Тепловые трубы для отопления

Тепловые трубы для отопления

При создании или реконструкции домашнего трубопровода стоит рассматривать качество обогрева, экономичность расхода теплоносителя и стоимость коммунальных платежей в отопительный сезон. Чтобы выбрать трубы для отопления, необходимо учитывать мощность котла, суммарную нагрузку на коммуникации, материал и технические параметры изделий.

Главные критерии подбора труб для отопления

Выбрать универсальные трубные изделия невозможно. Если система только проектируется или планируется замена устаревшей магистрали, стоит обращать внимание на такие факторы:

  • параметры сечения труб;
  • показатель мощности котла и вид топлива;
  • общую квадратуру отапливаемых помещений;
  • тип прокладки – обустраивается открытым и закрытым способом;
  • особенности создания контура – можно выполнить наружное, или открытое расположение, установить в полу или стенах, подвести на радиатор;
  • наличие насоса для принудительного движения теплоносителя;
  • температурные показатели отдельного участка контура;
  • давление в системе – в централизованной системе многоэтажного дома достигает 16 атм., в индивидуальной частного – до 2-3 атм.

Учитывайте наличие неотапливаемых комнат и ремонтопригодность магистрали.

Характеристики материалов

В частном доме или загородном коттедже целесообразен трубопровод из металла (черного, меди, нержавеющей стали) или пластика (полипропилен, полиэтилен со сшивкой, металлопластик). Для сравнения эксплуатационных характеристик труб, предназначенных для отопительных коммуникаций, стоит обратиться к таблице:

Материал Температура работы, °С Шероховатость, мм Вероятность потери давления, гПа/м Коэффициент линейного расширения, мм/м*град.
сталь 130 0,07 5 0,012
металлопластик 95 0,004 1,5 0,025-0,03
полиэтилен 90 0,007 1,8 0,15-0,17
полипропилен 70 0,01 2 0,15-0,17

Металлические изделия могут выдержать высокую нагрузку, но внутри дома лучше использовать варианты, выдерживающие температуру горячей воды.

Разновидности материалов труб отопления

От типа материала зависит производительность системы, способ ее монтажа и возможность самостоятельного расчета теплопотерь. Производители выпускают металлические и полимерные трубы.

Особенности металлического трубопровода

Для изготовления труб используется черный, нержавеющий или оцинкованный тип стали. Этот металл отличается прочностью и стойкостью к механическим воздействиям. Рабочая температура трассы равняется 130 градусов, а максимальный показатель давления – 30 атм. Сталь не воспламеняется при наличии внутри горячего теплоносителя.

Минусы черного и оцинкованного трубопровода – большой вес, сложность самостоятельного монтажа, большие теплопотери и шероховатость внутреннего слоя, где могут скапливаться отложения. Все типы металла, за исключением нержавейки, необходимо окрашивать.

Металлический тип труб без антикоррозийного слоя эксплуатируется на протяжении 15 лет, со специальным покрытием – до 50 лет.

Специфика изделий из композиционных полимеров

Полимеры бывают полиэтиленовыми, полипропиленовыми и металлопластиковыми. Эти трубы лучше использовать для отопления частного дома по причине длительной эксплуатации – около 30 лет. По системе может циркулировать теплоноситель с температурой 95 градусов.

Композиционные полимеры отличаются пластичностью, что исключает резку трассы, число фитингов. Пластик не подвергается коррозии, поэтому можно сделать скрытый монтаж в стене или организовать теплый пол. Подбирать толщину стенки (от 1,8 до 3 мм) нужно по уровню давления контура.

Недостаток композитов – деформация при перегреве, разрыв при замерзании теплоносителя. Благодаря гладкости внутренних стенок на трубах не образуется налет.

Контур модификаций с антидиффузным слоем не завоздушивается.

Металлопластиковые трубы

Изделия отличает привлекательный внешний вид и разнообразие диаметров – от 16 до 63 мм. Стенки арматуры бывают толщиной 2-3 мм, допустимая долговременная температура теплоносителя – 95 градусов, кратковременная – 110 градусов.

