لوله شوفاژی چیست؟ بررسی انواع و کاربردهای آن در سیستم های گرمایشی

لوله شوفاژی یا لوله گرمایشی یکی از پرکاربردترین لوله‌ های تولیدی در صنایع به شمار می‌آید. اين لوله عمدتاً برای انتقال آب گرم یا بخار از منبع گرمایش(پکیج، موتورخانه و…) به نقاط مختلف یک ساختمان به‌کار برده می‌شود. انتخاب لوله مناسب برای شوفاژ و نحوه استفاده از آن، بسیار اهمیت دارد؛ چرا که تاثیر مستقیمی بر افزایش راندمان گرمایشی و کاهش مصرف انرژی خواهد داشت. لوله‌ های مناسب و با کیفیت، انتقال حرارت را بهبود بخشیده و از اتلاف گرما و افزایش هزینه ها جلوگیری می‌کنند. در این مقاله از آهن صد، به معرفی کامل لوله شوفاژی، ویژگی ها، کاربرد ها و انواع آن پرداخته خواهد شد.

لوله شوفاژی چیست؟

لوله شوفاژی یکی از اجزای مهم در سیستم‌ های گرمایش است که برای انتقال آب گرم از بویلر به رادیاتور یا سایر دستگاه‌ها استفاده می‌شود. این لوله‌ وظیفه توزیع حرارت از بخش مرکزی یک سیستم گرمایش به قسمت های جانبی را دارد. ساختار لوله شوفاژی، باید دارای قابلیت های خاصی مانند تحمل فشار و دمای بالای آب باشد؛ به همین علت، مواد تشکیل دهنده و جنس این لوله تاثیر زیادی بر کیفیت عملکرد آن دارد. لوله های شوفاژی معمولاً از انواع فلز یا پلیمر های مقاوم تولید شده و به دو روش توکار یا روکار در ساختمان ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کاربرد های لوله شوفاژی

لوله شوفاژی به دلیل ویژگی‌ های خاص و متمایز خود، در سیستم‌ های گرمایشی مرکزی، گرمایش از کف، تأسیسات صنعتی، سیستم‌ های تهویه مطبوع و سیستم‌ های آتش‌نشانی کاربرد دارد. همچنین از این لوله در ساختمان های تجاری، صنعتی و مسکونی، سوله ها، استخر ها و صنایع بزرگ مانند گلخانه ها نیز استفاده می‌شود. 

• سیستم‌ های گرمایش از کف

امروزه، استفاده از لوله‌ شوفاژی در سیستم‌ های گرمایش از کف بسیار مرسوم و موثر است. در این سیستم، لوله‌ها به‌ روش “توکار” در کف ساختمان نصب شده و آب گرم را از طریق سیستم گرمایشی در سطح کف توزیع می‌کنند. این روش گرمایشی موجب ایجاد گرمای مطبوع و یکنواخت در فضای داخلی ساختمان می‌شود.

• سیستم‌ های گرمایشی مرکزی

در سیستم‌ های گرمایشی مرکزی مانند موتورخانه ها یا پکیج های شوفاژ خانگی، از لوله‌ شوفاژی برای انتقال آب گرم و سرد به رادیاتورها و دستگاه هایی نظیر آن استفاده می‌شود. این لوله در برابر حرارت، مقاوم و عایق بوده و در نتیجه برای به‌کارگيری در سیستم‌ های گرمایش خانگی مناسب است.

• لوله‌کشی ساختمان‌ های مسکونی، تجاری و صنعتی

از لوله‌ شوفاژی به دلیل طول عمر و دوام زیاد آن، در لوله‌کشی ساختمان‌ های مسکونی، تجاری و صنعتی نیز استفاده می‌شود. این لوله‌ به روش توکار در دیوارها یا کف و یا به‌صورت روکار در فضای داخلی ساختمان نصب می‌شود.

• صنایع بزرگ  

لوله‌ شوفاژی در سیستم‌ های تهویه مطبوع و سوله‌‌ها نیز کاربرد فراوانی دارد. این لوله حتی در استخرها نیز کاربرد داشته و از آن برای گرم کردن آب و فضای اطراف استخر استفاده می‌شود. همچنین گلخانه‌ها نیز، برای حفظ دمای مطلوب محیط داخلی، از لوله های شوفاژی استفاده می‌کنند. 

• آتش‌نشانی

در بعضی از سیستم‌ های آتش‌نشانی، لوله‌ های شوفاژی را برای انتقال آب به اسپرینکلرها یا دیگر تجهیزات اطفاء حریق، به‌کار می‌گیرند. مقاومت این لوله‌ ها در برابر فشار و دمای بالا، می‌تواند از دلایل این انتخاب باشد.

ویژگی‌ها و مزایای لوله شوفاژی

لوله شوفاژی در بسیاری از ویژگی ها و خصوصیات، با انواع دیگر لوله ها به خصوص لوله های گازی تفاوت‌ دارد. مقاومت در برابر فشار زیاد آب، تحمل دمای بالا و همچنین عدم نشت آب یا حرارت، از مهم‌ترین ویژگی های لوله شوفاژی هستند؛ زیرا مهم‌ترین وظیفه این لوله، انتقال آب گرم به نقاط مختلف با هدف حفظ دما و حرارت است.

ویژگی‌ های لوله شوفاژی 

• مقاومت بالا در برابر دما و فشار

در اغلب سیستم های گرمایشی، آب گرم با فشار بالا، بطور دائم جریان دارد و در صورتی که لوله‌ های شوفاژی توانایی تحمل دمای بالا (تا ۹۰ درجه سانتی‌گراد) و فشار زیاد را نداشته باشند، احتمال ایجاد آسیب هایی مانند ترکیدگی و نشتی افزایش می‌یابد. استفاده از مواد مناسب مانند فولاد، مس یا پلیمر های تقویت‌شده، مقاومت لوله‌ها را تا حد زیادی افزایش داده و از مشکلات هزینه زا جلوگیری می‌کند.

