Technologie instalacji
Montaż instalacji sanitarnych we wszystkich technologiach.
Instalacja miedziana czy plastikowa?
Zalecamy wykonanie instalacji miedzianej… dlaczego? Miedź wykazuje tzw. własności bakteriostatyczne. Jej jony są zabójcze dla bakterii i glonów. W rurach miedzianych nie rozwija się więc tzw. błona biologiczna. Szczególnie jest to istotne w przypadku bakterii Legionella, które stanowią poważne zagrożenie w instalacjach wody ciepłej. Rury miedziane są bardzo szczelne – nie przenikają przez nie żadne gazy (własność tę nazywa się szczelnością antydyfuzyjną), promieniowanie ultrafioletowe ani mikrozanieczyszczenia będące w powietrzu. Wszystko to składa się na to, że jakość wody nie ulega pogorszeniu podczas wędrówki przez domową instalację.
Miedź jest niepalna i (w przeciwieństwie do tworzyw sztucznych) nie zawiera żadnych węglowodorów ani też związków chloru. Dzięki temu w przypadku wybuchu pożaru nie emituje ona szkodliwych substancji utrudniając akcję ratowniczą.
W instalacjach dostarczających wodę (zarówno ciepłą, jak i zimną) stosuje się rurki miedziane o oznaczeniu miedzi Cu-DHP (miedź odtleniana fosforem). Ten rodzaj miedzi spełnia wymogi normowe dotyczące własności mechanicznych oraz wymogi higieniczne nałożone na materiały do wykonywania instalacji wodnych.
Własności miedzi ułatwiające wykonanie instalacji to między innymi podatność na obróbkę plastyczną i jednoczesna wysoka wytrzymałość na rozciąganie. Rury miedziane występują w trzech stanach materiałowych (zobacz tabela poniżej). To pozwala na optymalne wykorzystanie ich własności materiałowych. Dla przykładu, na długich odcinkach należy zastosować rury w stanie twardym (mają większą sztywność); a prowadząc instalacje zgodnie z kształtem pomieszczeń – rury w stanie miękkim, które można łatwo poddawać obróbce.
Stan materiału nazwa rury | Zakres średnic [mm] | Wytrzymałość na rozciąganie [MPa] | Wydłużenie [%] |
R220 rura rekrystalizowana miękka | 6-54 | 220 | 40 |
R250 rura w stanie półtwardym | 6-159 | 250 | 30 |
R290 rura w stanie twardym | 6-267 | 290 | 3 |
Faktem, o którym należy pamiętać przy projektowaniu instalacji z miedzi są własności cieplne tego materiału. Po pierwsze, jest ona bardzo dobrym przewodnikiem cieplnym (ma dość wysoki współczynnik przewodnictwa cieplnego) i konieczna jest dobra izolacja przewodów od muru za pomocą specjalnych otulin (istnieją gotowe odpowiednie do rodzaju i wymiaru rur). Po drugie, projektując i wykonując później instalację wodną, trzeba pamiętać o rozszerzalności miedzi pod wpływem temperatury. Współczynnik rozszerzalności liniowej wynosi 0,0166 mm/(m·K), co oznacza, że – przykładowo – odcinek o długości 1 m wydłuża się o ok. 0,8 mm pod wpływem zmiany temperatury o 50°C. Należy więc zastosować kompensację (odpowiednie mocowanie i kompensatory). Jest to bardzo ważne przy połączeniach, ponieważ w skutek rozszerzalności może dojść w skrajnych przypadkach do uszkodzenia miejsca spoinowania rurek miedzianych. Rury miedziane wykazują ok. 3,5 razy mniejszą rozszerzalność temperaturową niż tworzywa sztuczne. Na wykonanie rur miedzianych zużywa się objętościowo niewiele materiału – rury mają mniejsze grubości ścianek, a przez to mniejsze średnice zewnętrzne niż rury stalowe o takich samych średnicach wewnętrznych.
Instalacja miedziana jest trwała.
