Bariera de oxigen - de ce este importantă la țevile de încălzire

Când vorbim despre alegerea țevii pentru încălzire, majoritatea oamenilor se concentrează în primul rând pe diametru, material și preț pe metru. O proprietate mai puțin evidentă, dar tot atât de importantă pe termen lung, este bariera de oxigen – o strat în peretele țevii care împiedică pătrunderea oxigenului atmosferic în circuitul închis de încălzire. În timp ce această proprietate nu are nicio importanță în cazul distribuției apei potabile, în cazul țevii de încălzire, aceasta determină cât de mult va dura centrala termică, pompa de circulație, radiatoarele și chiar rețeaua de distribuție fără probleme de coroziune.

Această lucrare explică exact ce este bariera de oxigen, cum funcționează, de ce este practic esențială în cazul circuitelor închise de încălzire și cum se manifestă absența ei. În plus, vom vedea cum bariera de oxigen este legată de alegerea materialului țevii (PEX-AL-PEX față de țeavă de cupru față de țeavă de oțel), de diametrul rețelei, de modul în care țeava este dusă în clădire și de modul în care diferitele secțiuni sunt unite și izolate. Scopul este ca, după ce o citiți, să vă puteți face singuri o evaluare dacă țeava pe care intenționați să o folosiți (sau pe care o aveți deja în casă) este potrivită pentru circuitul de încălzire sau dacă riscă să aducă probleme care se vor manifesta plin complet abia după câțiva ani.

Dacă rezolvați o reparație completă a rețelei, vă recomandăm să citiți și prezentarea generală Cum alegi țeava pentru apă și încălzire – această lucrare se concentrează în profunzime tocmai pe subiectul barierei de oxigen, care este adesea subestimată sau nici măcar percepută ca un criteriu separat de alegere de către firmele de montaj sau clienți.

Ce este țeava pentru apă și încălzire și de ce depinde alegerea ei

Țeava pentru apă și încălzire distribuie apă caldă sau rece între sursă (centrală termică, contor de apă) și diferitele puncte de consum – radiatoare, dușuri, cercuri de încălzire în pardoseală. La prima vedere, este un element simplu al instalației, dar, de fapt, alegerea materialului și a diametrului țevii influențează mai multe parametri importanți în același timp: durata de viață a întregii rețele, pierderile de presiune în timpul curgerii apei, ușurința și viteza montajului și, în ultimul rând, costul total al instalației.

În cazul distribuției apei reci sau calde menajere, se abordează în primul rând aspectele igienice, rezistența la presiunea apei în rețea și durata de viață. În cazul țevii de încălzire, adică a rețelei care este parte a unui circuit închis între centrală și corpurile de încălzire, apare o cerință suplimentară, extrem de importantă – protecția împotriva pătrunderii oxigenului atmosferic în apa care circulă în sistem pe termen lung, fără a fi înlocuită. Exact această cerință este motivul pentru care țeava destinată exclusiv distribuției apei potabile nu poate fi folosită automat și pentru circuitul de încălzire, chiar dacă are același diametru și preț similar.

Oxigenul – dușmanul tăcut al sistemului de încălzire

Circuitul închis de încălzire funcționează pe principiul că apa (sau amestecul de apă și lichid antigel) introdusă o dată în sistem circulă pe termen lung – ideal, ani întregi, fără a necesita o completare semnificativă. Aceasta este o diferență fundamentală față de distribuția apei potabile, unde apa curge neîntrerupt și este înlocuită treptat. Exact din acest motiv, în cazul circuitului de încălzire, este mult mai sensibilă întrebarea ce se introduce în apă în sistem treptat din exterior.

Oxigenul atmosferic este unul dintre cei mai importanți declanșatori ai coroziunii materialelor metalice cu care apa intră în contact în sistem – corpul de oțel al centralei termice, pompa de circulație, radiatoarele de oțel și vechile rețele de oțel. Dacă oxigenul pătrunde treptat în apă prin peretele țevii (chiar dacă țeava pare vizual perfectă, fără nicio fereastră), în circuitul închis se acumulează treptat și declanșează un proces de coroziune pe toate componentele metalice cu care apa intră în contact. Acest proces nu este deloc dramatic sau imediat vizibil – decurge lent, luni sau ani, ceea ce este exact motivul pentru care efectele sunt adesea atribuite altor cauze (învechirea centralei, uzura pompei) în loc de cauza reală, adică țeava fără barieră de oxigen.

