Diseño e instalación de sistemas de suministro de agua y calefacción para una casa de tubos de cobre.

El contenido del artículo

• Documentos normativos para el desarrollo del proyecto y la distribución de suministro de agua y calefacción de tuberías de cobre.
• Medidas de seguridad y restricciones de uso
• Esquemas básicos de suministro de agua y calefacción a partir de tuberías de cobre.
• Suministro de agua: diagramas y cableado.
• Calefacción de tubos de cobre
• Instalación de herramientas y tuberías
• Herramientas y materiales
• Métodos para conectar tuberías de cobre.
• Soldadura
• Rizar

Las tuberías de cobre tienen propiedades de rendimiento únicas y siguen siendo la mejor opción para colocar comunicaciones internas en la casa. En este material, consideraremos los principios y reglas para instalar un sistema de suministro de agua y un sistema de calefacción hecho de tuberías de cobre para utilizar un material tan costoso con la máxima eficiencia..

Si el presupuesto de construcción permite el uso de tuberías de cobre, esta será la mejor opción para el suministro de agua y, especialmente, para la calefacción. Sus ventajas incluyen:

• resistencia a cambios bruscos de temperatura, a la posible congelación del agua en las tuberías;
• tolerar fácilmente la alta presión de la red e incluso el golpe de ariete;
• resistencia al cloro en el agua;
• baja rugosidad: resistencia hidráulica mínima y formación reducida de depósitos de cal;
• bacteriostático: las bacterias no crecen en las tuberías de cobre;
• alta estética del cableado externo.

Documentos normativos para el desarrollo del proyecto y la distribución de suministro de agua y calefacción de tuberías de cobre.

Además de los estándares estatales básicos para el diseño e instalación de sistemas de suministro de agua y calefacción, se han desarrollado documentos regulatorios especializados sobre el desempeño del trabajo con tuberías de cobre:

• SP 40-108-2004;
• STO NP «AVOK» 6.3.1-2007.

En los documentos, puede encontrar requisitos para la composición química y el surtido de tuberías, para la composición del agua, recomendaciones, tablas y nomogramas para cálculo hidráulico, cálculo de juntas de expansión y sujetadores, requisitos para conexiones e instalación, composiciones de soldaduras, recomendaciones para protección contra la corrosión, modos de prueba hidráulica, recomendaciones de reparación.

Las tuberías de cobre destinadas a la distribución de calefacción y suministro de agua deben fabricarse de acuerdo con GOST R 52318-2005.

Medidas de seguridad y restricciones de uso

Como medida de seguridad contra las corrientes parásitas (el cobre es un excelente conductor) y la corrosión externa con instalación oculta, es recomendable utilizar tubos de cobre en una funda protectora de polímero..

Está prohibido el uso de soldaduras de plomo en los conductos de agua potable, ya que el plomo es una sustancia tóxica. Cuando conecte tuberías soldando con fundentes, antes de usar agua para alimentos, debe lavar el sistema con la «primera» agua para fines domésticos..

Al conectar tuberías de cobre a equipos de aluminio, para evitar la creación de un par galvánico y, como resultado, la corrosión electroquímica, es aconsejable separarlos con un inserto dieléctrico, por ejemplo, un accesorio de polipropileno. También se aceptan accesorios de latón, bronce o acero inoxidable. Es recomendable utilizar radiadores y mezcladores fabricados en cobre, bimetálicos, así como productos que ya hayan sido preparados por el fabricante para su instalación con tubería de cobre..

Cuando se utilizan elementos de acero y cobre en el mismo sistema, es recomendable instalar elementos de acero antes en el flujo de agua: por ejemplo, el tubo ascendente es de acero, el cableado es de cobre. Si esto no es posible, es necesario utilizar productos espaciadores de magnesio: ánodos pasivos (utilizados principalmente en la industria). En mayor medida, esto se aplica al acero galvanizado..

La actividad de la reacción entre metales depende de la concentración de oxígeno en el agua: cuanto más oxígeno, más rápida es la velocidad de reacción. Si el suministro de agua de la casa es autónomo y hay aireación en el sistema de tratamiento de agua (para diferir), esto debe tenerse en cuenta al completar las tuberías. Además, no debe drenar toda el agua de los sistemas innecesariamente, esto reducirá su vida útil..

