< wstecz

Jakie wybrać rury do instalacji?

 

Bieżąca woda w domu i centralne ogrzewanie to dzisiaj standard. Każdy inwestor prędzej czy później musi zdecydować, jaki materiał wybrać na instalację. Jeszcze kilkanaście lat temu podstawowym materiałem do instalacji były rury ze stali. Obecnie używa się ich coraz rzadziej: zastąpiły je rury z takich materiałów jak miedź i tworzywa sztuczne. Są one odporniejsze na korozję i nie zarastają kamieniem. Nie bez znaczenia jest też to, że instalacje z nich wykonuje się znacznie prościej i szybciej.

Do budowy instalacji zimnej i ciepłej wody, podobnie jak do instalacji c.o., stosuje się trzy podstawowe grupy materiałów:

-stal
-miedź
-tworzywa sztuczne

W każdej z tych grup są różne odmiany rur, na przykład rury stalowe: czarne, ocynkowane, rury miedziane: twarde, półtwarde lub miękkie oraz rury z różnych rodzajów tworzyw sztucznych.

Czasami warto zastanowić się dłużej. Porównać kilka produktów. Rozważyć wszystkie zalety i wady, łatwość montażu, serwis pogwarancyjny oraz wiele istotnych czynników, które w czasie podejmowania decyzji o zakupie są pomijane. Może się bowiem okazać, że tanie rozwiązania wcale nie spełniają naszych oczekiwań.

 

STAL


Podstawowym materiałem do niedawna, z którego się wykonywało instalacje wodne, była u nas stal, która ma bardzo dużą wytrzymałość mechaniczną. Uwalnia to m.in. od konieczności gęstego rozmieszczenia punktów mocowania rur. Niewątpliwą zaletą stali jest jej odporność na wysokie temperatury oraz to, że odznacza się względnie małą rozszerzalnością cieplną. Jest jednak ciężka i podatna na korozję. Dobrze przewodzi ciepło, woda w takich rurach szybko stygnie. Sprężysta, dobrze przenosi dźwięki. Ma powierzchnię chropowatą, co sprzyja odkładaniu osadów i szybkiemu zmniejszeniu wewnętrznego przekroju rur ("zarastaniu" instalacji). Elementy instalacji stalowych łączy się na gwint lub przez spawanie. Do instalacji grzewczych stosuje się rury ze stali "czarnej", niezabezpieczonej przed korozją. Można je, bowiem łączyć przez spawanie oraz wyginać na gorąco, co znacznie upraszcza prowadzenie instalacji. Jednakże do spawania stali potrzebna jest bardzo wysoka temperatura, którą można uzyskać tylko przy pomocy specjalnych palników acetylenowo-tlenowych. Spawanie pozwala też uniknąć części złączek. Te zaś zwiększają opór przewodów. Ma to szczególne znaczenie przy tradycyjnych instalacjach c.o. z przepływem konwekcyjnym. Do wody użytkowej ta stal się nie nadaje - z powodu podatności na korozję. Do instalacji wody użytkowej nadają się tylko rury cynkowane (stal "biała"). Ich z kolei nie można stosować do instalacji grzewczej. Już bowiem w temperaturze powyżej 60°C warstewka cynku traci właściwości ochronne. Rur ze stali cynkowanej nie wolno spawać ani wyginać na gorąco. Duże jest więc zużycie złączek, znaczny nakład pracy i większe opory przepływu. Dziś w budownictwie jednorodzinnym stal wychodzi już z użycia. Sam materiał jest wprawdzie o kilkadziesiąt procent tańszy niż nowoczesne alternatywne, ale ciężar oraz trudności, jakie sprawia obróbka powodują, że robocizna jest prawie półtorakrotnie droższa niż w przypadku innych materiałów. Co gorsza, stal jest niezbyt trwała. Na trwałość instalacji ze stali wpływ ma przede wszystkim jakość przesyłanej wody. Rury stalowe są podatne na korozję, którą powodują zawarte w wodzie: tlen, dwutlenek węgla oraz rozpuszczone związki mineralne. Jony wapnia i magnezu bardzo łatwo osadzają się na ściankach rur stalowych, które nie są gładkie, tylko chropowate. Tak tworzy się kamień kotłowy. Awarie spowodowane skorodowaniem instalacji zdarzają się już po kilku latach. Całkowita zaś wymiana bywała konieczna już po dziesięciu latach.