Конструкция многослойная, что позволяет магистрали выдерживать большую нагрузку. Стандартная металлопластиковая труба состоит из таких элементов:

  • внешний слой – сшитый полиэтилен, стойкий к температурным, ударным и химическим воздействиям;
  • проклейка – нужна для скрепления материалов;
  • армирование – используется гибкий и прочный алюминий;
  • внутренний слой – гладкий сшитый полиэтилен.

Армированный слой может достигать 190-300 мкм в толщину, что позволяет выдерживать давление до 8 кПа.

Трасса соединяется посредством опрессовки фитингами или цангами с помощью специального ключа. Способ стыковки подбирает владелец или специалист по монтажу на месте. Материал гибкий, что обеспечивает простоту самостоятельной установки трубогибом.

Изгиб металлопластиковой трубы формируется вручную, с оптимальным радиусом 80-125 мм.

Плюсы и минусы стальных и медных труб

Особенности стального трубопровода

До конца ХХ века труба из стали была единственным способом обустройства отопления. В настоящее время собственники частных домов предпочитают делать коммуникации из углеродистой стали.

Материал имеет несколько плюсов:

  • стойкость к гидравлическим ударам, колебаниям температуры и давления;
  • отличные показатели прочности и устойчивости к механическим воздействиям;
  • минимальный коэффициент расширения, исключающий компенсаторы;
  • хорошая теплопроводность;
  • недорогая цена материала даже при покупке расходников.

Стальной тип коммуникаций имеет ряд минусов:

  • минимальная стойкость к коррозии;
  • шероховатость стенок, в результате которой формируются отложения;
  • риски коррозии по причинам протечек;
  • большой вес;
  • необходимость навыков сварки и специального оборудования для монтажа;
  • кропотливость нарезки резьбы при резьбовом соединении;
  • пропускание железом блуждающих токов.

Модели с оцинковкой практически не подвергаются коррозии.

Особенности медного трубопровода

Медная батарея и аналогичная арматура до сих пор используются в частных домах. Причинами их применения являются:

  • долговечность – металлический материал не разрушается на протяжении 100 лет;
  • высокие показатели герметичности, стойкости к коррозии;
  • отсутствие отложений внутри;
  • большая теплопроводность;
  • диапазон рабочей температуры от -200 до +500 градусов;
  • устойчивость к перепадам давления.

Недостаток медного трубопровода – высокая стоимость самого материала.

Медные трубы нельзя комбинировать с изделиями из нелегированной стали – они быстро заржавеют.

Полимерный и металлопластиковый тип арматуры

Характеристики полимерной арматуры

Современные ПП-трубы изготавливаются из нетоксичного синтетического полимера. Они отличаются ударопрочностью, возможностью многократного изгибания, износостойкостью и диэлектрическими свойствами. ПВХ-трубы, применяемые для отопления, могут выдерживать давление до 25 бар при температуре от 0 до +25 градусов и 10 бар при кратковременном нагреве (от 70 градусов и выше).

Полимерный тип арматуры отличается несколькими достоинствами:

  • универсальность – такой магистралью оснащается квартира, производственные площади или частный дом;
  • простота монтажа своими руками при наличии котла максимальным прогревом теплоносителя до 70 градусов;
  • минимальные затраты на комплектующие;
  • гладкость внутренней поверхности, где не скапливаются отложения;
  • использование простых инструментов для установки;
  • длительный период эксплуатации – почти 25 лет;
  • красивый внешний вид трассы;
  • стойкость к низкой температуре.

Пластиковый тип труб отличается слабой жесткостью, в результате которой магистрали могут провисать, растрескиваться и обрываться.

Показатель КПД домашней системы зависит от армирования ПП-трубы. Производители используют несколько типов армирующего материала:

  • Фольгирование – уплотнение делается снаружи, в середине и внутри при помощи несплошных, гофрированных и сплошных листов. Фольга исключает расширение при нагреве.
  • Стекловолоконный слой – размещается в середине трубы посредством соэкструзии. Стекловолокно при сварке фитингов создает прочное соединение, которое не расслаивается.
  • Композитные смеси – применяются составы, в которых смешиваются полипропилен со стекловолокном. Трубы получают дополнительную прочность и стойкость к механическим воздействиям.

