Монтаж медных труб отопления: способы соединения и установки

Техника безопасности при пайке меди

Нужно учитывать, что проводимость тепла у меди очень высока, вследствие этого паять детали, держа их в руках без защиты, не рекомендуется, скорее всего это кончится получением ожогов. Детали короче 30 см держат исключительно клещами либо в защитных рукавицах. Если в процессе пайки на оголенные части тела капнет флюс, требуется немедленно смыть его водой с мылом, так как, помимо термического, можно заработать химический ожог.

При любых работах с открытым огнем и раскаленным металлом, а также флюсом, который содержит кислоту, нежелательна одежда из синтетики, так как возгорается и плавится такая ткань значительно быстрее прочих. Обязательно проветривание при работе, дым от сгоревшего флюса вреден.

Если навыков пайки нет совершенно, перед выполнением ответственной работы желательно потренироваться на обрезках труб или проводов. Сложностей в этой работе немного, и 2-3 раз, как правило, хватает, чтобы усвоить все основные приемы. Если собирается водопроводная система, рекомендуется предварительно собрать ее на полу прежде, чем устанавливать все на места. После сборки и пайки система должна быть хорошо промыта горячей чистой водой, чтобы удалить с внутренней стороны труб части флюса и припоя.

Водопроводная разводка или системы отопления из медных труб обходятся недешево, но они прочны и долговечны. Поскольку медь обладает высоким коэффициентом теплопроводности,хорошими антикоррозийными и антибактериальными свойствами, трубопровод из нее эффективен и долговечен. Пайка меди в домашних условиях не представляет сложности:на трубы надевается раструб-муфта, а затем шов герметизируется. Вместо использования раструба иногда расширяют конец одной трубы и вставляют в нее другую. Такое соединение удобно тем, что для него не требуется фитингов, а срок службы равен длительности жизни самих труб.

Разработка трубопровода

Перед непосредственной сборкой труб и монтажом трубопровода необходимо разработать общую схему системы, по которой можно рассчитать:

• количество требуемых труб определенного диаметра;
• количество фитингов, которые будут установлены на разветвлении системы, в места перегиба труб, в места присоединения сантехнического оборудования;
• количество и места установки дополнительного оборудования (водонагреватели, насос, смесители, водоразборные краны, запорная арматура и так далее).

План водопроводной системы загородного дома

Правильно составленная схема является залогом успешной работы системы. Поэтому схему целесообразнее разрабатывать совместно с квалифицированными специалистами.

Какие фитинги представлены на рынке?

Медные трубопроводы достаточно просты и удобны в монтаже. Это обусловлено наличием большого количества типов соединений и фитингов для них, что дает возможность выполнять системы сложной конфигурации. При проведении монтажных работ не требуется громоздкое специальное оборудование. Соединения в трубопроводах из меди считаются самыми надежными элементами. В зависимости от используемого способа соединения различают несколько видов фитингов.

Вариант #1 — компрессионные элементы

Детали оснащены специальным обжимным кольцом, которое обеспечивает герметичность соединения и закрепляет фитинг на трубе. Элемент затягивается вручную с помощью соединительной гайки и гаечного ключа. Главное достоинство компрессионных деталей – простота монтажа. Специальное оборудование и разогрев не потребуются. Таким методом можно монтировать трубопровод в самых труднодоступных местах. Трудозатраты на установку невелики, а полученная система достаточно долговечна и герметична. У обжимных фитингов есть и недостатки. Они не рассчитаны на высокое давление, их нужно периодически контролировать и подтягивать. Бетонировать такие детали нельзя.

Теоретически компрессионные элементы обеспечивают разборное соединение. Однако практика показывает, что после первой разборки и сборки надежность узла резко уменьшается и его приходится менять. Различаются два типа обжимных фитингов. Они маркируются литерами А и В.

• Детали А применяются для наземных трубопроводов, выполненных из полутвердых сортов меди.
• Детали В используются для обустройства наземных и подземных коммуникаций из труб, произведенных из полутвердых и мягких сортов металла.