 

MIEDŹ


Niewątpliwie lepszym materiałem na instalacje wodne niż stal jest miedź. Miedź jest odporna na temperaturę, ciśnienie i promieniowanie ultrafioletowe. Nie ulega starzeniu. Rury z niej stawiają znikomy opór hydrauliczny, mogą więc mieć małą średnicę; daje to oszczędność materiału i miejsca, instalację łatwo się umieszcza pod tynkiem dlatego dobrze się sprawdzają np. jako gałązki odchodzące od pionów zimnej i ciepłej wody. W odróżnieniu od niektórych tworzyw nie dochodzi w niej do przenikania (dyfuzji) tlenu co bardzo ważne jest przy instalacjach c.o. Montaż jest prosty i szybki, stanowisko pracy niewielkie. Instalacja z miedzi nie zarasta kamieniem. Bardzo ważne: miedź hamuje rozwój bakterii (w tym bardzo groźnych Legionella) i glonów, które najczęściej występują w rurach z tworzyw sztucznych. Cena materiału o 40% przewyższa cenę stali, ale koszt robocizny jest o 30% niższy, a trwałość co najmniej czterokrotnie większa (50 do 100 lat!). Rury miedziane są mało odporne na zarysowania. Dlatego instalację miedzianą musimy dobrze chronić przed przedostaniem się do niej drobnych cząstek stałych, jak piasek, zaprawa murarska, drobiny rdzy. Na wejściu do niej powinno zakładać się filtr siatkowy o oczkach nie większych niż 80ľm (0,08 mm). Rury miedziane są wprawdzie odporne na działanie ciepłej i zimnej wody, ale mogą korodować, jeśli woda jest miękka i zawiera duże ilości agresywnego dwutlenku węgla. W Polsce ograniczenia w stosowaniu instalacji z miedzi dotyczą głównie terenów górskich, gdzie woda jest zwykle miękka. Korozję może powodować również wbudowanie w instalację z miedzi na przykład baterii czy urządzeń ze stali ocynkowanej lub aluminium. Rury miedziane są produkowane w trzech odmianach: twarde, półtwarde i miękkie. - Rury miękkie daje się bez większych problemów profilować, co znacznie zmniejsza liczbę połączeń i skraca czas wykonania instalacji. Takich rur używa się głównie na długich odcinkach instalacji układanych pod podłogą (ogrzewanie podłogowe), podłączania grzejników lub do instalacji wodnych prowadzonych w posadzce. Są najmniej odporne na uszkodzenia mechaniczne i nie powinny być łączone za pomocą złączek skręcanych. - Rury półtwarde są bardziej odporne na uszkodzenia mechaniczne od miękkich, ale można je łatwo giąć za pomocą giętarek lub sprężyn wewnętrznych, pod warunkiem, że są one odpowiednich wymiarów. - Rury twarde, dostępne w odcinkach do 6 m, nie nadają się do gięcia. Każda zmiana kierunku rury wymaga zastosowania odpowiedniej kształtki, którą łączy się z rurą metodą lutowania lub na zacisk. Są najbardziej wytrzymałe mechanicznie, dlatego używa się ich w narażonych na uszkodzenie odcinkach instalacji c.o., zimnej i ciepłej wody użytkowej prowadzonych w bruzdach lub bezpośrednio na ścianie. Twarde rury miedziane doskonale nadają się na orurowanie w obrębie kotłowni. Używa się ich również często do modernizacji starych instalacji, w których zastępują stare rury stalowe. Zestaw łączników jest bardzo obszerny. Charakterystyczne dla tego materiału są zaokrąglenia. I tak np. oprócz zwykłych kolanek wytwarza się łuki, o łagodniejszym przejściu między ramionami, dzięki czemu przepływ wody załamuje się mniej gwałtownie. Podstawowym sposobem łączenia elementów z miedzi jest lutowanie. W niektórych punktach instalacji, głównie przy podłączeniach do urządzeń końcowych lub podłączeniu do instalacji wykonanych z innych materiałów (ze stali lub tworzyw sztucznych) stosuje się także połączenia gwintowane. Łączniki jeszcze innego rodzaju - zaciskowe - są bardzo łatwe w stosowaniu nawet dla amatorów. W przypadku niewielkiego systemu, w którym wyższy koszt nie ma istotnego znaczenia, możemy je stosować w całej instalacji.