Стекловолоконное армирование – оптимальный вариант для домашнего строительства.

Трубопровод из сшитого полиэтилена

Полипропиленовый вид арматуры – этилен с химической или физической сшивкой молекул. Готовые изделия получают однородную структуру, гибкость и высокую прочность на разрыв. Основные преимущества конструкций:

  • хорошие показатели усадки;
  • сохранение формы по уровню соединения даже при повышении температуры до 200 градусов;
  • износостойкость и сохранение целостности в условиях высокого давления;
  • низкий коэффициент расширения при тепловом воздействии;
  • возможность прокладки скрытым способом;
  • способность фрагментов к запоминанию положения в системе.

Полиэтиленовый тип трубопровода разрушается под воздействием ультрафиолета.

Особенности металлопластиковой арматуры

Для производства применяется пластик и каркас из алюминиевой фольги с клеевой связкой. Арматура подходит для комнат, в которых постоянный обогрев. Соединяется с помощью фитингов – разъемных и неразъемных. Резьбовую сцепку должен выполнять только специалист.

Читайте также:  Как почистить золотые серьги с камнями

Металлополимерный тип системы имеет такие свойства:

  • стойкость к коррозии – с теплоносителем вступает в контакт исключительно пластмассовый слой;
  • гладкость внутренней поверхности, где не скапливается налет;
  • герметичность, что сохраняют фольгирование;
  • хорошие показатели гибкости – удобно для комнат любой конфигурации;
  • продажа в бухтах по 50-500 м, что исключает переплаты за метр материала, уменьшает количество паек;
  • длительность эксплуатации – до 50 лет;
  • низкий коэффициент линейного расширения – трубопровод можно монтировать в стену.

Материал не устойчив к УФ-лучам, поэтому укладывается в гофротрубу.

Какие трубы выбрать

Подбирая трубы для отопления, стоит рассмотреть, какие изделия будут лучше по КПД для частного дома, обратить внимание на условия эксплуатации и сложность монтажа.

Полипропилен отличается высокой герметичностью, простотой самостоятельного соединения и небольшим весом. На несущие системы не создается давление, а гладкость стенок исключает образование отложений. Жесткость материала предусматривает использование фитингов для создания поворота. При выходе из строя одной области требуется полностью менять системы.

Металлопластик – надежен, отличается простотой самостоятельной организации магистрали. Соединять изделия можно гаечным ключом, но точки спайки могут повреждаться. Металлопластиковая арматура оправдана, если нужно обогревать дом в постоянном режиме.

При наличии финансовых средств стоит остановить выбор на нержавеющей магистрали со сроком эксплуатации до 100 лет.

Правила выбора размеров

Типоразмеры трубы зависят от квадратуры отапливаемой площади:

  • оптимальный диаметр для мест массового скопления людей – 200 мм;
  • в небольших домах подойдут изделия 20-30 мм в диаметре;
  • при наличии горячего водоснабжения на стояки пускают трубу 25 мм, остальные участки делаются из труб 20 мм;
  • центральное отопление выполняется из арматуры 25 мм диаметром;
  • для теплого пола подойдут конструкции, диаметр которых от 16 мм.

Для точного расчета параметров стоит обратиться к профессионалам или использовать онлайн-калькулятор.

Специфика монтажа труб отопления в частном доме

В частном доме может использоваться однотрубная или двухтрубная система отопления.

Выполнение однотрубной схемы

Принцип обустройства коммуникаций – подключение всех радиаторов на один коллектор. Устройство будет работать на подачу и обратку, а теплоноситель – двигаться по батареям в виде замкнутого кольца.

При организации однотрубной схемы радиаторы быстрее остывают, поэтому понадобится добавлять секции. Диаметр коллектора должен быть больше размера трубы.