Монтаж деталей обоих типов проводится по похожей схеме.

На схеме представлено устройство компрессионного фитинга. Он прост в монтаже, но дает недостаточно прочное соединение, нуждающееся в регулярном контроле

Вариант #2 — капиллярные фитинги

Капиллярными называют медные фитинги под пайку. Они соединяют трубы при помощи припоя, то есть медной, оловянной или серебряной проволочки, находящейся под внутренней резьбой детали. В процессе монтажа фитинг надевается на трубу, которая предварительно покрывается флюсом. Участок соединения нагревают с помощью горелки до тех пор, пока металлический припой не расплавится и не заполнит небольшую щель между фитингом и трубой. После чего детали дают возможность остыть. После чего осуществляется внешняя чистка с использованием специального средства. Труба готова к эксплуатации.

Процесс пайки фитинга предполагает использование припоя, который расплавляясь заполняет щель между деталями

Преимуществом такого способа соединения можно считать высокую надежность. Максимальное рабочее давление узла составляет 40 бар при температуре системы 150°С. Капиллярный метод дает очень ровный и аккуратный шов, в ходе работы используется минимальное количество припоя, стоимость монтажных работ вполне демократична. К относительным недостаткам метода можно отнести обязательное наличие горелки и необходимость наличия определенной квалификации и опыта у человека, который будет заниматься монтажом.

Вариант #3 — пресс-фитинги

Принцип действия деталей основан на использовании пластичности меди и ее восприимчивости к деформациям, которые создаются при механических воздействиях. Чтобы получить такое соединение трубу, которая предварительно вставляется в пресс-фитинг, обжимают пресс-клещами. Минимальная сила деформации обжима 32 кН. Это позволяет создать неразъемное прочное соединение. По контуру пресс-фитинга уложено уплотнительное кольцо, обеспечивающее соединению герметичность. Соединительная деталь может поворачиваться, герметичность и прочность от этого не страдает. Конструктивно пресс-фитинги различаются на детали с двойным и одинарным контуром деформационного обжатия.

Основное достоинство этих элементов – возможность быстрого монтажа без использования электронагревателей или открытого пламени. Они устанавливаются на объектах, где запрещено применение горелок с открытым пламенем, а так же внутри различных цистерн, баков и емкостей. Получившееся соединение более прочное, чем выполненное при помощи компрессионных деталей. К недостаткам элементов можно отнести более высокую стоимость, чем у фитингов под пайку, и необходимость использовать при монтаже специальное оборудование – гидравлические или электрические прессы с набором клещей разных профилей и диаметров.

Для установки пресс-фитингов потребуется использование электрического или гидравлического пресса с набором клещей разных диаметров и форм

Способы соединения медных трубопроводов

На практике медные трубы для отопления соединяются следующими способами.

Капиллярная пайка — наиболее надежный способ монтажа. Для его выполнения понадобится горелка и специальный припой.

Следующий по надежности способ — соединение пресс-фитингами. Этот метод требует применения пресс-клещей. Несмотря на то, что такой способ несколько уступает пайке по качеству, применяется достаточно часто, так как практически не требует специальной подготовки. Применение такого способа соединения возможно, если давление энергоносителя не превышает 10 атмосфер.

Соединение компрессионными фитингами. Самый простой способ стыковки медных деталей системы отопления, из оборудования требуются лишь ключи подходящего размера. Данная простота несколько повлияла на качество соединения, причина проблема чаще всего кроется в качестве фитингов, а не в самой трубе.

Как упростить монтаж отопления

Вот что еще интересно знать про отопление из медных труб — монтаж системы можно значительно упростить и сделать более надежным. Это возможно благодаря тому, что металлические трубы медные, отличаются высокой пластичностью. Кроме того, такая труба выпускается не только в виде мерных материалов, существует возможность купить ее в бухтах значительной длины. Это позволяет смонтировать систему практически без линейных стыков.