Bariera de oxigen este deci o proprietate care nu se manifestă deloc vizual la țeavă în timpul unei inspecții obișnuite sau în timpul montajului – diferența dintre țeava cu barieră și fără barieră nu este vizibilă cu ochiul liber, se manifestă abia după câțiva ani prin starea generală a sistemului. Acesta este motivul principal pentru care este important să cunoașteți și să verificați această proprietate înainte de achiziție, nu abia atunci când apar primele semne de coroziune.

Cum funcționează bariera de oxigen în practică

Bariera de oxigen este un strat în construcția peretelui țevii care împiedică difuzia (pătrunderea treptată) oxigenului atmosferic prin materialul țevii în apa care curge prin ea. Cea mai frecvent întâlnită este în două forme, în funcție de materialul de bază din care este făcută țeava.

În cazul țevii multistrat PEX-AL-PEX, bariera de oxigen este chiar stratul de aluminiu care face parte din construcția peretelui țevii – se află între stratul interior și cel exterior de plastic. Aluminiul este, în esență, impermeabil pentru gaze, așa că, dacă acest strat central este prezent și neafectat (de exemplu, neașezat sau nețăiat), oprește în mod fiabil difuzia oxigenului în apa din interiorul țevii. Același strat de aluminiu are și o altă proprietate utilă – oferă țevii o memorie de formă, datorită căreia țeava, după îndoirea în forma dorită, păstrează această curbă fără a necesita o fixare suplimentară pe toată lungimea.

În cazul țevii din material PE-RT (polietilenă rezistentă la căldură, fără strat de aluminiu), bariera de oxigen se rezolvă altfel – se adaugă un strat special EVOH (etilen-vinil-alcool), care are aceeași funcție ca și aluminiul la țeava PEX-AL-PEX, adică împiedică pătrunderea oxigenului, dar fără un strat metalic în construcția peretelui. Acest tip de țeavă este folosit frecvent în cazul încălzirii în pardoseală, unde se pun metri lungi de țeavă în bucle în pardoseală și flexibilitatea fără strat de aluminiu este un avantaj.

Comun pentru ambele soluții este principiul – în secțiunea transversală a peretelui țevii trebuie să existe un strat (metal sau plastic special) care funcționează ca o barieră pentru gaze. Fără un astfel de strat, peretele țevii (de exemplu, la o țeavă obișnuită, mai ieftină PEX fără strat suplimentar) este parțial permeabil pentru oxigen, chiar dacă pare la fel ca și țeava cu barieră.

Bariera de oxigen în peretele țevii împiedică pătrunderea oxigenului atmosferic în apa din circuit.

PEX-AL-PEX, țeavă de cupru și țeavă de oțel – care are barieră de oxigen

La alegerea între diferitele materiale de țeavă, bariera de oxigen este doar unul dintre mai mulți factori, dar în cazul circuitului de încălzire este unul dintre cele mai importante. O comparație detaliată a tuturor caracteristicilor o găsiți în articolul separat PEX-AL-PEX față de țeavă de cupru față de țeavă de oțel, aici ne vom concentra în mod specific asupra modului în care fiecare material se comportă în ceea ce privește protecția împotriva oxigenului.

Țeava PEX-AL-PEX (multistrat plastic-aluminiu) are bariera de oxigen integrată în construcția sa datorită stratului central de aluminiu, așa cum a fost descris mai sus. Este deci un material care este fiabil protejat pe întreaga suprafață împotriva difuziei oxigenului, ceea ce este și unul dintre principalele motive pentru care este folosit frecvent în circuitul de încălzire și în încălzirea în pardoseală.