Mesa. Compatibilidad galvánica: «+» – es posible, «-» – es imposible, «P» – la conexión solo se permite mediante soldadura

Metal	Acero	Aluminio	Duraluminio	Cobre	Latón	Bronce	Cromo	Níquel	Zinc	Estaño	PIC de soldadura
Acero	+	+	+	–	–	–	+	+	+	+	+
Aluminio	+	+	+	–	–	–	+	–	+	PAGS	PAGS
Duraluminio	+	+	+	–	–	–	+	–	+	PAGS	PAGS
Cobre	–	–	–	+	+	+	+	+	–	PAGS	PAGS
Latón	–	–	–	+	+	+	+	+	–	PAGS	PAGS
Bronce	–	–	–	+	+	+	+	+	–	PAGS	PAGS
Cromo	+	+	+	+	+	+	+	+	+	PAGS	PAGS
Níquel	+	–	–	+	+	+	+	+	+	PAGS	PAGS
Zinc	+	+	+	–	–	–	+	+	+	+	+
Estaño	+	PAGS	PAGS	PAGS	PAGS	PAGS	PAGS	PAGS	+	+	+
PIC de soldadura	+	PAGS	PAGS	PAGS	PAGS	PAGS	PAGS	PAGS	+	+	+

Esquemas básicos de suministro de agua y calefacción a partir de tuberías de cobre.

Los diagramas para tuberías de varios materiales difieren ligeramente. Considere los contornos principales de los sistemas, teniendo en cuenta las características del material utilizado..

Suministro de agua: diagramas y cableado.

El cabezal de presión y los sistemas de suministro de agua de almacenamiento son fundamentalmente diferentes. La elección del sistema depende de la fuente (línea principal o autónoma), los índices de flujo máximo diario y promedio y las características del equipo de plomería. El sistema de almacenamiento se caracteriza por la presencia de un tanque de almacenamiento instalado en el punto más alto del sistema: cuanto más alto es el tanque, más presión puede crear..

Opciones para organizar el suministro de agua a una casa privada. 1. Bien junto con una estación de bombeo. 2. Pozo y torre de presión externa. 3. Suministro de agua centralizado. 4. Pozo y acumulador interno (diagrama de flujo libre)

Si el suministro de agua caliente en la casa está centralizado, el cableado alrededor de la casa puede ser de una o dos tuberías. Con ambos esquemas, a diferencia de un sistema de suministro de agua fría sin salida, el agua está en constante movimiento, proporcionando una temperatura suficiente en cualquier momento del día..

En ausencia de un suministro principal, el suministro de agua caliente a la casa se organiza mediante un calentador de agua instantáneo o de almacenamiento, autónomo, eléctrico o indirecto, integrado en el circuito de la caldera..

A continuación se muestran algunos esquemas típicos de suministro de agua caliente.

Organización del suministro de agua caliente. 1. Dos tubos. 2. Monotubo con recirculación

Por el tipo de cableado, se distingue un sistema en T (serie) y colector (paralelo). El sistema en T se caracteriza por un costo (relativamente) bajo y una instalación simple, pero solo es adecuado para casas con una pequeña cantidad de puntos de toma de agua. Además, si falla un mezclador, será necesario cortar el agua en toda la casa..

1. Cableado en T. 2. Cableado del colector (estrella)

El sistema colector (viga) es más complicado y más caro, pero es ideal para una casa grande, sin complicar a nadie durante la operación:

• dicho esquema asegura una presión y temperatura de agua estables, independientemente del número de grifos abiertos simultáneamente;
• cualquiera de los mezcladores se puede apagar de forma autónoma;
• el sistema está disponible para montar nuevas «vigas» si es necesario;
• el ajuste de todo el sistema se concentra en un solo lugar: en el colector.

El circuito del colector es más intensivo en material, lo que, dado el costo de las tuberías de cobre, es importante..

A continuación se muestran ejemplos de la distribución de agua fría y caliente según el circuito colector para dos baños y una cocina.

