Особенности выбора и прокладки теплотрассы для автономной отопительной системы

В частных домовладениях источник тепла часто находится вне дома. Для того чтобы обеспечить эффективную систему отопления, доставить теплоноситель в помещение необходимо с минимальными потерями. Независимо от того, где проложена теплотрасса — под землей или над ней — следует позаботиться о выборе труб из наиболее подходящего материала и об обеспечении качественной теплоизоляции. В противном случае до 25% тепла не дойдет даже «до дверей».

Материал, из которого выполнены трубы и изолирующий слой, не должен деформироваться под влиянием высокой температуры, должен быть долговечным и устойчивым к химическим и механическим воздействиям. Рассмотрим подробнее, какие трубы в большей степени отвечают этим требованиям, в чем преимущества «заводской» теплоизоляции и как правильно организовать строительство теплотрассы для частного дома.

Виды теплотрасс: выбираем лучшее решение для частного дома

Есть разные способы организации отопления для частного дома. При оценке вариантов следует учитывать доступность топлива, финансовые расходы и особенности самого объекта: площадь, этажность и даже материалы и технологии, применяемые при строительстве. Значение имеет вопрос зависимости отопительной системы от внешних магистралей — если жильцы не готовы к сбоям в подаче газа или электроснабжения, значит, ее следует делать автономной. Ответив на все поставленные вопросы, домовладелец сужает список оборудования и технологических решений, которые потребуются для обогрева помещений.

В качестве теплоносителя используется фильтрованная вода, в которую часто добавляют антифриз. Он предотвращает замерзание и предохраняет трубопроводы теплотрассы от разрывов. Впрочем, если есть уверенность, что система будет функционировать круглогодично без перерывов, можно обойтись и обычной водой. Нагревает ее газовый, твердотопливный, жидкотопливный или электрический котел. Работа последнего обходится наиболее дорого. Самый бюджетный вид топлива — газ.

Прокладывать теплопроводы можно канальным или бесканальным способом. Последний является наиболее бюджетным. Однако трубы в открытом грунте подвергаются коррозии, затрудняется ремонт. Поэтому чаще их помещают в каналы, закрепленные на опоры. Различны и сами трубы. Они могут быть не изолированными — в этом случае потребуется приобретать и накладывать дополнительный защитный слой — и теплоизоляционными, когда изоляция выполнена в заводских условиях, а трубы полностью готовы к укладке в грунт.

Система прокладки теплотрасс может быть:

• однотрубной;
• двухтрубной;
• лучевой.

В первом случае система включает в себя всего одну трубу, по которой вода поочередно достигает каждой батареи. Плюсы — в экономичности, поскольку труб требуется значительно меньше. Однако обогревать таким способом можно только одну или две комнаты. В следующие радиаторы вода будет поступать заметно охлажденная. Кроме того, из-за влияния батарей друга на друга интенсивностью отопления сложно управлять.

При лучевой системе трубопроводы подключают к коллектору, откуда идет распределение по батареям. Такой метод применяют при обустройстве «теплого пола» и трубы прокладывают до того, как выполнять заливку. Он эффективен, но отличается дороговизной.

Наиболее популярна двухтрубная схема, которая является чем-то средним и по цене, и по эффективности. В этом случае вода по одной трубе поступает к верхнему торцу радиатора, а обратно возвращается из нижнего торца по другой. Теплоноситель ко всем радиаторам поступает с одинаковой температурой, поэтому дополнительно наращивать секции не требуется. Термостатические вентили дают возможность управлять работой батарей.

В целом двухтрубная система считается надежной и прогрессивной. Однотрубную можно рекомендовать для небольшого домика или дачи с малым количеством приборов либо применять ее в двухэтажных объектах. Однотрубные вертикальные стояки на практике оказываются довольно успешны.

Обогревать дом можно и с помощью воздуха (горячего пара). Он нагревается в воздухообменнике и движется по воздуховодам, проложенным под полом или на чердаке. В комнаты тепло поступает через специальные отверстия. Однако такая система недолговечна, кроме того, требует тщательного планирования еще до постройки дома. Поверхность отопительных элементов часто нагревается до 100 °С, поэтому легко получить ожог.

