Os tubos de cobre têm propriedades de desempenho únicas e ainda são a melhor opção para estabelecer as comunicações internas na casa. Neste material, vamos considerar os princípios e regras para a instalação de um sistema de abastecimento de água e um sistema de aquecimento feito de tubos de cobre para usar um material tão caro com a máxima eficiência..
Se o orçamento de construção permitir a utilização de tubos de cobre, então esta será a melhor opção para abastecimento de água e, principalmente, para aquecimento. Suas vantagens incluem:
- resistência a mudanças bruscas de temperatura, ao possível congelamento de água nas tubulações;
- tolera facilmente a alta pressão da rede e até mesmo o golpe de aríete;
- resistência ao cloro na água;
- baixa rugosidade – resistência hidráulica mínima e formação reduzida de depósitos de calcário;
- bacteriostático – bactérias não crescem em tubos de cobre;
- alta estética da fiação externa.
Documentos normativos para o desenvolvimento do projeto e distribuição de abastecimento de água e aquecimento de tubos de cobre
Além dos padrões básicos do estado para o projeto e instalação de sistemas de aquecimento e abastecimento de água, documentos regulamentares especializados foram desenvolvidos sobre o desempenho do trabalho em tubos de cobre:
- SP 40-108-2004;
- STO NP “AVOK” 6.3.1-2007.
Nos documentos, você pode encontrar requisitos para a composição química e sortimento de tubos, para a composição da água, recomendações, tabelas e nomogramas para cálculo hidráulico, cálculo de juntas de dilatação e fixadores, requisitos para conexões e instalação, composições de soldas, recomendações para proteção contra corrosão, modos de teste hidráulico, recomendações de reparo.
Os tubos de cobre destinados ao aquecimento e fiação de abastecimento de água devem ser fabricados de acordo com GOST R 52318-2005.
Medidas de segurança e restrições de uso
Como medida de segurança contra correntes parasitas (o cobre é um excelente condutor) e corrosão externa com instalação oculta, é aconselhável usar tubos de cobre em uma bainha de polímero de proteção.
É proibido o uso de solda de chumbo no duto de bebida, pois o chumbo é uma substância tóxica. Ao conectar tubulações por soldagem usando fluxos, antes de usar água para alimentos, você precisa lavar o sistema usando a “primeira” água para fins domésticos.
Ao conectar uma tubulação de cobre a um equipamento de alumínio, para evitar a formação de um par galvânico e, conseqüentemente, a corrosão eletroquímica, é aconselhável separá-los com um inserto dielétrico – por exemplo, uma conexão de polipropileno. Acessórios de latão, bronze ou aço resistente à corrosão também são aceitáveis. É aconselhável utilizar cobre, radiadores e misturadores bimetálicos, bem como produtos já preparados pelo fabricante para instalação com tubulação de cobre..
Ao usar elementos de aço e cobre no mesmo sistema, é aconselhável instalar elementos de aço no início do fluxo de água: por exemplo, o riser é de aço, a fiação é de cobre. Se isso não for possível, é necessário usar separadores de magnésio – ânodos passivos (usados principalmente na indústria). Em maior medida, isso se aplica ao aço galvanizado.
A atividade da reação entre os metais depende da concentração de oxigênio na água: quanto mais, mais rápida é a taxa de reação. Se o abastecimento de água da casa for autônomo, e houver aeração no sistema de tratamento de água (para deferrização), isso deve ser levado em consideração ao completar as tubulações. Além disso, você não deve drenar toda a água dos sistemas desnecessariamente – isso encurtará sua vida útil..