Calefacción de tubos de cobre

Al igual que con otros materiales, el calentamiento ensamblado a partir de tuberías de cobre puede ser por gravedad y forzado. El sistema de gravedad está dispuesto en casas de uno o dos pisos, funciona debido a las fuerzas de la gravedad, cambios en la densidad del refrigerante durante el calentamiento y el enfriamiento. Para el funcionamiento normal de un sistema con circulación natural, se seleccionan tuberías del mayor diámetro posible para reducir la resistencia hidrodinámica..

Calefacción con circulación natural. 1. Caldera. 2. Tanque de expansión. 3. Radiadores de calefacción

El sistema forzado incluye una bomba que bombea el refrigerante a través de las tuberías, creando un exceso de presión y altura. Las tuberías se pueden seleccionar con un diámetro más pequeño y para compensar el aumento de resistencia debido a la alta altura de la bomba de circulación. Considerando el costo del cobre, la segunda opción parece ser más atractiva en términos de costos generales.

Calefacción por circulación forzada. A. Cableado de una tubería. B. Cableado de dos tubos. 1. Caldera. 2. Grupo de seguridad. 3. Tanque de expansión de tipo membrana. 4. Bomba de circulación. 5. Radiador

Por el tipo de cableado, los sistemas de una y dos tuberías se distinguen fundamentalmente, cada uno de los cuales tiene sus propias opciones de diseño..

La mayor ventaja de los tubos de cobre sobre los de metal y plástico, que ahora están muy extendidos, se manifiesta en el cableado de un solo tubo. El cobre permite montar secuencialmente una larga cadena de radiadores: más de 5-10 piezas. El refrigerante, si se desea, se puede calentar a los 150 ° C permitidos, por lo tanto, incluso en el último, en el sentido de la marcha, la temperatura del agua será lo suficientemente alta, manteniendo la potencia adecuada de retorno del cuerpo..

Un esquema de dos tuberías puede ser: pasante (bucle Tichelman), callejón sin salida (hombro) o viga (colector). No hay un líder inequívoco entre los sistemas, es necesario considerar la aplicación de este o aquel esquema individualmente, aunque en la mayoría de los casos los constructores prefieren un esquema pasajero..

1. Bucle de Tichelman. 2. Cableado de hombro o callejón sin salida

Cableado de calefacción del colector

Al instalar calefacción por suelo radiante, las tuberías de cobre proporcionan una buena uniformidad de temperatura, son muy fiables, duraderas y se pueden colocar sin accesorios, exclusivamente doblando de acuerdo con uno de los siguientes esquemas:

• espiral;
• serpiente;
• serpiente doble.

La serpiente doble brinda la mejor uniformidad de temperatura sobre el área calentada.

1. Serpiente. 2. Doble serpiente. 3. Doble hélice

Para suministrar calefacción por suelo radiante, se puede asignar un circuito de caldera separado o el cableado se instala en la tubería de retorno a una temperatura baja del refrigerante.

¡Consejo! Cuando instale calefacción por suelo radiante, aplique la regla solo después de probar.

Instalación de herramientas y tuberías

Después del desarrollo del proyecto, debe preparar las herramientas y los materiales necesarios, realizar la instalación de acuerdo con los documentos reglamentarios y realizar pruebas hidráulicas..

Herramientas y materiales

Muchas empresas conocidas producen herramientas y accesorios especializados para instalar tuberías de cobre..

Los más famosos son:

• REMS, Alemania;
• Viega, Alemania;
• Rothenberger, Alemania;
• Virax, Francia.

Para cortar las secciones medidas de la tubería, necesitará un cortatubos (para productos de paredes delgadas) o una sierra para metales (para productos de paredes gruesas). El calibrador está diseñado para desbarbar y agrandar el diámetro de una tubería de pared delgada para accesorios. En algunos casos, se requerirá un escariador y una herramienta de abocardado en lugar de un calibrador. Para doblar tuberías, necesitará un doblador de tuberías: resorte, ballesta u otro diseño, que doble suavemente secciones de paredes delgadas de tubería de cobre..

1. Dobladora de tubos manual con accionamiento eléctrico. 2. Dobladora de tubos manual hidráulica. 3. Espiral para doblar tubos de cobre

Para diferentes tipos de conexiones, es posible que necesite:

• una antorcha con un cilindro y un cepillo de fundente para soldar;
• alicates de conexión de crimpado.