Вариантов организации отопления в частном доме много. Для того чтобы грамотно в них разобраться, потребуется наличие специальных знаний либо профессиональная консультация специалиста. Многое зависит и от правильного подбора материала теплотрассы, качества монтажа и своевременности технического обслуживания.

Выбираем трубы для теплотрассы

Материал для труб оценивают по определенным критериям. Он должен соответствовать условиям, с которыми придется столкнуться элементам теплотрассы. Прежде всего это температура и давление. Согласно своду правил СП 60.13330.2012. «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха», температура воды в отопительных системах не должна превышать 95 °С. На практике она обычно ниже и редко поднимается выше 80 °С, даже если речь идет о частном доме, где владелец сам регулирует нагрев. Второй показатель — давление. Типичное значение для контура автономного отопления — 1,5 атмосферы. При несоответствии характеристик теплотрассы этому значению возникает риск гидроудара.

Материалы, которые отвечают этим критериям и чаще других применяются при изготовлении труб:

• Оцинкованная сталь. Не имеет ограничений по температуре, легко переносит скачки давления (вплоть до 12 атмосфер). Высокая механическая прочность, единственным слабым элементом может оказаться резьбовое соединение. Тем не менее от стальных труб часто отказываются из-за высокой цены и сложности монтажа. Кроме того, они не совместимы с «теплым полом».
• Полипропилен. Этот синтетический материал имеет ограничение по температуре в 90–95 °С. То есть в штатном режиме нагрузку выдержать способен, но при форс-мажоре не исключен прорыв. Максимальное давление при высоких температурах — до 9 атмосфер (0,9 МПа). В числе плюсов — высокая механическая прочность конструкций, надежность сварных соединений, быстрый монтаж.

• Сшитый полиэтилен . Отличается большой термостойкостью и прочностью. Максимальная температура — 95 °С. Давление — до 12 атмосфер (1,2 Мпа). Разорвать трубу практически невозможно. Коэффициент теплового расширения низкий. Это высокотехнологичный, эффективный и удобный в монтаже материал, который располагается в премиальной ценовой категории.
• Металлопластик . Предельные показатели давления и температуры сходны с полипропиленом. Для монтажа используют пресс-фитинги, которым необходимо специальное устройство для обжима. Обычные компрессионные соединения не подходят, они начинают протекать очень быстро. Металлопластиковые трубы не отличаются высокой гибкостью, и в процессе монтажа зачастую требуются дополнительные соединения с помощью фитингов. Это увеличивает конечную стоимость системы.

В ситуации, когда речь идет о проведении теплотрассы для центрального отопления, однозначно рекомендованными являются только трубы из оцинкованной стали. Прочие материалы используются в автономных отопительных системах. Повышенная гибкость, простота монтажа и длительный срок эксплуатации в конечном счете делают популярными полипропилен и сшитый полиэтилен. Последний часто применяют при оборудовании «теплого пола».

В числе прочих требований к теплотрассам отдельно следует выделить устойчивость к промерзанию. Эта проблема обостряется в зимний период, когда вода в трубах даже самого высокого качества превращается в лед, срывая работу системы. Во избежание проблем необходимо предусмотреть теплоизоляцию.

Подбираем теплоизоляционный материал

Рассмотрим преимущества и недостатки наиболее распространенных материалов, которые применяют для изоляции теплотрасс в частных домовладениях.