Miedź trafnie uznana jest za materiał bardzo trwały (większość producentów rur gwarantuje 50-letnią trwałość instalacji). Najważniejsza jest odporność miedzi na korozję – nie poddaje się ona działaniu związków występujących w wodzie pitnej. Należy jednak nadmienić tutaj o tym, że w rurach miedzianych może występować tzw. zjawisko korozji równomiernej. Zjawisko to polega na wypłukiwaniu jonów miedzi ze ścianek rury. Według prawa budowlanego, zarówno polskiego, jak i unijnego, związki miedzi mogą być obecne w wodzie pitnej w ilości nie przekraczającej 2 mg/l. Badania naukowe dowiodły, że w wodzie dostarczanej przez instalacje z miedzi wielkość ta nie przekracza 1 mg/l. Nie mniej jednak, woda ta musi jednak spełniać wymogi stawiane wodzie pitnej. Korozja równomierna jest ułatwiana przez temperaturę, a także przez duże prędkości przepływu oraz znaczne ciśnienia, zbyt niskie pH (dla instalacji miedzianych zaleca się, by było wyższe od 8), obecność cząstek stałych w wodzie, a szczególnie przez tzw. agresywność wody.
Woda agresywna to woda, która zawierająca dużo agresywnego dwutlenku węgla. W takich warunkach twardość wody jest niska, niskie jest także pH. Sprawia to, że korozja równomierna może osiągnąć zbyt wysoki poziom. Dlatego jeszcze przed decyzją o zainstalowaniu rur miedzianych, warto sprawdzić własności wody. Woda agresywna może występować na terenach górskich. Problem obecności cząstek stałych można rozwiązać, instalując filtr siatkowy. Oprócz tego, dzięki swoim naturalnym własnościom oraz specjalnej obróbce, rury miedziane są gładkie (mają niskie współczynniki chropowatości – tj. ok. 0,0015 mm). Sprawia to, że na rurach nie powstają osady. Dzięki temu nie zmniejszają się średnice rur i nie występuje korozja miejscowa. Dodatkowo nie obniża się jakość wody (nie pojawia się zawiesina powodowana wymywaniem osadów). Gładkość rur ma też wpływ na obniżenie strat ciśnienia hydraulicznego.
Rury z polipropylenu (rury PP)
Rury PP są bardzo popularne i łatwo dostępne, ponieważ są stosunkowo niedrogie. Wytwarzane są z kopolimeru, odmiany polipropylenu PP-R typu 3. Ma on zdecydowanie lepszą elastyczność niż PP. Rury PP-3 mogą być stosowane w temperaturze pracy do 90°C przy ciśnieniu zbliżonym do 0,6 MPa. Są podatne na kruchość dopiero przy temperaturze poniżej –40°C. Z polipropylenu (PP) wykonuje się rury zarówno do ciepłej jak i zimnej wody, centralnego ogrzewania oraz kanalizacyjne, drenarskie i osłonowe. Zazwyczaj są stosowane trzy rodzaje rur polipropylenowych: PN 10 – do instalacji zimnej wody, PN 16 – do instalacji ciepłej wody użytkowej z cyrkulacją – i PN 20 – do instalacji grzewczych. Do instalacji grzewczych zazwyczaj stosuje się rury z PP z perforowaną wkładką aluminiową – są to tzw. rury Stabi. Można zakupić też są rury wzmocnione włóknem szklanym (rury Stabi Glass). Zabezpieczają one rury przed zbyt dużym wydłużaniem się pod wpływem temperatury oraz chronią przed przenikaniem tlenu do wnętrza rury. Rury Stabi można też stosować w instalacjach ciepłej wody (instalacjach c.w.u.), zwłaszcza wtedy jeżeli będą to długie i proste odcinki instalacji. W domowych instalacjach wodociągowych i grzewczych w budownictwie mieszkaniowym rury z polipropylenu można połączyć przez kielichowe zgrzewanie polidyfuzyjne przy użyciu złączek z identycznego materiału (PP). Można je również łączyć przy pomocy łączników gwintowanych z wkładką mosiężną – połączenia te służą wtedy również do łączenia rur z armaturą. Głównym problemem, jaki występuje w związku ze stosowaniem rur polipropylenowych w instalacjach grzewczych, jest całkowity brak bariery antydyfuzyjnej kształtek systemowych. Aby zabezpieczyć stalowe elementy instalacji przed rdzewieniem (na przykład kotły grzewcze), należy zastosować wymienniki płytowe ze stali nierdzewnej, które oddzielają obieg kotłowy od instalacyjnego. Niepożądane zapowietrzanie się instalacji i korozję stalowych elementów na skutek dyfuzji tlenu można ograniczyć, np. przez zastosowanie separatorów powietrza. Jedną z odmian PP jest tzw. polipropylen wysokotemperaturowy (PP-High Temperature lub PP-HT). Stosuje się go do wewnętrznych instalacji kanalizacyjnych, ponieważ jest bardzo odporny na wysoką temperaturę (na stałe do 85°C i na chwilowe przepływy do 100°C). Rury z PP-HT można połączyć za pomocą uszczelek dwuwargowych. Polipropylen jest chemicznie odporny na wiele związków i szkodliwych substancji chemicznych. Rurki te odporne są na działanie silnych kwasów, zasad a także soli organicznych. W razie pożaru, nie wydzielają substancji toksycznych, dzięki czemu nie grozi dodatkowe niebezpieczeństwo od wydzielających się oparów.
Rury z polietylenu sieciowanego (rury PE-X)
Rury z PE-X stosuje się zazwyczaj do instalacji centralnego ogrzewania i ogrzewania podłogowego. Rury z PE-X są odporne na działanie większości kwasów i zasad oraz tynku i cementu. Mogą także dostarczać do grzejników roztwór glikolu stosowany na przykład w instalacjach solarnych lub instalacjach pomp ciepła. Mogą pracować w wysokich temperaturach, już od -110°C do 110°C, a możliwa maksymalna temperatura pracy ciągłej to aż 95°C. Dzięki wysokiej odporności na niską temperaturę można je stosować w instalacjach które są narażone np. na zamarzanie. Polietylen sieciowany to odmiana polietylenu PE-HD. Proces sieciowania zwiększa ich trwałość w podwyższonej temperaturze i ciśnieniu oraz podnosi wytrzymałość na pękanie (zwykły polietylen wraz ze wzrostem temperatury staje się miękki i niestabilny). Możemy wymienić trzy rodzaje rur z polietylenu sieciowanego: PE-Xa, PE-Xb oraz PE-Xc. Różnica pomiędzy nimi wynika ze sposobu i stopnia sieciowania. Wtedy uzyskują one odporność na jednoczesne działanie dość wysokiego ciśnienia i temperatury charakterystycznej dla instalacji wodociągowych i grzewczych. Najwyższy stopień sieciowania (do 85%) ma PE-Xa. Jest to pierwszy i najstarszy system PE-X o tak unikalnych właściwościach. Jest niezniszczalny i pozwalający na naprawienie np. załamanej rury przez podgrzewanie jej gorącym powietrzem o temperaturze o wartości około 130°C. Polietylen sieciowany ma szczególne właściwości, dzięki którym można go stosować we wszystkich typach instalacji grzewczych i wodociągowych:
- PE-X jest elastyczny, odporny na pęknięcia naprężeniowe i ma pamięć kształtu; nie wymaga stosowania kompensacji wydłużeń cieplnych i można go łączyć w jednej instalacji z rurami z każdego innego materiału.
- Można z niego montować instalacje w temperaturze nawet –15°C bez uszczerbku dla ich późniejszej eksploatacji.
- Rury z polietylenu sieciowanego mogą być stosowane do ciepłej i zimnej wody oraz centralnego ogrzewania.