Схема реализуется несколькими способами:

  • Ленинградка, или горизонтальная – применяются до 5 радиаторов. Большее число элементов не даст нормально прогреваться последним. Коммуникации подойдут для небольшого или дачного дома.
  • Вертикальная – понадобятся однотрубные вертикальные стояки. Конструкция оправдана в двухэтажном доме.

Батареи однотрубной системы воздействуют друг на друга, поэтому автоматику подключить проблематично.

Реализация двухтрубной схемы

Главная характеристика коммуникаций – подача теплоносителя на радиаторы по одной трубе и возврат – по другой. Температура топлива при данной разводке не изменяется, поэтому секции не добавляются.

Подключить магистраль можно несколькими способами:

  • Тупиковый – вся сеть делится на несколько плеч (ветвей). Тепловой носитель движется по трубам навстречу.
  • Попутный – обратный коллектор продолжает подающий. У теплоносителя одно направление, замыкающееся в виде кольца.
  • Коллекторный, или лучевой – разводка предусматривает подачу от коллектора на радиатор отдельной трубы. Магистраль скрывается под полом.

При укладке больших труб с уклоном 3-5 мм/1 м возможна самотечная работа системы.

Подбор отопительных труб должен выполняться в зависимости от материалов, возможности постоянного проживания в доме. Производители выпускают несколько видов изделий, отличающихся по стоимости и сложности монтажа.

Тепловая труба, теплопередающее устройство, способное передавать большие тепловые мощности при малых градиентах температуры. Тепловая труба представляет собой герметизированную конструкцию (трубу), частично заполненную жидким теплоносителем. В нагреваемой части тепловой трубы (в зоне нагрева, или испарения) жидкий теплоноситель испаряется с поглощением теплоты, а в охлаждаемой части тепловой трубы (в зоне охлаждения, или конденсации) пар, перетекающий из зоны испарения, конденсируется с выделением теплоты. Движение пара от зоны испарения к зоне конденсации происходит за счёт разности давлений насыщенного пара, определяемой разностью температур в зонах испарения и конденсации. Возвращение жидкости в зону испарения осуществляется либо за счёт внешних воздействий (например, силы тяжести), либо под действием капиллярной разности давлений по капиллярной структуре (фитилю), расположенной внутри тепловой трубы (чаще всего на её стенках).

В связи с тем, что тепловые трубы с капиллярной структурой для возврата жидкости могут работать независимо от ориентации в поле тяжести и в невесомости, наиболее распространён именно этот тип тепловых труб. Эффективная теплопроводность тепловой трубы (отношение плотности теплового потока через тепловую трубу к падению температуры на единицу длины трубы) в десятки тысяч раз больше, чем теплопроводность Cu, Ag или Al, и достигает

107 вт/м*К. Малый вес, высокая надёжность и автономность работы тепловых труб, большая эффективная теплопроводность, возможность использования в качестве термостатирующего устройства обусловили применение тепловых труб в энергетике, химической технологии, космической технике, электронике и ряде других областей техники.

Система отопления благодаря специфическим характеристикам тепловых труб позволяет за короткий промежуток времени достичь необходимой температуры.

Основным элементом системы является тепловая труба (термо-труба). Она представляет собой трубу из нержавеющей стали длиной от 1.0 м до 2.5 м, в которую установлен специальный наполнитель (фитиль), заполненную небольшим количеством жидкости и герметично заваренную с обеих сторон. Один конец трубы омывается горячим теплоносителем. Тепло моментально (скорость близка к скорости звука) распространяется по всей длине трубы. При низком давлении внутри тепловой трубы температуру кипения теплоносителя можно снизить значительно ниже привычной при атмосферном давлении.

Таким образом, в течении короткого промежутка времени температура всех тепловых труб, объединенных в систему, будет одинаковой. Такой скорости нагрева (передачи тепла) не может обеспечить ни одна из существующих обычных систем отопления.

