ODBORNÁ INŠTALÁCIA MEDENÝCH RÚR

Transcript

1 ODBORNÁ INŠTALÁCIA MEDENÝCH RÚR Výukový program pre stredné odborné školy a stredné odborné učilištia

2 HUNGARIAN COPPER PROMOTION CENTRE Odborná inštalácia medených rúr Výukový program pre stredné odborné školy a stredné odborné učilištia

3 Európsky inštitút medi HUNGARIAN COPPER PROMOTION CENTRE Odborná inštalácia medených rúr Výukový program pre stredné odborné školy a stredné odborné učilištia

4 Vydavate¾ slovenskej verzie: Európsky inštitút medi ERI European Copper Institute Ltd Budapest, Képíró u. 9., Maïarsko tel.: Robert Pintér mobil: robert.pinter@copperalliance.hu Kontakt v SR: Ing. Ján Téglaš SPŠS Fajnoro nábr. è Bratislava teglas@pobox.sk Vydavate¾ nemeckého originálu: Nemecký inštitút medi (Deutches Kupferinstitut) Informaèná a poradenská organizácia pre použitie medi a zliatin medi. Am Bonneshof 5 D Düsseldorf Telefon: Telefax: info@kupferinstitut.de Koncepcia a úprava: Solarpraxis Supernova AG Torstraße 177 D Berlin Tel.: Fax: info@solarpraxis.de vydanie 2018 Obrázky: Nemecký inštitút medi Všetky práva, ako aj práva na pretlaè výòatkov a fotometrickú alebo elektronickú reprodukciu sú vyhradené. Ïakujeme ICA (International Copper Association, New York) za podporu pri vydaní slovenskej verzie tohto výukového programu.

5 Predslov Meï podstatným spôsobom ovplyvnila vývoj ¾udskej kultúry. Viac ako pre rokov v strednej dobe kamennej objavili potomkovia Neandertálcov, že tento zvláštny kameò sa dá tepaním tvárniť a vytvrdzovať, bez toho aby sa roztrieštil. Takto vznikli prvé kovové nástroje, zbrane a kultové predmety. Meï ostala po takmer 5000 rokov jediným používaným kovom. Až asi 3000 rokov pred naším letopoètom sa ¾udia nauèili používať striebro a olovo a vytvárať zliatiny medi s cínom. Zaèala sa doba bronzová. Po mnoho storoèí vytváral èervený bronz kultúrne dejiny ¾udstva. Už okolo roku 2500 pred naším letopoètom nechávali egyptskí králi vo svojich palácoch inštalovať vodovody z tepaného medeného plechu v kamenných ž¾aboch. Kúsok takéhoto potrubia môžeme dnes obdivovať v Štátnom múzeu v Berlíne. Svoje miesto však meï získala až o nieèo neskôr. Rimania ju nazvali aes cyprium, ruda z Cypru, potom cuprum. Definitívnou súèasťou života každého èloveka sa meï stala v novoveku, po objavení jej elektrickej vodivosti. Bez medi by nebolo elektrické svetlo, priemysel, autá a ani elektronika. Už iba ove¾a drahší vzácny kov, striebro má podobne vysokú vodivosť. Meï sa v modernej ére stala všedným materiálom a na rozdiel od minulosti už nie je privilégiom bohatých a mocných. Európsky inštitút medi (EIM) je organizácia finanène podporovaná výrobcami medi a medených polotovarov. Jej poslaním je podporovať používanie medi a poskytovanie odborných informácií, o správnej a úèinnej aplikácií medených výrobkov. EIM pracuje v Èeskej republike, v Maïarsku a na Slovensku. Služby EIM vrátane odborného poradenstva a poskytovania informácií sú pre každého, kto pracuje v odbore technických zariadení budov alebo má záujem o použitie medi v ïalších oblastiach jej možného využitia. Organizácia bola založená v roku 1992 v Budapešti a od roku 1996 poskytuje žiakom stredných odborných škôl, uèòom i dospelým pracovníkom v odbore inštalatér vodovodných a plynových zariadení, ústredného vykurovania a klimatizácie vzdelávacie materiály i v Slovenskej republike. K aktuálnemu vydaniu tejto knihy boli aktualizované všetky informácie a využité všetky nové technológie spájania medených rúr, normy a štandardy. Snahou je preh¾adne uviesť a vysvetliť všetky podstatné aspekty odbornej inštalácie medených rúr. Vzdelávacie materiály sú rozdelené na krátke, preh¾adné èasti a vedome sme ponechali vo¾ný priestor na osobné poznámky. Odporúèame ponechať si túto knihu a príslušné podklady po ukonèení Vášho vzdelávania, aby ste i v budúcnosti pri výkone povolania mali tieto informácie k dispozícií. Vo Vašom vzdelávaní i v profesionálnom živote Vám prajeme ve¾a úspechov. Európsky inštitút medi Elektronickú verziu tejto publikácie si môžete stiahnuť z našich webových stránok. Ïalšie dve knižky výukového progremu (Metodický zošit pre uèite¾a a Zošit riešení) je dostupný len v elektronickej podobe. Môžete si ich stiahnúť v PDF z našej stránky. Ak sa chcete o medi a jej zliatinách alebo o HCPC dozvedieť viac, využite nasledujúce kontakty: Európsky inštitút medi Képíró u.9 H-1053 Budapest, Maïarsko Kontakt v SR: Ing. Ján Téglaš SPŠS Fajnoro nábr. è Bratislava teglas@pobox.sk K študijným textom: Rozširujúce informácie pre tých, ktorí chcú vedieť viac. Nie sú predmetom úloh. Rozširujúce informácie pre tých, ktorí chcú vedieť viac. Nie sú predmetom úloh.

6 Obsah 1. Základy Spôsoby spájania Vlastnosti medi Výroba medených rúr Výhody medených rúr Ponuka medených rúr STN EN Značka kvality pohľad k susedom Tvarovky a spojky Úlohy Delenie a ohýbanie Delenie (rezanie) medených rúr Pracovný postup pri delení Kalibrovanie Ohýbanie medených rúr Ručné ohýbanie Ohýbanie nástrojom Rozmerovo presné ohýbanie Spôsoby spájania prehľad Kapilárne spájkovanie Mäkké a tvrdé spájkovanie Tvarovky pre kapilárne spájkovanie Spájky a tavivá pre mäkké spájkovanie Spájky a tavivá pre tvrdé spájkovanie Súpravy pre spájkovanie Pracovný postup pri mäkkom a tvrdom spájkovaní Úlohy Spájkovanie bez tvaroviek Ručná výroba hrdla Ručná výroba odbočky Zváranie medených rúr Lisované spoje Zásuvné spoje Spoje zverným krúžkom Nákrutkové spoje (spájkované koncovky) Prírubové spoje Úlohy Ohýbanie za tepla a rekryštalizačné žíhanie Úlohy... 29

7 4. Inštalačné techniky Príloha Úvod Metóda rozmeru Z Tepelná izolácia potrubí Tvorba kondenzačnej vody na rozvodnom potrubí studenej vody Uchytenie potrubia Tepelná rozťažnosť Vyrovnávanie tepelnej rozťažnosti dilatácia Odborné dimenzovanie dilatačných prvkov Užitočné adresy Technické údaje Rozmerové rady medených rúr Spájky a tavivá Predlženie medených rúr spôsobené ich ohrevom Dĺžka ramena A v závislosti od priemeru rúry a jej predĺženia Dimenzovanie U kompenzátora Odborná literatúra Hungarian Copper Promotion Centre Kombinácia medi a ocele vo vodovodných inštaláciách Kombinácia medi a ocele v inštaláciách pre vykurovanie Použitie medených rúr v solárnej technike Úlohy... 80

8

9 Základy 1.1 Vlastnosti medi Výroba medených rúr Výhody medených rúr Ponuka medených rúr STN EN Značka kvality pohľad k susedom Tvarovky a spojky Úlohy... 16

10 1.1 Vlastnosti medi Vďaka svojím prednostiam sa meď používa takmer vo všetkých odvetviach a oblastiach života. Meď je známa svojou vynikajúcou elektrickou vodivosťou v elektrických rozvodoch, elektromotoroch a generátoroch. Tepelná vodivosť medi je dôležitá pri výmenníkoch tepla. Pre potrubné inštalácie sú dôležitými vlastnosťami hladký povrch, vysoká pevnosť vzhľadom k malej hrúbke steny rúry, dobré spracovanie rôznymi spojovacími technikami, plynotesnosť, odolnosť voči UV žiareniu a voči korózií. Pre všetky oblasti použitia medi je dôležitá najmä jej vysoká životnosť. Inštalácia tvrdých medených rúr s použitím tvaroviek Pokladanie podlahového kúrenia so zvitkov mäkkých medených rúr (s plastovým plášťom) Remeselníci oceňujú veľmi dobrú tvárniteľnosť medi napriek tomu, že je pevným kovom. Pevnostné vlastnosti medi môžeme ovplyvniť tvárnením za studena a tepelným spracovaním. Medené rúry sa vyrábajú v troch pevnostných stupňoch mäkké (R220), polotvrdé (R250) a tvrdé (R 290). Mäkké medené rúry sa dodávajú v kruhoch (zvitkoch) a je možné ich ohýbať a rozvinúť bez použitia nástroja, napr. pre podlahové kúrenie. Okrem dobrej tvárniteľnosti má meď aj veľmi dobrú tepelnú vodivosť. Z toho vyplývajú dôležité oblasti použitia: kondenzátory a výparníky tepelných čerpadiel sú väčšinou z medi. Kvalitné chladiace telesá pre počítačové procesory majú väčšinou medené jadrá. Meď používame aj na rúry a lamely tepelných výmenníkov alebo absorbérov v solárnych kolektoroch. Medený tepelný výmenník Vlastnosti Slnečný kolektor s medenými rúrami a absorbérmi Hodnota Hustota 8,93 g/cm 3 Tepelná vodivosť pri 20 C W/(m K) Súčiniteľ rozťažnosti 0,017 mm/(m K) Teplota tavenia C Materiálové vlastnosti medi 8

11 A ešte jedna veľmi dôležitá vlastnosť: Meď vyhovuje hygienickým požiadavkám, ktoré sa vyžadujú v oblasti pitnej vody a potravín. Používa sa preto na potrubia s pitnou vodou a v potravinárskom priemysle. Medený kotol v pivovare Recyklácia Meď je cenný materiál. Preto nie len s ohľadom na ochranu životného prostredia, ale aj s ohľadom na návratnosť sa oplatí zbytky medi a medený odpad recyklovať. Preto by bolo na každom stavenisku potrebné zhromažďovať zbytky medi a predávať ich do zberných surovín. V súčasnosti sa získava až 40 % medi recykláciou. Rozhodujúcou výhodou počas recyklácie medi je jej opätovné zužitkovanie bez straty kvality. Nie je potrebná žiadna špeciálna infraštruktúra, pretože meď sa zhromažďuje plošne a nezávisle od jednotlivých výrobcov alebo značiek. Odchod s meďou Zbytky medi, odpad Zbytky medi, použitá meď Spracovateľ Medená huta Rúry, polotovary Katódové dosky, ingoty Výrobca Recyklačný cyklus Počas recyklácie medi môžeme cudzie látky jednoducho odstrániť alebo oddeliť a opäť zužitkovať. Medený odpad sa obyčajne roztaví a odleje na tzv. anódové dosky, ktoré sa podrobia elektrolýze. Tu sa meď extrahuje a ako čistá meď sa usadí na katóde. Cudzie látky sa stiahnu ako kal a spracujú zvlášť. Úspora energie počas recyklácie medi oproti jej výrobe z rudy je 80 až 92percent. 9

12 1.2 Výroba medených rúr Výroba medených rúr začína valcovaním za tepla alebo lisovaním za tepla zohriateho valcového polotovaru z medi cez nepohyblivý tŕň Kosouhlé valcovanie za tepla. Ďalšie pracovné kroky až po hotovú rúru prebiehajú v niekoľkých stupňoch, ťahaním za studena v ťažných stoliciach s použitím plávajúceho tŕňa. Týmto spôsobom sa vyrábajú bezšvové rúry kruhového prierezu. Pevnosť medi môžeme zvýšiť tvárnením za studena a opätovne znížiť žíhaním. Počas výroby mäkkých alebo polotvrdých rúr sa pevnosť cielene nastavuje medzižíhaním a následným tvárnením za studena. Lisovanie za tepla Medené rúry sa vyrábajú v troch pevnostných stupňoch: R 220 Mäkké medené rúry (zvitky kruhy) R 250 Polotvrdé medené rúry (tyče) R 290 Tvrdé medené rúry (tyče) Ťahanie za studena s plávajúcim tŕňom Plávajúci tŕň sa nachádza vo vnútri medenej rúry bez kontaktu s ťažnicou a svojím tvarom zabezpečuje kontrolované zníženie hrúbky steny rúry. 10

13 1.3 Výhody medených rúr Meď použitá na rozvody pitnej vody si vytvára ochrannú a kryciu vrstvu, má vysokú životnosť a môžeme použiť rúry s relatívne malou hrúbkou steny. Pri medených rúrach nedochádza pri ich spájaní k vytváraniu drážok do rúry (napr. pri rezaní závitov), preto postačuje iba malá hrúbka steny rúry. I napriek malej hrúbke steny odolávajú medené rúry veľmi vysokému tlaku. Vnútorný povrch steny rúry ostáva i po dlhodobej prevádzke hladký. Umožňuje jednoduché prúdenie plynu, vody a oleja. Vďaka hladkým stenám je odpor voči prúdeniu len nepatrný. V miestach spojov nie je zúžený prierez, čím vznikajú iba malé odpory voči prúdeniu. Vo vodovodných potrubiach sa netvoria usadeniny. Táto konštrukcia medených rúr spojených mäkkým spájkovaní ( rozmer: 22 x 1 mm) praskla až pri tlaku 280 barov Na rozdiel od iných materiálov sa dajú medené rúry používať vo všetkých oblastiach inštalačnej techniky: inštalácie rozvodov pitnej vody (pre teplu a studenú vodu) inštalácie rozvodov vykurovania inštalácie rozvodov plynu a skvapalneného plynu výstavba olejového vykurovania inštalácie odpadov dažďovej vody rozvody pneumatických zariadení Vytváranie ochrannej a krycej vrstvy pri medených rúrach pri rôznych studených pitných vodách po niekoľkoročnom používaní Medené rúry majú vysokú životnosť. V medených rúrach prúdi dobre kvapalina. V medenom vodovodnom potrubí sa netvoria usadeniny. Medené rúry môžeme použiť vo všetkých oblastiach inštalačnej techniky. 11

14 1.4 Ponuka medených rúr Medené rúry sú dodávané v týchto prevedeniach: vo zvitkoch (dĺžka až 50 m), ako mäkké medené rúry s priemerom až do 22 mm určené pre montáž v oblastiach, kde je výhodou dobrá ohybnosť (napr. podlahové kúrenie a pod omietkové inštalácie). v tyčiach s dĺžkou 5 m, ako tvrdé alebo polotvrdé rúry k inštalácií na omietku alebo pod omietku. Pri priemeroch rúr nad 22 mm sa už dodávajú všetky rúry iba v tyčiach s plastovým plášťom, aby sa zabránilo kondenzácií vody na vonkajšom povrchu rúry a na ochranu voči zvlášť agresívnemu prostrediu (napr. v galvanických prevádzkach) a pri inštaláciách do zeme. Taktiež pre teplovodné podlahové vykurovanie. s tepelnou izoláciou od výrobcu pre teplovodné potrubia podľa zákonných predpisov pre tepelné izolácie. ako vnútorne pocínované medené rúry, ktoré sa popri medených rúrach používajú pre zariadenia na pitnú a dažďovú vodu. Vnútorne pocínované medené rúry sa môžu použiť bez obmedzenia pre všetky akosti pitnej vody. Holé medené rúry vo zvitkoch a tyčiach Medené rúry s plášťom vo zvitkoch Pri inštaláciách rozvodov pitnej vody a plynu sa ako najmenšia rúra používa o rozmere 12 1 mm. Tepelne izolované medené rúry Medená rúra vnútorným pocínovaním Prevedenie Vonkajší priemer v mm Pevnosť R m MPa* Dodacia dĺžka Vonkajší priemer Prevedenie Pevnosť Rm MPa* Dodacia dl žka Vo zvitkoch** 6 až 22v mm R 220 (mäkká) 25 m alebo 50 m Vo zvytkoch** 6 až 22 R 220 (mäkká) 25 m alebo 50 m 6 až 10 R 290 (tvrdá) 16 až 28 R 250 (polotvrdá) 5 m V tyčiach 12 až 628až 133 R R (polotvrdá) (tvrdá) 5 m 5 m 159, 219, 267 R R (tvrdá) 3 alebo 5 m 35 až 267 (tvrdá) Prevedenie / vonkajší priemer / pevnosť / dodacia dĺžka podľa STN EN 1057 * 1 MPa zodpovedá 1 N/mm 2 ** Vonkajší priemer zvitku je 500 až 900 mm 12

