Λύσεις — Κεφάλαιο 4: Κατασκευή δισωλήνιου συστήματος θέρμανσης (σελ. 121) – ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις — Κεφάλαιο 4: Κατασκευή δισωλήνιου συστήματος θέρμανσης

Ανοιχτές ερωτήσεις κατανόησης για τα συστήματα τροφοδοσίας σωμάτων (ομπρέλα/από κάτω), τα πλεονεκτήματα του χαλκοσωλήνα έναντι του χαλυβδοσωλήνα, τα μειονεκτήματα του δισωλήνιου συστήματος, τα εργαλεία κατασκευής με τα δύο υλικά σωλήνων και τη σημασία των διαστολών στον σχεδιασμό/κατασκευή της εγκατάστασης.

Τροφοδοσία «ομπρέλα» και «από κάτω»

Ερώτηση: Ποια είναι η διαφορά του συστήματος τροφοδοσίας “τύπου ομπρέλας” από το σύστημα τροφοδοσίας “από κάτω”;

Απάντηση:

• §4.5. «Το σύστημα αυτό συνήθως χρησιμοποιείται σε έτοιμες κατοικίες και κατά το οποίο από τις κεντρικές στήλες (κατακόρυφους σωλήνες) απομαστεύεται ζεστό νερό προσαγωγής και οδηγείται από το επάνω μέρος προς τα κάτω με τελική κατεύθυνση το θερμαντικό σώμα.»
• §4.6. «Με αυτό το σύστημα τροφοδοσίας θερμού νερού, οι σωλήνες προσαγωγής και επιστροφής οδηγούνται στο θερμαντικό σώμα από το κάτω άκρο του προς τα υψηλότερα σημεία και μπορούμε να πούμε ότι με το σύστημα αυτό έχουμε όσο το δυνατό λιγότερες ορατές σωληνώσεις, σε σχέση με το σύστημα τροφοδοσίας από “επάνω”.»

Σύνοψη: (ενδεικτική) Στην τροφοδοσία «τύπου ομπρέλας» (από πάνω) το ζεστό νερό απομαστεύεται από τις κεντρικές στήλες και οδηγείται από το επάνω μέρος προς τα κάτω, με τελική κατεύθυνση το θερμαντικό σώμα· οι μεγάλης διαμέτρου σωληνώσεις βρίσκονται στο επάνω μέρος της εγκατάστασης, ενώ στα σώματα καταλήγουν σωλήνες μικρότερης διατομής. Στην τροφοδοσία «από κάτω», αντίθετα, οι σωλήνες προσαγωγής και επιστροφής οδηγούνται στο σώμα από το κάτω άκρο του προς τα υψηλότερα σημεία, με αποτέλεσμα λιγότερες ορατές σωληνώσεις και μεγαλύτερη οικονομία υλικού, αλλά πιο αργή τροφοδοσία θερμού νερού σε σχέση με το σύστημα «ομπρέλα». Επιπλέον, η τροφοδοσία από κάτω θερμαίνει ταχύτερα τους χαμηλότερους ορόφους, ενώ στο σύστημα «ομπρέλα» τροφοδοτούνται πιο γρήγορα οι πιο απομακρυσμένοι, επάνω όροφοι.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Από πάνω: το νερό κατεβαίνει από την κεντρική στήλη στο σώμα, μεγάλες διάμετροι πάνω. Από κάτω: το νερό ανεβαίνει στο σώμα, λιγότερο ορατές σωληνώσεις αλλά πιο αργή τροφοδοσία, ταχύτερη θέρμανση χαμηλών ορόφων

Ο χαλκοσωλήνας έναντι του χαλυβδοσωλήνα

Ερώτηση: Γιατί ο χαλκοσωλήνας είναι πιο διαδεδομένος από τον χαλυβδοσωλήνα;

Απάντηση:

• Άσκηση 1η, §1.α. «Ο χαλκοσωλήνας σε μικρές και μεσαίες εγκαταστάσεις έχει εκτοπίσει τους χαλυβδοσωλήνες, γιατί παρουσιάζει αρκετά πλεονεκτήματα» (πλήρως ανακυκλούμενο, αξιόπιστο, σκληρό, ανθεκτικό σε υψηλές θερμοκρασίες/πιέσεις, μεγάλη αντίσταση στη φωτιά, χαμηλή τραχύτητα).
• Άσκηση 3η. «Το κόστος κατασκευής [με χαλυβδοσωλήνα] είναι σαφώς μεγαλύτερο, ο χρόνος επίσης μεγαλύτερος, ενώ η διάρκεια ζωής του δικτύου είναι μικρότερη, λόγω διαβρώσεων που υφίσταται.»

