен быть меньше 3,5 диаметра, а у более толстых – 4. При ручном сгибании радиус ограничивается 8 величинами, иначе возможно сплющивание стенок. Жесткие трубы рекомендуется предварительно нагревать.

Разъемные соединения

Для создания разборных стыков используются обжимные фитинги. Эти соединения не отличаются высокой надежностью и требуют периодического подтягивания. У труб с пластиковым покрытием концы очищаются от изоляционного слоя, а с торцов удаляются заусеницы.

Сначала надеваются накидные гайки, потом обжимные кольца. Затем производится затяжка. По мере закручивания гаек кольца начнут прижиматься к трубе, герметизируя стык. Главное – не переусердствовать, чтобы не нарушить форму концов, из-за чего возможно появление утечек. Герметизация переходных фитингов при соединении с устройствами из других металлов осуществляется лентой ФУМ. Поток воды при этом должен быть направлен к меди.

Паяные соединения

Способ основан на использовании капиллярного эффекта, под действием которого припой способен заполнять зазоры. Соединение производится фитингами с внутренним диаметром больше наружного размера трубы на 0,1-0,15 мм. Пайка бывает высоко- или низкотемпературной. Первая, как и сварка, применяется для стыковки толстостенных труб диаметром более 110 мм.

Низкотемпературная пайка осуществляется по следующему алгоритму:

1. Концы труб очищаются от полимерного покрытия (если оно есть) и заусениц.
2. Производится обработка места пайки и внутренних стенок фитинга мелкой наждачной бумагой.
3. После очистки от пыли на поверхность наносится флюс.
4. Концы труб вставляются в фитинг.
5. Соединение нагревается горелкой или паяльной лампой.

После достижения необходимой температуры припой, положенный на поверхность, за счет капиллярного эффекта начнет плавиться и затекать в зазор между трубой и фитингом. Во время пайки и остывания конструкция жестко фиксируется. Чтобы прочность меди не снизилась, нельзя использовать принудительное охлаждение.

Чем покрасить медные трубы отопления

Для повышения стойкости к коррозии или придания изделиям вида, соответствующего оформлению помещения, на них наносится покрытие нужного цвета. Использовать для этой цели масляную краску не стоит, так как она при нагреве темнеет и начинает пахнуть. Лучше подойдут термостойкие полиуретановые и алкидные эмали или этинолевый лак, смешанный с алюминиевой пудрой.

Состав наносится на очищенную, обезжиренную и покрытую грунтовкой поверхность. Поскольку медь не впитывает краску, ее нужно тщательно размазывать кисточкой по трубе. Использование аэрозольных баллончиков позволяет получить равномерное качественное покрытие.

Заключение

Многих покупателей пугает цена на медные трубы. Да, они дороже полипропиленовых аналогов в 3-4 раза, но зато стоимость фитингов в 30-50 раз меньше, а также не требуется установка компенсаторов. Если к этому добавить длительный, как минимум вдвое больше, срок эксплуатации и ничтожные затраты на обслуживание, то совокупная стоимость окажется даже ниже.