Țeava de cupru este un material tradițional, foarte rezistent – suportă temperaturi și presiuni mai mari decât alternativele din plastic și are o istorie lungă de utilizare în sistemele de încălzire. Cuprul în sine nu este predispus la coroziune în modul în care este oțelul expus la oxigen, dar alte componente metalice din același circuit (corpul de oțel al centralei termice, pompa de circulație, radiatoarele de oțel) sunt expuse coroziunii cauzate de oxigen chiar dacă țeava este de cupru. În plus, țeava de cupru este mai scumpă decât alternativele din plastic și montajul său (sudura) necesită mai multă abilitate și lucru cu flacără deschisă, ceea ce prelungesc și scumpe instalația față de soluțiile cu țevi presate sau filetate.

Țeava de oțel este folosită astăzi doar excepțional în instalațiile noi de încălzire – o vei găsi mai ales în rețelele vechi sau în aplicațiile industriale. Principalul ei dezavantaj este că este predispusă la coroziune internă dacă apa din sistem nu este corect tratată (chimic) – în combinație cu prezența oxigenului în circuit (de exemplu, din cauza lipsei de barieră pe alte părți ale rețelei din alt material), procesul de coroziune se accelerează. În cazul reparației unui sistem vechi de încălzire cu țeavă de oțel originală, alegerea unei țevi noi cu barieră de oxigen este și mai importantă – protejează restul componentelor de oțel din sistem, care rămân în instalație.

Compararea celor trei materiale de țevă cele mai utilizate în ceea ce privește bariera de oxigen.

Pentru o instalație modernă de încălzire (radiatoare și încălzire în pardoseală), alegerea cea mai frecventă și recomandată este țeava plastic-aluminiu PEX-AL-PEX cu barieră de oxigen – combină montaj simplu și rapid, memorie de formă după îndoire și o protecție fiabilă a apei din circuit împotriva oxigenului.

	Țeavă PEX-AL-PEX 16 x 2 pentru încălzire, încălzire în pardoseală și apă Țeavă multistrat plastic-aluminiu cu barieră de oxigen, diametru 16 mm – utilizare universală pentru apă și încălzire, alegerea obișnuită pentru cercurile individuale de încălzire în pardoseală. Preț: 0,66 €/m
	Țeavă PEX-AL-PEX 26 x 3 pentru încălzire, încălzire în pardoseală și apă Același tip de construcție cu barieră de oxigen, diametru mai mare 26 mm – potrivit pentru rețelele principale de ridicare și secțiuni cu debit mare de apă. Preț: 1,62 €/m

Ce diametru de țeavă alegeți în cazul barierei de oxigen

Prețul crește odată cu diametrul țevii – ambele dimensiuni au aceeași barieră de oxigen.

Diametrul țevii este un subiect separat în ceea ce privește bariera de oxigen – bariera de oxigen protejează apa împotriva pătrunderii oxigenului indiferent de diametrul țevii, dar în practică, cei doi parametri se abordează împreună. Diametrul țevii se alege în funcție de debitul necesar și de lungimea rețelei. În cazul încălzirii în pardoseală și al circuitelor individuale se folosește obișnuit 16 mm, iar în cazul rețelelor principale de ridicare sau al secțiunilor mai lungi cu debit mare se alege 20-26 mm sau mai mare.

O țeavă prea îngustă față de debitul necesar duce la pierderi de presiune mari și zgomote în timpul curgerii apei – pompa de circulație trebuie să lucreze cu mai multă rezistență, ceea ce se manifestă și asupra duratei de viață și consumului de energie. O țeavă prea lărgită, pe de altă parte, scumpe inutil instalația (mai mult material, fitinguri mai mari) și încetinește încălzirea apei calde în rețea, deoarece volumul de apă care trebuie încălzit la fiecare pornire a circulației este mai mare.

În practică, în cazul proiectării unui circuit de încălzire, se combină diametrul mai mic (16 mm) pentru circuitele individuale de încălzire în pardoseală sau pentru secțiuni scurte către radiatoare cu diametrul mai mare (26 mm și mai mare) pentru rețelele principale, prin care apa curge către mai multe cercuri simultan. Ambele diametre pot (și ar trebui) să aibă aceeași barieră de oxigen – nu este vorba de o alternativă „sau diametru, sau barieră“, ci de două parametri care se abordează simultan. Un ghid detaliat pentru calculul și alegerea diametrului potrivit îl găsiți în articolul Ce diametru de țeavă aveți nevoie.

