Lepiej wybrać rury plastikowe czy miedziane do instalacji wodnej?

Czego dowiesz się z artykułu?

• Jakie są rodzaje rur i ich połączeń?
• Jakie rury najlepiej nadają się do zimnej, a jakie do ciepłej wody?
• Jakie są odpowiednie rury do centralnego ogrzewania?
• Jakie rury stosować w ogrzewaniu podłogowym?
• Co oznacza średnica w poszczególnych rodzajach rur?
• Dlaczego kompensacja jest ważna?

Miedź to materiał uniwersalny. Zrobione z niej rury występują wprawdzie w kilku odmianach, np. jako sztywne lub giętkie, z powłoką z tworzywa lub bez niej, ale podstawą jest zawsze miedź czysta przynajmniej w 99%. Za to pod hasłem plastik kryją się bardzo rozmaite tworzywa sztuczne, diametralnie różniące się nie tylko stopniem elastyczności, lecz np. odpornością na wysoką temperaturę.

Nie da się jednoznacznie powiedzieć, który materiał jest najlepszy. Każdy ma mocne i słabe strony. Najważniejsze, żeby stosować go świadomie, przestrzegając wymogów wynikających z jego szczególnych cech.

Rodzaje rur i połączeń w instalacji wodnej

Rury miedziane występują w trzech podstawowych rodzajach różniących się stopniem twardości:

• miękkie - w zwojach;
• półtwarde - w sztangach;
• twarde - w sztangach.

W domach jednorodzinnych stosuje się najczęściej te pierwsze, ze względu na łatwość kształtowania. Twardsze odmiany wykorzystuje się przy dużych średnicach.

Rury mogą być przy tym sprzedawane:

Może cię zainteresować

Dlaczego w instalacji c.o. warto stosować filtr magnetyczny? Jak montuje się szybkozłączkę do szamba w ogrodzeniu? Jak podłączyć pływak do pompy wody? Przydomowa oczyszczalnia ścieków na każde warunki gruntowe Jakie są średnice rur odpływowych z PVC w kanalizacji zewnętrznej? Jak zamontować przydomową oczyszczalnię ścieków na kopcu nasypowym? Jak działa pompa abisynka? ESYBOX MAX - hydroforowa technologia przyszłości! Jakie powinno być ciśnienie w instalacji wodnej w domu i jak je zapewnić? Wszystko o rurach spustowych Co jest potrzebne do poboru wody ze studni? Jakie rury służą do wykonania instalacji pneumatycznej? Jak zabezpieczyć pompę do wody przed pracą na sucho? Jak długo pompa może pracować na sucho? Jak działa przewód grzewczy z termostatem? Ochrona rur z wodą przed zamarzaniem Pompy głębinowe w technologii DRYRUN PRO. Co to jest suchobieg? Instalacje sanitarne w nowym domu. Co musisz wiedzieć? Jak zapewnić szczelność połączeń w instalacjach sanitarnych? Jak przebiega montaż sygnalizatora szamba? Co powinieneś wiedzieć o programie dofinansowania Moja Woda? MultiSkin PUSH - idealne rozwiązanie do instalacji wody użytkowej i systemów grzewczych w budynkach mieszkalnych Kiedy trzeba zamontować reduktor ciśnienia wody w domowej instalacji? Polietylenowa czy kauczukowa - którą izolację rur wybrać? Co to jest norma ISO 9001:2015 i jakie są korzyści z certyfikacji dla klientów firmy? Czym się różni anoda magnezowa od tytanowej? Jak zapewnić stabilne ciśnienie wody w domu?

Zobacz więcej Zwiń

• bez żadnych powłok zewnętrznych;
• w płaszczu z syntetyku;
• w izolacji cieplnej.

Płaszcz z tworzywa jest potrzebny głównie w przypadku rur stosowanych do ogrzewania podłogowego, bo jastrych (wylewka) powoduje korozję miedzi. Izolację cieplną chroni z kolei przed jego stratami do otoczenia, np. w instalacji z kolektorami słonecznymi.