15 1.5 STN EN 1057 Pre rozvody v TZB môžeme používať len rúry vyrobené podľa normy STN EN Táto európska norma stanovuje požiadavky na kvalitu medených rúr. Norma STN EN 1057 platí pre bezšvové rúry z medi kruhového prierezu (aj s plastovým plášťom) s vonkajším priemerom od 6 do 267 mm na: Norma STN EN 1057 je záväzná. Z toho vyplýva požiadavka použitia iba rúr podľa (STN) EN Aby sme pri medených rúrach okamžite rozpoznali, či spĺňajú akostné znaky podľa tejto normy je v norme STN EN 1057 výslovne predpísané, že rúry musia byť označené týmito údajmi: rozvodné siete studenej a teplej vody teplovodné vykurovacie systémy vrátane systémov podlahového vykurovania rozvody vykurovacích plynov a vykurovacích olejov na likvidáciu odpadových vôd (napr. malé čerpacie zariadenia na odpadovú vodu) Polotvrdé rúry sú označené symbolom Výrobca EN Značka výrobcu Označenie normy Vonkajší priemer rúry hrúbka steny (mm) Označenie rúr podľa STN EN 1057 Norma STN EN 1057 pre medené bezšvové rúry kruhového prierezu predpisuje CU-DHP (CW024A). Cu je chemická značka medi (latinsky: cuprum). DHP znamená bezkyslíkatú (pomocou fosforu dezoxidovanú) meď s vymedzeným množstvom zostatkového fosforu (anglicky: deoxidized high residual phosphor). Fosfor používame pri výrobe, aby sa meď zbavila kyslíka. Bezkyslíkatosť medi má veľký význam predovšetkým pri tvrdom spájkovaní a zváraní. Prítomnosť zostatkového fosforu napomáha pri spájkovaní. Ďalšie požiadavky normy STN EN 1057 sú: Veľmi úzke tolerancie vonkajšieho priemeru, hrúbky stien a kruhovitosti Požiadavky na kvalitu povrchu Definované mechanické vlastnosti (pevnosť v ťahu a ťažnosť) Technologické vlastnosti (tvárniteľnosť, schopnosť rozšírenia a lemovania) Skúšobné metódy potrebné k zaisteniu požadovaných vlastností 13

16 1.6 Značka kvality pohľad k susedom Značka kvality RAL Okrem nápisu požadovaného normou STN EN 1057 by označenie medených rúr malo obsahovať aj zjednodušenú značku kvality RAL. Značka kvality na medených rúrach a tvarovkách pre spájkovanie znamená, že sa výrobcovia podrobili zvláštnym akostným podmienkam a kontrolným ustanoveniam podľa, ktorých vykonáva nezávislé skúšky RAL Nemecký inštitút pre zaistenie kvality ( na objednávku spolku Gűtegemeinsschaft). Okrem akostných požiadaviek podľa STN EN 1057 táto značka zaručuje aj zvýšené požiadavky týkajúce sa čistoty vnútorného povrchu. Výroba je navyše kontrolovaná aj neutrálnymi skúšobňami. Z tohto dôvodu by sa mali používať iba výrobky s overenou akosťou. Medené rúry so skúškou akosti sa označujú nasledovne: značka kvality RAL krajina výrobcu (v nemčine) dátum výroby (rok a štvrťrok alebo rok a mesiac) Kontrolná značka DVGW Pre plynové a vodovodné inštalácie majú rúry taktiež kontrolnú značku DVGW. Deutche Vereiniging des Gas- und Wasserfaches (DVGW) Nemecké združenie plynárov a vodoinštalatérov vytvára od roku 1859 technické pravidlá pre rozvody plynu a vody, kontroluje príslušné zariadenia a súčiastky. Tieto pravidlá a kontrolné ustanovenia sú zverejňované formou pracovných listov DVGW, ktoré majú pre odbor plynových a vodovodných rozvodov veľký význam. Kontrolná značka DVGW sa skladá z označenia DV xxxxxx, kde xxxxxx je identifikačné číslo určitého výrobcu. Kontrolná značka DVGW je v Nemecku nutná pre potrubia na pitnú vodu, plyn a skvapalnený plyn. Značka kvality RAL Združenie pre kvalitu medených rúr, vpravo zjednodušená značka kvality RAL Označenie RAL Kontrolná značka DVGW Výrobca Krajina výroby Dátum výroby EN DV xxxxxx Označenie podľa EN Označenie rúr podľa STN EN 1057, RAL a DVGW Značku kvality RAL udeľuje Združenie pre kvalitu medených rúr, ktoré bolo založené v roku 1968, podľa smerníc RAL Nemeckého inštitútu pre zaistenie akosti a označenia. Nemecký inštitút pre zaistenie akosti a označenia udeľuje napr. aj známy symbol Modrý anjel. RAL je skratka pre dávnejšie označenie: Reichs-Ausschuss für Lieferbedingungen und Gütesicherung im Deutchen Normenausschus (Ríšsky výbor pre dodacie podmienky a zaistenie kvality v Nemeckom normalizačnom výbore. Poznámka: V Slovenskej republike sa na používanie medených rúr vzťahujú Technické pravidlá TPP Je nutné rešpektovať všetky ustanovenia. Napr.: v TPP je záväzne stanovený rozmerový rad. Preto napr. pre priemer 28 mm je možné použiť iba rúru 28 1,5 mm. 14

17 1.7 Tvarovky a spojky V súčasnosti pre spájanie medených rúr je k dispozícií niekoľko spôsobov spájania s veľkým výberom tvaroviek a spojok. Tvarovky a spojky sa označujú ako fitingy. Konce medených rúr sa tradične spájkujú do bežných tvaroviek a spojok. Medzi ďalšie dôležité spôsoby spájania medených rúr zaraďujeme lisovanie, nasúvanie a zváranie. Ak je nutné medené rúry spojiť s prístrojmi alebo armatúrami prostredníctvom závitu, je nutné vytvoriť spoj súčiastkami (tvarovkami) z prechodového kovu. Prechodovým kovom je mosadz alebo červený bronz. Pre tvarovky a spojky taktiež existujú akostné požiadavky, rovnaké značky kvality a kontrolné značky. Bližšie sa im budeme venovať v príslušných častiach 3 kapitoly Spôsoby spájania. Prehľad tvaroviek a spojok Pre spájanie rúr je k dispozícií niekoľko techník. Závitové prípojky sa vyrábajú z prechodového kovu. Červený bronz je zliatina, ktorá sa v podstate skladá z prvkov meď, cín a zinok. Mosadz je zliatina medi a zinku. Tak ako pri mosadzi, tak aj pri červenom bronze existujú rôzne varianty s rozdielnymi materiálovými vlastnosťami. Prechodovým kovom je mosadz alebo červený bronz. Prechodový kov nevyvoláva elektrochemickú koróziu medzi meďou a inými kovmi. Tvarovky sú normalizované a majú kontrolné a akostné značky. 15

18 Úlohy 1. Zakrúžkujte tri hlavné vlastnosti medi, ktoré sú dôležité pre vodovodné inštalácie: Meď je dobrý elektrický vodič Meď je pevný, ale dobre tvárniteľný kov Meď je kov s vysokou životnosťou Meď je dobre recyklovateľná Meď sa dá dobre ohýbať 2. Prečo je meď z pohľadu recyklovateľnosti veľmi dobrým materiálom? Meď vďaka jej malej hmotnosti je možné ľahko prepravovať Medený odpad sa zbiera plošne Recyklovaná meď má rovnakú akosť ako meď získaná z rudy 3. Vymenujte tri pevnostné stupne medených rúr: Zakrúžkujte oblasti použitia medených rúr v inštaláciách: Elektroinštalácie Inštalácie rozvodov plynov a kvapalín Inštalácie potrubnej pošty Inštalácie odpadov dažďovej vody Inštalácie rozvodov studenej pitnej vody Inštalácie rozvodov vykurovania Solárna technika Inštalácie rozvodov vykurovacích olejov Inštalácie rozvodov teplej pitnej vody Inštalácie pneumatických rozvodov zariadení 6. Uveďte tvar a dĺžku pri ich dodaní: Mäkké rúry... Polotvrdé rúry... Tvrdé rúry Ako by ste odpovedali, keby sa Vás zákazník spýtal čo znázorňuje značka na obrázku? 4. Dá sa ovplyvniť pevnosť medi? Áno, tvárnením za studena Áno, rekryštalizačným žíhaním Nie, pevnosť medi je neovplyvniteľná počas výroby Medená rúrka má zníženú hrúbku steny Medená rúrka spĺňa určité podmienky akosti a bola kontrolovaná podľa špeciálnych kontrolných predpisov Je to značka určitého výrobcu Je to značka tvrdej medene 16

19 8. Čo znamená vytlačený údaj 15 1? Deň výroby: 15. január Vonkajší priemer rúry a hrúbka steny v mm Vnútorný priemer rúry a hrúbka steny v mm Číslo výrobcu a stupeň kvality 11. Ako sa nazývajú na obrázku zobrazené spojovacie prvky? 9. Môžeme nasledujúcu medenú rúrku použiť na rozvod plynu?... Výrobca EN Čo znamená skratka DVGW: Áno, pretože má označenie podľa STN EN 1057 Nie, pretože rozmerovo nesúhlasí s TPP Áno, všetky medené rúry je možné použiť na rozvody plynu 10. Zvoľte správny symbol pre označenie polotvrdých medených rúr: DIN pre inštalácie rozvodov plynu a vody Nemecké združenie plynárov a vodoinštalatérov Nemecké záručné združenie 13. Aký je vnútorný priemer týchto rúr? mm 28 1,5... mm 54 2,0... mm 108 2,5... mm 133 3,0... mm 17

20

21 2. Delenie a ohýbanie 2.1 Delenie (rezanie) medených rúr Pracovný postup pri delení Kalibrovanie Ohýbanie medených rúr Ručné ohýbanie Ohýbanie nástrojom Rozmerovo presné ohýbanie Ohýbanie za tepla a rekryštalizačné žíhanie Úlohy... 29

22 2.1 Delenie (rezanie) medených rúr Základy a nástroje Rozlišujeme trieskové a bez trieskové delenie. Pri delení medených rúr využívame obidve metódy. Pri trieskovom delení je nutné odstrániť triesky s rúr. Pri delení medených rúr používame nasledovne nástroje: Ručná rámová píla Trieskové delenie. Dbajte na pravouhlý rez, aby ste dosiahli kvalitnú prácu. Okružná rezačka rúr Bez trieskové delenie. Vždy dosiahnete pravouhlý a hladký rez s veľmi veľkou tvorbou ostrín, ktoré je bezpodmienečne nutné odstrániť. Okružnú rezačku by ste nemali používať pre mäkké medené rúry. Elektrická píla Trieskové delenie. Dbajte na pravouhlý rez, umožňuje rýchlu prácu. Kotúčová píla Trieskové delenie. Je určená pre delenie tyčových rúr. Je rentabilná iba pri sériovej výrobe. Používa sa v dielni a na veľkých staveniskách. Planétová píla Trieskové delenie. Je určená pre pravouhlé rezy takmer bez ostrín. Používa sa v dielni a na veľkých staveniskách. Funkcia planétovej píly: Planétová píla umožňuje maximálne delenie rúr bez ostrín. Konštrukcia píly umožňuje rotujúcemu pílovému listu planétový pohyb. Pílový list je vedený okolo rúry. Takto dosiahneme zachovanie rovnomernej geometrie rezu počas celého procesu rezania. Taktiež môžeme zvoliť optimálne podmienky z pohľadu nástroja (geometriu, reznú rýchlosť) a deleného rúrového materiálu. 20

23 2.2 Pracovný postup pri delení Označenie Značky na medené rúry nanášame pokiaľ je to možné bez zárezov. V praxi sa osvedčili vode odolné fixky. Delenie a) Priložte ručnú rámovú pílu na kov a vytvorte pravouhlý rez. Odstráňte triesky z rúr. Používajte pílový list s jemnými zubami. b) Priložte okružnú rezačku rúr a jemne ju nastavte do záberu, otáčajte a opäť nastavte (v závislosti od hrúbky steny 5 7 otáčok). Dôležité: Nenastavujte okružnú rezačku príliš hlboko do záberu naraz. Je to nebezpečne pre delený materiál a nástroj (zosilnená tvorba vnútorných ostrín a znížená životnosť kotúčového noža). Radšej častejšie otáčajte a častejšie nastavujte! Odstraňovanie ostrín (odihľovanie) Po delení je nutné koniec rúry z vnútra i z vonku zbaviť ostrín. Vnútorné ostriny, ktoré vytvára okružná rezačka rúr narušujú prúdenie a môžu spôsobiť značné tlakové straty (môžu zapríčiniť aj narušenie rúr kavitáciou). V oblasti za zúžením môže dochádzať k vytváraniu stagnačných zón, čo je pri rozvodoch pitnej vody hygienicky závadné. Pri rezaní ručnou rámovou pílou okrem vnútorných ostrín vznikajú aj vonkajšie ostriny. Ak ostriny odstránime, môžu prekážať počas montáže tvaroviek spájkovaním. Môžu poškodiť tesniaci prvok lisovanej tvarovky alebo nástrčnej tvarovky. Vnútorná ostrina pri použití okružnej rezačky rúr Zvýšená tlaková strata a obmedzenie prúdenia v rúre s ostrinami Poškodenie tesniaceho prvku pri lisovanej tvarovke neodstránenou ostrinou 21

24 2.3 Kalibrovanie Pri mäkkých medených rúrach je potrebné po odstránení ostrín kalibrovanie. Kalibrovanie znamená obnovenie rozmerovej presnosti rúry. Mäkké medené rúry sa počas delenia deformujú a vytvárajú nekruhový prierez. Preto je potrebné ich kalibrovať. Na každý priemer rúry existuje vhodná kalibrovacia súprava. Ako ďalší nástroj pre kalibrovanie sú kalibračné kliešte, ktoré môžeme použiť na vnútorné kalibrovanie pre rôzne rozmery rúr. Taktiež kalibrujeme aj polotvrdé medené rúry, ak majú nekruhový prierez. Kalibračný krúžok na vonkajší priemer Kalibračný tŕň na vnútorný priemer Kalibračné kliešte Po odstránení ostrín kalibrujeme mäkkú medenú rúru tromi pracovnými krokmi. Potrebné nástroje: tŕň, krúžok a kladivo. 1. Kalibračný tŕň zatlčieme do konca rúry. 2. Odstránime tŕň. 3. Kalibračný krúžok narazíme na koniec rúry. Nikdy nezatĺkame tŕň do nasadeného krúžku! Nástroj by sa mohol zaseknúť. Rúra alebo nástroj by sa poškodili. Kalibračný tŕň zatlčieme do konca rúry Kalibračný krúžok narazíme na koniec rúry 22

25 2.4 Ohýbanie medených rúr V oblasti menších a stredných priemerov ja možné medené rúry ohýbať za studena. Ohýbanie medených rúr za studena vytvárame v závislosti od ich priemeru a stupni pevnosti (pozri tabuľku). Ohýbať môžeme ručne (iba mäkké medené rúry) alebo ohýbacími nástrojmi. Ohýbanie za studena Ručne S ohýbacím nástrojom Mäkké rúry (R 220) do 22 mm do 22mm Polotvrdé rúry (R 250) do 28 mm Tvrdé rúry (R 290) do 18 mm Maximálne možné priemery rúr pri ohýbaní za studena Pri tvrdých medených rúrach s priemermi väčšími ako 28 mm môžeme použiť ohýbanie za tepla alebo rekryštalizačné žíhanie s následným ohýbaním za studena, čo sa dnes vďaka veľkej prácnosti praktizuje iba zriedka. Ohýbanie rúr prostredníctvom klieští na ohýbanie rúr V závislosti od metódy ohýbania a od priemeru rúry existuje najmenší polomer ohybu. Polomer ohybu vždy vzťahujeme k osi rúry - k tzv. neutrálnemu vláknu. Neutrálne vlákno Ohýbanie je potrebné vykonať veľmi dôkladne, aby sa predišlo tvoreniu záhybov alebo zúženiu prierezu. Ak zvolíme polomer ohybu príliš malý hrozí nebezpečenstvo, že sa natiahne vonkajšia časť steny rúry a tým dôjde k stenčeniu steny. Na vnútornej stene sa môžu vytvoriť záhyby. Polomer ohybu r Uhol ohybu d a Polomer ohybu Chyby pri ohýbaní 23

26 2.5 Ručné ohýbanie Mäkké medené rúry môžeme ohýbať ručne bez použitia nástroja. Dôležitou oblasťou využitia je napr. podlahové kúrenie alebo na betónových stropoch, ktoré sa následne prekryjú mazaninou. Výhodou pri ručnom ohýbaní je rýchla inštalácia a možnosť následného nastavenia. Polomer ohybu iba odhadneme a používame len veľké polomery ohybu. Pri ručnom ohýbaní polomer ohybu by nemal byť menší ako šesťnásobok vonkajšieho priemeru rúry. Ohýbanie mäkkej medenej rúry Ak chceme použiť polomer ohybu menší ako šesťnásobok vonkajšieho priemeru (da) rúry, vtedy už nemôžeme ohýbať ručne. Rúra by sa mohla prelomiť. Táto podmienka je platná aj pre rúry s plastovým plášťom. Tu musíme dávať obzvlášť pozor, pretože zlomy a tvorenie záhybov nie je možné rozpoznať. Ako pomocný nástroj pri ručnom ohýbaní používame ohýbacie pružiny. Poznáme vnútorné a vonkajšie ohýbacie pružiny. Pružina rúru vždy podopiera a tým chráni ohýbanú časť pred zmenami. Vonkajšie ohýbacie pružiny Vnútorné ohýbacie pružiny 24