В этом случае требуемая конфигурация линии отопления достигается изгибом трубы, у вас не будет необходимости в применении угловых фитингов. Также существует возможность поперечной врезки труб с последующей пайкой.

Для того чтобы согнуть медную трубу и не допустить при этом ее деформации, следует поступать следующим образом.

Чтобы согнуть трубы отопления медные без предварительного нагрева, вам придется применить специальное устройство — трубогиб. Он позволяет получить заданный угол изгиба, не допуская при этом деформации трубы. Если вы будете пытаться сделать это вручную, то получите испорченный материал, так как практически во всех случаях значительно нарушается внутреннее сечение, что создает дополнительное сопротивление, вызывающее уменьшение циркуляции энергоносителя.

Более простым, а тем более не требующим сложных устройств, является изгиб нагретых труб. Для этого трубы разогреваются горелкой, на них должна быть предварительно надета специальная спираль, которая предотвратит уменьшение сечения. Изгиб совершается плавным движением без рывков.

Помните, исправить угол можно будет только после повторного нагрева, но и это делать нежелательно, такое воздействие может отрицательно повлиять на свойства трубы.

Капиллярная пайка

Данный метод соединения медных труб основан на действии сил поверхностного натяжения, которые позволяют заполнить припоем стык соединяемых элементов.

Для того чтобы получить качественное соединение, необходимо выполнять следующие условия:

• Стыкуемые детали соединяются методом в раструб. Для этого торец одного элемента должен быть развальцован (расширен), учитывайте то, что зазор между трубами в стыке должен составлять десятые доли миллиметра. Для этой цели лучше применять специальный расширитель или отбортовщик (для врезки трубы).
• Трубы зачищаются, в зависимости от припоя их необходимо обработать флюсом.
• После того как заготовки соединили, начинайте равномерно разогревать стык. После достижения необходимой температуры вносите в пламя припойную проволоку. В процессе плавления жидкий припой заполнит все пространство между трубами в стыке.

https://youtube.com/watch?v=ViWlaKOkQv0

Технология капиллярной пайки имеет, конечно, свои нюансы, рассмотрение которых невозможно в объемах одной статьи. Но данный вид соединения является наиболее применяемым, ведь отопление медными трубами должно быть красивым, чтобы соответствовать своей стоимости.

Установка обжимных (пресс или пуш) фитингов на МП-трубы

Монтаж металлопластиковых труб с помощью обжимных фитингов требует наличия специальных клещей. Они есть ручные, есть электрические. Любые снабжены набором накладок под разные диаметры. Ручные, естественно, стоят дешевле. Это оборудование не обязательно покупать — понадобится оно только раз. Намного выгоднее взять в аренду.

Пресс-фитинг для МП-труб

Состоит пресс-фитинг из двух частей — собственно корпуса и обжимной гильзы. Перед тем как соединить металлопластиковые трубы, проводят подготовку среза. Она такая же как при использовании компрессионных фитингов, но фаску снимают только изнутри. Далее порядок действий такой:

• На трубу надевают гильзу.
• На фитинг устанавливают прокладку для предотвращения электрохимической коррозии.
• Тубу надевают на фитинг — до упора. На корпусе фитинга есть отверстие, в котором должно быть видно край трубы.
• Берут клещи,  в которых установлены подходящие накладки (нужного диаметра). Клещи устанавливают вплотную к краю фитинга, соединив ручки пресса вместе обжимают деталь. В результате на гильзе должны быть явно видны две вогнутые полосы. Их глубина должна быть одинаковой. После обжима фитинги могут вращаться вокруг трубы.

На этом все, монтаж металлопластиковых труб с помощью пресс фитинга закончен. Подобный стык выдерживает давление до 10 атм, чего достаточно для большинства систем. Не подходит только для систем отопления домов с этажность. больше 16. У них давление в системе может быть больше.

