Компенсатор для отопления своими руками

Установка компенсаторов для полипропиленовых труб отопления — расстояние между ними

Монтаж систем из полипропилена требует знаний технологии использования этого материала.

Сегодня самым распространенным вариантом для прокладки собственными руками внутренних трубопроводов холодной и горячей воды, отопления стали полипропиленовые трубы.

Одним из обязательных условий при прокладке таких трубопроводов стало использование компенсаторов.

Особенности пластиковых трубопроводов

Полипропилен — это полимер, достоинства которого обусловили его широкое применение для сетей внутренних коммуникаций.

В числе которых:

• рабочее давление для труб из этого материала составляет до 10 атмосфер (возможно, надо будет провести испытание трубопроводов на прочность и герметичность);
• верхний предел диапазона рабочих температур превышает 90 градусов.
  Этого достаточно для разводки систем горячего водоснабжения и отопления;
• материал, абсолютно, не подвержен коррозии, инертен по отношению к большинству применяющихся в быту химических веществ, не подвергается биологическому разложению;
• качество поверхности полипропиленовых труб и свойства материала препятствуют отложению на стенках налета, в том числе, известкового;
• срок службы полиэтиленовых трубопроводов — не менее 30-50 лет;
• полипропилен, абсолютно, безопасен для здоровья человека, не выделяет в воду и воздух токсичных соединений;
• этот полимер пожаробезопасен.

Технология монтажа предполагает использование сварки (утюга для пайки полипропиленовых труб) для получения надежных соединений.

При наличии соответствующего оборудования освоить навыки монтажа систем из полипропиленовых труб, доступно, каждому.

А что вам известно про показания и противопоказания жемчужных ванн, отзывы о которых опубликованы в полезной статье? Переходите по ссылке и прочитайте о целесообразности установки оборудования у себя дома.

Отзывы, какая ванна лучше, акриловая или чугунная — прочитайте на этой странице.

Среди недостатков трубы из полипропилена, специалисты отмечают невозможность придать им необходимую форму.

За счет этого, повороты магистралей выполняют, исключительно, с применением фитингов.

Другой серьезный недостаток этого полимера — высокий коэффициент температурного расширения.

Благодаря ему, полипропиленовым трубам свойственно значительное удлинение и/или провисание при транспортировке горячих сред (горячей воды или теплоносителя систем теплоснабжения), и при высоких наружных температурах.

Чем опасно тепловое расширение

Тепловое расширение труб из полипропилена считают одним из негативных факторов, требующих учета при проектировании и монтаже систем.

Иллюстрируется его опасность следующими цифрами.

У трубы из неармированного полипропилена, величина коэффициента теплового расширения лежит в пределах 0,15 мм/град. (приведено среднее значение, для различных марок материала, использующихся производителями, возможны отклонения).

Для материала, армированного стекловолокном, показатель составляет 0,06 мм/град., для армированного алюминием — 0,03 мм/град.

При перепаде температур в 60 градусов, удлинение 1 метра неармированной трубы составит около 9 мм.

Такой перепад температур не является невозможным.

Пример условий, приводящих к такой ситуации – проектирование и сборка системы отопления при температуре воздуха 20 градусов и подача в трубы теплоносителя, нагретого до 80 (норма температуры воды в трубах горячего водоснабжения указана на этой странице).

Если прямой участок трубы отопления проходит через 2 смежных комнаты с длиной стены 5 м, его общая длина составляет 10 м.

На таком участке суммарное удлинение при описанных условиях достигнет 90 мм.

При недостаточных зазорах между трубопроводом и стенами (а они должны в описанном случае составлять не менее 45 мм), труба упрется в конструкции.

Это приведет к появлению усилий деформации, грозящих нарушением целостности как фитингов, так и стенок трубы.

Создание же необходимых зазоров (почти 5 см от стен) нарушает эстетику системы и интерьера помещений.

Важный вывод!
Деформация труб за счет теплового расширения приводит к нарушению герметичности соединений.