Wszystkie rury miedziane charakteryzuje odporność na wysoką temperaturę i ciśnienie oraz szczelność na przenikanie gazów, w tym dyfuzję tlenu. Z tych względów wykorzystywane są nie tylko w instalacjach grzewczych i wodociągowych, ale również klimatyzacyjnych, gazowych, z kolektorami słonecznymi.

Rury miedziane można łączyć na trzy sposoby:

• przez lutowanie (tzw. miękkie lub twarde);
• za pomocą złączek zaprasowywanych;
• używając złączek skręcanych.

Zdecydowanie dominuje ten pierwszy, wymagający jednak profesjonalnych umiejętności i sprzętu. Zaletą jest tu zaś niska cena złączek i solidność połączeń.

Zgrzewanie to jeden z najpopularniejszych sposobów łączenia rur. (fot. UST-M)

W przypadku miedzi, wykonuje się przede wszystkim połączenia lutowane. (fot. Centrum Promocji Miedzi)

Rury z tworzyw to cała gama bardzo różnych materiałów, o odmiennym sposobie układania (sztywne albo giętkie) oraz łączenia.

Rury z tworzyw mogą być wykonane jako jednorodne, z czystego tworzywa sztucznego:

• polichlorek winylu (PVC) - sztywne, klejone;
• polietylen zwykły (PE) lub sieciowany (PEX) - giętkie, łączy się je za pomocą złączek skręcanych lub wciskanych;
• polipropylen (PP) - rury sztywne, zgrzewane;
• polibutylen (PB) - giętkie, łączy się je za pomocą złączek skręcanych albo wciskanych.

Z kolei rury wielowarstwowe powstają w wyniku zespolenia tworzyw sztucznych z wkładką z folii aluminiowej. To przede wszystkim wyroby polietylenowe PEX-Al-PE i polipropylenowe PP-stabi. Te pierwsze łączy się złączkami zaprasowywanymi lub skręcanymi (rozbieralnymi). Polipropylenowe zaś zgrzewa się.

Przyrost długości rur wraz ze wzrostem temperatury to nieodłączna cecha materiału, z którego zostały wykonane.

Dla fachowca żaden sposób łączenia nie będzie stanowił problemu, choć każdy będzie miał, oczywiście, pewne upodobania i chętniej będzie pracować w niektórych systemach. Dla amatorów-majsterkowiczów najbardziej godne polecenia są systemy skręcane. Nie potrzeba przy nich specjalistycznych narzędzi, a połączenia są rozbieralne. Łatwo więc nie tylko coś poprawić, ale i zmienić w przyszłości.

Rury z tworzyw zasadniczo różni odporność na wysoką temperaturę. Te jednowarstwowe nie są przy tym barierą przy przenikaniu tlenu. Determinuje to ich przeznaczenie.

Budowa rury wielowarstwowej.

Odpowiednie rury do zimnej i ciepłej wody

Rury miedziane są chętnie stosowane do zimnej i ciepłej wody, gdyż są odporne na zarastanie kamieniem i wykazują właściwości bakteriostatyczne, czyli utrudniają namnażanie się bakterii. Jednak w starszych instalacjach, gdzie mamy już rury stalowe - możliwość ich wykorzystania jest ograniczona. Miedź działa bowiem korozyjnie na stal. Dopuszczalna jest jedynie sytuacja, gdy woda przepływa najpierw przez rury stalowe, następnie przez miedziane. Nigdy odwrotnie!

Jeżeli mamy zaś cyrkulację c.w.u., wspólne zastosowanie też jest niewłaściwe, bo woda krąży wówczas w zamkniętej pętli pomiędzy punktami poboru i zasobnikiem wody.

Drugie ograniczenie to agresywny względem miedzi skład wody. Przede wszystkim nie może ona mieć kwaśnego odczynu, czyli pH poniżej 7. Rury wtedy korodują, a woda pitna niesie ze sobą nadmiar jonów miedzi. Również silnie zasadowy odczyn jest niewskazany.

Z kolei rury z tworzyw są niewrażliwe na korozję, odporne na wodę o bardzo różnym składzie i można je łączyć ze stalą i miedzią.