Distribuția sub perete față de distribuția deasupra peretului și de ce este bariera de oxigen la fel de importantă în ambele cazuri

Modul în care este dusă țeava în clădire este o decizie care se ia independent de alegerea barierei de oxigen, dar în combinație cu aceasta influențează în mod semnificativ cât de mult se va manifesta o eventuală lipsă de barieră în cazul apariției unui problemă. Distribuția sub perete este țeava îngropată în perete sau în pardoseală sub tencuiala sau stratul de beton – arată estetic curat, deoarece după finalizarea clădirii nu este vizibilă nicio țeavă sau nicio conexiune, dar în caz de problemă (de exemplu, o scurgere), necesită demolarea peretului sau a pardoselii pentru reparație.

Exact în cazul distribuției sub perete este bariera de oxigen și mai importantă – dacă țeava fără barieră ar cauza treptat coroziunea centralei termice, pompei sau a radiatoarelor, reparația ar fi făcută la aceste componente vizibile și ușor accesibile, dar țeava sub perete rămâne îngropată în clădire ani întregi fără o inspecție simplă. Investiția în țeavă cu barieră de oxigen este astfel, în cazul distribuției sub perete, o ocazie unică de a face o alegere corectă – înlocuirea țevii îngropate este mult mai costisitoare și complicată decât în cazul unei soluții deasupra peretului.

Distribuția deasupra peretului este, pe de altă parte, vizibilă, dusă de-a lungul suprafeței peretului, adesea în șine sau deschis. Montajul și reparația sunt mai simple, deoarece aveți acces direct la țeavă în orice moment, dar estetic este o soluție mai puțin plăcută, așa că se folosește în special în spațiile tehnice precum încăperea centralei termice, subsol sau garaj. În cazul distribuției deasupra peretului, bariera de oxigen protejează tot sistemul în mod egal – accesul mai ușor la țeavă rezolvă doar problema comodității unei eventuale reparații, nu protecția centralei termice, a pompei și a radiatoarelor împotriva coroziunii cauzate de oxigen. Mai multe informații despre alegerea între cele două metode le găsiți în articolul Distribuția sub perete față de distribuția deasupra peretului.

Metode de conectare a țevii cu barieră de oxigen

Modul în care sunt unite diferitele secțiuni de țeavă este o altă decizie practică în timpul montajului, care este legată direct și de modul în care veți lucra cu sistemul în viitor în cadrul service-ului. În practică, veți întâlni cel mai frecvent trei metode de conectare.

Conexiunile filetate se asigură mecanic cu o piolină și un garnitură de etanșare. Avantajul acestei soluții este că conexiunea poate fi desființată și remontată în orice moment fără unelte speciale, ceea ce este apreciat în special în cazul intervențiilor de service – de exemplu, înlocuirea unei supape sau în cazul în care este nevoie să deconectați temporar un anumit segment al rețelei.

Conexiunile presate se realizează cu cleme speciale, care deformează permanent o inel de metal în jurul țevii și al fitingului. Conexiunea este mai rapidă de montat într-un volum mai mare (avantaj în special în cazul unei instalații extinse cu multe conexiuni) și este permanentă, adică nedisasemblabilă, ceea ce necesită o investiție în unelte de presare din partea firmei de montaj.

Sudura se folosește în special în cazul țevilor plastice de tip PP-R și unește țeava și fitingul topind materialul – creează o conexiune omogenă și permanentă și este obișnuită în cazul rețelelor de apă rece și caldă.

Metoda de conectare în sine nu are un impact direct asupra faptului dacă țeava are sau nu barieră de oxigen – aceasta este determinată de construcția peretelui țevii în sine (materialul și straturile), nu de tipul fitingului sau metoda de conectare. La alegerea metodei de conectare are sens să decideți în special în funcție de cât de des vă așteptați să aveți nevoie de intervenții de service (în favoarea conexiunilor filetate) sau în funcție de viteza și costurile de montaj într-un proiect mai mare (în favoarea conexiunilor presate). O comparație mai detaliată a tuturor celor trei metode o găsiți în articolul Metode de conectare a țevii – filetate, presate, sudate.