А знаете ли вы про отличия санфарфора или санфаянса? В полезной статье написано, как не ошибиться с выбором во время покупки сантехники.

Про высокий унитаз для инвалидов написано здесь.

За счёт дополнительных механических нагрузок представляет опасность для целостности участков трубопровода и подключенного оборудования.

Для компенсации температурного расширения служат компенсаторы.

Способы компенсации температурного расширения

Распространение получили два основных способа борьбы с эффектом температурного расширения полипропиленовых труб (какие использовать для водопровода в квартире узнайте здесь) и его негативными последствиями:

1. самокомпенсация;
2. компенсация с использованием упругих элементов из других материалов.

К дополнительным методам борьбы с тепловым расширением относят установку необходимого для устранения провисания трубы количества опор.

Сглаживание тепловых деформаций

Способ основан на использовании амортизационных свойств самого материала, участков труб, фитингов.

Достигается положительный эффект, за счет упругой деформации отдельных участков при температурном удлинении магистрали.

Примеры устройств, использующих этот способ:

• Г-образные,
• П-образные,
• кольцевые компенсаторы,
• устройства в форме змейки.

При удлинении основного участка магистрали происходит отклонение плеча компенсатора (например, для П-образных устройств) или упругая деформация всего тела компенсатора (для кольцеобразных устройств или компенсаторов в форме из змейки).

Они принимают на себя механически нагрузки, разгружая участок трубопровода и устройства соединения.

После прекращения действия факторов, вызывающих расширение трубы, за счет упругости материала компенсаторов система возвращается в исходное положение.

Способ достаточно широко распространен, благодаря дешевизне компенсаторов и простоте их использования.

Монтаж устройств ведется теми же средствами (фото ФУМ-ленты посмотрите здесь), что и сборка трубопровода.

Гашение расширений за счет упругих свойств других материалов

Этот способ получил наибольшее распространение.

На это повлияли простота изготовления, не сложный монтаж (как правильно наматывать сантехнический лен, прочитайте здесь) и применение устройств, их высокая эффективность и малые габариты.

Большинство применяемых на полипропиленовых трубах компенсаторов, таких как сильфонные, реализуют этот принцип.

Какой выбрать

Компенсаторы должны обеспечить снижение нагрузок, возникающих в продольном и поперечном направлении, а также под углом к оси трубопровода при удалении трубы.

Г-образные, П-образные, кольцевые компенсаторы и устройства в форме змейки представляют собой участки трубопровода (из того же полипропилена, или близких по характеристикам, но обладающих большей упругостью и эластичностью материалов), которым придана соответствующая форма.

Монтируются они также, как и участки основной магистрали (сколько слоев ФУМ-ленты надо наматывать, написано здесь).

В конструкцию включают фитинги для получения формы (например, для П-образных компенсаторов) или добиваются нужных характеристик без их использования.

Ассортимент устройств, реализующих компенсацию теплового расширения за счёт других материалов, гораздо шире.

К ним относятся:

осевые сильфонные компенсаторы КСО и ОПН.

Эти устройства предназначены для компенсации деформация трубы в направлении, совпадающей с ее осью.

Используют в качестве рабочего элемента упругую конструкцию — сильфон из гофрированной сантехнической резины или из тонкой нержавеющей стали.

Практическое замечание!
Устройства типа ОПН отличаются простотой установки за счет наличия в конструкции крепежных узлов служащих опорами при монтаже трубопровода;
сдвиговые компенсаторы КС.
Устройства предназначены для компенсации деформаций в направлении, не совпадающем с осью трубы, и, соответственно, имеют степени свободы в обеих (вертикальной и горизонтальной) плоскостях.

Конструкция компенсаторов включает один или два гофрированных сильфона.

При использовании двухсоставного устройства надежность соединения сильфонов достигается за счет применения связующей арматуры;
поворотные компенсаторы КСП.
Функция этих устройств — компенсация линейного расширения обоих участков трубы в местах поворота магистрали.