27 2.6 Ohýbanie nástrojom Pri ohýbaní pomocou nástroja existujú ručné a strojové ohýbačky. Pre každý priemer rúry je nutné zvoliť vhodný ohýbací segment. Pri starších ohýbacích nástrojov je nutné overiť, či ohýbacie segmenty zodpovedajú hodnotám uvedeným v tabuľkách. K zlepšeniu klzných podmienok počas ohýbania je možné použiť vhodný sprej. Ručné ohýbacie zariadenie Kliešte na ohýbanie rúr (iba pre mäkké rúry s kruhovým prierezom) Mäkké medené rúry Pre menšie oblúky ako r = 6 da používame ohýbacie nástroje. Pre mäkké medené rúry pri použití ohýbačky platí: Najmenší možný polomer ohybu r je 3 násobok vonkajšieho priemeru rúry da. Pri ohýbaní mäkkých medených rúr s plastovým plášťom je potrebné zvoliť najbližší väčší ohýbací segment. Ohýbacie segmenty Strojová ohýbačka Polotvrdé medené rúry Dôležitou výhodou polotvrdých rúr voči tvrdým rúram sú ich lepšie vlastnosti pre ohýbanie. Polotvrdé rúry je možné ohýbať do vonkajšieho priemeru 28 cm. Ohýbanie však vždy robíme nástrojom. Najmenšie prípustné polomery ohybov sú uvedené v tabuľke. Vonkajší priemer x hrúbka steny Mäkká r Polotvrdá r 12 1, , , , ,5-114 Najmenší polomer ohybu (v mm) mäkkých a polotvrdých rúr pri ohýbaní ohýbacím nástrojom Kliešte na ohýbanie rúr sa nepripevňujú, t.j. sú to nástroje, ktoré používame bez zveráka a pracovného stola pri mäkkých medených rúrach do d a = 22 mm Ručné ohýbacie zariadenia sú ručne ovládané ohýbačky s vymeniteľnými prvkami k upnutiu do zveráka, resp. k pripevneniu na pracovný stôl. Strojové ohýbačky sú strojom poháňané zariadenia s vymeniteľnými prvkami k samostatnému postaveniu nezávisle od pracovného stola. Používame ich hlavne pri sériovej výrobe. 25

28 2.7 Ohýbanie na presný rozmer Pri ohýbaní na presný rozmer je nutné poznať vzdialenosť oblúka od začiatku rúry. Tú určíme pomocou osového rozmeru. Úsek rúry označený ako osový rozmer udáva rozmerové rameno. Druhý úsek rúry udáva ohýbacie rameno. Osový rozmer Polomer ohybu r Pre väčšinu ohýbacích nástrojov je nutné začiatok oblúka označiť na rúre. Na túto značku nastavíme značku ohýbačky. Ohneme rúru a po skončení ohýbania leží stred rúry presne na osovom rozmere. d a Osový rozmer Pracovný postup: 1. Na rovnej medenej rúre vyznačte osový rozmer. Klzný segment 2. Označte na rúre začiatok oblúka (osový rozmer polomer ohybu) 3. Podľa priemeru rúry vyberte ohýbací segment a pripravte ohýbačku na ohýbanie. 4. Nastavte značku ohýbačky na značku začiatku oblúka. 5. Ohýbajte. Začiatok oblúka Osový rozmer Ohýbací segment Ohýbanie medenej rúry ručným ohýbacím zariadením. (Osový rozmer je zhodný s koncom klzného segmentu na zobrazenom nástroji). 26

29 2.8 Ohýbanie za tepla a rekryštalizačné žíhanie Tvrdé medené rúry je možné ohýbať i podľa nasledovných postupov: 1. Rekryštalizačne vyžíhať, ochladiť, ohýbať ohýbačkou 2. Ručne ohýbať za tepla s pieskovou náplňou Pre minimálne polomery ohybu pri ohýbaní za tepla a po rekryštalizačnom žíhaní platia rovnaké pravidlá, ako pri ohýbaní mäkkých rúr: Ručné ohýbanie za tepla: r = 6 da Ohýbanie ohýbačkou: r = 3 da Ohýbanie za tepla a ohýbanie pomocou žíhania sa dnes používa iba zriedkavo. Pre obidva spôsoby ohýbania je nutné časť rúry, na ktorej vytvárame ohyb ohriať do tmavočervenej žiary. Dĺžku tohto úseku označujeme ako dĺžku ohrevu l. Pre ohyby 90 je hodnota dĺžky ohrevu vyznačená na obrázku dole. Pri rozvodoch pitnej vody sa nesmú rúry ohýbať za tepla a rekryštalizačne žíhať do priemeru 28 x 1,5 mm (vrátane, pozri kapitolu 3.3). Osový rozmer Polomer ohybu r 0,5 r Pre iné uhly ohybov ako 90 sa dĺžka ohrevu stanoví podľa vzorca: Dĺžka ohrevu l l = r + 0,5r = 1,5 r Tento vzorec je potrebný aj pri ohýbaní na presný rozmer, nakoľko je možné podľa neho stanoviť rozvinutú dĺžku oblúka. Takto môžeme určiť potrebnú dĺžku rúry pred ohýbaním. Dĺžka ohrevu l Dĺžka ohrevu pri použití empirického vzorca pre oblúky s ohybom 90 27

30 Ohýbanie s pieskovou náplňou Ak žíhame tvrdé medené rúry, je možné ich v stave červenej žiary ohýbať ručne. Ručné ohýbanie za tepla sa vykonáva iba vtedy, ak nie je k dispozícií ohýbací nástroj pre príslušný priemer. Rúru pred ohýbaním naplníme pieskom, pretože bez pieskovej výplne by sa zmenil tvar prierezu. Na vnútornej strane ohýbanej rúry by vznikli záhyby. Preto: Pri ohýbaní za tepla je potrebná piesková náplň. Pomáha zachovať konštantný prierez. Pri potrubných rozvodoch na pitnú vodu sa ohýbanie za tepla s pieskovou náplňou nesmie používať. Rúra s pieskovou náplňou Ohýbanie za tepla s pieskovou náplňou 1. Značenie Naznačte na rúre osový rozmer Vypočítajte dĺžku ohrevu a naznačte ho na rúre 2. Piesková náplň Používajte iba úplne suchý, jemnozrnný piesok (kremičitý piesok)! Vlhký piesok počas ohrevu vytvára tlak pary, ktorý môže náplň a uzáver rúry tlakom vyraziť nebezpečie zranenia! Koniec rúry uzatvorte drevenou zátkou Naplňte piesok, pričom búchajte po rúre, aby nevznikli dutiny Druhý koniec rúry následne uzatvorte drevenou zátkou 3. Rekryštalizačné žíhanie Nastavte mäkký neutrálny plameň a meď lokálne ohrievajte Ohrievajte rovnomerne! Plameňom neustále pohybujte po celej ohrievanej dĺžke sem a tam Pri tmavočervenej žiare prestaňte! Prehriatie poškodzuje materiál 4. Ohýbanie a kontrola Pomaly a plynule rukou ohýbajte vytvorte požadovaný uhol, skontrolujte ho a prípadne upravte Nechajte rúru ochladiť Dôkladne odstráňte piesok Rekryštalizačné žíhanie a ohýbanie za studena 1. Značenie Naznačte na rúre osový rozmer Vypočítajte dĺžku ohrevu a naznačte ho na rúre 2. Rekryštalizačné žíhanie Nastavte mäkký neutrálny plameň a meď lokálne ohrievajte Ohrievajte rovnomerne! Plameňom neustále pohybujte po celej ohrievanej dĺžke sem a tam Pri tmavočervenej žiare prestaňte! Prehriatie poškodzuje materiál 3. Ohýbanie za studena pomocou ohýbacieho nástroja Nechajte rúru ochladiť Podľa priemeru rúry zvoľte ohýbací segment Začiatok ohrievanej dĺžky umiestnite na značku ohýbacieho segmentu Ohýbajte Pri rekryštalizačnom žíhaní sú potrebné teploty nad 650 C. Používajú sa tepelné zdroje, ktoré používame pri tvrdom spájkovaní (pozri kapitola 3.7). 28

31 Úlohy 1. Máte rozdeliť mäkkú medenú rúrku s rozmerom 22 1 mm. Aký nástroj zvolíte? Okružnú rezačku, pretože nie je potrebné odihľovanie Ručnú rámovú pílku na železo, pretože vzniknú iba malé ostriny, ktoré sa ľahko odstránia 6. Od čoho závisí najmenší polomer ohybu pri ohýbaní medených rúr? Od pevnosti rúr Od značky ohýbacieho nástroja Od vonkajšieho priemeru rúr 2. Prečo je potrebné odstrániť vonkajšie ostriny? Aby nedošlo k poraneniu Pretože by sa nedal vytvoriť správny spoj pomocou tvaroviek Vonkajšie ostriny odstraňujeme iba pri spojoch, pri ktorých používame nalisované tvarovky 7. Aké následky má výber príliš malého polomeru ohybu? Na vnútornej stene rúry sa môžu vytvoriť záhyby Vonkajšia stena rúry sa stenčí 8. K čomu vzťahujeme osový rozmer? 3. Prečo je potrebné odstrániť vnútorné ostriny? Pretože vnútorné ostriny bránia prúdeniu Pretože rúra s vnútornými ostrinami by sa nedala nasunúť do tvarovky Pretože vnútorné ostriny spôsobujú veľké tlakové straty 4. Čo znamená kalibrácia rúry? Obnovenie rozmerovej presnosti priemeru rúry Odstránenie triesok s vnútorného povrchu rúry Odstránenie vnútorných ostrín 5. V akom poradí je potrebné kalibrovať? Najskôr kalibrujeme tŕňom a potom krúžkom Poradie pri kalibrovaní je ľubovoľné Najskôr sa kalibruje krúžkom a potom kalibrom 29

32 Úlohy 9. Je možné ručne ohýbať medenú rúru 15 1 mm s polomerom ohybu 60 mm? Áno Nie 12. Ako nazývame označené prvky? A... B... C Je možné ohýbať mäkkú medenú rúru 18 1 mm s polomerom r = 40 mm? Áno, ručne Áno, s ohýbacím nástrojom Nie 11. Polotvrdá medená rúra 18 1 mm s najmenším polomerom ohybu si musí zachovať osový rozmer 1200 mm. Určite... a) polomer ohybu... mm b) dĺžku rúry pred oblúkom (od začiatku osového rozmeru po začiatok oblúka)... mm 13. Mäkkú medenú rúru chceme ohnúť podľa nákresu na obrázku. Potrebujeme ohýbací nástroj? Áno Nie 14. Napíšte vzorec potrebný pre výpočet najmenšieho polomeru ohybu mäkkých medených rúr ručne. r =... 30

33 15. Ktoré z nasledujúcich výrokov sú pravdivé? Polotvrdé medené rúry sa dajú ohýbať ručne Polotvrdú medenú rúru 15 1 mm je možné ohýbať s polomerom ohybu r = 45 mm Ak vyžíhame tvrdé medné rúry rekryštalizačným žíhaním, je možné ich ohýbať rovnako ako mäkké medené rúry Polotvrdé medené rúry môžeme ohýbať za studena až do rozmeru 28 1,5 mm 16. Aká je úloha pieskovej výplne pri ohýbaní za tepla? Zaisťuje rovnomerné rozloženie tepla pri rekryštalizačnom žíhaní Počas ohýbania zaisťuje konštantný prierez rúry Zabraňuje vnikaniu kyslíka 17. Aké metódy ohýbania existujú pre tvrdé medené rúry? 19. Kedy nie je prípustné rekryštalizačné žíhanie a ohýbanie za tepla? Pri plynových potrubných rozvodoch Pri rozvodoch vykurovacích olejov V rozvodoch pitnej vody do 28 1,5 mm V rozvodoch pitnej vody do 18 1,5 mm 20. Aké pracovné kroky patria k rekryštalizačnému žíhaniu a následnému ohýbaniu tvrdých medených rúr za studena? Naplniť piesok Označiť rozmer na rúre Žíhať Udržiavať teplotu Ochladiť rúru Ohýbať A... B Zakreslite na úseku rúry ohrievanú dĺžku l pre osový rozmer S = 100 mm a polomer ohybu r = 40 mm. 31

34

35 3. Spôsoby spájania 3.1 Spôsoby spájania prehľad Kapilárne spájkovanie Mäkké a tvrdé spájkovanie Tvarovky pre kapilárne spájkovanie Spájky a tavivá pre mäkké spájkovanie Spájky a tavivá pre tvrdé spájkovanie Súpravy pre spájkovanie Pracovný postup pri mäkkom a tvrdom spájkovaní Úlohy Spájkovanie bez tvaroviek Ručná výroba hrdla Ručná výroba odbočky Zváranie medených rúr Lisované spoje Zásuvné spoje Spoje zverným krúžkom Nákrutkové spoje (spájkované koncovky) Prírubové spoje Úlohy... 60

36 3.1 Spôsoby spájania prehľad Rozdelenie spojov: A. Rozoberateľné spoje B. Nerozoberateľné spoje Spôsoby spájania Pri rozoberateľných spojoch je možné jednotlivé súčiastky bez ich porušenia oddeliť a opätovne spojiť. Používajú sa vtedy, ak v budúcnosti bude potrebné spoj uvoľniť, napr. pri údržbe a oprave čerpadiel, armatúr alebo u výmenníkov tepla. Nerozoberateľné spoje používame vtedy, ak v budúcnosti nepredpokladáme uvoľnenie spoja. nerozoberateľné spoje mäkkým a tvrdým spájkovaním zvárané spoje lisované spoje rozoberateľné spoje s nákrutkom spoje zverným krúžkom prírubové spoje zásuvné spoje rúrové spojky Prehľad spôsobov spájania Rúrová spojka. Používame ju iba pri rúrach s rovnakým priemerom 34

37 3.2 Kapilárne spájkovanie Medzi rúrami zasunutými do seba je veľmi malá (kapilárna) medzera. Ak ich spoločne ponoríme do kvapaliny, kvapalina začne stúpať hore kapilárnou medzerou. Tento stav nastane, ak budú steny rúr očistené. Pri príliš veľkej medzere kvapalina nestúpa smerom nahor. Princíp kapilarity Medené rúry a tvarovky pre kapilárne spájkovanie sú navzájom rozmerovo zladené tak, aby vždy bola zaručená optimálna kapilárna medzera pre spájkovanie. Pre rúry s priemerom od 6 mm až do 54 mm je jej hodnota 0,02 mm až 0,3 mm. Pre rúry nad 54 mm až do 108 mm je to 0,4 mm. Pri kapilárnom spájkovaní spájka nevnikne dovnútra rúry, pretože kapilárny sací efekt končí tam, kde končí kapilárna medzera. Viditeľným príznakom vyplnenia kapilárnej medzery je vytvorenie žliabku medzi rúrou a tvarovkou. Tvarovka Ohriate miesto spájkovania Tekutá spájka Spájka Žliabok Priebeh spájkovania Kapilarita sa často vyskytuje aj v prírode: Voda v rastline stúpa vďaka kapilarite. Špongia nasáva kvapalinu vplyvom kapilarity. Príklady výskytu kapilarity v našom okolí 35

38 3.3 Mäkké a tvrdé spájkovanie Medené rúry môžeme spájkovať dvomi rôznymi metódami: mäkkým spájkovaním tvrdým spájkovaním Rozdiel medzi tvrdým a mäkkým spájkovaním sa stanovuje podľa pracovnej teploty. Pracovná teplota je teplota, pri ktorej sa taví použitá spájka, zmáča steny rúry a tvarovky a vypĺňa spoj. Nakoľko používané spájky sú zliatiny (zmesi) rôznych prvkov, majú spájky teplotné rozsahy tavenia a nie iba bod tavenia tak, ako to býva u čistých prvkov. Pracovná teplota sa pohybuje v blízkosti horného bodu tavenia spájky. Pri tvrdom spájkovaní je pracovná teplota nad 450 C a pri mäkkom spájkovaní pod 450 C C Bod tavenia Cu-DHP Teplotný rozsah pre tvrdé spájkovanie medených rúr 630 C až 890 C S rozdielnych pracovných teplôt vyplývajú aj rozdielne mechanické vlastnosti spájkovaných spojov. Spoje zhotovené tvrdým spájkovaním majú vyššiu pevnosť v šmyku a umožňujú vyššie prevádzkové teploty než spoje zhotovené mäkkým spájkovaním. Tvrdé a polotvrdé medené rúry však strácajú svoju pevnosť, pretože sú pri vysokých pracovných teplotách rekryštalizačne žíhané. 450 C Tvrdé spájkovanie Mäkké spájkovanie Teplotný rozsah pre mäkké spájkovanie medených rúr 220 C až 250 C Ak zvolíme spôsob spájania spájkovanie, potom je nutné spájkovať tvrdým spájkovaním: inštalácie rozvodu plynu, skvapalneného plynu a oleja potrubia s prevádzkovými teplotami nad 110 C (napr. solárne alebo teplovodné vykurovacie zariadenia) rúrky podlahového kúrenia pokladané do mazaniny spájkovať mäkkým spájkovaním: inštalácie rozvodu pitnej vody až do vonkajšieho priemeru 28 mm vrátane Vo všetkých ostatných prípadoch môžeme spájkovať aj mäkkým aj tvrdým spájkovaním. Teplotný rozsah mäkkého a tvrdého spájkovania Spájkovanie je technologický postup k dosiahnutiu pevného spojenia materiálov, pričom počas tavenia spájky vzniká kvapalná fáza. Základné materiály ( v tomto prípade meď, červený bronz alebo mosadz) pritom nedosiahnu svoju teplotu tavenia. Ako náhle sa roztavená spájka dostane do kapilárnej medzery, začne výmena atómov spájky a medi (difúzia). V oblasti prechodu spájaných medených plôch sa tak vytvorí zliatinová vrstva, ktorej pevnosť je vyššia ako pevnosť spájky. 36