 

TWORZYWA SZTUCZNE


Obecnie coraz większą popularność zyskują instalacje wodne z tworzyw sztucznych. W rurach z tworzyw sztucznych nie występuje korozja i nie powstaje kamień kotłowy. Rury z tworzyw nie przenoszą drgań, tłumią wibracje i szumy powstające w instalacji. Są obojętne chemicznie, nie wchodzą więc w reakcję z wodą i zawartymi w niej związkami. Nie mają też wpływu na smak, barwę i zapach wody. Rury z tworzywa są lekkie. Łatwo je transportować i zamontować samodzielnie. Wykonanie połączeń jest stosunkowo łatwe i trwa bardzo krótko wymaga tylko czasami dosyć drogich zgrzewarek lub zaciskarek.
Podstawową wadą rur plastikowych jest przenikanie przez ich ścianki tlenu. Przy tym, im wyższa temperatura czynnika roboczego w rurze, tym więcej tlenu się przedostaje. Nie ma to wpływu na trwałość samego przewodu, ale tlen w wodzie instalacyjnej jest niekorzystny dla wszystkich elementów i urządzeń metalowych (np. grzejniki), znajdujących się w instalacji.
W przeciwieństwie do sztywnych rur stalowych wymagają jednak lepszego zamocowania do ścian, bo pod wypływem wysokiej temperatury w instalacji ciepłej wody mogą ulec odkształceniu. Posiadają też bardzo dużą odkształcalność wzdłużną, dlatego na dłuższych odcinkach wymagają kompensacji. W przeciwieństwie do rur miedzianych posiadają bardzo grube ścianki więc wymagają bardzo głębokich bruzd do umieszczania pod tynkiem. Bardzo ważnym czynnikiem jest to, że większość tworzyw (za wyjątkiem polibutylenu) dużo gorzej niż miedź i stal chroni przed rozwojem flory bakteryjnej w rurach, zwłaszcza przed bardzo groźną bakterią z rodzaju Legionella.

Rodzaje tworzyw, z których wykonuje się rury:

- PVC polichlorek winylu i CPVC chlorowany polichlorek winylu,
- PE polietylen (PE-LD miękki i PE-HD twardy),
- PE-X polietylen sieciowany,
- PP polipropylen,
- PB polibutylen,
- Rury warstwowe (łączone różne tworzywa i przekładki np. z foli aluminiowej).

PVC (polichlorek winylu) i CPVC (chlorowany polichlorek winylu).

To najstarsze ze wszystkich tworzyw, z którego wykonuje się instalacje.
PVC ma bardzo ograniczone zastosowanie. Niski zakres temperatur (0 - 50°C), w jakich zachowuje swoje właściwości sprawia, że materiał ten nadaje się tylko do instalacji zimnej wody, w ujemnych temperaturach PVC jest kruche, nie jest odporne na rozciąganie i zginanie. Lepsze właściwości ma CPVC, który można używać nie tylko do wody ciepłej, ale również do centralnego ogrzewania (zakres temperatur 0 - 100°C), temperatura kruchości jednak nadal wynosi 0°C. CPVC można też stosować do wody zimnej, jest jednak droższe od PVC.
Rury z niego dostarcza się wyłącznie w odcinkach prostych. Zasady ich prowadzenia niezbyt odbiegają od tych, które obowiązują przy instalacjach stalowych. W wyższych temperaturach wytrzymałość mechaniczna PVC znacznie się obniża. Mięknąć zaczyna nieco poniżej 80°C, ale za temperaturę bezpieczną uznaje się 60°C.
Podstawowym sposobem łączenia elementów z PVC jest klejenie. W niektórych punktach instalacji PVC trzeba połączyć z metalem (wyjście z kotła grzewczego, baterie itd.). W takich miejscach stosuje się połączenia gwintowe. Złączki są przygotowane fabrycznie. Obecność połączeń gwintowanych zmniejsza wytrzymałość instalacji na ciśnienie.
Instalacje z PVC i jego odmian są bardzo łatwe do wykonania samemu, oczywiście według projektu sporządzonego przez uprawnionego specjalistę. Do prac nie potrzeba specjalistycznych narzędzi, wystarczą piłka do metalu, ostry nóż i wkrętak.