Jednak rury ze zwykłego PVC oraz z polietylenu (PE) nie nadają się do wody ciepłej. Polietylenowe stosuje się powszechnie do wodociągowych instalacji zewnętrznych, gdyż zachowują elastyczność nawet w skrajnie niskiej temperaturze i są w stanie wytrzymać zamarznięcie w nich wody. Zaś rury PVC nadające się do wody ciepłej to specjalna odmiana CPVC (chlorowany polichlorek winylu). Można ich używać również do wody zimnej. Nigdy odwrotnie.

Rury wielowarstwowe PEX-Al-PE stosuje się chętnie zarówno do zimnej, jak i ciepłej wody. Można je wyginać, co ogranicza liczbę połączeń. (fot. Pipelife)

Jakie rury są odpowiednie do c.o.?

Rury w instalacjach grzewczych muszą spełniać dwa podstawowe warunki:

• być odporne na wysoką temperaturę, zarówno występującą normalnie, jak i w stanach awaryjnych (przegrzanie kotła);
• nie przepuszczać tlenu przez ścianki, czyli stanowić względem niego barierę antydyfuzyjną, bo tlen powoduje korozję oraz zapowietrzanie się systemu.

Oba warunki miedź spełnia bez najmniejszego problemu. Temperatura około 100°C (maksymalna, jaką jest w stanie osiągnąć woda w układzie) nie powoduje spadku wytrzymałości rur. Metal zaś to całkowicie szczelna bariera dla gazów.

W przypadku tworzyw do ogrzewania stosuje się rury wielowarstwowe. Są odporne na temperaturę rzędu 95°C, a wkładka aluminiowa jest barierą antydyfuzyjną i zmniejsza wydłużanie się rur pod wpływem zmian temperatury.

Rury wielowarstwowe dominują w przypadku podłogówki. Łączą dobre parametry z niską ceną i łatwością układania. (fot. Pipelife)

Jakie rury zastosować do podłogówki?

Wszystkie rury do budowy ogrzewania podłogowego muszą być odporne na przenikanie (dyfuzję) tlenu, powinny dobrze przewodzić ciepło i być łatwe do ułożenia. To ostatnie eliminuje rury sztywne, bo trzeba ukształtować pętle bez połączeń, z jednego odcinka. Każde łączenie to bowiem nie tylko więcej pracy, ale i ryzyko rozszczelnienia. A takie będzie trudno zlokalizować i naprawić po wylaniu jastrychu.

Do podłogówki wykorzystuje się trzy rodzaje rur:

• wielowarstwowe, najczęściej z dwóch warstw polietylenu z umieszczoną pomiędzy nimi wkładką antydyfuzyjną z folii aluminiowej (rury PEX-Al-PE). Mają bardzo dobrą wytrzymałość, są całkowicie odporne na przenikanie tlenu i stosunkowo tanie;
• polietylenowe (PEX lub PERT) z warstwą antydyfuzyjną z tworzywa sztucznego. Nieco tańsze od wielowarstwowych, ale znaczną część rur dostępnych na rynku charakteryzuje niezadowalająca szczelność przy przenikaniu gazów w temperaturze powyżej 40°C;
• miedziane z powłoką ochronną z tworzywa. Mają najlepsze parametry techniczne (bardzo dobrze przewodzą ciepło, nie przepuszczają tlenu), lecz są kilkakrotnie droższe od pozostałych rodzajów. Płaszcz ochronny jest konieczny, bo miedź koroduje, mając kontakt z wylewką podłogową.

Najczęściej stosuje się rury o średnicy 12-20 mm. Większa średnica to mniejsze opory przepływu, a zatem mniejsze zużycie energii elektrycznej przez pompę obiegową i możliwość formowania dłuższych pętli. Niestety, to także wyraźnie wyższa cena.

Miedź nie powinna stykać się z jastrychem podłogowym, betonem, zaprawą. Dlatego stosuje się rury w płaszczu z tworzywa lub nakłada na nie izolację. (fot. Centrum Promocji Miedzi)

Co oznacza średnica w rurach?