39 3.4 Tvarovky pre kapilárne spájkovanie Tvarovky pre mäkké a tvrdé kapilárne spájkovanie sú normalizované normou STN EN a musia mať značku kvality. V norme STN EN sú stanovené minimálne požiadavky na tvarovky. Výrobcovia, ktorí vyrábajú tvarovky ich označujú aj svojou značkou ( značkou výrobcu). V akostných podmienkach Združenia pre kvalitu medených rúr sú stanovené zvýšené akostné požiadavky na tvarovky. Preto je vhodné používať iba tvarovky označené značkou Správne označenia tvarovky: Rozmer (príslušný vonkajší priemer rúry) Značka výrobcu Zjednodušená značka kvality 35 Značka výrobcu Značka výrobcu Označovanie tvaroviek pre kapilárne spájkovanie U našich susedov: V rozvodoch pitnej vody, plynu a skvapalneného plynu je v Nemecku pri tvarovkách určených na kapilárne spájkovanie nutná kontrolná značka DVGW. Značka sa nachádza na obale z dôvodu nedostatku miesta na tvarovke. Tvarovky podľa STN EN 1254 sa vyrábajú z bezkyslíkatej medi (Cu-DHP), červeného bronzu alebo mosadze a sú dostupné pre priemery medených rúr od 6 do 108 mm a pre závitové prípojky pre veľkosti od 1/8 po 4. Pri mäkkom a tvrdom spájkovaní medených rúr a tvaroviek sa používa technika kapilárneho spájkovania. Kapilárna medzera musí byť rovnomerná a úzka, aby vznikala vzlínavosť (kapilarita). Spájka prenikne do kapilárnej medzery napriek gravitačným silám. Správna veľkosť kapilárnej medzery je daná používaním medených rúr podľa STN EN 1057 a tvaroviek pre kapilárne spájkovanie podľa STN EN Rúry a tvarovky majú potom zladené rozmerové tolerancie. Pre bezchybne vytvorený spoj kapilárnym spájkovaním je dôležité kalibrovanie, aby sme mali zaručenú rovnomernú kapilárnu medzeru. Paleta ponuky tvaroviek pre kapilárne spájkovanie Okrem bežných tvaroviek pre mäkké a tvrdé spájkovanie existujú podľa STN EN aj tvarovky pre kapilárne spájkovanie s menšou hĺbkou zasunutia. Tieto sa používajú iba pri tvrdom spájkovaní. Je nutné dbať na to, aby sa nepoužili pri mäkkom spájkovaní. Tvarovka pre kapilárne spájkovanie podľa STN EN s menšou hĺbkou zasunutia. Je určená iba pre tvrdé spájkovanie 37

40 3.5 Spájky a tavivá pre mäkké spájkovanie Spájky pre mäkké spájkovanie Pre inštalácie z medených rúr sa prednostne používajú dve mäkké spájky. Tie sú normalizované pod¾a STN EN ISO 9453 (nahradzuje STN EN 29453). Oznaèenie spájky vždy udáva, z ktorých prvkov sa spájka skladá. Spájky pod¾a STN EN ISO 9453 Rozsah teplôt tavenia ( C) Cu* 2,5 3,5 Ag* Sn* zostatok 402 (S-Sn97Cu3) 702 (S-Sn97Ag3) Mäkké spájky pre inštalácie z medených rúr (* údaje v hmotnostných percentách) ,8 3,2 zostatok Všetky mäkké spájky urèené pre inštalácie medených potrubí obsahujú ako hlavnú zložku cín. Znaèka kvality RAL Výrobca Norma: STN EN ISO 9453 Aby sme si boli istí, že používame správne spájky, mali by mať mäkké spájky tieto znaèky: Skrátený názov spájky Znaèka výrobcu alebo dodávate¾a STN EN ISO 9453 Skrátené oznaèenie spájky (znaèku kvality RAL) Mäkká spájka s úplným oznaèením Exitujú aj ïalšie mäkké spájky, ktoré niekedy obsahujú olovo. Tie sa nesmú používať na rozvody pitnej vody a vykurovania. V rozvodoch vykurovania sa môžu použiť iné bezolovnaté spájky (napr. spájky s obsahom antimónu). Aby sme zabránili zámene a taktiež aj kvôli zjednodušeniu je vhodné používať iba hore (v tabu¾ke) uvedené spájky. Kov Chemická znaèka Latinský názov Cín Sn Stannum Striebro Ag Argentum Meď Cu Cuprum Zinok Zn Zincum Názvy a znaèky niektorých kovov 38

41 Tavivá pre mäkké spájkovanie Pred spájkovaním je nutné, aby spájkované plochy boli dokonale mechanicky oèistené. Tavivá slúžia na odstránenie oxidov zo spájkovanej plochy a súèasne tam ostávajú poèas celej doby spájkovania (zabraòujú vytváraniu nových oxidov poèas spájkovania). Tým sa môže spájka pri pracovnej teplote roztaviť, zmáèať spájkované plochy a spojiť sa s materiálom. Tavivo pod¾a STN EN Interval pôsobenia ( C) Tavivá pre mäkké spájkovanie. Prvé èíslo oznaèuje typ (napr. 3 = anorganické), druhé èíslo základ (napr. 1 = rozpustné vo vode) a tretie èíslo aktivátor, ktorý pri ohriatí vyvolá chemickú reakciu Norma: STN EN Tavivá majú teplotné rozsahy pôsobenia. Ak je teplota spájkovania príliš vysoká, tavivo zhorí a je neúèinné. Preto je dôležité dodržať pracovnú teplotu. Tavivo Pre mäkké spájkovanie sú pod¾a STN EN prípustné tri typy tavív, ktoré majú nasledovné skratky: Rovnako ako u spájok je potrebné aj u tavív správne oznaèenie: Znaèka výrobcu alebo dodávate¾a Skratka typu taviva (znaèka kvality RAL) (znaèka DVGW) Namiesto tavív môžeme použiť aj pasty pre mäkké spájkovanie. Pasty pre mäkké spájkovanie sa skladajú z práškovitej mäkkej spájky a taviva. Výhodou je rozpoznanie pracovnej teploty pod¾a roztavenia spájkovacej pasty (strieborná farba). Okrem údajov o tavive musí oznaèenie spájkovacích pást pre mäkké spájkovanie obsahovať skratku STN EN ISO 9453 a údaj o obsahu kovu. Tavivá s oznaèením Obsah kovu (spájky) pod¾a STN EN ISO 9453 Znaèka DVGW Znaèka RAL STN EN Typ taviva Znaèka RAL Znaèka DVGW Znaèka výrobcu Znaèka výrobcu Pasta pre mäkké spájkovanie s oznaèením. (Spájka obsiahnutá v paste nestaèí na vyplnenie kapilárnej spájkovacej medzery). Znaèka DVGW a znaèka kvality RAL Pre rozvody pitnej vody musí byť zostatok taviva pre mäkké spájkovanie rozpustný vo vode. (Znaèka DVGW na nádobe s tavivom potvrdzuje, že táto požiadavka je splnená). 39

42 3.6 Spájky a tavivá pre tvrdé spájkovanie Spájky pre tvrdé spájkovanie Ako tvrdé spájky sa najèastejšie používajú spájky meï striebro fosfor CuP 279 (L-Ag2P) a meï fosfor CuP 179 (L-CuP6). Okrem tvrdých spájok obsahujúcich fosfor existujú ešte aj spájky meï striebro s podielom cínu a bez neho. Celkom je pre tvrdé spájkovanie medených rúr možné použiť päť tvrdých spájok (pozri tabu¾ku). Všetky uvedené spájky sú použite¾né pre všetky inštalácie. Jedinou výnimkou je spájka Ag 244, ktorú nesmieme použiť na rozvod vykurovacieho oleja. Tvrdé spájky majú nasledovné oznaèenie: Znaèka výrobcu alebo dodávate¾a STN EN ISO Skratka spájky (znaèka kvality RAL) Tvrdá spájka pod¾a STN EN ISO Interval tavenia ( C) CuP 179 (L-CuP6) CuP 279 (L-Ag2P) Ag 134 (L-Ag34Sn) Ag 145 (L-Ag45Sn) Ag 244 (L-Ag44) Tavivo STN EN 1045 Spájky a tavivá pre tvrdé spájkovanie Interval pôsobenia ( C) FH Znaèka kvality RAL Znaèka výrobcu STN EN ISO Tavivá pre tvrdé spájkovanie Z rovnakých dôvodov ako pri mäkkých spájkach, tak aj pri tvrdých spájkach sa používajú tavivá. Pre tvrdé spájkovanie sa používa typ FH 10 pod¾a STN EN Existuje jedna výnimka, keï môžeme pri tvrdom spájkovaní spájkovať bez taviva: Pri spájaní materiálov meï meï nepotrebujeme tavivo pri tvrdom spájkovaní spájkami obsahujúcimi fosfor CuP 179 a CuP 279, pretože jeho úèinok je nahradený fosforovou zložkou taviva. Tavivá pre tvrdé spájkovanie musia mať nasledovné oznaèenie: Znaèka výrobcu alebo dodávate¾a STN EN 1045 Skratka typu taviva (znaèka kvality RAL) (znaèka DVGW) Skrátené oznaèenie spájky Spájkovacie tyèky pre tvrdé spájkovanie s úplným oznaèením Skratka typu taviva STN EN 1045 Pre rozvody pitnej vody musí byť zostatok taviva pre tvrdé spájkovanie rozpustný vo vode. (Znaèka DVGW na nádobe s tavivom potvrdzuje, že táto požiadavka je splnená). Znaèka výrobcu Znaèka DVGW Znaèka RAL Tavivo s úplným oznaèením 40

43 3.7 Súpravy pre spájkovanie Mäkké spájkovanie Kvôli zamedzeniu lokálneho prehriatia, by sa mali pri mäkkom spájkovaní používať iba nasledovné zdroje tepla: Pri mäkkom spájkovaní elektrickou odporovou súpravou nehrozí počas práce v obytných priestoroch nebezpečenstvo vznietenia tapiet a pod., pretože nepoužívame otvorený plameň. Elektrická odporová spájkovacia súprava Súprava s viacotvorovým horákom pre zmes propán - vzduch Mäkké spájkovanie elektrickou odporovou súpravou Tvrdé spájkovanie Vzhľadom k vyšším pracovným teplotám sa pri tvrdom spájkovaní používajú iné zdroje tepla ako pri mäkkom spájkovaní: Súprava s viacotvorovým horákom pre zmes acetylén - kyslík Súprava s horákom pre zmes propán - kyslík 41

44 3.8 Pracovný postup pri mäkkom a tvrdom spájkovaní Z vnútorného a vonkajšieho povrchu konca rúr odstráňte ostriny a pri mäkkých medených rúrach nakalibrujte. Je to dôležitý predpoklad k správnemu vytvoreniu kapilárnej medzery. Ak mäkké medené rúry nenakalibrujete, potom rúra nemá zodpovedajúci tvar voči tvarovke. Pri zasunutí rúry do tvarovky vznikne nesprávna veľkosť kapilárnej medzery medzi rúrou a tvarovkou. V tomto prípade nedôjde k správnemu vyplneniu kapilárnej medzery spájaných prvkov spájkou. Odstránenie ostrín z vonkajšieho povrchu Vonkajší koniec rúry a vnútornú časť tvarovky mechanicky očistite. Na očistenie sú vhodné nekovové čistiace rúna, oceľová vata, šmirgľový papier (zrnitosť 240 a menej) alebo prstencové a guľovité kartáče s drôtenými štetinami. Ak koniec rúry a tvarovky mechanicky neočistíme, spoj nedokážeme dobre vytvoriť. Očistenie konca rúry Očistenie otvoru tvarovky Tavivom natrite iba koniec rúry. Tavivo sa nesmie dostať dovnútra rúry. Aby bolo spájkované miesto opticky čisté, odstráňte po nasunutí rúry do tvarovky prebytočné tavivo resp. spájkovaciu pastu, ktorá zostala na povrchu rúry. Pri vytváraní spoja meď meď tvrdým spájkovaním spájkou, ktorá obsahuje fosfor (CP 203 alebo CP 105) nie je potrebné tavivo. Nanesenie taviva, resp. spájkovacej pasty Nastavenie plameňa horáka Pri mäkkom spájkovaní sa intenzita plameňa prispôsobí priemeru rúry. Pri tvrdom spájkovaní existujú rôzne veľké horákové vložky, ktoré volíme podľa priemeru rúry. Pri tvrdom spájkovaní sa kvôli lepšiemu rozdeleniu tepla používajú viacotvorové prípadne skupinové horáky ( nie zváracie trysky).pri spájkovaní nastavíme neutrálny plameň. Pri zapálení plameňa sa nesmú v jeho blízkosti nachádzať ľahko vznetlivé predmety a miestnosť by sa mala vetrať. Plameň horáka nezapaľujeme bežnými zapaľovačmi, ale špeciálnym kamienkovým zapaľovačom. Mnohé horáky majú priamo vo svojej konštrukcií zabudovaný piezoelektrický zapaľovač. Neutrálne nastavenie plameňa pri viacotvorovom horáku 42

45 Mäkké spájkovanie Očistený a tavivom natretý koniec rúry zasuňte až na doraz do tvarovky a rovnomerne ohrievajte rozptýleným plameňom. Pri príliš veľkom ohriati tavivo zhorí a spájka nemôže zmáčať povrch, ale naopak odkvapne. Pri mäkkom spájkovaní pracovnú teplotu rozpoznáme roztavením pasty pre mäkké spájkovanie (roztavenie do striebornej farby). Počas ohrevu spájkovaného miesta je potrebné odkloniť horák od spoja. Tyčinkou spájky sa dotkneme kapilárnej medzery v mieste spoja. Tá sa odtavuje bez priameho pôsobenia plameňa dovtedy, pokiaľ sa nevytvorí na vonkajšom okraji tvarovky viditeľný žliabok spájky. Mäkké spájkovanie Tvrdé spájkovanie Očistený a tavivom natretý koniec rúry zasuňte až na doraz do tvarovky a rovnomerne ohrievajte rozptýleným plameňom. Pri príliš veľkom ohriati tavivo zhorí a spájka nemôže zmáčať povrch, ale naopak odkvapne. Pri tvrdom spájkovaní dosiahneme správnu pracovnú teplotu pri tmavočervenej žiare. Spájku priložíme na spájkované miesto do rozptýleného plameňa odtavujeme ju plameňom, pričom dochádza k postupnému úplnému vyplňovaniu kapilárnej medzery. Pri tvrdom spájkovaní rúr s veľkými priemermi postupujeme po obvode a spájku roztavujeme v zónach. Tvrdé spájkovanie Nakoniec miesto spoja očistíme vlhkou handrou, aby sme odstránili zostatky taviva. Zostatky taviva pri tvrdom spájkovaní odstránime drôteným kartáčom. V rozvodoch pitnej vody sa zostatky taviva odstránia prepláchnutím celého potrubného systému. Z tohto dôvodu musia byť tavivá pre rozvody vody rozpustné vo vode. Odstraňovanie zostatkov taviva 43

46 Úlohy 1. Vymenujte dva rozoberate¾né a dva nerozoberate¾né spoje: Rozoberate¾né: Nerozoberate¾né: Zakrúžkujte prosím: Kapilarita sa vyskytuje pri stúpaní ståpca ortuti v teplomere v petrolejovej lampe pri stúpaní petroleja v knôte v ústrednom vykurovaní pri stúpaní vykurovacej vody do vyšších poschodí pri stúpaní vody v strome od koreòov až po listy 3. Dve z nasledujúcich viet sú pravdivé. Zakrúžkujte ich! Pri mäkkom spájkovaní je pracovná teplota spájkovania nižšia než teplota tavenia spájky Pri mäkkom spájkovaní je pracovná teplota spájkovania nižšia než pri tvrdom spájkovaní Pri tvrdom spájkovaní je teplotný rozsah tavenia spájky pod 450 C Pri tvrdom spájkovaní je pracovná teplota nad 450 C 4. Posúïte, èi je potrebné v nasledovných prípadoch tvrdé spájkovanie: prívod plynu k plynovému kotlu teplovodné potrubie od zásobníka k sprche vykurovacie potrubie ústredného kúrenia pre dia¾kové teplo (prívodná teplota nad 110 C) prívodné potrubie k olejovému horáku potrubie pre kvapalný plyn od nádrže k horáku potrubný rozvod studenej vody k sprche 5. Do akého priemeru rúry je nutné použiť pri rozvodoch pitnej vody mäkké spájkovanie? až do... mm 6. Aké znaèky by mala mať tvarovka použitá pre kapilárne spájkovanie? Zakrúžkujte, ktorá z nasledovných spájok je mäkká alebo tvrdá: Ag 145 CuP 279 Ag mäkká spájka 8. Ktoré výroky sú pravdivé? tvrdá spájka Mäkké spájky pre medené rúry majú teplotu tavenia pod 250 C 702 je vhodná pre teplovodné inštalácie 402 sa prednostne používa k spájkovaniu plynovodných potrubí 9. Ktoré prvky môžu obsahovať spájky používané pre inštalácie prostredníctvom medených rúr? meï fosfor striebro cín zinok mäkká spájka tvrdá spájka 44