Принцип работы

Основными элементами тепловых труб, как и говорилось выше, являются герметичная внешняя оболочка, пористый капилярный наполнитель (фитиль) и рабочая жидкость. Одна область тепловых труб испаряет рабочую жидкость и переносит пар на другие области, где он конденсируется в жидкость и возвращается в область нагрева силой тяжести и фитилем. Фитиль служит именно помошником возврата конденсата в зону испарения. Идеальный случай расположения тепловой трубы — вертикальный, когда конденсат идеально возвращается силой тяжести в зону испарения. Но в случаях наклонного расположения тепловой трубы только фитиль (наполнитель) специальной конструкции даст возможность постоянно пополнять зону нагрева конденсатом, а значит обеспечит работоспособность тепловой трубы.
Таким образом, тепло испарением переносится с одного конца трубы в другой с небольшим понижением температуры. Процесс происходит внутри трубы при низком давлении и, можно сказать, не зависит от внешних факторов.

Читайте также:  Какой марки выбрать бензопилу для дома

Изготовление и сборка трубы

Материал корпуса. Материал корпуса тепловой трубы, включая материал торцовых крышек и материал трубы для заполнения, выбирается с учетам ряда свойств используемых материалов, практические последствия выбора материала весьма многообразны.

Из многих материалов, пригодных для изготовления корпуса, наиболее часто используют три, а именно медь,алюминий и нержавеющая сталь. Медь является исключительно подходящим материалом для тепловых труб, работающих в диапазоне 0—200°С и используемых в таких областях, как системы охлаждения электронного оборудования. Хотя в принципе трубы из технически чистой меди являются подходящими, предпочтительнее использовать бескислородную медь с высокой теплопроводностью. Как и в случае применения алюминия или нержавеющей стали, имеется широкий выбор типоразмеров труб из Меди как по диаметру, так и по толщине стенки.

Алюминий реже используется в тепловых трубах, изготовляемых промышленным способом. Однако он благодаря своей малой плотности привлек пристальное внимание специалистов по космическим исследованиям. Обычно алюминий используется в виде сплавов.

К сожалению, в общем случае, если рабочей, жидкостью является вода, нержавеющая сталь не может быть длительно использована в качестве материала корпуса из-за возникающего газовыделения. В то же время нержавеющая сталь вполне совместима со многими другими рабочими жидкостями.

При сборке тепловой трубы необходимо предусмотреть оборудование для ее заполнения. Наиболее часто заполнение производится через торцевой колпак (крышку), снабженную трубой малого диаметра. Другой конец тепловой трубы имеет глухой колпак. Материал колпаков и заполняющей трубы в общем случае тот же, что и корпуса тепловой трубы, хотя для удобства заполняющую нержавеющую трубу можно нарастить при помощи медной трубки, чтобы обеспечить возможность холодной сварки. Может возникнуть потребность в установке вентиля на заполняющей трубе, например, для проведения газового анализа после ресурсных испытаний . Материал вентиля, безусловно, должен быть совместим с рабочей жидкостью.

Если тепловая труба должна работать при высоком давлении паров, то для проверки корпуса на прочность следует проводить соответствующие гидравлические испытания.

Материалы и типы фитилей.

Количество материалов, испытанных в качестве фитилей тепловых труб, и число видов фитилей очень велико.

Проволочная сетка. Наиболее часто встречающимся типом фитиля является плетеная проволочная сетка или саржевая ткань, которая может быть изготовлена из многих металлов. Нержавеющая, монелевая и медная проволоки могут быть сплетены в сетку с очень малыми размерами пор. Нержавеющая сетка 400 меш может быть получена от ряда фирм изготовителей. Имеются также алюминиевые сетки, однако из-за трудностей производства и плетения тонкой алюминиевой проволоки изготовление мелкопористой структуры фитиля оказывается невозможным.