Применяются там, где по условиям прокладки угол поворота трубопровода должен оставаться неизменным;
универсальные компенсаторы КСУ.

Устройства позволяют компенсировать все виды отклонений трубопровода, возникающих за счёт теплового расширения.

Соответственно, рабочий ход этих устройств рассчитан на осевое, поперечное и угловое отклонения.

Особенности конструкции этих устройств диктуют их применение на коротких участках магистралей или в тех местах, где использование других типов сильфонных компенсирующих устройств, по каким-либо причинам, ограничено или невозможно;
резиновые сильфонные элементы КР (фланцевые).
Эти компенсаторы используют для компенсации отклонения оси трубопроводов.

Кроме того, устройства выполняют роль демпфирующих, способны погасить гидроудар на обслуживаемом участке магистрали.

Кроме функционального назначения компенсаторы делятся по способу монтажа.

Для полипропиленовых трубопроводов применяют сварные и фланцевые компенсаторы.

При сварном способе используется традиционный для полипропиленовых труб метод монтажа с применением сварочного оборудования (какой нужен инструмент написано здесь).

Такой способ соединения предъявляет обязательные условия для выбора компенсаторов:

• идентичность диаметра,
• толщины стенок,
• внутреннего сечения компенсирующего устройства и участка трубопровода.

Для фланцевого метода на участке трубы, где устанавливается компенсатор, монтируется металлический фланец.

Установка компенсирующего устройства производится за счёт соединения фланцев на компенсаторе и трубопроводе.

Достоинством такого метода считается получение разъемного соединения, которое легко обслуживать и ремонтировать.

Основной недостаток — повышенная сложность монтажа и большее число технологических операций.

[note]Внимание! Установка металлического фланца на полипропиленовый трубопровод — задача не простая.[/note]

Поэтому ее выполнение лучше поручить специалистам, имеющим соответствующий опыт.

К сведению!
При определенных условиях применение сильфонных компенсаторов кроме борьбы с тепловым расширением решает задачу устранения вихревых потоков жидкости в трубопроводе, что повышает безопасность его эксплуатации.

Эффективная работа компенсирующих устройств возможна только при соблюдении правил их установки.

Правила монтажа

• Выбирают компенсаторы на основании расчёта линейного расширения полипропиленовых труб, характеристики устройств должны соответствовать полученным при проектировании результатам;
• применяемые на трубопроводе компенсаторы по своим характеристикам должны соответствовать используемым полипропиленовым трубам;
• устанавливают устройства только на прямолинейных участках трубопроводов;
• между двумя неподвижными креплениями устанавливают только один сильфонный компенсатор.

Применение компенсирующих тепловое расширение трубопровода устройств – обязательное условие при монтаже систем с использованием труб из полипропилена.

[note]Эти меры увеличивают продолжительность срока службы трубопровода и гарантируют необходимую герметичность соединений.[/note]

Что такое компенсатор Козлова, как он выглядит, его конструктивные особенности и способ монтажа в магистраль отопления — все ответы в предлагаемом видеоролике.

Источник

Компенсаторы для полипропиленовых труб отопления

Проектирование систем отопления и водоснабжения предусматривает несколько вариантов достижения высокой безопасности устройств. Одним из наиболее эффективных методов достижения длительной безаварийной эксплуатации бытовых и промышленных установок отопления является комплексный метод применения устройств безопасности. Метод подразумевает многоступенчатую, дублирующую функцию компонентов системы и использование устройств, обеспечивающих предотвращение аварийных ситуаций. Одним из таких устройств выступают компенсаторы для трубопроводов отопления.

Назначение и способы монтажа компенсаторов для полипропиленовых и труб

Система отопления, что частного, что многоэтажного дома проектируется с учетом возможных рисков и непредвиденных ситуаций. И если неконтролируемый нагрев теплоносителя в контуре котла компенсируется срабатыванием аварийного клапана и выбросом жидкости в расширительный бачок, то с тепловым расширением труб дела обстоят немного по-другому.