Способы сварки медных труб

Необходимое оборудование и электроды выбирают в зависимости от требуемой герметичности швов, назначения и технических характеристик. Варить медные трубы можно электрической и газовой сваркой. Применяются электроды, которые плавятся и неплавкие.

Плавкие электроды

При ручном соединении применяют покрытые электроды, которые расплавляются. В результате получают стык без дефектов, но место сварки медной трубы будет отличаться от основного материала. Такое явление происходит из-за присутствия дополнительных веществ, легирующих металлов.

Добавки содержатся в составе плавких электродов, для этого используют кремниевые, марганцевые, фосфорные, оловянные и цинковые присадки. В покрытие внедряют шпаты, кремнистую медь, материал на основе железа и марганца, а также ферросилиций. Для основания покрывающего слоя применяют жидкие стекла.

К недостаткам метода относят:

• понижение тепловой и электрической проводимости;
• образование большого количества брызг;
• появление пор в месте стыка;
• отличие состава шва от меди.

Для снижения дефектов применяют флюсовые присадки, а также стержни, состоящие из бронзы.

Неплавкие электроды

Соединение труб производят в защищенной среде, где применяют электроды не подверженные плавлению в процессе варки, состоящие из металлического вольфрама до 10 мм в толщину. Для обеспечения защитного облака в место шва подают аргон, гелий или азот.

Технологический процесс проходит при токе постоянного типа с прямой полярностью. В роли электрода выступает вольфрамовый стержень с добавлением лантана и иттрия. Перемещение происходит под определенным углом, используется дополнительный нагрев места сварки.

Электроды из угля и графита применяют для простых соединений, их точат под конус, используется ток прямого типа с обратной полярностью. Добавляют фосфорные присадки и специальные флюсы из буры.

Способ капиллярной пайки

Перед началом прокладки водопровода необходимо нарезать медные трубы на нужные размеры.

Этот метод пайки медных труб основывается на капиллярном эффекте, который способствует равномерному распределению припоя по всему сечению независимо от положения трубы. Для создания капиллярного эффекта используют специальные фитинги, диаметры которых должны отличаться от диаметров трубы на строго определенное значение. Для пайки при открытом огне рекомендуется зазор 0,1-0,15 мм.

Соединения при помощи капиллярной пайки проводят, используя специальные флюсы и припои — тонкие проволоки из сплавов металлов с низкой температурой плавления, как правило, олова с малыми добавками меди и серебра. Применяют паечные соединения в случаях, когда установка трубы отопления или водоснабжения осуществляется своими руками в полу или стенах или при других вариантах, когда невозможен визуальный контроль целостности соединений.

Существует два метода пайки: высокотемпературный и низкотемпературный.

Высокотемпературная пайка, иначе называемая твердой, используется там, где эксплуатационные условия медных трубопроводов связаны с наличием высоких температур. Проводится такая пайка с помощью специальных флюсов и твердых припоев. Для монтажа трубопроводов своими руками такой вид пайки практически не используется.

Низкотемпературная, или мягкая, пайка применяется для трубопровода, используемого для транспортировки жидких и газообразных сред, рабочая температура которых не превышает 110ºС. При низкотемпературной пайке своими руками места соединения нагревают до температуры, которая равна примерно 300ºС.

Система отопления из полипропиленовых труб

Технические характеристики объекта и количество выделенных средств влияет на схему монтажа отопления. В квартирах многоэтажных зданий она соединяется с Центральной теплосетью, а в частных домах — с индивидуальным котлом. Независимо от вида объекта система может иметь одно из трех исполнений.

Однотрубная

Система отличается простым монтажом и количеством материалов. В ней монтируется одна труба для подачи и возврата, что сокращает число фитингов и крепежных элементов.

Она представляет собой один замкнутый контур с поочередным вертикальным или горизонтальным размещением радиаторов. Второй тип применяется именно в частных домах.