• Стекловата . Чаще всего сочетается с металлопластиковыми трубами. Имеет низкую плотность и нуждается в дополнительных материалах: стеклоткань, рубероид. Это увеличивает время на проведение работ и стоимость, хотя сама по себе стекловата очень недорогая. Материал имеет низкий показатель гидроизоляции.
• Базальтовый утеплитель . Имеет форму цилиндров из базальтовых волокон, отличается хорошими теплоизоляционными показателями. Удобен в монтаже, не требует специальных навыков, долговечен в использовании. Недостаток — высокая цена.
• Пенополистирол (пенопласт) . Долгое время был популярен среди владельцев коттеджей и дачных строений в силу простоты монтажа и доступности. Детали имеют вид скорлупы, которая собирается в единую конструкцию. Скорлупа утеплителя для теплотрассы может дополнительно иметь наружное покрытие. Укладка лотков не требуется. Материал многоразового использования, экономичен, устойчив к износу. Недостатки: неэластичен и подходит только для прямых участков трубы, легко разрушается, пожароопасен.
• Пенополиуретан . Это разновидность пластмассы, наиболее актуальный в современном мире утеплитель. Превосходит пенополистирол по технологичности и устойчивости к перепадам температур. Может иметь вид скорлупы с фольгированным покрытием либо жидкую форму. Такой материал наносят на трубопроводы любой сложности, он быстро отвердевает и обеспечивает высокое энергосбережение, снижая теплопотери с 20–30% до 2–3%, обеспечивает хорошую гидроизоляцию и защиту от коррозии. Увеличивает долговечность самих труб. Однако пенополиуретан разрушается под действием ультрафиолета, поэтому требуется защитный кожух.
• Сшитый полиэтилен . Это полимерное покрытие повышенной прочности. Устойчиво к термофизическим нагрузкам, механическому и химическому воздействию. По многим эксплуатационным качествам схоже со сталью. Имеет длительный срок эксплуатации. Недостатки — это высокая цена и разрушение под действием ультрафиолета.

Правильно подобранный материал для изоляции — это гарантия того, что теплоноситель будет греть дом, а не улицу. Но не менее важно правильно выполнить утепление труб, обеспечить герметичность. Если утеплитель будет пропускать воду, он вряд ли сможет выполнять свои функции. Провести работы по утеплению, не имея специальных строительных знаний, непросто. Решением в этой ситуации может стать использование при строительстве теплотрассы теплоизолированных в заводских условиях труб.

Теплоизолированные трубы как альтернатива традиционным решениям

Теплоизолированные трубы используют для наружных тепловых сетей с температурой носителя до 95 °С и давлением до 1,0 МПа (системы горячего и холодного водоснабжения, отопления, водоотведения).

Теплоизолированные трубы представляют собой многослойную сэндвич-конструкцию. Внутренний слой — это сама труба различных диаметров, по которой движется теплоноситель. Внешнее покрытие — защита. Сами трубы изготавливаются либо из полимера, либо из оцинкованного металла. Между двумя слоями заливают изоляционный материал, который не имеет швов, а значит, обеспечивает качественное сохранение тепла. На концах трубы оставлен участок для выполнения сварочных работ. Не изолированные участки впоследствии закрывают «скорлупой», оборачивают металлическими поясами, выравнивая с внешним кожухом. Кстати, именно здесь нередко организуют противопожарные разрывы.

Теплоизолированные трубы имеют различный диаметр. Использовать их можно не только на прямых участках, но и на поворотах, в тройниках, компенсаторах и т.д. Теплоизолированные трубопроводы имеют одно- двух- или четырехтрубное исполнение.

Изоляция бывает стандартная или усиленная. Наиболее современный и технологичный изоляционный материал — вспененный сшитый полиэтилен. Сами трубы могут быть металлическими, пластиковыми или металлопластиковыми. Распространены трубы из модифицированного полиэтилена с пенополиуретановой изоляцией, покрытой бесшовной полиэтиленовой оболочкой.

Плюсы теплоизолированных труб:

• Отсутствие необходимости в сварке — дорогостоящая и пожароопасная процедура.
• Самокомпенсация — труба и изолирующий слой прилегают неплотно, есть запас для изгибов и расширений без вреда для системы.
• Небольшой вес труб — не требуется специальной техники для укладки и перевозки.
• Гибкость — обеспечивает быстрый монтаж на участках любой сложности и экономию на фитингах.

Трубы легко монтируются с использованием обжимных фитингов. При монтаже теплотрассы следует учитывать, что пластиковая защитная оболочка имеет невысокую прочность. Поэтому утепленные трубы укладывают на подготовленную подушку из песка. Если монтаж открытый, то следует обеспечить большую площадь опоры, чтобы не допустить повреждения защитной оболочки в результате деформации.