Как и металлические трубы, трубы из полипропилена также подвержены расширению при избыточном нагреве. И пусть эти значения небольшие, но сбрасывать их со счетов никоим образом нельзя. Согласно стандарту коэффициент линейного расширения полипропиленовых труб при разнице температур в 70 градусов составляет 10,50 мм на 1 погонный метр трубы.

То есть при температуре воздуха в 20 градусов, а температуре теплоносителя 90 градусов обычная труба диаметром 20 мм и длиной 1 метр станет длиннее на 1 см. Нетрудно представить, то магистраль из таких труб длиной 3 метра увеличится на целых 3 см. А это уже становится большой проблемой для системы отопления здания.

Выход в таком случае один – установка в трубопровод компенсатор линейного расширения труб.

Принцип работы этого устройства прост – при нагревании и расширении компенсатор благодаря своей конструкции и особым материалам, из которых он изготовлен меняет свою форму. То есть сжимается и таким образом, обеспечивает компенсацию того объема трубопроводов что увеличиваются в объеме. При охлаждении, когда материал трубы наоборот, сжимается компенсатор, деформируется, расширяясь и таким образом, обеспечивает целостность трубопровода.

Компенсаторы для полипропиленовых труб: сильфонные, п-образные, компенсатор Козлова

В отличие от металлических труб ассортимент компенсаторов для полипропиленовых не такой уж и большой. В основном это связано с тем, что полипропилен используется для систем водоснабжения и отопления с низкотемпературными показателями. Но это ни в коем случае не уменьшает важность установки компенсаторов. Второй момент заключается в особенностях монтажных работ. Для металлической фурнитуры используется и сварка, и пайка, и резьбовое соединение, и фланцевое. А вот для полипропилена только пайка. И поэтому для этого типа труб применяются:

• Сильфонные устройства;
• П-образные вставки;
• Вставки типа петля;
• Компенсатор Козлова.

Компенсаторы для полипропиленовых труб и способы их установки в систему отопления

Каждый из представленных типов устройств нашел широкое применение в комплектации трубопроводов отопления и горячего водоснабжения из полипропиленовых труб. Уже сложилась определенная методика применения устройств для установки в системах, и опытные проектировщики подскажут, как и каким образом выбрать устройство для монтажа.

Сильфонные устройства

Этот тип компенсаторов предназначен для установки в особо ответственных системах. Это связано с конструкцией устройства – основа его состоит из гофры из нержавеющей стали. Наружная часть выполняется из качественного алюминия. Основное назначение высокотемпературные трубопроводы и трубопроводы высокого давления. Применяются для работы с водяным насыщенным паром, водой, нагретой до 90-95 градусов, а также давлением до 16 бар.

Для металлических сетей используются сильфоны с фланцевым типом соединения, для полипропиленовых основной тип соединения муфта с металлической вставкой под резьбу с одной стороны, а с другой стороны, стандартное гнездо для пайки.

П-образные вставки

Простой, но одновременно эффективный способ обеспечить защиту трубопровода при помощи вставки из обычных полипропиленовых труб и уголков. Суть метода заключается в сборе конструкции, напоминающую букву «П». Правая и левая сторона делаются из отрезков трубы 30-50 см. Перемычка внизу может равняться 15-20 см. Эта вставка делается в горизонтальный трубопровод. При нагревании и расширении горизонтальных труб они вжимают вертикальные отрезки, не нанося ущерба целостности всей конструкции.

Вставка типа петля

Для монтажа больших отрезков трубопроводов существует специальная вставка типа петля. Это готовый к использованию элемент, выполненный в виде петли. Вставляется в систему при помощи обычных соединительных муфт. Принцип действия напоминает действие пружины – при расширении соединяемых отрезков петля сжимается, при охлаждении разжимается. При этом не нарушается ни целостность, ни пропускная способность трубопровода.