 

PE polietylen.

Kolejne tworzywo wykorzystywane w instalacjach wodnych to polietylen PE. Występuje w wielu odmianach.
Do najpopularniejszych należą dwie:

- typ "miękki", oznaczany skrótem LDPE lub PE-LD(ang. Low Density Poliethylen - PE niskiej gęstości), przeznaczony do instalacji niskociśnieniowych,
- typ "twardy" HDPE lub PE-HD (High Density Poliethylen - PE wysokiej gęstości) do wysokociśnieniowych.

Oba odznaczają się wysoką odpornością chemiczną, niskim ciężarem właściwym oraz dużą gładkością ścian przewodu. Można je stosować tylko do instalacji wody zimnej; przy temperaturze powyżej 20°C ich wytrzymałość gwałtownie maleje.
Istnieje również polietylen średniej gęstości o podwyższonej stabilności cieplnej o oznaczeniu PE-RT. Znacznie wyższą odpornością - nawet do +95°C przy pracy ciągłej, a więc umożliwiającą stosowanie rur do obu rodzajów wody i do instalacji grzewczych - odznacza się usieciowany polietylen wysokiej gęstości PEX.
Wszystkie rury z polietylenu są elastyczne i ciągliwe można je więc mocno wyginać, jak też zaoszczędzić na kształtkach głównie kolankach. Ważną zaletą polietylenu jest niska temperatura kruchości: -25°C. Praktycznie więc nie ma żadnych przeciwwskazań do stosowania go na zewnątrz, w instalacjach narażonych na zamarzanie. Do połączenia można stosować zgrzewanie oraz złączki zaciskowe.

 

PE-X polietylen sieciowany

Jest to polietylen poddany specjalnej obróbce (sieciowanie, czyli wprowadzenie poprzecznych wiązań pomiędzy łańcuchami polimeru), dostępny w kilku odmianach, nieco różniących się właściwościami.
Jest elastyczny i odporny na uszkodzenia wywołane przez naprężenia. Rury charakteryzują się pamięcią kształtu. Charakteryzuje się też odpornością na działanie jonów metali i promieni UV. Temperatura pracy od -10 do 95°C pozwala na wykonywanie instalacji zimnej i ciepłej wody oraz grzewczych.
Jest tworzywem trwałym (żywotność instalacji ponad 50 lat), nie występuje tu korozja i "zarastanie" rur osadami, rury są lekkie i elastyczne, dzięki czemu łatwo się je układa, są również odporne na przypadkowe urazy mechaniczne. Instalacja wykonana z PE-X tłumi dźwięki i nie przenosi drgań.
Polietylen sieciowany jest szczególnie polecany jako tworzywo dla rur do wody pitnej gdyż jest on nietoksyczny, wolny od jonów metali ciężkich i odporny mikrobiologicznie. Do połączeń stosuje się skręcane złączki zaciskowe lub złączki zaprasowywane. Rury z polietylenu sieciowanego najczęściej produkuje się jako rury warstwowe PE-X/AL/PE-X z wkładką antydyfuzyjną, ograniczające przenikanie tlenu do ich wnętrza.

 