Теплоизолированные трубы используют не только снаружи, но и внутри помещений — отапливаемых или нет. Переходить с утепленной трубы на обычную можно при помощи специального переходника.

Признанные марки теплоизолированных изделий — Uponor (Финляндия), Rehau (Германия), Isoplus (Австрия), Brugg Rohrsysteme (Швейцария), Dizayn Group (Турция). Они предлагают изолированные трубы для систем водо- и теплоснабжения. Одним из немногих недостатков продукции является сравнительно высокая цена относительно обычных труб и изоляционного материала. Однако потребитель должен помнить, что качественные материалы — это залог долговечности и эффективной функциональности системы.

Этапы прокладки теплотрассы для частного дома

Прокладка теплотрассы в частном домовладении проходит в несколько этапов. До приобретения труб и закладки их в грунт, следует провести большую подготовительную работу, которая определит ключевые характеристики будущей теплотрассы.

1. Проектирование системы . Начинается с комплексного обследования здания с целью установления теплопотерь. Затем рассчитывается эффективное распределение тепла от радиаторов, чтобы правильно разместить отопительные приборы. При этом:

• учитывают способ управления системой и размещение котельной;
• подбирают оптимальную конфигурацию оборудования;
• расчетным способом определяют требуемый диаметр инженерных сетей, температуру теплоносителя;
• находят места закрепления распределительных узлов.

Все это позволяет минимизировать возможные сбои в системе после запуска. Завершает процесс проектирования спецификация, смета и проектная документация.

2. Подготовка пространства под закладку труб . Если для укладки выбран канальный способ, необходимо уложить специальные каналы. Для теплоизолированных труб этого не требуется. Прокладка может проходить на минимальной глубине — всего 40 см. Это избавляет от большого объема работ на озелененных территориях и сокращает количество подъемов на более высокий уровень, если участок террасирован.
3. Установка трубопроводов . Трубы укладывают в специальные лотки, в грунт или крепят надземным способом, собирают в звенья. Для неизолированных коммуникаций выполняют изоляцию. Завершает работу проверка прочности креплений. Трубы должны выдерживать высокие температурные нагрузки и скачки давления.

Стоимость проектно-монтажных, пусконаладочных, испытательных работ существенно влияет на итоговую стоимость организации системы отопления в доме. Сюда же входит и цена материалов, и использование специального оборудования, и стоимость самой теплотрассы.

Стоимость организации теплотрассы

Смета устройства теплотрассы включает в себя проектные и монтажные работы с учетом цены на материалы и оборудование. При расчете стоимости строительства теплотрассы учитывают способ прокладки трубопровода, протяженность, расчетную мощность, количество вспомогательных сооружений, сложность монтажа. За основу берут данные, указанные в проекте.

Нередко в смету добавляют и другие расходы: вскрытие асфальтового покрытия с последующим восстановлением, благоустройство территории, восстановление ограждений и т.д. Влияние оказывают такие факторы, как рельеф местности, возможность пересечения с другими коммуникациями, тип грунта, глубина заложения труб и т.д.

Для того чтобы рассчитать примерную стоимость прокладки теплотрассы за метр, требуется как минимум знать способ, мощность, нагрузку и общую протяженность. Более точную цифру определяют в индивидуальном порядке.

Итак, заметная часть стоимости теплотрассы приходится на материалы. Однако в расчет целесообразно закладывать не только прямую стоимость труб и утеплителя, но и будущие затраты на обслуживание и поддержание системы в рабочем состоянии. Например, обмотка слоем стекловаты обойдется недорого. Однако скоро такой утеплитель начнет рассыпаться и терять первоначальные свойства. Придется дополнительно тратиться на раскопку труб и новое утепление. С учетом фактора стоимости обслуживания теплотрассы наиболее эффективным решением является применение высокопрочных гибких теплоизолированных труб. Устройство такой теплотрассы предполагает минимальное количество стыков. Результат — абсолютная водонепроницаемость, защита от повреждений и существенная экономия денег при монтаже, ремонте и эксплуатации.