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο χαλκοσωλήνας είναι πιο διαδεδομένος από τον χαλυβδοσωλήνα γιατί, σε μικρές και μεσαίες εγκαταστάσεις, τον έχει εκτοπίσει χάρη σε σειρά πλεονεκτημάτων: είναι πλήρως ανακυκλούμενο υλικό, πολύ αξιόπιστο και ασφαλές για πολλά χρόνια, σκληρό (κατάλληλο εξίσου για οριζόντια και κατακόρυφα δίκτυα), αντέχει σε μεγάλες θερμοκρασίες χωρίς προβλήματα αποσύνθεσης λόγω γήρανσης, διατηρεί τις ιδιότητές του σε ένα πολύ ευρύ φάσμα θερμοκρασιών (-196°C έως 205°C), παρουσιάζει μεγάλη αντίσταση στη φωτιά χωρίς να παράγει τοξικά αέρια, αντέχει σε υψηλές πιέσεις/θερμοκρασίες με μεγάλη ασφάλεια και έχει χαμηλή τραχύτητα (άρα υψηλότερη ταχύτητα ροής του νερού). Αντίθετα, ο χαλυβδοσωλήνας έχει μεγαλύτερο κόστος και χρόνο κατασκευής, ενώ η διάρκεια ζωής του δικτύου είναι μικρότερη λόγω των διαβρώσεων που υφίσταται ο χάλυβας. Μοναδικά μειονεκτήματα του χαλκού είναι η υψηλή τιμή του ανά τρέχον μέτρο και η ηλεκτρολυτική του ευαισθησία, που δεν αναιρούν όμως το τεχνικό του πλεονέκτημα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Ο χαλκός είναι ανθεκτικός, ασφαλής, ανακυκλούμενος και οικονομικός σε χρόνο/κόστος κατασκευής, ενώ ο χάλυβας κοστίζει περισσότερο, διαρκεί λιγότερο και διαβρώνεται

Μειονεκτήματα δισωλήνιου έναντι μονοσωλήνιου

Ερώτηση: Ποια τα μειονεκτήματα του δισωλήνιου συστήματος, σε σχέση με το μονοσωλήνιο;

Απάντηση:

• §4.3. «Υπάρχει δυσκολία στη δυνατότητα αυτονομίας των χώρων και άρα εξοικονόμηση ενέργειας. […] Έχουμε μεγαλύτερες διαμέτρους στις σωληνώσεις. […] Υπάρχουν πολλές σωληνώσεις που είναι ορατές και δημιουργούν πρόβλημα αισθητικής. Έχουμε αυξημένο κίνδυνο διαρροών λόγω πολλών ενώσεων. Το κόστος της εγκατάστασης είναι μεγάλο κ.λπ.»

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το δισωλήνιο σύστημα, σε σχέση με το μονοσωλήνιο, παρουσιάζει αρκετά μειονεκτήματα: δυσκολεύεται η εφαρμογή αυτονομίας στους χώρους (και άρα η εξοικονόμηση ενέργειας), υπάρχει πρόβλημα στην τροφοδοσία απομακρυσμένων καθ' ύψος σωμάτων λόγω της μικρής ταχύτητας του νερού, οι σωληνώσεις έχουν μεγαλύτερες διαμέτρους, η τοποθέτηση των σωμάτων περιορίζεται από τις κεντρικές στήλες και τη διαμόρφωση των χώρων, οι σωληνώσεις είναι πολλές και ορατές (πρόβλημα αισθητικής, αφού είναι επιφανειακές, ενώ στο μονοσωλήνιο οι κλάδοι τοποθετούνται μέσα στο δάπεδο), ο κίνδυνος διαρροών είναι αυξημένος λόγω των πολλών ενώσεων, και το συνολικό κόστος εγκατάστασης είναι μεγαλύτερο. Το μονοσωλήνιο, αντίθετα, δέχεται ευκολότερα αυτονομία και έχει λιγότερο εμφανή δίκτυα, γι' αυτό και προτιμάται σε νεοανεγειρόμενες οικοδομές.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Δυσκολία αυτονομίας, μεγαλύτερες διάμετροι, πολλές ορατές σωληνώσεις, αυξημένος κίνδυνος διαρροών, μεγαλύτερο κόστος — το μονοσωλήνιο δέχεται ευκολότερα αυτονομία και έχει λιγότερο ορατό δίκτυο

Εργαλεία κατασκευής με χαλκοσωλήνα

Ερώτηση: Ποια είναι τα κυριότερα εργαλεία για την κατασκευή ενός συστήματος με χαλκοσωλήνα;

Απάντηση:

• Άσκηση 1η, §1.β «ΕΡΓΑΛΕΙΑ». «Φλόγιστρο. […] Κόφτης χαλκού. Αλφάδι. Κουρμπαδόρος σωλήνων.»