Tabela. Compatibilidade galvânica: “+” – é possível, “-” – é impossível, “P” – a conexão é permitida apenas por meio de solda
Metal Aço Alumínio Duralumínio Cobre Latão Bronze Cromo Níquel Zinco Lata Solda PIC Aço + + + – – – + + + + + Alumínio + + + – – – + – + P P Duralumínio + + + – – – + – + P P Cobre – – – + + + + + – P P Latão – – – + + + + + – P P Bronze – – – + + + + + – P P Cromo + + + + + + + + + P P Níquel + – – + + + + + + P P Zinco + + + – – – + + + + + Lata + P P P P P P P + + + Solda PIC + P P P P P P P + + + Os principais esquemas de abastecimento de água e aquecimento de tubos de cobre
Os diagramas para tubulações feitas de vários materiais diferem ligeiramente. Considere os principais contornos dos sistemas, levando em consideração as características do material utilizado.
Abastecimento de água: diagramas e fiação
A cabeça de pressão e os sistemas de abastecimento de água de armazenamento são fundamentalmente diferentes. A escolha do sistema depende da fonte (principal ou autônoma), da vazão média diária e de pico, e das características do equipamento hidráulico. O sistema de armazenamento é caracterizado pela presença de um tanque de armazenamento instalado no ponto mais alto do sistema: quanto mais alto o tanque, mais pressão ele pode criar.
Opções para organizar o abastecimento de água para uma casa particular. 1. Um poço com uma estação de bombeamento. 2. Poço e torre de pressão externa. 3. Abastecimento de água centralizado. 4. Poço e acumulador interno (circuito de fluxo livre)
Se o fornecimento de água quente na casa for centralizado, a fiação ao redor da casa pode ser de um ou dois tubos. Em ambos os esquemas, em contraste com um sistema de abastecimento de água fria sem saída, a água está em constante movimento, fornecendo uma temperatura suficiente a qualquer hora do dia.
Na falta de abastecimento principal, o abastecimento de água quente à habitação é organizado através de um acumulador ou esquentador instantâneo, autónomo – eléctrico, ou de aquecimento indirecto – integrado no circuito da caldeira.
Abaixo estão alguns esquemas típicos de abastecimento de água quente.
Organização do abastecimento de água quente. 1. Dois tubos. 2. One-pipe com recirculação
Pelo tipo de fiação, há uma distinção entre os sistemas T (série) e coletor (paralelo). O sistema em T é caracterizado pelo baixo (relativamente) custo e fácil instalação, mas só é adequado para casas com um pequeno número de pontos de entrada de água. Além disso, se um dos misturadores falhar, a água terá que ser cortada em toda a casa..
1. Fiação em T. 2. Fiação do coletor (estrela)
O sistema coletor (feixe) é mais complicado e caro, mas é ideal para uma casa grande, sem complicar ninguém durante a operação:
- esse esquema garante a estabilidade da pressão e da temperatura da água, independentemente do número de torneiras abertas ao mesmo tempo;
- qualquer um dos mixers pode ser desligado autonomamente;
- o sistema está disponível para montagem de novas “vigas” se necessário;
- ajuste de todo o sistema está concentrado em um só lugar: no coletor.
O circuito coletor é mais intensivo em materiais, o que, dado o custo dos tubos de cobre, importa.
Seguem exemplos da distribuição de água fria e quente de acordo com o circuito coletor para dois banheiros e uma cozinha.
Aquecimento de tubos de cobre
Como acontece com outros materiais, o aquecimento montado a partir de tubos de cobre pode ser por gravidade e forçado. O sistema de gravidade está disposto em casas de um ou dois andares, funciona devido às forças da gravidade, mudanças na densidade do refrigerante durante o aquecimento e resfriamento. Para a operação normal de um sistema com circulação natural, tubos do maior diâmetro possível são selecionados para reduzir a resistência hidrodinâmica.
Aquecimento com circulação natural. 1. Caldeira. 2. Tanque de expansão. 3. Radiadores de aquecimento
O sistema forçado inclui uma bomba que bombeia o refrigerante através dos tubos, criando excesso de pressão e pressão. Os tubos podem ser selecionados com um diâmetro menor e para compensar o aumento da resistência devido à alta pressão da bomba de circulação. Considerando o custo do cobre, a segunda opção parece ser mais atrativa em termos de custos globais.