¡Consejo! Elija quemadores con encendido piezoeléctrico: una función muy conveniente.

Hay una herramienta especial para tubos de cobre: ​​un biselador. Con su ayuda, las curvas se forman a partir del material de la tubería, lo que reduce el costo de los accesorios..

Es posible que también necesite llaves (especialmente para conexiones roscadas), una lima, papel de lija fino o un estropajo rugoso de polímero.

Los materiales necesarios dependen del tipo de conexión:

• accesorios: para soldar, engarzar, conexión roscada;
• soldadura y fundente para soldar;
• cinta de humo para conexiones roscadas.

Métodos para conectar tuberías de cobre.

Hay disponibles conexiones para soldar y engarzar para tuberías de pared delgada. Los de paredes gruesas se montan utilizando accesorios de compresión y roscados, así como conexiones de brida (para diámetros grandes, rara vez se usan en casas privadas). El cobre también se puede soldar, pero este método solo está disponible para profesionales, por lo que no se considerará más..

Soldadura

Para la instalación de sistemas internos de ingeniería, es suficiente realizar una soldadura blanda a temperaturas de hasta 250 ° C. La soldadura con soldadura dura, aunque forma una conexión más fuerte, se realiza a temperaturas de hasta 730 ° C, requiere herramientas más caras, soldadura y una mayor calificación del artesano. Este tipo de conexión es necesaria para la tecnología climática y de refrigeración, donde se crea una presión de trabajo significativa dentro de la tubería..

Se necesitan accesorios de cobre especiales para soldar la tubería. También es posible reducir el número de accesorios para soldar debido a la formación de curvas del material de la tubería en sí..

A continuación se muestra un diagrama de cómo crear una curva en una tubería de cobre usando el método de extrusión sin usar una T..

Se corta en la tubería un orificio con un diámetro de 2 · 3 s menor que el diámetro de la tubería de entrada, donde s es el espesor de la pared. La varilla de trabajo de la campana se inserta en el orificio, y luego se enciende la transmisión y se retira el tubo lateral. Este método solo funciona bien para tuberías de cobre blandas. Si es necesario, las tuberías sólidas se recocen previamente en el lugar donde se forma la curva..

Los tubos de cobre están conectados por soldadura capilar (término de acuerdo con GOST 17325-79). Para realizar una conexión de soldadura blanda:

1. Prepare la tubería para la soldadura fuerte: elimine las rebabas, la película de óxido del interior con un cepillo de metal y la superficie exterior debe lijarse con un papel de lija suave.
2. Aplique fundente a la superficie exterior con un cepillo para distribuir uniformemente la soldadura..
3. Inserte la tubería en el accesorio. El espacio anular debe ser inferior a 0,5 mm..
4. Use un soplete de gas (o soplete) para calentar la articulación sin sostener la llama en un área.
5. Tan pronto como la soldadura comienza a derretirse cuando toca el área calentada, se alcanza la temperatura deseada.
6. Suelde inyectando soldadura en el espacio anular. El fundente debe garantizar una distribución uniforme.
7. Deje la articulación en reposo hasta que se enfríe por completo, luego quite la costura.

Rizar

Es algo más fácil que soldar hacer conexiones engastadas. Esto requiere accesorios a presión con una incrustación para garantizar la estanqueidad de la tubería. La tubería se inserta en un racor a presión con lengüeta, después de lo cual se sujeta con tenazas de presión con una fuerza de 32 kN, formando uno o dos circuitos de compresión. También hay accesorios que utilizan manguitos especiales con juntas tóricas dobles para tuberías de cobre suave. Los diferentes fabricantes utilizan diferentes métodos de control visual del rendimiento de la compresión: estos pueden ser bordes arrugados en un peine, un anillo de plástico roto, etc..

Para tuberías de paredes gruesas, es racional utilizar accesorios de compresión o roscados. Al conectar secciones de tubería de paredes delgadas a tuberías de paredes gruesas, existen accesorios de transición.

Finalmente, vea un video sobre cómo soldar y engarzar.