При прохождении через каждый радиатор у теплоносителя уменьшается температура. Поэтому однотрубный контур не способен равномерно обогревать весь объект. Существует также сложность регулирования температуры, так как не учитывается фактор теплопотерь.

Если радиаторы подключены не через вентили, то при ремонте одной батареи подача тепла прекращается по всему объекту. При устройстве такой сети в частном доме выполняется подключение расширительного бака. Он позволяет компенсировать изменение давления в системе.

Однотрубный контур допускает установку радиаторов с регуляторами температуры и термостатическими клапанами, позволяющими корректировать потери тепла. Монтируются также шаровые краны, вентили и байпасы для ремонта отдельных участков теплового контура.

Двухтрубная

Система состоит из двух контуров. Один из них для подачи, а второй — для возврата. Поэтому монтируется большее количество труб, запорной арматуры, фитингов, расходных материалов. Это увеличивает время монтажа и бюджет.

К плюсам 2-х трубной сети относится:

• Равномерное распределение тепла по всему объекту. 
• Минимальные потери давления. 
• Возможность установки насоса небольшой мощности. По этому, циркуляция теплоносителя может происходить самотеком. 
• Ремонт отдельного радиатора возможен без отключения всей системы.

2-х трубная система использует попутную или тупиковую схему движения теплоносителя. В первом случае разрешено устанавливать батареи с одинаковой теплоотдачей или радиаторы с разной мощностью, но с термостатическими клапанами.

Попутная схема применяется, если тепловой контур имеет большую длину. Тупиковый вариант используется при коротких магистралях. При устройстве 2-х трубной сети необходимо устанавливать радиаторы с кранами Маевского. Элементы позволяют сбрасывать воздух.

Коллекторная

В такой системе используется гребенка. Она является коллектором и устанавливается на подаче и возврате. Это двухтрубный тепловой контур. Монтируется отдельная труба, как для подачи теплоносителя к каждому радиатору, так и для возвращения остывшей воды.

Система может состоять из множества контуров, количество которых зависит от числа батарей.

При устройстве коллекторного теплового контура выполняется установка расширительного бака. Он вмещает минимум 10% всего используемого объема теплоносителя.

При монтаже также применяется коллекторный шкаф. Его стараются расположить на равном удалении от всех батарей.

Каждый контур в коллекторной системе представляет собой отдельную гидравлическую систему. Она имеет свою запорную арматуру. Это позволяет отключить любой из контуров без остановки работы всей системы.

Коллектор

Достоинства коллекторной сети:

• Имеется возможность регулировать температуру нагрева любого из отопительных приборов без ущерба для остальных батарей. 
• Высокий КПД системы благодаря прямой подаче теплоносителя к каждому радиатору.
• Предоставляется возможность применять трубы с меньшим поперечным сечением и менее мощный котел из-за высокого КПД системы. Поэтому снижаются расходы на покупку оборудования, материалов и эксплуатацию сети.
• Простой проектный процесс, без сложных расчетов.
• Возможность устройства теплого пола. Это позволяет создать более эстетичный интерьер, так как не нужно устанавливать традиционные батареи.

Для устройства коллекторной системы потребуется большое количество труб, фитингов и запорной арматуры. Обязательно также нужно будет приобрести гребенки, циркуляционный насос, расширительный бак и шкаф для коллекторов.

Большое количество элементов увеличивает трудоемкость монтажного процесса. Установка батарей выполняется вместе с кранами Маевского для предотвращения завоздушивания каждого из контуров.

Подробное описание каждого способа

Резьбовое

Выполнятся несколькими способами, самый распространенный – сгон.

Выполнить эту работу помогут такие инструменты:

• Трубный, гаечный ключ.
• Муфта с внутренней резьбой.
• Уплотнители для герметизации. Может быть: пеньковая веревка, лента ФУМ или герметик.
• Контргайка.