Нержавеющая сталь является наилучшим материалом для изготовления сеток. Она может быть прокатана и хорошо сохраняет свою форму. Присущая крупной сетке упругость способствует хорошему прилеганию фитиля к стенке корпуса тепловой трубы, исключая в ряде случаев необходимость применения любого другого варианта фиксации расположения фитиля. В тепловых трубах с фитилем в 400 меш слой более крупной сетки в 100. меш, расположенный по внутреннему радиусу фитиля, может обеспечить сохранение формы более тонкой сетчатой структуры. Нержавеющая сталь представляет собой материал, который хорошо соединяется методом диффузионной сварки, что позволяет получать прочный сплошной фитиль, связанный со стенкой корпуса тепловой трубы. Диффузионная сварка лучше всего осуществляется в вакуумной печи при температуре 1150°С.

Точечная сварка фитиля является удобным способом сохранения его формы или присоединения фитиля к стенке корпуса тепловой трубы в тех случаях, когда ее диаметр достаточно большой для ввода во внутреннюю полость трубы электрода. При невозможности реализации этого метода для прижатия фитиля может быть использована спиральная пружина.
Важно обеспечить, чтобы независимо от типа фитиля он находился в тесном контакте со стенкой тепловой трубы, особенно в зоне испарения, иначе могут появиться горячие пятна. При наличии сетки наилучшей гарантией плотного прилегания фитиля является применение диффузионной сварки.

Войлоки и пенообразные материалы. В настоящее время ряд компаний выпускает металлические и керамические войлоки и металлические пенообразные материалы, которые с успехом могут быть использованы в качестве материала фитилей тепловых труб, в частности в тех случаях, когда изделие должно иметь некруглое поперечное сечение. Пенообразные материалы изготовляются из никеля и меди, а войлок — из нержавеющей стали и плетеных керамических волокон (рефрасил).

Чаще всего с этой страницы посетители сайта переходят на следующие страницы:

Для наиболее эффективной передачи тепловой энергии от одного источника к другому потребителю применяются тепловые трубы. Они способны транспортировать на большие расстояния разный тип теплоносителя при небольших потерях мощности и незначительном перепаде температуры. Однако это не значит, что тепловые трубы можно использовать только в системах отопления зданий.

Принцип действия тепловых труб

Принцип действия тепловых труб заключается в том, что передача тепловой энергии в них осуществляется за счет испарения и конденсации жидкого вещества. Если представить замкнутую емкость из металла, который обладает хорошей теплопроводность, например, медь с определенным количеством воды, то при нагревании одной части резервуара вода становиться паром, то есть из жидкого состояния она переходит в газообразный вид. Далее водяные пары поступают на охлажденную поверхность, где вода становится снова жидкой и стекает на старое место. При этом значительная часть тепла отводится через корпус металлической емкости.

Принцип устройства тепловой трубки

Простейшая конструкция тепловых труб состоит из следующих частей:

  • корпус из металла, который хорошо проводит тепло;
  • рабочая среда из жидкого вещества;
  • фитиль, который представляет твердое вещество с порами для движения жидкости.

Корпус тепловой трубы должен быть сделан из прочного материала, который должен создать надежную степень герметичности. В качестве материала могут быть использованы сплавы различных металлов, стекло или керамика.

Корпус трубы должен быть заполнен жидким веществом, которое способно переходить из естественного состояния в газовую среду при рабочей температуре эксплуатации трубы. Это вещество является главным средством переноса тепловой энергии.

Так называемый фитиль предназначен для того, чтобы жидкость могла перемещаться по капиллярам из одной части устройства в другую. Материалом для данного фитиля может быть любое вещество с пористой структурой, иными словами с каналами для продвижения жидкости.

Вышеописанное устройство называют тепловая трубка Гровера.

Это американский ученый, который в 1963 году усовершенствовал конструкцию тепловой трубы и представил ее научной общественности. Если раньше в тепловой трубе жидкость стекала под действием силы притяжения самотеком, то в устройстве ученого из США впервые был использован капиллярный способ ее перемещения.

Как видно, данное устройство является не очень сложным, однако технический расчет тепловой трубы могут сделать только специалисты, которые способны правильно выбрать материал устройства, его размеры и рабочие характеристики.