Izolarea termică a țevii și legătura ei cu circuitul de încălzire

Izolarea țevii este un subiect care, deși nu se referă direct la bariera de oxigen, este abordat în aceeași fază a proiectului în cazul unei instalații complete de încălzire, așa că merită menționat și aici. Izolația termică, în mod obișnuit din polietilenă spumată, se montează pe țeavă și reduce pierderile de căldură ale rețelei.

Izolația este importantă în special în cazul traseelor mai lungi de apă caldă sau ale circuitului de încălzire dusă prin spații neîncălzite, cum ar fi subsolul sau pivnița – fără izolație, apa ar răci semnificativ pe drum spre consumator (radiatoare, duș), ceea ce înseamnă o pierdere de energie și o încălzire mai lentă a temperaturii dorite. În cazul rețelelor de apă rece, izolația are o altă, dar tot atât de practică funcție – împiedică condensarea umidității pe suprafața țevii, adică condensul, care poate deteriora pe termen lung structurile învecinate.

La fel ca în cazul metodei de conectare, izolația țevii nu este legată direct de prezența sau absența barierei de oxigen în peretele țevii – este vorba despre două caracteristici separate ale sistemului de țevi, care se abordează împreună în cazul proiectării unei instalații complete. O țeavă de calitate cu barieră de oxigen dusă printr-un spațiu neîncălzit fără izolație va pierde totuși o parte din căldură pe drum, chiar dacă protecția împotriva coroziunii rămâne funcțională. Mai multe informații despre alegerea grosimii și tipului de izolație le găsiți în articolul Izolarea țevii – de ce și cum izolați rețeaua.

Izolație 22 mm (1/2") / 9 mm Izolație termică în formă de mănușă pentru țeavă, grosime perete 9 mm, pentru țeavă de diametru 22 mm – reduce pierderile de căldură ale rețelei dusă prin spații neîncălzite. Preț: 0,86 €

Încălzirea în pardoseală și bariera de oxigen – de ce este aici și mai importantă

Încălzirea în pardoseală este un exemplu tipic de instalație, unde sute de metri de țeavă sunt dusi direct în stratul de beton al pardoselii în timpul construcției sau reparației – este vorba deci de un caz extrem de distribuție sub pardoseală (sau „sub stratul de beton“), unde accesul suplimentar la țeavă este practic imposibil fără o intervenție extinsă în întreaga pardoseală. Exact din acest motiv, bariera de oxigen este abordată în mod special atent în cazul încălzirii în pardoseală – țeava este cumpărată nu pentru o singură sezon, ci pentru întreaga durată de viață a pardoselii.

Pe piață, pentru încălzirea în pardoseală se folosesc obișnuit două tipuri de țevi cu barieră de oxigen – țeava plastic-aluminiu PEX-AL-PEX (cu strat central de aluminiu) sau țeava PE-RT cu un strat special EVOH, care este mai flexibilă și potrivită pentru bucle dense dusă în pardoseală. Ambele tipuri îndeplinesc aceeași funcție de protecție a apei din circuit împotriva oxigenului, se deosebesc în special prin flexibilitate, memorie de formă și obiceurile de montaj ale firmei de execuție.

Țeavă HEPWORTH pentru încălzire în pardoseală, 16 mm Țeavă PE-RT cu barieră de oxigen (strat EVOH), special concepută pentru încălzirea în pardoseală – diametru 16 mm corespunde standardului obișnuit pentru cercurile individuale în pardoseală. Preț: 1,48 €/m

Ce amenință dacă țeava nu are barieră de oxigen

Dacă în circuitul închis de încălzire se folosește o țeavă fără barieră de oxigen, oxigenul din aer va difuza treptat prin peretele țevii în apa din sistem. Această apă va circula apoi prin întreg circuitul și va intra în contact cu toate componentele metalice – cu părțile interne ale centralei termice, cu pompa de circulație, cu corpurile radiatoarelor, eventual cu vechile secțiuni de oțel din rețea, dacă există în sistem.