Rodzaj rury PE-X należy dostosować do instalacji jaką chcemy wykonać. Do instalacji wodociągowych powinno się stosować rury z jednorodnego materiału PE-Xa, PE-Xb lub PE-Xc; do instalacji centralnego ogrzewania – rur z barierą antydyfuzyjną (z żywicy EVOH – kopolimeru alkoholu etylo-winylowego, lub PVOH – kopolimeru alkoholu poliwinylowego); bariera ta zabezpiecza przed dyfuzją tlenu do wnętrza rury. Do ogrzewania podłogowego wykorzystuje się rury trójwarstwowe z dodatkową warstwą polietylenu, która zabezpiecza barierę antydyfuzyjną przed uszkodzeniem mechanicznym. W ogrzewaniu podłogowym rura jest zazwyczaj ułożona bezpośrednio w wylewce, a plastyfikatory do uszlachetniania wylewek mogą dodatkowo powodować reakcję chemiczną i niszczyć barierę antydyfuzyjną. Rury z barierą antydyfuzyjną EVOH lub PVOH są o wiele tańsze od wielowarstwowych i w wielu wypadkach mogą je z powodzeniem zastąpić. Wykorzystuje się je na przykład w instalacjach ogrzewania podłogowego. Tam woda ma niższą temperaturę niż w grzejnikach, zatem rozszerzalność termiczna nie jest aż tak istotna. Rury z polietylenu sieciowanego łączy się przy użyciu łączników mechanicznych – gwintowanych, zaciskowych i samozaciskowych: miedzianych, z mosiądzu lub z plastiku. Do zarobienia połączeń używa się prostych narzędzi ręcznych, ewentualnie specjalistycznych elektrycznych zaciskarek. Najczęściej wykorzystywanym połączeniem w systemach PE-X jest tuleja zaciskowa. Do finalnych połączeń skręcanych z armaturą stosuje się złączki z tak zwanym przeciętym pierścieniem typu 3/4″ eurokonus. Wtedy można je wyginać za pomocą rąk lub za specjalnych urządzeń (sprężyn czy giętarek) – na zimno. Gdy posiadają większą średnicę – wtedy na gorąco. Po odpowiednim uformowaniu rurę ochładza się, co trwale ustala jej finalny kształt. Dzięki dużej podatności na wyginanie przebieg instalacji można przyspieszyć bez użycia aż tak wielu kosztownych kształtek (kolan i łuków), a liczba połączeń staje się mniejsza, co wpływa na mniejsze niebezpieczeństwo przecieków i ułatwia montaż. Polietylen sieciowany ma tzw. pamięć termiczną. Pamięć ta gdy jest taka potrzeba pozwala przywrócić wygiętej rurze pierwotny kształt. Wystarczy podnieść jej temperaturę strumieniem ciepłego powietrza. Instalacje z rur PE-X można układać w systemie trójnikowym lub rozdzielaczowym. W trójnikowym od jednego lub kilku przewodów głównych prowadzi się odgałęzienia do poszczególnych odbiorników, w rozdzielaczowym – od rozdzielacza (zwykle jednego na kondygnacji) do każdego odbiornika najkrótszą drogą biegnie osobny przewód. Elastyczność rur wpływa na to, że można je formować także w zwoje o długości od kilkudziesięciu do kilkuset metrów. Umożliwia to poprowadzenie instalacji od rozdzielacza ciepła do wymaganego punktu (grzejnika, punktu poboru wody, rozdzielacza powrotnego w ogrzewaniu podłogowym) bez konieczności łączenia kilku odcinków rur. Ten sposób wykonania skraca czas robót i eliminuje również ryzyko powstania niepożądanych nieszczelności podczas eksploatacji. Rury PE-RT wytwarza się z polietylenu liniowego o średniej gęstości. Materiał ten posiada większą niż PE-X wytrzymałość na temperaturę i ciśnienie oraz większą elastyczność, która ułatwia wcześniej wspomniane wyginanie rur. Do obiegu handlowego wszedł na początku lat 90. Obecnie rury PE-RT są stosowane głównie w instalacjach ogrzewania podłogowego, jako uzupełnienie oferty handlowej rur PE-X.