Функции тепловых труб весьма разнообразны, однако главная задача – эффективная передача тепловой энергии из одной части устройства в другую. Предел практического действия тепловых труб ограничен только прочностью и надежностью корпуса. Температура рабочей среды может варьироваться от абсолютного нуля до тысяч градусов.

Читайте также:  Как сделать сборку на швейной машине

Передача тепловой энергии может происходить с помощью нескольких способов:

  • нагрев трубы при помощи открытого пламени;
  • непосредственный контакт с нагретым веществом;
  • при помощи электрического тока.

Контурные тепловые трубы

С развитием науки и технологий затем была изобретена тепловая труба, в которой отсутствует фитиль. Его роль выполняют специальные контурные трубки, по которым происходит перемещение рабочей среды. Так появились контурные тепловые трубы.

Они имеют несомненные достоинства:

  • высокий уровень теплопередачи;
  • простая конструкция, которая не требует большого количества материала;
  • надежность в работе;
  • хорошая степень адаптации к различным условиям;
  • в их составе отсутствуют подвижные механические элементы;
  • очень большой срок эксплуатации;
  • сохранение рабочих характеристик в любом пространственном положении.

В принципе, они представляют собой такие же капилляры, но немного большего размера и предназначены для других условий эксплуатации. Контурные трубы обладают прекрасными качествами по передаче тепла. По сути, их можно назвать сверхпроводниками тепловой энергии.

Область применения тепловых труб

Сфера использования тепловых труб весьма разнообразна:

  • Передача тепловой энергии с минимальными затратами для различных объектов и зданий.
  • Отвод тепла в устройствах микроэлектроники, даже в ПК существуют данные устройства.
  • Оборудование современных систем отопления производственных и жилых помещений.
  • Холодильники и устройства охлаждения.
  • Космическая промышленность.
  • Медицина.
  • Строительство дорог и домов в условиях вечной мерзлоты.
  • Обеспечение теплом теплиц и т.п.

Трудно перечислить все отрасли промышленности, где используются тепловые трубы. В настоящее время готовятся разработки с использованием нанотехнологий, ученые уже подошли к тому, что работа человеческого тела с многочисленными капиллярами основана на том же принципе, что и обычные тепловые трубы.

Трубы для систем отопления

Далее рассмотрим, как используются трубы для тепловых сетей для обогрева домов и зданий любого назначения. Ведь для обычных обывателей отопительные и тепловые трубы являются равноценным понятием.

Отопительные трубы могут быть из асбестоцемента, стали со слоем цинка, стали с покрытием из керамики или эмали, а также это может быть сочетание двух различных металлов – биметалл.

Асбестоцементные тепловые трубы производят из смеси асбеста, который играет роль арматуры и цемента, придающего форму и прочность изделия.

Достоинства данных изделий:

  • полное отсутствие коррозии;
  • сохранение рабочих характеристик при температуре воды до 130 градусов;
  • дешевизна;
  • минимальные потери тепловой энергии при транспортировке горячей воды.

Теплопроводность труб из асбестоцемента значительно ниже, чем у аналогичных изделий из металла. Помимо этого монтаж асбестоцементных труб осуществляется проще и удобнее, чем стальных изделий.

Однако есть и недостатки, главный из которых – недостаточный уровень прочности при воздействии механической нагрузки. Для оборудования отводов и изгибов производители не выпускают дополнительные элементы.

Тепловые биметаллические трубы производятся из стали, которая сверху покрывается другим металлом. Это необходимо для предотвращения коррозии стали. Толщина наружного защитного слоя может быть до 20% толщины изделия. Помимо этого, теплоотдача такой трубы ниже, чем у обычных стальных изделий.

Преимуществами данных труб являются:

  • высокие антикоррозийные характеристики;
  • большой срок эксплуатации;
  • потери тепловой энергии ниже, чем у стальных труб.

Однако их использование в больших тепловых коммуникациях ограничено из-за высокой стоимости.