Aquecimento com circulação forçada. A. Fiação de um tubo. B. Fiação de dois tubos. 1. Caldeira. 2. Grupo de segurança. 3. Tanque de expansão do tipo membrana. 4. Bomba de circulação. 5. Radiador
Pelo tipo de fiação, os sistemas de um e dois tubos são fundamentalmente distintos, cada um com suas próprias opções de design.
A maior vantagem dos tubos de cobre sobre os tubos de metal-plástico, que agora estão amplamente difundidos, se manifesta na fiação de tubo único. O cobre possibilita a montagem sequencial de uma longa cadeia de radiadores: mais de 5 a 10 peças. O refrigerante, se desejado, pode ser aquecido até os 150 ° С permitidos, portanto, mesmo no último, no sentido de deslocamento, a temperatura da água será alta o suficiente, mantendo a potência adequada do corpo.
O esquema de dois tubos pode ser: passagem (loop de Tichelman), beco sem saída (acostamento) ou viga (coletor). Não existe um líder inequívoco entre os sistemas, é necessário considerar o uso de um ou outro esquema individualmente, embora na maioria dos casos os construtores prefiram um esquema de passagem.
1. Laço de Tichelman. 2. Fim de linha ou fiação de ombro
Fiação de aquecimento do coletor
Ao instalar o aquecimento por piso radiante, os tubos de cobre proporcionam uma boa uniformidade de temperatura, são muito fiáveis, duráveis e podem ser colocados sem acessórios, exclusivamente dobrando de acordo com um dos seguintes esquemas:
- espiral;
- serpente;
- cobra dupla.
Cobra dupla dá a melhor uniformidade de temperatura sobre a área aquecida.
1. Cobra. 2. Cobra dupla. 3. Dupla hélice
Para fornecer aquecimento de piso, um circuito de caldeira separado pode ser alocado, ou a fiação é instalada na tubulação de retorno a uma temperatura baixa do refrigerante.
Adendo! Ao instalar o piso radiante, aplique a mesa somente após o teste.
Instalação de ferramentas e tubulação
Depois de desenvolver o projeto, você precisa preparar as ferramentas e materiais necessários, realizar a instalação de acordo com os documentos regulamentares e realizar testes hidráulicos.
Ferramentas e materiais
Muitas empresas conhecidas produzem ferramentas e acessórios especializados para a instalação de tubos de cobre.
Os mais famosos são:
- REMS, Alemanha;
- Viega, Alemanha;
- Rothenberger, Alemanha;
- Virax, França.
Para cortar as seções medidas da tubulação, você precisará de um cortador de tubos (para produtos de parede fina) ou uma serra para metal (para produtos de parede espessa). O calibrador é projetado para rebarbar e aumentar o diâmetro de um tubo de parede fina para conexões. Em alguns casos, um alargador e uma ferramenta de alargamento serão necessários em vez de um calibrador. Para dobrar tubos, você precisará de um dobrador de tubos – mola, besta ou outro design, que dobre suavemente as seções de paredes finas da tubulação de cobre.
1. Dobrador de tubos manual com acionamento elétrico. 2. Dobrador de tubos manual hidráulico. 3. Espiral para dobrar tubos de cobre
Para diferentes tipos de conexão, você pode precisar de:
- um queimador com cilindro e escova para fluxo para soldagem;
- alicate de conexão crimpada.
Adendo! Escolha queimadores com ignição piezo – uma função muito conveniente.
Para tubos de cobre, existe uma ferramenta especial – um chanfrador. Com sua ajuda, as curvas são formadas a partir do próprio material do tubo, o que reduz o custo das conexões.
Você também pode precisar de chaves (especialmente para conexões roscadas), uma lima, lixa fina ou uma toalha áspera de polímero.
Os materiais necessários dependem do tipo de conexão:
- acessórios – para soldar, cravar, conexão roscada;
- solda e fluxo para soldagem;
- fita adesiva para conexões rosqueadas.