Consecința este coroziunea treptată a acestor componente metalice. În cazul pompei de circulație, coroziunea se poate manifesta prin uzura pieselor mobile și reducerea duratei de viață a pompei. În cazul centralei termice, este o problemă mai delicată, deoarece schimbătorul de căldură și alte componente interne sunt esențiale pentru funcționarea sigură și eficientă a întregului sursă de căldură. În cazul radiatoarelor de oțel sau al vechilor rețele de oțel, coroziunea se poate manifesta treptat și vizibil – prin scăderea circulației apei sau prin depuneri în sistem.

Deoarece acest proces decurge lent și nu este vizibil în mod direct în timpul funcționării obișnuite, este adesea descoperit abia atunci când apare o problemă specifică – o defecțiune a pompei, o încălzire inegală a radiatoarelor sau în timpul unei intervenții de service la centrală. În acel moment, țeava fără barieră de oxigen este deja îngropată în clădire (mai ales în cazul încălzirii în pardoseală sau a distribuției sub perete) și înlocuirea ei este mult mai dificilă decât ar fi fost în cazul alegerea inițială a unui material corect cu barieră.

Exemple reale din practică

Bariera de oxigen trebuie abordată la nivelul întregului circuit, nu doar al celei mai mari părți.

Casa de familie cu încălzire în pardoseală și radiatoare suplimentare în băi
În cazul unei case noi de familie, suprafața principală de încălzire este rezolvată prin încălzire în pardoseală, dar în băi și în camera tehnică se adaugă și radiatoare clasice conectate la același circuit închis ca și încălzirea în pardoseală. În acest caz, este esențial ca bariera de oxigen să fie prezentă nu doar la țeava îngropată în pardoseală (unde se amintește automat de ea, deoarece este standard pentru încălzirea în pardoseală), ci și la țeava dusă către radiatoare, care face parte din același circuit. Dacă ar fi rezolvată o parte a rețelei către radiatoare cu o țeavă mai ieftină fără barieră (de exemplu, pentru economie pe un segment mai mic), oxigenul care pătrunde prin această parte a rețelei ar pune în pericol centrala și pompa de circulație, indiferent de faptul că restul sistemului (încălzirea în pardoseală) are bariera în ordine. Bariera de oxigen trebuie abordată la nivelul întregului circuit închis, nu doar la nivelul celei mai mari sau mai vizibile părți.

Apartament în bloc cu reparația rețelei vechi de radiatoare
În cazul reparației unui apartament cu rețea vechi de oțel de radiatoare, o parte din țeavă (de exemplu, un segment dus într-o pereche nouă sau în cazul mutării unui radiator în alt loc) este înlocuită cu un material nou, dar restul rețelei vechi de oțel în apartament rămâne salvat, deoarece o înlocuire completă ar presupune o intervenție extinsă în toate camerele. În acest scenariu, alegerea unei țevi noi cu barieră de oxigen este și mai importantă – noua țeavă protejează nu doar pe sine, ci contribuie și la limitarea cantității totale de oxigen care ajunge în circuitul comun (comun pentru întreg blocul sau pentru ramura sa). Deoarece restul secțiunilor de oțel din rețea sunt deja predispuse la coroziune, respectarea riguroasă a barierei de oxigen pe secțiunile adăugate ajută la încetinirea deteriorării generale a întregului sistem comun.

Întrebări frecvente despre bariera de oxigen la țevi

Subiecte conexe

• Cum alegi țeava pentru apă și încălzire
• PEX-AL-PEX față de țeavă de cupru față de țeavă de oțel
• Ce diametru de țeavă aveți nevoie
• Distribuția sub perete față de distribuția deasupra peretului
• Metode de conectare a țevii – filetate, presate, sudate
• Izolarea țevii – de ce și cum izolați rețeaua
• Montajul țevii – procedura și testarea la presiune
• Service și probleme comune cu țeava
• Întrebări frecvente despre țevi pentru apă și încălzire

Aveți întrebări despre țeava pentru apă sau încălzire?

Nu vă puteți decide sau aveți o situație specifică în casă? Scrieți-ne – cu plăcere vă vom răspunde.

Nume și prenume Nu completați acest câmp:

Email

Mesaj