В современных системах отопления магистральные коммуникации оборудуются теплоизолирующими материалами. Труба с тепловой изоляцией значительно снижает потери тепловой энергии, а в районах вечной мерзлоты и в условиях расположения магистрали на улице это обосновано экономически.

Если раньше утепление производилось с помощью обычной минеральной ваты, которая была обернута в рубероид, то сейчас используются самые современные технологии.

Существуют два варианта современного утепления отопительных труб. Первый вид — готовые формы из стекловолокна и минеральной ваты, которые запрессованы в полимерный короб. Этот вид утеплителя используется, в основном, для теплосетей, находящихся на открытом воздухе.

Второй вариант — это когда слой полимера наносится на трубу еще на стадии ее производства. При сварке труб используются специальные утеплители для шва.

Тепловая изоляция для труб может производиться из следующих материалов:

  • армированный пенобетон;
  • смесь минерального волокна и пенополимера;
  • пенополиуретан.

Фактически труба отопления поставляется специалистам по монтажу как бы одетой в защитный короб из толстого слоя утеплителя. Слой теплоизоляционного материала прочно расположен на поверхности изделия. Утепленные таким способом трубы впоследствии не нуждаются в дополнительной гидроизоляции, так как вышеперечисленные материалы не впитывают влагу.

Все эти новшества полезны не только для сохранения тепла, но и в значительной мере упрощают монтажные работы и сокращают их сроки.

Стальные трубы с цинковым покрытием, как правило, используются в системах отопления с температурой воды не больше семидесяти градусов. Однако для цинка важен состав теплоносителя. Если в нем присутствуют кислотные или щелочные составы, то они постепенно разрушают данные изделия.

В последнее время стали популярными чугунные трубы шаровидной структуры. Их отличает по сравнению с обычным чугуном высокая прочность и надежность. Они обладают высокой устойчивостью к коррозии и очень большим сроком службы, не менее 50 лет. Стоимость чугунных труб с шаровидной структурой намного ниже, чем стальных аналогов.

Трубы чугунные с шаровидным графитом

Но стальные трубы с тепловой изоляцией наиболее предпочтительны в условиях сурового климата нашей страны. А для продления срока эксплуатации при производстве стальных труб используются достаточно эффективные добавки из алюминия и никеля. К тому же, внутренние стенки труб также дополнительно обрабатываются в целях защиты от коррозии.

Серьезный недостаток стальных труб – высокий коэффициент теплопроводности, из-за которого тепловая энергия уходит в землю или окружающий воздух. Но технологии и научные разработки не стоят на месте и постепенно разрабатываются новые материалы для устранения всех недостатков отопительных труб.

Яркий пример использования новых методов борьбы с коррозией и уменьшением теплоотдачи – стальные трубы с эмалевым покрытием. Снаружи трубы при ее производстве наносится тонкий слой эмали, который состоит из кремния, обработанного в условиях высоких температур.

Защитный слой может наноситься как снаружи, так и на внутренних стенках трубы. При этом значительно улучшаются гидродинамические характеристики и долговечность изделий. Дело в том, что внутри трубы с течением времени образуются смолистые и солевые отложения, уменьшая пропускную способность трубопровода. А использование силикатно-эмалевого слоя препятствует этому, антикоррозийные характеристики повышаются.

Ссылка на основную публикацию
Температура трубы печки в бане
Любые печи в бане должны быть установлены в соответствии с требованиями нормативных документов. Какие правила пожарной безопасности применяются для таких...
Схема расположения на дачном участке
1 Подготовительные работы 2 Зоны на территории дачи 3 Формы участков 4 План-схема 5 Советы и рекомендации 6 Варианты планировок...
Схема сварочного инвертора gysmi 161
Ремонт сварочного аппарата GYSmi 161 (одна из модификаций с операционными усилителями в ЧИП исполнении). Слабым местом аппарата является переходной разъем,...
Теплая грядка осенью для весны
«Готовь сани летом, а телегу зимой» — гласит русская пословица. Вот и мы делаем тёплые грядки осенью для посадки растений...
Adblock detector