Компенсатор Козлова

Это устройство представляет собой сильфон, который специально разработан для установки в трубопроводы диаметром 20 и 25 мм. Устройство с обеих сторон имеет вставки из полипропилена, поэтому трудностей с установкой этого устройства не будет. Внутри устройства находится алюминиевая гофра. Устройство способно обеспечить деформацию основной трубы до 25-63 мм. Гарантированное количество циклов сжатия-разжимания 50000.

Все представленные компенсаторы трубопроводов отопления относятся к устройствам осевого типа, то есть они лучше всего срабатываются при включении их в ровный вертикальный или горизонтальный участок.

Для других типов установки, например, со сдвигом, или Z-образные участки или для угловых поворотов используются модифицированные П-образные и петельные компенсаторы.

Как выбрать и установить компенсатор для полипропиленовых труб

Для систем отопления в квартире или доме обычно используются полипропиленовые трубы диаметром 20 или 25 мм. Использовать трубы большего диаметра считается нерационально, особенно если устанавливается котел с циркуляционным насосом. Поэтому чаще всего для установки выбираются самые простые и надежные схемы и устройства.

Несмотря на надежность сильфонного компенсатора, для небольших по диаметру труб его установка весьма сложна. Куда проще использовать для этого П-образный переход или петлю. А вот компенсатор Козлова стал сегодня настоящей находкой. Его просто устанавливать, да и по своим характеристикам он отлично подходит именно для скрытой установки, ведь его внешний диаметр ненамного больше диаметра труб отопления.

П-образные компенсаторы чаще всего устанавливаются на горизонтальных отрезках. Петельный компенсатор отлично показал себя для вертикальной установки. Именно петельный тип чаще всего используется при монтаже водопровода.

Компенсатор Козлова устанавливается независимо от положения, он одинаково удобен и для горизонтальной, и для вертикальной установки.

Что важно знать при подборе компенсаторов на полипропиленовые трубы?

Приступая к расчету параметров системы и подбору оборудования важно помнить о следующих правилах:

• Диаметр труб системы отопления должен соответствовать диаметру посадочных муфт компенсатора;
• Они устанавливаются в местах, указанных в проекте системы отопления, поэтому перед тем как подбирать комплектующие необходимо провести оценку возможности его установки в указанном месте;
• Компенсаторы для трубопроводов отопления должны обеспечивать запас от расчетного показателя коэффициента расширения еще на 10-15%.

Расчет компенсаторов выполняется по формуле:

L – длина прямого участка трубопровода;
Т – температура нагрева жидкости теплоносителя относительно начальной температуры в помещении;
K – коэффициент теплового удлинения.

Полученный результат и будет означать показатель линейного расширения прямого участка трубопровода.

Установка компенсаторов для полипропиленовых труб

Компенсаторы для трубопроводов отопления устанавливаются во время сборки или ремонта системы. Во время работ теплоноситель из системы должен быть слит.

Алгоритм работ по установке П-образной конструкции компенсатора выглядит следующим образом:

• Подготавливаются необходимые материалы и инструменты;
• Проводится замер места установки и определяется, в каком положении будет установлена конструкция;
• Маркером на трубопроводе делается пометка места врезки компенсатора;
• По ширине отрезка врезки отрезается отрезок трубы;
• К отрезку с двух сторон прикрепляются уголки 90 градусов, положение отводов одностороннее;
• Далее, к отводам прикрепляется отрезки труб;
• К концам отрезков прикрепляется уголки для подключения к трубопроводу;
• Завершающий этап соединение компенсатора с трубопроводом.

Получившуюся конструкцию необходимо закрепить монтажными клипсами к стене. Для крепления выбираются точки в середине П-образного отводка и в 10-15 см от точек врезки в магистраль по обе стороны от врезки.

Теперь, когда понятна технология расчета и установки компенсаторов линейного расширения, нет большой проблемы самостоятельно сделать все необходимые работы и самостоятельно провести сборку устройства.

Источник