PP polipropylen

W technice instalacji wodnych szerokie zastosowanie znalazł polipropylen PP, a konkretnie jedna z jego odmian, oznaczana skrótami PP-R lub PP typ 3, krócej PP-3.
Produkuje się rury PP zwykłe i "stabilizowane cieplnie". Tych pierwszych używa się w instalacjach zimnej wody, a drugich - do instalacji centralnego ogrzewania i ciepłej wody. To dlatego, że choć polipropylen wytrzymuje wysoką temperaturę (nawet powyżej +95°C), to jednocześnie charakteryzuje się dużym współczynnikiem liniowej wydłużalności cieplnej. Przy projektowaniu i wykonywaniu instalacji z rur polipropylenowych należy uwzględnić tę własność rur. W rurach "stabilizowanych cieplnie" wydłużalność cieplna spada nawet sześciokrotnie.
Są też rury PP z powłoką antydyfuzyjną, która zapobiega przenikaniu do wnętrza tlenu (to niekorzystne zjawisko przyspiesza korozję stalowych części instalacji, np. grzejników).
Rury z PP są dość sztywne, więc wszelkie zmiany kierunku wymagają użycia kształtek i złączek. Łączy się je z rurami metodą zgrzewania polifuzyjnego. Ponadto do połączeń stosuje się śrubunki, końcówki gwintowane oraz specjalne bloki przyłączeniowe.
Rury polipropylenowe są bardzo odporne na działania niskich temperatur (od -40°C) i układa się najczęściej natynkowo. Mogą być odkryte, schowane w kanałach instalacyjnych lub za ekranami osłonowymi. Jeśli są prowadzone w bruzdach, bruzdy nie mogą być wypełnione zaprawą, ponieważ uniemożliwiłoby to swobodne ruchy rur pod wpływem zmian temperatury.
Promieniowanie ultrafioletowe oddziałuje niekorzystnie na wyroby z polipropylenu i w związku z tym rury narażone na działanie promieniowania UV powinny być osłonięte lub zabezpieczone poprzez pomalowanie powłoką ochronną. Polipropylen kumuluje elektryczność statyczną na swej powierzchni i nie należy go stosować do przesyłania substancji łatwopalnych i wybuchowych.

 

PB polibutylen

Najmłodszym spośród tworzyw "instalacyjnych" jest polibutylen.
Jest bardzo elastyczny i - co rzadkie wśród tworzyw sztucznych - nie ma pamięci kształtu (rura po rozwinięciu ze zwoju nie sprężynuje). Odznacza się elastycznością (oszczędność na złączkach), udarnością (nie pęka przy uderzeniu), wysoką odpornością na pełzanie (powolne odkształcanie się pod wpływem długotrwałego obciążenia), ścieranie i pęknięcia naprężeniowe, a także na starzenie. Wyroby z niego łatwo się transportuje i montuje - rury można wyginać i prowadzić jak kabel elektryczny.
Temperatura kruchości ma wartość -25°C. Powyżej niej (czyli w naszych warunkach klimatycznych praktycznie zawsze) rurze nie szkodzi zamarzanie w niej wody. Jeśli powstanie korek lodowy rura po prostu rozszerza się wraz z nią, a po odtajaniu zawartości wraca do poprzedniego kształtu. Jest też wybitnie odporny na temperatury wysokie do 90°C, nadaje się więc do wszystkich rodzajów instalacji wodnych.
Istotną cechą PB jest zdolność hamowania rozwoju bakterii. Pod tym względem niewiele ustępuje miedzi, a ona wśród materiałów metalicznych wywiera najsilniejsze działanie bakteriostatyczne. Słyszy się o producentach, którzy z tego powodu cienką warstwą PB pokrywają wewnętrzne powierzchnie rur stalowych.
Montaż instalacji sprowadza się do odcięcia odpowiedniego odcinka rury ze zwoju i wsunięcia go w odpowiedni łącznik - zaciskowy lub gwintowany z mosiądzu. Rury z polibutylenu można też łączyć przez zgrzewanie, co jednak wymaga odpowiednich urządzeń. Choć sam materiał jest najdroższy spośród tworzyw stosowanych w instalacjach wodnych, łatwość montażu oraz zalety użytkowe powodują, że instalacje wodne z niego są cenowo konkurencyjne.

 