Две трубы имеют наружную резьбу. Наносим на них герметик. На одной длина резьбы больше чем на другой. Туда где больше витков накручивается гайка, до конца. Потом муфта. Затем накручиваем её на вторую часть, походу скручивая с первой. Когда муфта перестанет накручиваться, подпираем контргайкой

Затягиваем ключами, осторожно, что бы ни лопнула муфта

Фланцы

Для фланцевого стыка потребуется:

• два фланца;
• паронитная прокладка;
• болты, шайбы, гайки;
• ключи;
• ручная дуговая сварка;
• уровень.

Надо приварить фланцы. Не допускать смещения, они должны быть в одной плоскости.

Ловим с помощью уровня горизонталь. Прикручиваем два болта в верхние отверстия. Надеваем деталь на край тубы, так чтобы болты были вверху. Ставим на них уровень и ловим положение пузырька между полосок посередине. Когда поймали, делаем прихватку сваркой на верхней точке. Горизонтальная плоскость готова.

Переставляем уровень, в вертикальное положение, прислонив его к зеркалу фланца. Ловим уровень, слегка регулируя нижний конец фланца который еще не прихвачен. Установив вертикал, поставили вторую прихватку. И затем еще две получив четыре равномерных участка.

Затем сварщик обваривает фланец с двух сторон. Аналогично проделываются манипуляции со второй трубой.

Подклейка

Этот способ в металлических деталях применяется очень редко. Сам процесс не требует особого навыка от человека, но занимает очень много времени.

Для этой работы требуется:

• клей. БФ-2 или 88Н или ЭДП;
• кисточка.

Перед тем как клеить детали сначала наносят первый слой на их поверхности и дают обсохнуть. Этот слой будет скрепляющим. У каждого клея в инструкции написано время сушки. Дальше мажут второй слой и детали укладывают под пресс на сутки и даже более. Все зависит от клея.

После зачистить шов от подтека клея.

Сварка

Сварочный процесс используется практически во всех состыковках металлических труб.

Для того чтобы получить шов применяют такие способы сварки, как:

Газовая сварка служит для получения неразъемных соединений в трубах малого диаметра с минимальной толщиной.

Пост газовой сварки состоит:

• баллона кислорода;
• ацетилена;
• резиновых шлангов;
• горелки.

Контактная сварка мало применяется. Больше этот способ зарекомендовал себя в работе с пластиковыми трубами.

Самый ходовой способ получения неразъемных соединений электродуговая сварка, делится:

• ручную
• полуавтоматическую в среде защитных газов

При строительстве трубопроводов соединения получают только сварочным путем

Важной частью является подготовка стыка к сварке

Труба должна соединяться с другой:

• без переломов и смещений;
• стык должен быть зачищен;
• сделать фаску;
• выставить зазор 1-3 мм.

Необходимое оборудование для сварки:

• электроды;
• источник питания (трансформатор или выпрямитель);
• кабеля;
• средства индивидуальной защиты сварщика спецовка, рукавицы, щеток.

Пайка полиэтиленовых труб встык и с помощью электромуфты

Раструб

Данный вид соединения получил широкое применение в чугунных трубах для нефтегазодобывающей промышленности, жилищно-коммунальном хозяйстве. Один из самых простых вариантов неразъемных стыков.

Основным процессом получения стыка является заделка зазора между раструбом и поверхностью конусной трубы. Для этого используется цементный материал.

Для заделки раструба применяют цемент марки 300—400, который тщательно перемешивают с водой в пропорции девять частей цемента на одну часть воды. Раструб заполняют цементным раствором с помощью совка и начеканивают чеканкой до тех пор, пока последняя не начнет отскакивать от цемента.

Прессование

Этот способ получения неразъемного шва стал нужным при соединениях малого диаметра из цветных металлов. Обычная электродуговая сварка не способна по своим техническим параметрам сварить такие металлы, поэтому в этом случае нашли другой подход.

Для состыковки таких тонкостенных труб цветного металла используют пресс-фитинги с обжимными гильзами. Они выполняют обжим во внутренней части трубы, а наружные уплотнители обеспечивают стыку герметичность.