47 10. Zakrúžkujte, aký účinok má tavivo: Kov sa dá rýchlejšie očistiť Tavivo udržiava spájkované plochy počas spájkovania bez oxidov Vyčistený kov oxiduje a tvorí ochrannú vrstvu Spájka zmáča čistý kov, roztaví sa v kapilárnej medzere a spojí sa s kovom 16. Napíšte správne poradie pracovných krokov pri mäkkom spájkovaní medenej rúry kruhového prierezu: A B C D Spájkované miesto očistiť vlhkou handrou Mechanicky očistiť koniec rúry a hrdlo tvarovky Kalibrovať koniec rúry Natrieť tavivom iba koniec rúry 11. Aké tavivá je možné použiť pri mäkkom spájkovaní, ak použijeme kapilárne tvarovky? E F G Roztaviť spájku bez priameho pôsobenia plameňa Zasunúť rúru do hrdla tvarovky a spájkované miesto ohriať Odstrániť ostriny z vnútorného a vonkajšieho povrchu rúry Zakrúžkujte prosím správne vety: Tavivá používané pri mäkkom spájkovaní pre rozvody pitnej vody... si môžem vyrobiť sám zo zinku a kyseliny soľnej musia mať značku DVGW musia byť rozpustné vo vode 13. Aké označenie má tavivo, ktoré použijem pri tvrdom spájkovaní? Aké spájkovacie náradia sa používajú pri mäkkom spájkovaní? Aké spájkovacie náradia sa používajú pri tvrdom spájkovaní? Ktorá dvojica materiálov sa dá spájkovať tvrdým spájkovaním bez použitia taviva? Meď - červený bronz, ak použijeme spájku obsahujúcu striebro Meď meď, ak použijeme spájku obsahujúcu fosfor Meď - červený bronz, ak použijeme spájku obsahujúcu fosfor Meď meď, ak použijeme spájku obsahujúcu striebro 18. Ktorý z nasledovných výrokov udáva podstatný rozdiel v pracovnom postupe tvrdého a mäkkého spájkovania? Mäkké medené rúry je nutné pri tvrdom spájkovaní kalibrovať Pri tvrdom spájkovaní sa spájka priloží na ohriate miesto a roztaví v neutrálnom plameni Koniec rúry a tvarovky pri tvrdom spájkovaní nie je potrebné očistiť Pri tvrdom spájkovaní sa spájka priloží na ohriate miesto a roztaví pri odvrátenom plameni 45

48 3.9 Spájkovanie bez tvaroviek Okrem spájkovaných spojov s tvarovkami existujú prípady, keď dokážeme spoj vytvoriť aj bez tvaroviek a pomocou: ručne vyrobeného hrdla ručne vyrobenou odbočkou ( odbočky do tvaru T a šikmé odbočky) Pri ručne vyrábaných hrdlách sa koniec rúry špeciálnym nástrojom (expandrom) rozšíri a tak sa vytvorí hrdlo. Ručne vyrobené tvarovky môžeme spájkovať mäkkým alebo tvrdým spájkovaním podľa typu spoja. Pri ručne vyrábaných odbočkách sa v hlavnej rúre najprv vyvŕta otvor a ten sa rozšíri špeciálnymi alebo pomocnými nástrojmi. Do tohto rozšírenia sa prispájkuje odbočujúca rúra (iba tvrdým spájkovaním). Priemer ručne vyrobenej odbočujúcej rúry musí byť vždy menší ako priemer hlavnej rúry. Ručne vyrobené hrdlo Ručne vyrobené hrdlá a odbočky sa nesmú používať pre všetky inštalácie rozvodov. Ručne vyrobené odbočky sa nesmú spájkovať mäkkým spájkovaním. Pre rozvody plynu sú ručne vyrobené odbočky zakázané. V rozvodoch skvapalneného plynu a vykurovacieho oleja sú ručne vyrobené odbočky a hrdlá zakázané. Pri spájkovaní s použitím tvaroviek (platí to aj pre ručne vyrobené hrdlá a odbočky): Pri rozvodoch pitnej vody je tvrdé spájkovanie povolené iba pre rúry väčšie ako 28 mm (pozri kapitolu 3.3). To pre ručne vyrobené odbočky v rozvodoch pitnej vody znamená, že aj menší priemer rúry pri odbočke musí mať rozmer väčší ako 28 mm. Ručne vyrobená odbočka Solárne zariadenia a vykurovacie zariadenia nad 110 C spájkujeme tvrdým spájkovaním (pozri kapitolu 3.3). Pri výrobe ručne vyrábaných hrdiel a odbočiek je nutné pracovať veľmi presne, aby sme dosiahli takú šírku kapilárnej spájkovacej medzery, ktorá umožní kapilaritu a tým aj kapilárne spájkovanie. 46

49 3.10 Ručná výroba hrdla Výroba hrdla Na zhotovenie hrdla môžeme použiť rozpínací nástroj expander. Rozpínací nástroj má pre každý priemer rúry vhodný nástavec. Potrebná hĺbka zasunutia závisí od vonkajšieho priemeru rúry. Pri tvrdom spájkovaní je minimálna hĺbka zasunutia trojnásobkom hrúbky steny rúry, minimálne aspoň 5 mm. Praktické skúsenosti ukázali, že optimálna dĺžka prekrytia je 7 mm až do priemeru 42 mm vrátane a nad tento rozmer je to 10 mm. Ale pre rozvody plynu musí byť dodržaná minimálna hĺbka zasunutia podľa plynárenských predpisov (TPP ). Pre mäkké spájkovanie sú minimálne hĺbky zasunutia uvedené v tabuľke. V rozvodoch pitnej vody nie je prípustné rekryštalizačné žíhanie pre hrdlový spoj rúr do vonkajšieho priemeru rúry 28 mm vrátane. Expander a jeho nadstavce Priemer rúry v mm Hĺbka zasunutia v mm Minimálna hĺbka zasunutia pri mäkkom spájkovaní u ručne zhotovených hrdiel Hĺbka zasunutia Pracovný postup výroby hrdla: 1. Koniec rúry pred výrobou hrdla rekryštalizačne vyžíhame 2. Expadrom rozšírime koniec rúry (dbáme na minimálnu hĺbku zasunutia) 3. Spájkujeme v mieste spoja 47

50 3.11 Ruèná výroba odboèky Pri výrobe rúrkovej odboèky bez tvaroviek existujú dva pracovné postupy: použitie špeciálnych nástrojov ruèná výroba pomocnými nástrojmi Špeciálnymi nástrojmi dokážeme zhotoviť menšie šírky spájkovacích štrbín na rozdiel od výroby pomocnými nástrojmi. Pri obidvoch pracovných postupoch dbáme na nasledovné: Ruène vyrobené odboèky nesmieme spájkovať mäkkým spájkovaním. Odboèujúca rúra musí byť minimálne o jednu svetlosť menšia ako hlavná rúra. Špeciálne nastavite¾ný vrták, lemovací nástroj a západkový k¾úè Pri rozvodoch plynu, skvapalneného plynu a oleja nie je možné používať ruène vyrobené odboèky. Prekrytie dåžky rozšírenia (výška lemu) a odboèujúcej rúry musí byť minimálne trojnásobkom hrúbky steny odboèujúcej rúry. Túto håbku zasunutia je nutné pred tvrdým spájkovaním vyznaèiť (napr. výstupkom pomocou špeciálnych obmedzovacích kliešti) na odboèujúcej rúre, aby nedošlo k zúženiu prierezu hlavnej rúry v dôsledku príliš hlbokého zasunutia odboèujúcej rúry. Tvrdé spájky obsahujúce fosfor CuP 279 a CuP 179 sú vïaka svojím vlastnostiam (premosťovaním štrbín) vhodné pre tvrdé spájkovanie bez tvaroviek. Pomocné nástroje: rozťahovacie kliešte, kladivo a lemovací tàò s t 3 s Vytlaèený obmedzovací výstupok t Obmedzovacie kliešte pre vyznaèenie håbky zasunutia Minimálna håbka zasunutia odboèky v tvare T Zúženie prierezu hlavnej rúry príliš hlboko zasunutou odboèujúcou rúrou 48

51 Zhotovenie lemu odbočky pomocou špeciálnych nástrojov Pri výrobe odbočky sú nutné nasledovné pracovné kroky: Správne nastaveným priemerom nastaviteľného vrtáka vyvŕtame otvor. Aby sme šetrili nástroj a dosiahli lepšie pracovné výsledky, odporúčajú výrobcovia nástrojov použitie maziva. Ak mazivo použijeme nesmie obsahovať tuk. Rozširovací lemovací nástroj zasunieme do vyvŕtaného otvoru a zvon nástroja položíme na rúru. Západkovým kľúčom otáčame lemovacím nástrojom doľava. v poslednej fáze zvýšte pozornosť, pretože lemovací nástroj ma snahu vykĺznuť do boku. 49

52 Ručná výroba pomocnými nástrojmi Pokiaľ nemáme k dispozícií špeciálne nástroje môžeme vyrobiť lem odbočky aj ručne. Vyžaduje si to zručnosť. d a s Postup: Do hlavnej rúry vyvŕtame otvor. Pretože výška lemovaného okraja musí byť trojnásobkom hrúbky steny odbočujúcej rúry s, stanovíme priemer vrtáka podľa vzťahu d b = d a 6s d b = d a (2 x 3s) = d a 6s d b Vo vzorci je da vonkajší priemer odbočujúcej rúry. Ak vytvárame lem u tvrdej a polotvrdej rúry je vhodné okraj otvoru vyžíhať. Výroba lemu: Pomocou rozťahovacích klieští, potom pomocou kladiva a lemovacieho tŕňa vytvoríme na vyvŕtanom otvore lem. Vyrobený otvor kalibrujeme expandrom na výrobu hrdiel alebo do otvoru zasunieme oceľový tŕň a lem ním vytepeme. Potom zasunieme odbočujúcu rúru a prekontrolujeme veľkosť kapilárnej medzery. 50

53 3.12 Zváranie medených rúr Mäkké medené rúry môžeme spájať taktiež zváraním. Pre zváranie je odporúčaná menovitá hrúbka steny minimálne 1,5 mm. Používa sa, ale hlavne pre rúry veľkých priemerov, pretože od 108 mm už nie sú k dispozícií tvarovky určené pre kapilárne spájkovanie. Zváranie medi je podobné zváraniu ocele, ale je zložitejšie. Je to preto, lebo tepelná vodivosť medi je lepšia ako ocele a taktiež preto, lebo meď má bod tavenia a nie rozsah teplôt tavenia, ako oceľ. Aby sme dosiahli a udržali pracovnú teplotu v mieste zvaru, je potrebný vyšší prívod tepla ako u ocele. Pri príliš malom prívode tepla potrebnú pracovnú teplotu nedosiahneme. Pri príliš veľkom prívode tepla sa zvárané miesto celé roztaví. Zváranie medi preto vyžaduje nácvik a skúsenosti. Pre zváranie medi prichádzajú do úvahy dve metódy: zváranie plameňom zváranie v ochrannej atmosfére (zváranie MIG alebo WIG) Pri zváraní plameňom s horákom acetylén kyslík je zváraný kov rozptýleným plameňom dobre chránený pred atmosférickým kyslíkom. Pri zváraní v ochrannej atmosfére sa toto odtienenie vykonáva prúdiacim ochranným plynom (inertným plynom). Pri tom používame zváranie WIG (wolfrám inertný plyn) alebo zváranie MIG (kov inertný plyn). Pri zváraní MIG horí elektrický oblúk medzi tavnou drôtenou elektródou a spracovávaným kusom, zatiaľ čo pri zváraní WIG-TIG sa volfrámová elektróda netaví, ale prídavný materiál sa ručne vkladá do natavenej zóny. Ako prídavný materiál pre zváranie plameňom a zváranie WIG-TIG je obzvlášť vhodný materiál SG-CuAg (99 % meď, 1 % striebro). Pre zváranie MIG je vhodným prídavným materiálom SG-CuSn (99 % meď, 1 % cín). Tavivá pri zváraní nie sú potrebné, ale môžeme použiť tavivá na báze zlúčenín bóru FH 21 alebo FH 30). Pre zváranie volíme tupý zvar tvaru I (I-zvar). Pre oblúky máme k dispozícií tvarovky (zváracie oblúky), odbočky tvaru T a šikmé odbočky si vytvoríme rozšírením. Zvárané spoje môžeme použiť pre všetky druhy inštalácií od hrúbky steny rúry 1,5mm.Zváranie plynových potrubí a vysokotlakých potrubí môže vykonávať iba zvárač so skúškou (zváracia skúška podľa STN EN ISO ). Zváranie medenej rúry Tupé zvary tvaru I (I-Zvar) Medený oblúk pre zváranie 51

54 3.13 Lisované spoje Lisované spoje môžeme použiť pre mäkké, polotvrdé a tvrdé medené rúry. K dispozícií máme komplexný program tvaroviek určených pre spájanie rúr s vonkajšími priemermi od 12 do 108 mm. Tvarovky určené pre lisovanie sú vyrobené z medi alebo červeného bronzu, ako prechodové tvarovky sa pre lisovanie ponúkajú tvarovky s nákrutkom. Na trhu sú dostupné rôzne konštrukcie tvaroviek určených pre lisovanie, ktoré sa líšia funkčným tvarom. Pre rozvody plynu musí byť vyznačené na tvarovkách pre nalisovanie: - označenie žltou farbou alebo nápis GAS, resp. PLYN - hodnota PN - odolnosť tvarovky voči vysokým teplotám GT (napr. GT/5) Výber tvaroviek pre lisovanie Počas lisovania je dôležité stále dodržiavať montážny návod od výrobcu. Používať k lisovaniu nástroje, ktoré schválil výrobca. Lisovacie nástroje je potrebné pravidelne kontrolovať z pohľadu funkčnosti a opotrebenia. Pri tvarovkách určených pre lisovanie sa vyžadujú tieto vlastnosti: odolnosť voči vysokým teplotám odolnosť voči starnutiu odolnosť voči mechanickému zaťaženiu trvalú zaťažiteľnosť do 110 C/16 bar Oblasti použitia: rozvod teplej a studenej pitnej vody rozvod vykurovania prevádzkové rozvody v zariadeniach na zužitkovanie dažďovej vody rozvody stlačeného vzduchu do 16 barov rozvody plynu v domácnosti solárne vykurovanie Použiteľnosť tvaroviek je daná pre jednotlivé média vhodným typom použitého tesnenia pre lisované tvarovky (tesniaceho krúžku). Tesnenie musí evidentne vyhovovať prevádzkovým podmienkam. Napr. vhodným tesnením pre rozvod plynu je HNBR (akrynitril-butadien-kaučuk). Jednotliví výrobcovia musia svoje tvarovky certifikovať. Preto je vždy nutné dbať na pokyny výrobcu. Systém A Lisovaný spoj systém A Systém B Lisovaný spoj systém B 52

55 Pracovný postup pri lisovaní Medenú rúru skrátiť pravouhlým rezom, odstrániť ostriny z vnútorného a vonkajšieho konca rúry. Odstránenie ostrín je veľmi dôležité, aby sme zabránili poškodeniu tesniaceho prvku. Označiť hĺbku zasunutia, aby sme okamžite rozpoznali, či nedošlo počas montáže k vykĺznutiu z tvarovky. Skontrolovať správnosť uloženia tesniaceho prvku nepoužívať olej a tuk. Tvarovku resp. rúru počas ľahkého otáčania nasunúť resp. zasunúť. Zvoliť lisovacie čeľuste, otvoriť, kolmo nasadiť na drážku lisovanej tvarovky a začať lisovať. Pri lisovaní pôsobia veľmi veľké niekoľkotonové sily - pracujte opatrne! Používajte iba povolené lisovacie nástroje. Lisované spoje označte. Týmto spôsobom sa okamžite a jednoznačne skontroluje, či už spoj bol vytvorený. 53

56 3.14 Zásuvné spoje Zásuvné spoje patria do skupiny nerozoberateľných spojov. Pomocou špeciálnych nástrojov je možné ich (podľa údajov výrobcu) niekoľkokrát uvoľniť a opätovne spojiť. Doraz Tesnenie Vymedzovací krúžok Pridržiavací krúžok Na trhu sa objavili rôzne systémy, ktoré sú založené na rovnakom princípe. Tesnosť spojenia je ovplyvnená tesniacim krúžkom a pridržiavací krúžok z ušľachtilej ocele zaisťuje pevnosť v ťahu. Ďalšími komponentmi zásuvného spojenia sú vodiace a pozičné (vymedzovacie) krúžky. Príklad konštrukčného usporiadania zásuvného spoja Zásuvné tvarovky sú ponúkané pre spájanie medených rúr s vonkajším priemerom od 12 mm po 54 mm. Používajú sa pre mäkké, polotvrdé a tvrdé medené rúry. Použitie podperných puzdier pre mäkké medené rúry závisí na systéme. Pre každý jednotlivý prípad sú záväzné pokyny výrobcu. Výber zásuvných tvaroviek Oblasti použitia: rozvod pitnej vody (teplej a studenej) rozvod vykurovania do 110 C rozvod pre využitie dažďovej vody (V Nemecku sa pre rozvody pitnej vody môžu používať iba zásuvné tvarovky s kontrolnou značkou DVGW). Výber zásuvných tvaroviek 54

57 Priebeh montáže Medenú rúru skrátiť pravouhlým rezom, odstrániť ostriny z vnútorného a vonkajšieho konca rúry, mäkké medené rúry kalibrovať. Odstránenie ostrín je veľmi dôležité, aby sme zabránili poškodeniu tesniaceho prvku Skontrolovať čistotu vnútorného povrchu tvarovky. a správnosť uloženia tesniaceho prvku (vizuálna kontrola). Vyznačiť hĺbku zasunutia, čím je možné skontrolovať, či bola rúra zasunutá až na doraz. Tvarovku resp. rúru počas ľahkého otáčania nasunúť resp. zasunúť. Dodatočné povolenie je možne pomocou špeciálnych nástrojov, ktoré môžeme získať u príslušného výrobcu. Príklad dodatočného uvoľnenia zásuvného spoja Príklad dodatočného uvoľnenia zásuvného spoja 55

58 3.15 Spoje zverným krúžkom Tieto tvarovky spojky sa skladajú z telesa tvarovky, kovového zverného krúžku a matice. Spájané rúry sa až na doraz nasunú do telesa tvarovky a matica sa utiahne najskôr rukou a potom bežnými nástrojmi. Pritom sa zverný krúžok deformuje a vytvorí tesný spoj medzi rúrou a tvarovkou. Vlastnosti kovové tesnenie odolné voči vysokým teplotám, lebo je celé z kovu odolné voči starnutiu zaťažiteľné rozoberateľné opäť použiteľné (zverný krúžok je potrebné vymeniť) Zverný krúžok Matica Doraz Teleso tvarovky Spojenie zverným krúžkom - rez Spoje zverným krúžkom je možné použiť vo všetkých oblastiach rozvodov: pre pitnú vodu (studenú a teplú) pre zariadenia na zužitkovanie dažďovej vody pre vykurovanie pre plyn a skvapalnený plyn pre vykurovací olej pre stlačený vzduch pre solárnu techniku Pri rozvodoch pitnej vody a plynu musia byť spoje zverným krúžkom certifikované pre deklarovaný účel. Pre mäkké medené rúry je nutné použiť oporné puzdro. Okrem toho existujú prípady, pri ktorých sú oporné puzdra predpísané. Vždy je nutné dbať na údaje výrobcu. Výber nákrutkov so zverenými krúžkami 56