Métodos para conectar tubos de cobre
Conexões de solda e crimpagem estão disponíveis para tubos de parede fina. As de parede espessa são montadas usando acessórios de compressão e roscados, bem como conexões de flange (para diâmetros grandes, raramente são usados em residências). O cobre também pode ser soldado, mas este método está disponível apenas para profissionais, portanto, não será considerado posteriormente.
De solda
Para a instalação de sistemas internos de engenharia, é suficiente realizar solda suave em temperaturas de até 250 ° C. A soldagem com solda dura, embora forma uma conexão mais forte, é realizada em temperaturas de até 730 ° C, requer ferramentas mais caras, solda e maior qualificação do artesão. Este tipo de conexão é necessário para refrigeração e tecnologia climática, onde uma pressão de trabalho significativa é criada dentro da tubulação..
Acessórios especiais de cobre são necessários para soldar a tubulação. Também é possível reduzir o número de conexões de solda devido à formação de curvas do próprio material do tubo..
Abaixo está um diagrama de criação de uma curva em um tubo de cobre usando o método de extrusão sem usar um T..
Um orifício com diâmetro de 2,3s menor que o diâmetro do tubo de entrada é cortado no tubo, onde s é a espessura da parede. A haste de trabalho do sino é inserida no orifício e, em seguida, a unidade é ligada e o tubo lateral é removido. Este método só funciona bem com tubos de cobre macio. Se necessário, tubos sólidos são preliminarmente recozidos no local onde a dobra é formada.
Os tubos de cobre são conectados por soldagem capilar (termo de acordo com GOST 17325-79). Para fazer uma conexão de solda suave:
- Prepare o tubo para brasagem – remova rebarbas, filme de óxido de dentro com uma escova de metal, lixe a superfície externa com uma lixa macia.
- Aplique o fluxo na superfície externa com um pincel para distribuir uniformemente a solda.
- Insira o tubo na conexão. A folga anular deve ser inferior a 0,5 mm.
- Use uma tocha a gás (ou maçarico) para aquecer a junta sem segurar a chama em uma área.
- Assim que a solda começa a derreter ao tocar a área aquecida, a temperatura desejada é atingida.
- Solde, injetando solda na lacuna anular. O fluxo deve garantir espalhamento uniforme.
- Deixe a junta em repouso até esfriar completamente e, em seguida, retire a costura.
Crimpagem
É um pouco mais fácil do que soldar para fazer conexões crimpadas. Isso requer conexões de pressão com um embutimento para garantir a estanqueidade da tubulação. O tubo é inserido em um encaixe de pressão com um inserto, após o qual é fixado com pinças de pressão com uma força de 32 kN, formando um ou dois circuitos de compressão. Também há conexões que usam luvas especiais com O-rings duplos – para tubulações de cobre macio. Diferentes fabricantes usam diferentes métodos de controle visual do desempenho de compressão: podem ser bordas amassadas em um pente, um anel de plástico quebrado, etc..
Para tubos de paredes espessas, é racional usar acessórios de compressão ou roscados. Ao conectar seções de tubo de parede fina com tubos de parede grossa, existem acessórios de transição.
Por fim, assista a um vídeo sobre como soldar e crimpar.
Projeto e instalação de abastecimento de água e sistemas de aquecimento para uma casa feita de tubos de cobre
Um projeto único que oferece instalações de abastecimento de água e sistemas de aquecimento feito usando tubos de cobre para uma casa. Oferecemos um serviço altamente confiável, resistente ao desgaste e durável com menos manutenção necessária, garantindo que seus sistemas de aquecimento e abastecimento de água serão eficientes por muitos anos.
Sistemas de engenharia Conteúdo material
Qual é a durabilidade do sistema de abastecimento de água e aquecimento feito com tubos de cobre? É necessário algum tipo de manutenção específica para garantir o bom funcionamento ao longo do tempo?