Rury warstwowe

To rozwiązanie pozwalające połączyć najlepsze właściwości metali oraz tworzyw. Rury składają się z trzech warstw: wewnętrznej i zewnętrznej z polietylenu PE -HD, sieciowanego PE -X lub polipropylenu oraz środkowej przekładki z folii - najczęściej aluminiowej. Aluminium zapobiega przenikaniu tlenu do wnętrza rury, znacznie zmniejsza jej rozszerzalność cieplną i likwiduje pamięć kształtu; przewód można na trwałe uformować według potrzeb. Wprowadzenie wkładki metalowej zwiększa też cieplną odporność rur - niektóre wytrzymują krótkotrwałe wystawienie na temperaturę 110°C. Toteż rury warstwowe stosuje się przede wszystkim w instalacjach grzewczych. Tworzywo nadaje odporność chemiczną, gładkość powierzchni zewnętrznej, izolacyjność cieplną oraz tłumi szumy instalacyjne. Metal zapobiega natomiast przenikaniu tlenu do wnętrza rury, zmniejsza jej rozszerzalność cieplną, eliminuje pamięć kształtu, zwiększa też odporność na temperaturę. Te cechy sprawiają, że rury warstwowe stosuje się przede wszystkim w instalacjach grzewczych.
Natomiast rury warstwowe w otulinach zabezpieczają instalację zimnej wody przed roszeniem, a ciepłej - przed stratami ciepła. Ich dodatkową zaletą jest dobre tłumienie szumów. Powierzchnia wewnętrzna rur tworzywowych jest nawet kilkaset razy gładsza niż stalowych. Zmniejsza to w dużym stopniu opory przepływu, a na ściankach nie tworzą się osady. Tworzywa sztuczne są obojętne chemicznie, więc nie wchodzą w reakcję z wodą ani zawartymi w niej związkami. To duża zaleta. Są jednak również i wady. Większość tworzyw (z wyjątkiem polibutylenu) znacznie gorzej od miedzi i stali chroni rury przed rozwojem flory bakteryjnej.
Zależnie od rodzaju tworzywa, rury sprzedawane są w zwojach lub odcinkach prostych. Te w zwojach są elastyczne, można więc stosować je w instalacjach ogrzewania podłogowego, gdzie muszą być wyginane i nie powinny być łączone na długości.
O tym, jakie materiały składają się na rurę, informuje napis umieszczony na jej boku. Podaje się w nim materiały kolejnych warstw, np.:

PEX/Al/PEX (polietylen sieciowany / aluminium / polietylen sieciowany),
PP-R/Al/PP (polipropylen typ 3 / aluminium / polipropylen),
PEX/Al/HDPE (polietylen sieciowany / aluminium / polietylen wysokiej gęstości).

Podstawowym sposobem łączenia rur warstwowych jest stosowanie złączek - skręcanych lub zaprasowywanych. W wypadku PP z przekładką aluminiową można też zastosować zgrzewanie usuwając przy pomocy specjalnego zdzieraka warstewkę AL na końcówkach rur.

 

 

Współczynniki rozszerzalności cieplnej tworzyw sztucznych
tworzywo sztuczne:                 rury warstwowe    PVC i CPVC      PB      PE      PP     PEX
współczynnik roz. cieplnej:       0,03 - 0,05                0,08             0,13   0,14   0,15   0,18

 

Trzeba zwracać uwagę na najmniejszy dopuszczalny promień gięcia konkretnych rur. Nadmierne wyginanie powoduje bowiem pęknięcie materiału. Rury z tworzyw nie przenoszą drgań i tłumią wibracje. Trwałość instalacji zależy od temperatury i ciśnienia przesyłanej wody. Zbyt wysoka temperatura przyspiesza procesy starzenia się materiału. Najbardziej odporne są na nią: polipropylen, polibutylen (do 90°C), PE-X i rury wielowarstwowe (do 95°C). Najdłużej wytrzymują zatem instalacje zimnej wody, ale i tu pojawiają się wyraźne różnice - na niską temperaturę najmniej odporne są rury z PVC (do 0°C), najbardziej - polipropylen (do -40°C).

Podstawową wadą rur „plastikowych" jest łatwość z jaką tlen przenika przez ich ścianki (im wyższa temperatura czynnika roboczego w rurze, tym więcej tlenu się przedostaje). Nie ma to wprawdzie wpływu na trwałość samych przewodów, ale tlen w wodzie działa niekorzystnie na wszystkie elementy oraz urządzenia metalowe w instalacji (sprzyja ich korozji).

Z tego względu do instalacji centralnego ogrzewania i c.w.u. bardziej nadają się rury z powłoką antydyfuzyjną (ograniczającą przenikanie tlenu do ich wnętrza), albo z wkładką metalową, która całkowicie uszczelnia rurę i ogranicza zmiany wymiarów pod wpływem zmieniającej się temperatury.

 

< wstecz