59 Pracovný postup pri spojoch zverným krúžkom Rúru pomocou okružnej rezačky alebo píly skrátiť pravouhlým rezom. Ostriny a triesky zvnútra a zvonku opatrne odstrániť. Rúru až na doraz zasunúť do predmontovaného zverného spoja. Maticu utiahnuť rukou. Pomocou vidlicového kľúča utiahnuť maticu podľa údajov výrobcu. Montáž prostredníctvom oporného puzdra. Oporné puzdro zasunúť do rúry a vytvoriť spoj tak, ako bolo už popísané. Montáž s redukčným krúžkom Prvky spojiť v správnej polohe. Spoj so zverným krúžkom utiahnuť tak, ako bolo už popísané. 57

60 3.16 Nákrutkové spoje (spájkované koncovky) Nákrutkové spoje sa väčšinou používajú pri spojoch rúr, armatúr a prístrojov. Existujú dva druhy nákrutkových spojov: nákrutok s plochým tesnením nákrutok s kužeľovým (alebo guľovým) tesnením Pri nákrutkoch s plochým tesnením vytvára tesnenie tesniaci krúžok Pri nákrutkoch s kužeľovým tesnením je tesnenie kovové (dosadnutím kužeľových plôch). Pre rozvody plynu musia byť použité tesnenia odolné voči dlhodobému pôsobeniu plynu. Nákrutok s plochým tesnením Nákrutok s kužeľovým tesnením Výber nákrutkov vpredu vľavo s kužeľovým tesnením a uprostred plochy nárožné nákrutky s plochým tesnením 58

61 3.17 Prírubové spoje Prírubové spoje sa používajú najmä pre väčšie priemery rúr. Veľa armatúr, kotlov a čerpadiel ma prírubové prípojky. Rozlišujeme tri rôzne prírubové spojenia: prírubový spoj s prispájkovanou prírubou z červeného bronzu prírubový spoj s prizváraným medeným lemom a voľnou prírubou prírubový spoj s hladkým prispájkovaným krúžkom z červeného bronzu a s voľnou prírubou Prírubový spoj s hladkým prispájkovaným krúžkom z červeného bronzu a s voľnou prírubou Prírubový spoj s prispájkovanou prírubou z červeného bronzu Prírubový spoj s prizváraným medeným lemom a voľnou prírubou 59

62 Úlohy 19. Ktoré z nasledovných výrokov sú správne? Tvarovky používané pri tvrdom spájkovaní sa vyrábajú ručne a továrensky Tvarovky používané pri mäkkom spájkovaní sa vyrábajú ručne a továrensky Tvarovky používané pri tvrdom spájkovaní sa vyrábajú továrensky 20. Inštalujete rozvod vykurovacieho zariadenia (prívodná teplota je nižšia ako 110 C) pomocou polotvrdých medených rúr. Bohužiaľ sa Vám minuli tvarovky. Aké spoje môžete vytvoriť mäkkým spájkovaním bez použitia tvaroviek? Žiadne Hrdlové spoje Odbočky 21. Ktorý z nasledovných výrokov je správny? Pri rozvodoch plynu je nutné odbočky vytvárať ručne Pri rozvodoch plynu je nutné odbočky vytvárať prostredníctvom tvaroviek 22. Ktorý výraz popisuje prácu expandra počas výroby hrdla? rezanie závitu rozširovanie zužovanie 23. Od rúry s vonkajším priemerom 28 mm chceme vytvoriť odbočku bez použitia tvaroviek pomocou expandra. Aký priemer rúry bude mať odbočka? 24. Aká je minimálna výška lemového okraja pri výrobe odbočky? 2 mm minimálne 5 mm 2 5 mm 3 hrúbka steny odbočujúcej rúry 25. Pri ručne vyrobených odbočkách bez tvaroviek musí mať odbočujúca rúra menší priemer ako hlavná rúra musíme v odbočujúcej rúre vytvoriť otvor musíme v odbočujúcej rúre vyznačiť hĺbku zasunutia 26. Z medenej rúry 42 1,5 mm chceme ručne vyrobiť odbočku pre rúru 22 1 mm. Aký je maximálny priemer vŕtania otvoru v hlavej rúre? 22 mm 16 mm 12 mm 27. Aké nástroje použijeme pri zhotovení hrdla? expander kalibračný tŕň hasák lemovací tŕň a kladivo rozťahovacie kliešte elektrický odporový prístroj horák acetylén kyslík západkový kľúč 28 mm 22 mm 18 mm 35 mm 60

63 28. Od akej hrúbky steny môžeme zvárať medené rúry? od... mm 29. Pri zváraní medi používame zváranie plameňom alebo zváranie v ochrannej atmosfére. Aká je funkcia ochranného plynu? Ochranný plyn sa používa z dôvodov požiarnej ochrany Ochraňuje miesto zvaru pri vnikaním atmosférického kyslíka 30. Aké sú zvláštnosti pri zváraní medi v porovnaní s zváraním ocele? Vyššia tepelná vodivosť medi vyžaduje vyšší prívod tepla Meď nemá rozsah teplôt tavenia, ale bod tavenia; preto vyžaduje udržanie teploty tavenia dôkladný výcvik zvárača 31. Aké označenie musí mať tvarovka určená pre spoj lisovaním používaná pre plynové rozvody? 33. Prečo sa u nalisovaných spojov vyznačuje hĺbka zasunutia? Ktoré sú oblasti použitia nástrčných spojení? pitná studená voda plyn a skvapalnený plyn vykurovanie do 110 C pitná teplá voda vykurovací olej využitie dažďovej vody 35. Aké výrazy charakterizujú spoj pomocou zverného krúžku pri potrubných spojkách? nerozoberateľné spojenie kovové tesnenie rozoberateľné spojenie tesnenia so špeciálneho plastu Dátum výroby Označenie žltou farbou Označenie materiálu 32. Inštalácia rozvodu vykurovania so vstupnými teplotami nad 110 C je vytváraná pomocou lisovaných tvaroviek. Na čo je nutné dať pozor? 36. Aké dva typy tesnení rozlišujeme pri spájaní rúr nákrutkom? Tvarovky pre lisovanie musia mať označenie GT Tvarovky pre lisovanie musia byť výrobcom schválené pre tento teplotný rozsah Je nutné dodržať údaje výrobcu... 61

64

65 4. Inštalačné techniky 4.1 Úvod Metóda rozmeru Z Tepelná izolácia potrubí Tvorba kondenzačnej vody na rozvodnom potrubí studenej vody Uchytenie potrubia Tepelná rozťažnosť Vyrovnávanie tepelnej rozťažnosti dilatácia Odborné dimenzovanie dilatačných prvkov Kombinácia medi a ocele vo vodovodných inštaláciách Kombinácia medi a ocele v inštaláciách pre vykurovanie Použitie medených rúr v solárnej technike Úlohy... 80

66 4.1 Úvod V doterajších kapitolách ste sa naučili, že medené rúry majú rozmanité oblasti použitia. Medené rúry majú v inštalačnej technike dlhodobú tradíciu a pri odbornej inštalácií vysokú životnosť. Odborná inštalácia je založená na niekoľkých zásadách: použitie kvalitného materiálu odborné znalosti dôkladné prevedenie Pri spôsoboch spájania sme ukázali, že pre rôzne oblasti použitia existujú zvláštne podmienky. Tak napríklad pri rozvodoch pitnej vody sa nesmie do priemeru 28 mm (vrátane) spájkovať tvrdým spájkovaním. Pre celú inštalačnú techniku platí veľké množstvo predpisov a zákonov, ktoré počiatku vzdelávania nemusíte všetky poznať, postupne sa s nimi zoznámite v priebehu profesionálneho života. Dôležité ale je, aby ste sa neprestali vzdelávať, aby ste si uvedomili, že poznatky v týchto predpisoch a zákonoch si musíte postupne osvojiť. Označovanie úsekov potrubí Rozlišujeme nasledovné úseky potrubí: rozvodné potrubia stúpacie potrubia podlažné rozvodné potrubia samostatné prípojné potrubia Prípojné potrubie Druhy inštalácií Pri inštalácií potrubí rozlišujeme tieto druhy: Podlažné rozvodné potrubie inštalácie na omietku pod omietkové inštalácie v stenách pred stenové inštalácie inštalácie v podlahe uloženia v zemi Povrchová inštalácia medených rúr na omietku sa vyznačuje tým, že potrubie zostane po ukončení práce viditeľné. Inštalácia pod omietkou v stene, pri ktorej sa potrubie pevne prikryje omietkou sa vyskytuje len zriedkavo. Dnes sa volí pred stenová inštalácia, pri ktorej sa potrubie ukladá za kryciu stenovú konštrukciu, napr. zo sádrokartónových dosiek. Pri inštalácií v podlahe sa rozlišuje ukladanie do mazaniny (pri podlahovom kúrení a ukladanie pod mazaninu, t.j. do vrstvy tepelnej a zvukovej izolácie nachádzajúcej sa pod mazaninou (pri potrubiach na pitnú vodu alebo vykurovacích potrubiach). Inštalácie v zemi môžeme voliť, napr. pri plynových potrubiach alebo potrubiach na skvapalnený plyn v rámci jedného pozemku. Stúpacie potrubie Rozvodné potrubie Označovanie úsekov potrubí 64

67 4.2 Metóda rozmeru Z Na staveniskách, rovnako ako pri prefabrikácií potrubí je často zadaná stredová os potrubia (napr. na plánoch alebo ako rysky na hrubej stavbe). Pre rozmerovo správne narezanie kusov rúr je nutné zohľadniť konštrukčnú dĺžku a dĺžku zasunutia. Tu sa ako jednoduchá cesta riešenia osvedčila metóda rozmeru Z. Od vzdialenosti stredových osí (M) odpočítame tzv. rozmery Z tvaroviek a získame tak dĺžku narezania rúry. Rozmery Z sú uvedené v technických podkladoch výrobcov tvaroviek. Z a L = M Z Z a Dĺžka narezania rúry L Z Vzdialenosť stredových osí M Metóda rozmeru Z Príklad Pri inštalácií znázornenej na obrázku je zadaná vzdialenosť stredových osí M = 3,75 m Rozmery Z pre obidve tvarovky vyčítame z tabuľky: oblúk Z = 42 mm T-kus Z a = 13 mm Výpočet dĺžky narezania rúry L: L = M Z Z a L = L = 3695 mm Dĺžka narezania rúry je 3695 mm. Rozmery Z na príklade oblúka a T kusa (redukované) Rozmery Z Oblúk T-kus (redukovaný) Z 42 - Z a - 13 Z b - 19 Z c - 18 Rozmery Z (príklad) 65

68 4.3 Tepelná izolácia potrubí Tepelná energia je drahým tovarom a jeho cena v posledných rokoch rastie. Preto je rozumné použiť pre rozvody teplej vody rúry s izoláciou a tak udržiavať energetické straty čo najmenšie. Potrebné hrúbky izolácií pre vykurovacie potrubia, potrubia pre teplú vodu a cirkulačné potrubia sú presne stanovené vo vyhláškach. Ak chce inštalatér izolovať potrubie teplej vody kvôli tepelným stratám, môže použiť dve metódy. 1. Ručne vytvorenou izoláciou (nutná znalosť predpisov a vlastnosti izolačného materiálu). Zodpovednosť nesie inštalatér. 2. Použiť rúry tepelne izolované výrobcom. Zodpovednosť za správnu hrúbku izolácie nesie výrobca. Tepelne izolované medené rúry Pre miesta spojov (oblúky, odbočky atď.) existujú izolačné tvarovky, ktoré sa ľahko montujú. Taktiež armatúry sa tepelne izolujú špeciálnymi izolačnými vrstvami. Zvlášť dôležitá je dôkladná tepelná izolácia v prechodoch cez steny. Ak tu tepelná izolácia chýba dochádza k priamemu dotyku medenej rúry a steny alebo stropu, vzniká tzv. tepelný most s vysokou energetickou stratou. Nasledujúce príklady poukazujú na význam tepelnej izolácie rozvodného potrubia teplej vody. V budove je nainštalovaný potrubný rozvod teplej pitnej vody 22 1 mm a cirkulačné potrubie 15 1 mm. Teplota vody v potrubiach sa udržuje na cca 55 C. Obidve potrubia sú vedené od ohrievača pitnej vody vždy 5 m v pivnici a 5 m v inštalačnej šachte. Počíta sa s teplotou okolia 15 C. Keby sme namiesto (podľa normy) tepelne izolovaných rúr použili neizolované rúry, museli by sme ročne spáliť o cca 500 litrov vykurovacieho oleja viac, aby sme vyrovnali tieto zbytočné tepelné straty v potrubí. Narezávanie a vkladanie izolačnej tvarovky Rúry tepelne izolované výrobcom majú ďalšiu výhodu v menších rozmeroch (menší vonkajší priemer rúry s izoláciou). Vyplýva to z lepších izolačných vlastnosti materiálov používaných výrobcom na izoláciu rúr. Rúra izolovaná ručne vytvorenou izoláciou Rúra izolovaná výrobcom Teplé potrubia sa tepelne izolujú. Tepelná izolácia je predpísaná zákonom a je účelná. Obidve rúry majú rovnaké tepelnoizolačné vlastnosti. Kvôli lepším tepelnoizolačným vlastnostiam materiálu ktorý používa výrobca, je hrúbka izolácie menšia 66

69 4.4 Tvorba kondenzačnej vody (orosenie) na rozvodnom potrubí studenej vody I pre potrubné rozvody na studenú vodu sa používajú medené rúry, ktoré sú obalené plastovým plášťom. Tu sa nejedná o tepelnú izoláciu, ale je to z nasledovných dôvodov: 1. k zabráneniu tvorby kondenzačnej vody 2. k ochrane povrchu potrubia, ak je potrubie ukladané v agresívnom prostredí (napr. v akumulátorni alebo v chlievoch a pod.) 3. k ochrane povrchu potrubia pri inštalácií pod omietkou, ak omietka obsahuje agresívne prísady 4. pri ukladaní do zeme, aby sa potrubie chránilo voči korózií a mechanickému poškodeniu Ku kondenzácií vody (oroseniu) na rúrach v rozvodoch studenej vody bez plášťa dochádza vtedy, keď má potrubie nižšiu teplotu než je teplota okolitého vzduchu (pri vysokej vlhkosti vzduchu). Medené rúry s platovým plášťom Vodná para obsiahnutá vo vzduchu na studenom povrchu rúry kondenzuje a kvapkajúca voda môže spôsobiť poškodenie stavby. Ochrana pitnej vody pred ohriatím. Izolácia rúr rozvodu studenej vody neslúži iba na ochranu pred tvorbou kondenzačnej vody, ale aj ako ochrana pitnej vody pred ohriatím, t.j. aby sa zabránilo tomu, že s potrubia potečie vlažná voda (množenie baktérií!). Najdôležitejším opatrením pri ochrane studenej pitnej vody pred ohriatím je dodržanie správnej vzdialenosti od tepelných zdrojov (napr. komínov, vykurovacích zariadení alebo teplých potrubí). Tradičné pravidlo pre inštalácie hovorí, že potrubia prepravujúce vodu sa nesmú ukladať nad plynové potrubia. Dôvodom tohto pravidla je taktiež tvorba kondenzačnej vody. 67

70 4.5 Uchytenie potrubia Potrubie sa pripevňuje úchytkami (strmeňmi) a závesmi. Používame úchytky z dvoch rôznych materiálov. Oceľové úchytky s izolačnou vložkou Dnes sa používajú takmer výhradne oceľové úchytky (strmene) so zvukovou izolačnou vložkou. Tie môžeme použiť na holé, s plastovým plášťom a tepelne izolované medené rúry. Oceľové úchytky Z plastu existujú úchytky, do ktorých stačí medené rúry iba upnúť. Používajú sa napr. pri montáži na omietku pri viditeľných oblastiach. Môžeme ich použiť ale iba vtedy, ak nie sú špeciálne požiadavky na zvukovú izoláciu. Zvuková izolácia Pri každom upevňovacom bode je nutné dbať na zvukovú izoláciu. Pevné telesá, teda aj potrubie, vedú zvukové vlny na veľké vzdialenosti takmer nepočuteľne. Tento zvuk počujeme až vtedy, keď sa prenesie na steny a stropy. Preto je bezpodmienečne potrebné zabrániť priamemu dotyku holého potrubia a telesa stavby. Ak by sme to neurobili, prenášal by sa zvuk z potrubia na steny a stropy a šíril sa napr. do susedných miestností alebo bytov. Na každom upevňovacom bode je nutné oddeliť potrubie pomocou zvukovo izolačných vložiek od telesa stavby a tým zabrániť šíreniu hluku. Pripevnenie medených rúr. Je jasne vidieť pripevňovacie strmene so zvukovo izolačnou vložkou Plynové a vodovodné potrubia sa nemôžu pripevňovať k iným potrubiam. Nemôžu sa používať ako nosiče iných potrubí alebo záťaží. Pre vodovodné potrubia platí upevňovacie vzdialenosti uvedené v tabuľke vpravo. Vonkajší priemer v mm Vzdialenosť pripevnenia v m 12,0 1,25 15,0 1,25 18,0 1,50 22,0 2,0 28,0 2,25 35,0 2,75 42,0 3,0 54,0 3,5 64,0 4,0 76,1 4,25 88,9 4,75 108,0 5,0 133,0 5,0 159,0 5,0 Smerodajné hodnoty pre vzdialenosti pripevnení vodovodných potrubí 68