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα κυριότερα εργαλεία για την κατασκευή ενός συστήματος με χαλκοσωλήνα είναι το φλόγιστρο (για τη συγκόλληση των εξαρτημάτων), ο κόφτης χαλκού (για την κοπή του σωλήνα χωρίς παραμορφώσεις/ρινίσματα στα χείλη), το αλφάδι (για τη σωστή, οριζόντια/κατακόρυφη τοποθέτηση των σωληνώσεων και την κατάλληλη κλίση) και ο κουρμπαδόρος σωλήνων (για την κάμψη του χαλκοσωλήνα, κυρίως στους σκληρότερους τύπους F37, καθώς οι μαλακότεροι τύπου F22 μπορούν να καμφθούν και με το χέρι).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Φλόγιστρο (συγκόλληση), κόφτης χαλκού (κοπή), αλφάδι (ευθυγράμμιση/κλίση), κουρμπαδόρος σωλήνων (κάμψη)

Εργαλεία κατασκευής με χαλυβδοσωλήνα

Ερώτηση: Ποια είναι τα κυριότερα εργαλεία για την κατασκευή ενός συστήματος με χαλυβδοσωλήνα;

Απάντηση:

• Άσκηση 3η, «ΕΡΓΑΛΕΙΑ». «Βιδολόγος. Κουρμπαδόρος. Σωληνοκάβουρες. Κόφτης σωλήνων. Αλφάδι. Μέτρο.»

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα κυριότερα εργαλεία για την κατασκευή ενός συστήματος με χαλυβδοσωλήνα είναι ο βιδολόγος (για τη δημιουργία σπειρώματος στα σημεία σύνδεσης), ο κουρμπαδόρος (για την κάμψη του σωλήνα), ο σωληνοκάβουρας (για το κράτημα/σύσφιξη του σωλήνα κατά τη σύνδεση εξαρτημάτων), ο κόφτης σωλήνων (για την κοπή στις κατάλληλες διαστάσεις), το αλφάδι (για τη σωστή τοποθέτηση/κλίση των σωληνώσεων) και το μέτρο (για την ακριβή μέτρηση των αποστάσεων και των διαστάσεων σύνδεσης).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Βιδολόγος (σπείρωμα), κουρμπαδόρος (κάμψη), σωληνοκάβουρας, κόφτης σωλήνων, αλφάδι, μέτρο

Σημασία των διαστολών στον σχεδιασμό/κατασκευή

Ερώτηση: Έχουν σημασία οι διαστολές των υλικών στο σχεδιασμό και στην κατασκευή μιας εγκατάστασης;

Απάντηση:

• Άσκηση 3η, «Στήριξη των σωλήνων». «Πρέπει να προσεχθεί ώστε οι σωλήνες να μπορούν να κινούνται σχετικά ελεύθερα λόγω των διαστολών. Σωλήνες μικρών διαμέτρων συγκρατούνται με διμερή κολιέ στήριξης, ενώ μεγαλύτεροι σωλήνες συχνά αιωρούνται με ειδικά στηρίγματα. Για πολύ μεγάλους σωλήνες (μεγάλων διαμέτρων), εφαρμόζεται η έδρασή τους επάνω σε ολισθαίνουσες ράγες ή κυλίνδρους.»

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ναι, οι διαστολές των υλικών έχουν πολύ μεγάλη σημασία στον σχεδιασμό και στην κατασκευή μιας εγκατάστασης θέρμανσης, γιατί οι σωλήνες επιμηκύνονται και συστέλλονται συνεχώς, ανάλογα με τη θερμοκρασία του νερού που κυκλοφορεί μέσα τους. Γι' αυτό πρέπει να προβλέπεται η δυνατότητα σχετικά ελεύθερης κίνησης των σωλήνων: οι μικρών διαμέτρων συγκρατούνται με διμερή κολιέ στήριξης, οι μεγαλύτεροι αιωρούνται με ειδικά στηρίγματα, ενώ οι πολύ μεγάλης διαμέτρου εδράζονται πάνω σε ολισθαίνουσες ράγες ή κυλίνδρους, ώστε να επιτρέπεται η αξονική τους μετακίνηση. Αν οι στηρίξεις δεν επιτρέπουν αυτή την κίνηση, αναπτύσσονται στα στηρίγματα και στις συνδέσεις δυνάμεις και ροπές ικανές να προκαλέσουν βλάβες, διαρροές ή ακόμη και σπάσιμο του δικτύου· γι' αυτό, στην κατασκευή, πρέπει να λαμβάνονται πολύ σοβαρά υπόψη και τα μεγέθη των ειδικών συνδετικών εξαρτημάτων για τη σωστή μέτρηση των αποστάσεων.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Ναι — απαιτούνται κατάλληλα στηρίγματα/έδρανα ολίσθησης-κύλισης ώστε οι σωλήνες να κινούνται ελεύθερα, αλλιώς αναπτύσσονται επικίνδυνες δυνάμεις που μπορούν να σπάσουν το δίκτυο