Zastosowanie rur niewłaściwej średnicy to często spotykany błąd, gdy decydujemy się na zmianę materiału. W dobrym projekcie, średnice tych elementów są tak dobrane, by w każdym punkcie poboru wody zapewniony był jej odpowiednio duży strumień. Kłopot w tym, że rury miedziane mają zawsze dość cienkie ścianki o grubości 0,8-1,5 mm (przy średnicach spotykanych w domach jednorodzinnych).

Za to te z tworzyw są pod tym względem bardzo zróżnicowane. Na dodatek nawet wykonane z tego samego materiału mogą mieć odmienne średnice wewnętrzne, zależnie od klasy odporności na ciśnienie i tego, czy są przeznaczone do wody zimnej czy ciepłej.

Przy tej samej średnicy zewnętrznej mogą mieć zatem bardzo różną średnicę wewnętrzną (w świetle). Przy zwężeniu efektywnego przekroju - żeby zachować ten sam przepływ, prędkość strugi wody musi być znacznie większa. Skutkiem tego z kolei istotnie wzrastają opory przepływu.

Jeżeli więc decydujemy się na zmianę rodzaju rur względem projektu, to ich średnice trzeba przeliczyć na odpowiadające im średnice wewnętrzne, nie zaś zewnętrzne (nominalne - DN).

W rurach miedzianych i plastikowych średnica nominalna (DN) to średnica zewnętrzna. Dlatego podaje się jeszcze grubość ścianki. Przykładowo zapis 16 × 2 oznacza 16 mm średnicy zewnętrznej oraz ściankę 2 mm. Zatem średnica wewnętrzna to 12 mm.

Uwaga! W przypadku dominujących dawniej rur stalowych było inaczej. Podana średnica oznaczała średnicę wewnętrzną, np. 1 cal to ok. 25 mm.

Ponadto należy uwzględnić fakt, że niektóre rodzaje złączek mogą miejscowo wyraźnie zmniejszać światło rury. Dotyczy to przede wszystkim bardzo popularnych złączek skręcanych i zaprasowywanych do rur PEX-Al-PE. Gdy ciśnienie wody jest niskie, będzie to wyraźnie odczuwalne.

Różnice pomiędzy rodzajami rur z tworzyw są bardzo duże, pomimo zachowania tej samej średnicy zewnętrznej.

Rury z miedzi i tworzyw sztucznych - ważna kompensacja

Ciała stałe rozszerzają się przy wzroście temperatury, kurczą zaś przy ochłodzeniu. W przypadku rur stalowych to zjawisko było mało odczuwalne, bo stal wydłuża się nieznacznie. W niedużych instalacjach do kompensacji wydłużeń wystarczały naturalne załamania rurociągu. Miedź rozszerza się mniej więcej 1,5 raza bardziej niż stal, ale to wciąż niewiele. Za to syntetyki mają sporo wyższy współczynnik rozszerzalności, nawet ponad 10 razy względem stali.

Skalę zjawiska bardzo ogranicza użycie rur warstwowych, z wkładką (warstwą) aluminium. Jednak i w ich przypadku nie wolno zapominać o odpowiednim rozmieszczeniu podpór stałych i uchwytów przesuwnych. Inaczej rurociągi mogą się zdeformować (uszkodzić), a złączki rozszczelnić.

W pierwszym przypadku, odległości pomiędzy miejscami mocowania rury są zbyt małe, nie będzie możliwości skompensowania wydłużeń termicznych.

Rury z miedzi i tworzyw sztucznych - koszty

Same rury miedziane są wyraźnie droższe od tych z tworzywa. Częściowo równoważy to niska cena kształtek miedzianych przeznaczonych do lutowania. Złączki skręcane są znacznie droższe, ale to jedyny rodzaj, z którym poradzi sobie majsterkowicz. W przypadku miedzi nieco więcej kosztuje robocizna. Jednak wykonawstwo zdecydowanie nie jest zadaniem dla amatora. Samodzielną pracą nic tu nie zaoszczędzimy.

Jarosław Antkiewicz
fot. otwierająca: Centrum Promocji Miedzi