71 Pevné body a klzné vedenia Ak je rúra na jednom mieste pevne pripojená a nemôže sa pohnúť, hovoríme o pevnom bode (alebo fixnom bode). Na to používame špeciálne úchytky. Okrem úchytiek pôsobia ako pevné body aj armatúry, radiátory a ohrievače na stene. Ak sa bude rúra pozdĺž svojej osi posúvať, hovoríme o klznom vedení. Pre znázornenie pevných bodov a klzných vedení sa používajú tieto symboly. Pevný bod Armatúry, radiátory a ohrievače pripevnené k steny pôsobia ako pevné body Klzné vedenie Stenové a stropné prechody sa v praxi nevytvárajú správne napriek tomu, že existujú jednoduché a odborné riešenia. Tu musíme dbať na niekoľko aspektov. V zásade je vždy dôležitá zvuková izolácia. K zabráneniu tvorby zvukových mostov je potrebné vylúčiť priamy dotyk holého potrubia a telesa stavby. U teplých potrubí je okrem toho potrebné zabrániť tepelným mostom. Potrubie je preto nutné v každom prípade zvukovo prípadne i tepelne izolovať. Pri tvorbe uchytení potrubia a prechodov potrubia dbajte na to, že stena a strop sa dodatočne omietajú. Opláštenie je nutné vytvoriť tak, aby ani po omietnutí nemohli vznikať zvukové a tepelné mosty. Z tohto dôvodu sa stenové a stropné prechody často vytvárajú pomocou ochranných puzdier. Obzvlášť veľkú pozornosť venujeme stenovým a stropným prechodom, ak je nutné dodržať protipožiarne požiadavky. Tieto prechody sa špeciálne prepážkujú. Ani štrbiny alebo špáry nesmú ostať otvorené, aby sme mohli v prípade požiaru zabrániť nebezpečnému prenosu dymu. 69

72 4.6 Tepelná rozťažnosť Meď sa ako všetky ostatné materiály pri ohrievaní rozťahuje. Pri odbornej inštalácií teplovodných potrubí (teplá pitná voda, vykurovacie a cirkulačné potrubie) potrebné počítať s tepelnou rozťažnosťou potrubia. Dĺžka teplej rúry Dĺžka studenej rúry l Predĺženie rúry, spôsobené tepelnou rozťažnosťou závisí od dĺžky rúry a rozdielu teplôt, nie však od priemeru rúry. Meter medenej rúry sa pri zvýšení teploty o 100 C predĺži o 1,7 mm, pri 50 C o polovicu (0,85 mm) atd. Zmenu dĺžky popisuje súčiniteľ tepelnej rozťažnosti α. Pre meď je α = 0,017mm / (m K). Zmeny dĺžok sú uvedené v tabuľkách a grafoch. Predĺženie l je spôsobené tepelnou rozťažnosťou nezávislou na priemere rúry Príklad: Potrubie na pitnú vodu je nainštalované z pivnice až na 4. poschodie. Dĺžka potrubia je 12 m. Teplota pitnej vody je obmedzená na maximálne 60 C. Počas prevádzky sa potrubie ohreje z 20 C (teplota okolia počas montáže) na 60 C, vznikne rozdiel teplôt 40 C t.j. T = 40 K. V grafe vychádzame od dĺžky potrubia (tu 12 m) k čiare teplotného rozdielu T = 40 K a na ľavej strane grafu odčítame predĺženie l = 8 mm. Ako vyrovnávame rozťažnosť potrubia je popísané nižšie. Predĺženie l v mm Rozdiel teplôt ( T) v K V tabuľke sú uvedené koeficienty rozťažnosti pre rôzne materiály. Čím je koeficient rozťažnosti väčší, tým je predĺženie väčšie. Ukazuje sa, že plasty majú podstatne väčšie predĺženie ako kovy. Zvláštnu pozornosť je potrebné venovať posúdeniu tepelnej rozťažnosti pri vzájomnej montáži súčiastok z rôznych materiálov (s rozdielnym súčiniteľom tepelnej rozťažnosti). Tieto súčiastky sa rozťahujú rozdielne, čo vedie k tvorbe napätia v spojoch súčiastok uložených do seba. príklad Dĺžka rúry v m Graf k zisteniu dĺžkovej zmeny medených rúr. Zvýšenie teploty (rozdiel teplôt) je vždy maximálna prevádzková teplota mínus teplota okolia počas montáže Materiál Súčiniteľ rozťažnosti mm/(m 100K) meď 1,7 oceľ 1,5 hliník 2,38 polyetylén (PE-HD a PE-LD) 20,0 polyetylén sieťovaný (PE-X) 18,0 polyvinylchlorid (PVC) 8 10 Porovnanie súčiniteľov rozťažnosti pre rôzne materiály Pri teplých potrubiach je potrebné zohľadniť tepelnú rozťažnosť rúry. Tepelná rozťažnosť je nezávislá na priemere rúry. Závisí iba od dĺžky rúry a od rozdielu teplôt. 70

73 4.7 Vyrovnávanie tepelnej rozťažnosti dilatácie V priebehu odbornej inštalácie usmerňujeme predĺženie rúr vyvolané ich tepelnou rozťažnosťou do vhodných smerov tak, aby neohrozovalo rozvod. Ak nemajú rúry možnosť voľne meniť svoju dĺžku tepelne dilatovať, potom v dôsledku pnutí dochádzka k tvorbe trhlín v rúre, tvarovke alebo v mieste spoja. Aby sme mohli tepelnú dilatáciu kontrolovať používame cielene pevné body a klzné vedenia. Pre vyrovnanie tepelnej dilatácie platí nasledovná zásada: medzi dvoma pevnými bodmi, ktoré medenú rúru pevne držia, je vždy potrebné zaistiť možnosť jej dĺžkovej zmeny (dilatácie). Najvhodnejším riešením vyrovnávania tepelnej rozťažnosti je vhodné vedenie a uchytenie rúry. U kratších úsekov potrubia tepelnú dilatáciu bez problémov takto vyriešime. Možnosti predĺženia pri zmene smeru potrubia (dbajte na dostatočnú vzdialenosť úchytiek A). V praxi sa obidve možnosti predĺženia vyskytujú spoločne Pre dlhé rovné potrubné úseky (napr. stúpacie potrubia) sa často používajú dilatačné prvky kompenzátory. Zmena smeru Tepelnú rozťažnosť je možné zachytiť zmenou smeru potrubia. Pri tom dbáme na dostatočnú vzdialenosť úchytiek A od oblúka. Túto vzdialenosť úchytiek dokážeme vypočítať. Popis výpočtu v ďalšej kapitole. Odbočka Možnosti dilatácie pri odbočkách sú znázornené na obrázku. Aj tu musíme dbať na dostatočnú vzdialenosť úchytiek. Možnosti predĺženia pri odbočke (dbajte na dostatočnú vzdialenosť úchytiek A). V praxi sa obidve možnosti predĺženia vyskytujú spoločne Zle umiestnená úchytka sa v dôsledku tepelnej rozťažnosti vytrhla zo steny. Aj spájkované spoje sa môžu uvoľniť alebo sa môžu roztrhnúť rúry prípadne tvarovky. 71

74 U kompenzátory Používajú sa pre dlhé a rovné potrubné úseky, ak potrebujeme vyrovnávať väčšie dĺžkové zmeny (napr. stúpacie vedenia alebo potrubia zavesené pod stropom). Existujú továrensky vyrobené vyrábané U kompenzátory, ale môžeme ich vyrobiť aj ručne. Na to je však potrebný krátky výpočet. Ukážeme si to v nasledovnej kapitole. U kompenzátory: vľavo vyrobený továrensky, vpravo kompenzátor vyrobený ručne Osové kompenzátory (axiálne) Predĺženie dlhých a rovných rúr stúpacích potrubí alebo vykurovacích zariadení zachytávame priestorovo úspornými axiálnymi kompenzátormi (kompenzátor = vyrovnávač). Existujú rôzne konštrukčné tvary ako napr. kompenzátory vlnovcové (s kovovým mechom) alebo upchávkové kompenzátory. Výrobca udáva, aké predĺženie l môže kompenzátor kompenzovať. Je potrebné rešpektovať montážne predpisy výrobcu. Kompenzátory podliehajú opotrebeniu a musia preto ostať prístupné, nemôžu sa zastavať. Vlnovcový kompenzátor (s kovovým mechom) Zachytenie dilatácií pri pod omietkových inštaláciách Pri pod omietkových inštaláciách je nutné dbať na možnosť dilatácie potrubia. Preto ich ukladáme v dilatačných miestach do elastických materiálov (elastických vložiek). Princíp elastických vložiek sa používa i pri potrubiach uložených v mazanine. Tu môže plastový plášť rúr zachytiť časť predĺženia rúr. Pri dlhých a rovných potrubných úsekov väčších ako 5 m, sa na vonkajšiu stranu potrubia nalepuje dilatačná (elastická) páska. V podlahových potrubných rozvodoch sa vyskytujú často oblúky a odbočky. Tie zachytávajú roztiahnutie rúr ležiacich medzi nimi. Použitie elastických vložiek pri potrubiach uložených pod omietkou. Dĺžka elastickej vložky A je závislá od predĺženia rúry, ktoré má elastická vložka zachytiť:. Pri dlhých rovných potrubných úsekoch (napr. stúpacie potrubia) sa k zachyteniu tepelnej rozťažnosti používajú kompenzátory. Pri umiestňovaní úchytiek je vždy nutné dbať na dostatočnú vzdialenosť A pred oblúkom resp. odbočkou. 72

75 Na hornom obrázku je znázornená dilatácia rúr pri podlahovom rozvodnom potrubí. Tepelné predĺženie rúr pri podlahovom rozvodnom potrubí Na dolnom obrázku je znázornený príklad vhodného pripevnenia stúpajúceho potrubia rozvodu teplej vody. U vyšších budov sa v praxi po každom 4 5 poschodí zabudovává dilatačný prvok. Pevný bod Kompenzátor U Pevný bod Tepelné predĺženie rúr pri stúpajúcom potrubí 73

76 4.8 Odborné dimenzovanie dilatačných prvkov Minimálna vzdialenosť A, ktorá musí byť medzi úchytkou a oblúkom je závislá na veľkosti predĺženia l rúr na priemere rúry. Rúry väčšieho priemeru potrebujú väčšiu vzdialenosť A, ako rúry menšieho priemeru. Príklad Na obrázku je znázornené vykurovacie potrubie. Je vytvorené rúrou s priemerom 22 1 mm. Dĺžka rúry l je 5 m. Maximálna prevádzková teplota je 75 C, teplota okolia počas montáže je 15 C. 1. výpočet predĺženia l Z grafu na strane 70 odčítame pre dĺžku 5 m a rozdiel teplôt 75 C 15 C = 60 C (60 K), predĺženie l = 6,5 mm. Príklad výpočtu vzdialenosti úchytky A 2. výpočet vzdialenosti A V hornej tabuľke na strane 75 ( dĺžka ramena A ) prejdeme na riadok pre vonkajší priemer rúry 22 mm. Pretože predĺženie je viac než 5 mm, musíme zisťovať v stĺpci do 10 mm. Minimálna dĺžka ramena A je 910 mm. Úchytka musí byť vzdialená od ramena A = 910 mm. Výpočet kompenzátora U (dilatačný oblúk) ja rovnako závislí na predĺžení rúry l a na priemere rúry. Vlastnoručne vyrobené kompenzátory U sa vytvárajú, ako je znázornené na strane 75 dole, podľa charakteristického rozmeru R. Pevný bod Príklad Na obrázku je znázornené stúpacie potrubie pre teplú pitnú vodu (vonkajší priemer rúry 35 mm) vedúce cez 4 pochodia. Vzdialenosť pevných bodov je 10 m. Maximálna prevádzková teplota je 60 C. Teplota okolia počas montáže 20 C. Kompenzátor U 1. stanovenie zmeny dĺžky V grafe na strane 70 odčítame pre dĺžku 10 m a rozdiel teplôt 60 C 20 C = 40 C (40 K), predĺženie l = 7 mm. 2. dimenzovanie kompenzátora U V tabuľke str. 75 ( charakteristický rozmer R ) prejdeme na riadok pre vonkajší priemer 35 mm a odčítame pre hodnotu predĺženia l do 12 mm hodnotu R = 333 mm. Pevný bod Kompenzátor, ktorý je potrebné vyrobiť je znázornený na obrázku vedľa. Príklad pre výpočet kompenzátora U 74

77 Dĺžka ramena A v závislosti od priemeru rúry da a od predĺženia l Vonkajší priemer rúry d a v mm Predĺženie rúry l 5 mm 10 mm 15 mm 20 mm Minimálna dĺžka ramena A (mm) , , Charakteristický rozmer R kompenzátora U v závislosti od priemeru rúry a od predĺženia rúry l Vonkajší priemer rúry d a v mm Vypočítané predĺženie rúry l v (mm) Charakteristický rozmer kompenzátora R v mm , ,

78 4.9 Kombinácia medi a ocele vo vodovodných inštaláciách V niektorých prípadoch kombinujeme rozvody z medených rúr s rozvodmi s pozinkovaných oceľových rúr alebo s oceľovými ohrievačmi pitnej vody. Inštalácie je nutné vytvárať podľa tzv. pravidla smeru prúdenia, ktoré hovorí: Meď v smere prúdenia vody nasleduje až po oceli. Meď Pre inštalatéra je veľmi dôležité dodržanie tohto pravidla. Ak sa nedodrží a poškodia sa oceľové súčasti potrubia, zodpovednosť ostáva na inštalatérskej firme, aj keby poškodenie vzniklo z iných dôvodov. Firma by musela dokázať existenciu iných dôvodov poškodenia, čo je veľmi zložité a nákladné. V každom prípade by mala problémy so zákazníkmi, súdmi a poisťovňami. Potrubie pre rozvody pitnej vody z pozinkovanej ocele nachádzame pri modernizácií starých objektov. Tu pri opravách, rozšíreniach alebo sanáciách rozvodov je potrebné dodržať pravidlo smeru prúdenia. Pri novostavbách k takejto situácií bežne nedochádza, pretože celý potrubný rozvod sa účelovo vytvára z medených rúr. Oceľ Správne: meď je v smere prúdenia až po oceli Kombinácia meď zušľachtená oceľ Kombinácia meď zušľachtená oceľ je možná bez akéhokoľvek dodržovania pravidla smeru prúdenia. Ak sa pri inštaláciách pitnej vody oceľ a meď skombinuje v zlom poradí, nepomôže ani zabudovanie deliaceho prvku (napr. z plastu alebo červeného bronzu). Pravidlo smeru prúdenia je nutné vždy dodržať. Pravidlo smeru prúdenia pri pitnej vode (studenej i teplej) platí preto, lebo voda obsahuje priveľa kyslíka. Ten môže uvoľňovať ióny medi, ktoré potom spôsobujú koróziu oceľového a pozinkovaného potrubia. Meď Oceľ Nesprávne: oceľ je v smere prúdenia až po medi 76

79 Oceľové ohrievače a zásobníky pitnej vody sa používajú v mnohých inštaláciách a pri dodržiavaní určitých zásad ich bez problémov môžeme kombinovať s potrubnými sieťami z medených rúr. Predovšetkým je potrebné rozlišovať medzi systémami bez cirkulačného potrubia a s cirkulačným potrubím( v cirkulačnom potrubí ohriata voda pomocou čerpadla cirkuluje, aby užívateľ dostal pri vypúšťaní ihneď teplú vodu). Potrubie pre teplú pitnú vodu V systémoch s cirkulačným potrubím nie je možné dodržať pravidlo smeru prúdenia. Preto je nutné oceľový ohrievač pitnej vody špeciálne chrániť. Ohrievače pitnej vody výrobcovia chránia rôznymi spôsobmi a to ochrannými vrstvami, smaltovaním alebo vrstvou plastu. Navyše sú často chránené tzv. obetnými anódami. Menej zušľachtený kov, ako oceľ (napr. horčík) je zavedený do ohrievača pitnej vody. Tento kov obetujeme za oceľ, t.j. je miesto nej zničený. Obetné anódy je potrebné pravidelne udržiavať a na konci ich životnosti vymeniť. U takto chránených oceľových ohrievačov pitnej vody môže byť prívodné potrubie z medených rúr. Ohrievače pitnej vody z koróziu vzdorných materiálov (napr. zušľachtená oceľ) nevyžadujú pre spojenie s medenou rúrou žiadnu špeciálnu ochranu. Oceľový ohrievač pitnej vody Prípojka studenej vody z pozinkovanej oceľovej rúry Pripojenie ohrievača pitnej vody. Prívod vody pozinkovaným potrubím. Ohrievač nepotrebuje ochranu vnútorného povrchu Potrubie pre teplú pitnú vodu Obetná anóda Oceľový ohrievač pitnej vody s ochranou proti korózií Cirkulačné potrubie z medenej rúry Cirkulačné čerpadlo Prípojka studenej vody z medenej rúry Pripojenie ohrievača pitnej vody (s cirkulačným potrubím). Ohrievač chráni obetná anóda 77

80 4.10 Kombinácia medi a ocele v inštaláciách pre vykurovanie Teplovodné vykurovacie zariadenia sa v súčasnosti takmer výhradne zhotovujú ako uzavreté systémy. Vo vykurovacom zariadení cirkuluje tá istá voda a zariadenie je chránené voči vnikaniu vzduchu. Kyslík nachádzajúci sa na začiatku vo vode, je po uvedení do prevádzky vypudený ohrevom vody. Chemické reakcie vedúce k zničeniu menej zušľachteného materiálu (ocele) nemôžu nastať. Preto pri teplovodnom vykurovaní nie je potrebné rešpektovať pravidlo smeru prúdenia. Medené rúry a oceľové vykurovacie telesá môžeme kombinovať bez problémov. Pri uzavretých vykurovacích systémoch nie je nutné dodržanie pravidla smeru prúdenia. Medené rúry a oceľové radiátory môžeme v uzavretých vykurovacích systémoch kombinovať bez problémov Voda sa počas ohrievania rozpína a počas ochladzovania opäť zmršťuje. Aby bolo možné tieto zmeny zachytiť, montujú sa do vykurovacích zariadení expanzné nádoby. Aby nedochádzalo k prieniku nového kyslíka zo vzduchu, je expanzná nádoba odtienená voči vzduchu. Ako expanzné nádoby sa používajú pri väčšine vykurovacích zariadení uzavreté membránové expanzné nádoby. Tie najčastejšie obsahujú dusíkovú náplň. Vzdušný kyslík sa nesmie dostať do vykurovacej vody. Teplonosné médium studené Membrána Teplonosné médium teplé Dusíková náplň Membránové expanzné nádoby je vždy potrebné dimenzovať dostatočne veľké. Bez pôsobenia tepla Pod maximálnym tlakom pri najvyššej teplote teplonosného média Spôsob fungovania membránovej expanznej nádoby Pre styk hliníkových súčiastok (vykurovacie telesa atd.) s horúcou vodou nie je kritická súčasná prítomnosť medi a medených materiálov iba vtedy, ak do vykurovacej vody nemôže prakticky preniknúť kyslík. Nie len s ohľadom na tento prípad je nutné použitie plastov pri vykurovaní hodnotiť skôr kriticky, pretože kyslík môže cez plasty difundovať a prenikať do vykurovacej vody. Neustála prítomnosť kyslíka vo vykurovacej vode vedie aj k plošnej korózií oceľových častí. Dochádza tým k zvýšenému uvoľňovaniu produktov korózie a následne napríklad k zanášaniu zariadení alebo potrubia podlahového vykurovania. Pri veľkých starších zariadeniach môžeme nájsť oceľové expanzné nádoby. Sú to oceľové nádrže otvorené smerom hore s potrubím napojeným na vykurovaciu sieť, v ktorých sa hladina vody mení podľa teploty vykurovacej vody. Tieto expanzné nádrže musia byť umiestnené v najvyššom bode vykurovacieho systému. Nádoba sa umiestňuje na stojato, aby dotyková plocha vody a vzduchu ostala malá. vtedy do vykurovacej vody prakticky nepreniká nový kyslík. Pri otvorených expanzných nádobách je nutné veľmi presne nastaviť obežné čerpadlo. Ak je tlak obežného čerpadla príliš vysoký, môže dochádzať k neustálemu prúdeniu v expanznej nádobe a tým k nepretržitému prijímaniu kyslíka zo vzduchu. 78

81 4.11 Použitie medených rúr v solárnej technike Pre inštalácie slnečných kolektorov sa dnes používa meď alebo vlnovce zo zušľachtenej ocele. Pri inštalácií je nutné zohľadniť tieto skutočnosti: Solárne kolektory dosahujú kľudové teploty až 200 C (ploché kolektory), resp. až 300 C (trubicové vákuové kolektory).kľudový stav je pri solárnych zariadeniach síce vzácny stav, ale niekedy normálny prevádzkový stav, napr. keď je zásobník počas horúceho letného dňa už napoludnie ohriaty na maximálnu teplotu. Vysoké teploty solárnych zariadení je nutné rešpektovať i v súvislosti s tepelnou rozťažnosťou potrubia. Potrubia sa tepelne izolujú rovnakou hrúbkou izolácie ako vykurovacie potrubia, izolačné materiály musia byť vhodné pre vyskytujúce sa teploty. Vzhľadom na prevádzkové teploty nad 110 C sa tieto potrubia nemôžu spájať mäkkým spájkovaním. Spôsob spájania sa volí tvrdé spájkovanie (Odporúčajú sa spájky s obsahom fosforu CP 105 alebo CP 203). Ďalej sa môžu použiť spoje so zverným krúžkom s tesniacimi prvkami, ktoré odolávajú vysoké teploty. Kvôli proti mrazovej ochrane je v zime počas prevádzky v solárnom okruhu zmes vody a glykolu. Doohrev vykurovacieho média Ohriata voda Zásobník Solárny regulátor Odvzdušňovač Studená pitná voda Kolektorové pole Bezpečnostný ventil Expanzná nádoba Rovnako ako pri vykurovacích zariadeniach sa aj pri solárnych zariadeniach k zachyteniu tepelnej rozťažnosti zmesi vody a glykolu používa membránová expanzná nádoba. Nemusí zachytávať iba tepelnú rozťažnosť teplonosného média, ale musí byť dimenzovaná pre prípad tvorenia pary pri kľudovej teplote. Tá sa môže pri neustálom slnečnom žiarení rozširovať nie len v kolektore, ale aj pozdĺž potrubia. Ak by bola nadimenzovaná iba malá expanzná nádoba, bezpečnostný ventil by sa otvoril a zariadenia by bolo potrebné opätovne naplniť. Expanzná nádoba sa preto nesmie voliť príliš malá. Spätnoväzobný Prietokomer Ventil Čerpadlo prvok Tlakomer Teplomer Teplotné čidlo Schéma zapojenie typického solárneho zariadenia (napr. pre rodinný dom). Regulátor uvádza do prevádzky čerpadlo, ak teplota na čidle F 1 je o cca 8 stupňov vyššia ako na čidle F 2, a vypína čerpadlo ak tento rozdiel klesne na cca 4 stupne. Čidlom F 3 môžeme obmedziť maximálnu teplotu zásobníka. Pomocou čidla Ftopd doohrev vykurovacieho média rozpozná, či je nutné doohrievať vykurovacie médium. Solárne kolektory a medené potrubia majú veľmi vysokú životnosť až niekoľko desaťročí. Okrem odbornej inštalácie je však nutné správne nadimenzovať veľkosť kolektorového poľa a zásobníka, ako aj spoľahlivý a správne nastavený regulátor. Inštaláciu solárnych zariadení vykonávajte svedomito a odborne. Nakoľko pri mnohých solárnych zariadeniach je zaradený doohrev vykurovacieho média automaticky riadený kotlom, užívateľ neskôr vôbec nespozoruje chybnú funkciu solárneho zariadenia. 79

82 Úlohy 1. Vypočítajte dĺžku rúry L ( na obrázku ) pre inštaláciu podľa metódy rozmeru Z. Vzdialenosť osí rúr je 2500 mm. Rozmery Z: oblúk: Z = 26,4 mm T-kus: Z = 15,0 mm 4. Prečo musia mať upevňovacie strmene vždy izolačnú vložku? Kvôli zvukovej izolácií Kvôli tepelnej rozťažnosti L =... mm 5. Uveďte k symbolom správne výrazy pevný bod resp. klzné vedenie!... Dĺžka rúry L Vzdialenosť osí M Na obrázku sú zakrúžkované niektoré miesta rozvodu teplej vody. Označte krížikom tie, ktoré predstavujú pevný bod! 2. Prečo sa teplovodné potrubia tepelne izolujú? Aby sa zabránilo tvorbe kondenzačnej vody Pretože je to povinné zo zákona Dochádza k zníženiu energetických strát a tým aj k úspore energie 3. Kedy dochádza pri potrubiach k tvorbe kondenzačnej vody? V zime Pri studenom povrchu rúry, teplom okolitom vzduchu a vysokej vlhkosti vzduchu Pri teplom povrchu rúry, teplom okolitom vzduchu a vysokej vlhkosti vzduchu 7. Od čo závisí veľkosť tepelnej rozťažnosti potrubia? Od materiálu (koeficient rozťažnosti) Od priemeru rúry Od dĺžky potrubia Od teplotného rozdielu (maximálna minimálna prevádzková teplota) 80

83 8. Rozvodné vykurovacie potrubie (medená rúra 42 1,5 mm) je vedené v pivnici o dĺžke viac ako 20 m. Maximálna prevádzková teplota je 75 C, teplota počas montáže je 15 C. (K odpovedi použite graf zo strany 70). Aký je teplotný rozdiel? Aké riziká vznikajú pri znázornenej inštalácií, ak dôjde k roztiahnutiu potrubia v smere šípky? Nehrozí žiadne nebezpečenstvo, oblúk rozťažnosť zachytí Príchytka sa môže vtrhnúť Môže dôjsť k tvorbe trhlín v rúre alebo tvarovke Aké je predĺženie rúry v mm? Zakreslite čiarkovanou čiarou, ako znázornený oblúk a odbočka zachytávajú tepelnú rozťažnosť: 11. Ktorá veta je správna? Dva pevné body môžu nasledovať za sebou Po jednom pevnom bode musí ďalší záves umožniť roztiahnutie 12. Pri ktorej vykurovacej inštalácií chyba možnosť roztiahnutia? 81

84 Úlohy 13. Aké opatrenia sa používajú pri rozvodných potrubiach, aby sme zachytili tepelnú rozťažnosť? Využitie radiátorov, ohrievačov a armatúr ako pevných bodov Dostatočná vzdialenosť príchytiek od oblúkov a odbočiek, takže tepelná rozťažnosť nespôsobí škody. 14. Aké opatrenia využívame u dlhých, rovných potrubí, aby sme zachytili tepelnú rozťažnosť? 17. Určite z tabuľky na str. 75 dĺžku ramena A pre nasledovné prípady: Ř 15 mm, roztiahnutie do 5 mm A =... Ř 18 mm, roztiahnutie do 10 mm A =... Ř 28 mm, roztiahnutie do 5 mm A =... Ř 54 mm, roztiahnutie do 10 mm A =... Ř 108 mm, roztiahnutie do 15 mm A =... Použitie U kompenzátorov alebo axiálnych kompenzátorov Umiestnenie pevných bodov na každom poschodí 15. Zákazník reklamuje škodu znázornenú na obrázku. Aká je jej príčina? 18. Určite správnu vzdialenosť A pre nasledovnú inštaláciu (teplotný rozdiel je 60 stupňov): Príliš teplá stena Teplé potrubie nebolo pod omietkou dostatočne dilatačne kompenzované A =... mm 16. Ktorý materiál sa najviac roztiahne pri ohriati? Meď Oceľ Plast 82

85 19. Aké predĺženie môže zachytiť U kompenzátor znázornený vpravo? (Použite tabuľku str. 75) Zistené zachytenie rozťažnosti l... mm 20. Aký prvok je možné použiť, aby sme vyrovnali tepelnú rozťažnosť u stúpajúceho potrubia, ak nemôžeme (kvôli veľkým rozmerom) použiť U kompenzátor? Označte krížikom dva náčrtky, pri ktorých sú pevné body a možnosti roztiahnutia rozmiestnené najlepšie: 83

86 Úlohy 22. Ako znie pravidlo smeru prúdenia? Prečo je potrebné chrániť oceľový ohrievač pitnej vody, ku ktorému je pripojené cirkulačné medené potrubie? V ktorých prípadoch je nutné vytvoriť inštaláciu podľa pravidla smeru prúdenia? Pri teplovodnom ústrednom kúrení Pri potrubí na studenú pitnú vodu Pri plynovodnej inštalácií Pri potrubí na teplú pitnú vodu 24. Rozvod pitnej vody je vytvorený z oceľových pozinkovaných rúr a z medených rúr. Do rámčekov vždy označte, ktoré časti sú z medených rúr (Cu) a ktoré sú z oceľových rúr (Oc), ak si myslíte, že inštalácia je vytvorená podľa pravidla smeru prúdenia (šípky udávajú smer toku). Aby sa nezničila medená rúra Aby sa nezničil oceľový ohrievač pitnej vody Aby sa dodržalo pravidlo smeru prúdenia 26. Aká je funkcia horčíkovej tyče v ohrievači pitnej vody? Dezinfikuje Zvyšuje kvalitu pitnej vody obohacovaním minerálmi Tvorí anódu 27. Uveďte dva prípady ochrannej vrstvy zásobníka na pitnú vodu Uveďte materiál, z ktorého sa môže skladať ohrievač pitnej vody, aby neboli nutné ochranné opatrenia, ak sa nedodrží pravidlo smeru prúdenia:... 84

87 29. Označte krížikom, v ktorej s nasledovných inštalácií (vždy oceľový ohrievač pitnej vody) je dodržané pravidlo smeru prúdenia? 30. Prečo je možné pri uzavretých vykurovacích zariadeniach bez problémov kombinovať oceľové radiátory a medené rúry? Pretože je dodržané pravidlo smeru prúdenia Pretože do vykurovacej vody sa nedostane nový kyslík 31. Aká je funkcia membránovej expanznej nádoby? Membránová expanzná nádoba tlmí hluk Membránová expanzná nádoba zachytáva rozťažnosť vody počas ohrievania Membránová expanzná nádoba zabraňuje vnikaniu nečistôt do vykurovacej vody 32. Popíšte, čo sa stane, ak zvolíme príliš malú expanznú nádobu u vykurovacieho alebo solárneho zariadenia:

88 Príloha 86

89 Užitoèné adresy Európsky inštitút medi ERI European Copper Institute Ltd Budapest, Képíró u. 9., Maïarsko tel.: Robert Pintér mobil: robert.pinter@copperalliance.hu Kontakt v SR Ing. Ján Téglaš SPŠS Fajnoro nábr. è Bratislava teglas@pobox.sk EIM je organizácia zaoberajúca sa sírením poznatkov o medi, o medených výrobkoch a o montážnej technológií. Na webových stránkach je možné získať informácie (v slovenèine) ku všetkým otázkam týkajúcich sa medi. Sú tu uvedené aj kontaktné adresy. Deutches Kupferinstitut Auskunfts- und Beratungsstelle für die Verwendung von Kupfer und Kupferlegierungen (Nemecký inštitút medi Informaèná a poradenská organizácia pre používanie medi). Bezplatné poradenstvo ku všetkým otázkam týkajúcich sa medi Am Bonneshof 5 D Düsseldorf Telefón: (02 11) Telefax: (02 11) info@kupferinstitut.de 87

90 Technické údaje Vlastnosti Hodnota Hustota 8,93 g/cm 3 Tepelná vodivosť pri 20 C W/(m K) Súčiniteľ rozťažnosti 0,017 mm/(m K) Teplota tavenia 1083 C Elektrická vodivosť pri 20 C m/ω mm 2 Materiálové vlastnosti bezkyslíkatej medi Spôsob spájkovania 1,2) Mäkké spájkovanie/ tvrdé spájkovanie Prevádzková teplota C Prevádzkový pretlak 2) v baroch pri vonkajšom priemere rúry (mm) 6 až až až Prípustné prevádzkové tlaky pre medené potrubia v závislosti od prevádzkovej teploty a spôsobu spájkovania s použitím tvaroviek STN EN ) Výber je závislý od oblasti použitia a platných predpisov 2) V prípadoch použitia väčších prevádzkových pretlakov a vyšších prevádzkových teplôt je potrebné prekonzultovať s výrobcom 88

91 Rozmerové rady medených rúr Dĺžky rovných rúr (priemer hrúbka steny v mm) Rúry v zvitkoch priemer hrúbka steny v mm) ** Menovitá svetlosť DN ***v mm Hmotnosť V kg/m Obsah V l/m ,140 0, ,196 0, ,252 0, * ,308 0, * ,391 0, * ,475 0, * ,587 0, ,5* 25 1,110 0, ,5 32 1,410 0, ,5 40 1,700 1, ,910 1, ,467 2,827 76, ,144 4,083 88, ,859 5, , ,374 8, ,904 12, ,085 18, ,118 35, ,144 53,502 Rozmery, hmotnosť a obsah vybratých medených rúr podľa STN EN 1057 Rozmery medených rúr podľa STN EN 1057 pre pitnú vodu a rozvody plynu * Polotvrdé medené rúry ** V zvitkoch iba mäkké medené rúry *** Z pohľadu prietoku (výpočty) sa ako rozmer potrubia alebo armatúry udáva taktiež menovitá svetlosť DN 89

92 Spájky a tavivá Skrátené oznaèenie spájky Staré oznaèenie Rozsah teploty tavenia ( C) Typ taviva Staré oznaèenia Interval pôsobenia 402 S-Sn97Cu S-Sn97Ag F-SW21 F-SW22 F-SW Mäkké spájky (pod¾a STN EN ISO 9453) a tavivá pod¾a (STN EN 29454) Skrátené oznaèenie spájky Staré oznaèenie Rozsah teploty tavenia ( C) Typ taviva Staré oznaèenia Interval pôsobenia CuP 179 L-CuP CuP 279 L-Ag2P Ag 134 L-Ag34Sn Ag 145 L-Ag45Sn Ag 244 L-Ag FH 10 F-SH C Tvrdé spájky (pod¾a STN EN ISO 17672) a tavivá (STN EN 1045) Spájkovanie Oblasť použitia Tvrdé Mäkké Zemný plyn + - Tekutý plyn + - Pitná voda d a 28 mm - + Pitná voda d a > 28 mm + + Teplovodné vykurovanie + + Teplovodné vykurovanie nad 110 C + - Vykurovací olej + - Podlahové vykurovanie + - Chladiarenské zariadenia + - Preh¾ad spôsobov spájkovania pod¾a platných predpisov 90

93 Predlženie medených rúr spôsobené ich ohrevom Predĺženie l [mm] Rozdiel teplôt T [K] ( C) l = α l T Dĺžka dilatujúcej rúry 91