• رسانایی حرارتی مناسب

رسانایی حرارتی لوله‌ شوفاژی باید به گونه‌ای باشد که انتقال حرارت از آب گرم به محیط اطراف، به‌‌‌طور موثر و سریع انجام شود تا زمان گرمایش محیط، کاهش یابد. همچنین باید در طول مسیر انتقال آب به رادیاتور ها، کمترین تغییر دما برای آب ایجاد شود و به عبارتی، گرما هدر نرود. این ویژگی ارتباط مستقیمی به نوع ماده اولیه و جنس لوله دارد. برای مثال، لوله‌ های مسی و گالوانیزه به دلیل رسانایی حرارتی بالا، گزینه‌ های مناسب تری نسبت به لوله های پلیمری خواهند بود. 

• مقاومت در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی

لوله‌ های شوفاژی باید از موادی ساخته شوند که در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی مقاوم باشند. این ویژگی علی‌الخصوص در سیستم‌ های گرمایشی بسیار اهمیت دارد؛ زیرا آب موجود در این سیستم ها ممکن است حاوی مواد شیمیایی یا املاحی باشد، که به لوله آسیب برسانند. علاوه بر این، گاهی ممکن است عمر مفید لوله در اثر ضربه یا خوردگی کاهش یابد و منجر به ایجاد نشتی شود.

مزایای استفاده از لوله شوفاژی مناسب

استفاده از لوله‌ شوفاژی مناسب دارای مزایای فراوانی است که تاثیرات مستقیمی بر بهبود عملکرد سیستم های گرمایشی دارند. این لوله‌ با انتقال مؤثر حرارت، موجب بهینه‌سازی سیستم گرمایش شده و هزینه‌ های انرژی را کاهش می‌دهد. استفاده از لوله مقاوم در برابر حرارت و فشار، احتمال بروز نشتی و اتلاف گرما را نیز به حداقل می‌رساند. همچنین، استفاده از لوله شوفاژی مناسب، خرابی و هزینه های تعمیر و تعویض را به حداقل رسانده و عمر مفید سیستم گرمایش را افزایش می‌دهد.

انواع لوله شوفاژی بر اساس جنس

لوله‌ شوفاژی بر اساس جنس به دو دسته کلی فلزی و پلیمری تقسیم می‌شود. هر دسته نیز دارای انواع مختلفی است که ویژگی‌ها، مزایا و معایب خاص خود را دارند. انتخاب لوله با جنس مناسب می‌تواند تأثیر قابل توجهی بر کارایی و بهره‌وری سیستم گرمایشی داشته باشد. در ادامه، به تفکیک انواع مختلف لوله‌ شوفاژی و ویژگی های آن‌ها را بررسی خواهیم کرد.

لوله‌ های فلزی

لوله شوفاژی های فلزی امروزه بیشتر در سیستم های گرمایش صنعتی وجود دارند و در ساختمان های تجاری و مسکونی کمتر به‌کار برده می‌شوند. طول عمر زیاد، عدم نفوذپذیری و استحکام بالا از جمله مزایای این لوله ها هستند. اما در عین حال لوله شوفاژی های فلزی دارای معایبی نیز هستند که می‌توان به دشوار بودن نصب، وزن سنگین، احتمال خوردگی بالا، رسوب‌گیری زیاد و شکل‌پذیری بسیار سخت اشاره کرد. لوله‌ شوفاژی های فلزی به سه نوع سیاه، گالوانیزه و مسی تقسیم‌بندی می‌شوند.

• لوله شوفاژی فولادی(لوله سیاه)

لوله‌ های شوفاژی فولادی یا همان لوله های سیاه، از مقاومت بسیار بالایی در برابر فشار و دما برخوردارند و معمولاً در سیستم‌ های گرمایشی صنعتی بزرگ استفاده می‌شوند. از مزیت های اختصاصی این لوله می‌توان به پایداری حرارتی خوب، قابلیت جوشکاری و شکل دهی راحت‌تر آن نسبت به دیگر انواع لوله شوفاژی فلزی اشاره کرد. لوله‌ شوفاژی سیاه، در کارخانجات تولید لوله فولادی به صورت درزدار و بدون‌درز، طبق استاندارد های رسمی ISO ،BS ،DIN و ANSI قابل تولید است. اکثر کارخانه ها، این لوله شوفاژی را به صورت درزدار و از ورق‌ های سیاه فولادی تولید و عرضه می‌کنند.

• لوله شوفاژی گالوانیزه

لوله شوفاژی گالوانیزه دارای پوششی از فلز روی(زینک) است که از آن در برابر آسیب‌ های ناشی از زنگ‌زدگی و خوردگی محافظت می‌کند. این لوله از عمر بیشتری نسبت به دیگر انواع لوله شوفاژی برخوردار بوده و نصب آن کمی دشوار است. همچنین این لوله‌ برای استفاده در سیستم‌ های گرمایشی که در معرض رطوبت زیاد قرار دارند نیز گزینه مناسبی است. بسیاری از کارشناسان، لوله شوفاژی گالوانیزه را به دلیل مقاومت بسیار بالا و طول عمر زیاد، برای استفاده در موتورخانه ها و سیستم های گرمایشی بزرگ صنعتی مناسب می‌دانند.

• لوله شوفاژی مسی

لوله‌ شوفاژی های مسی به دلیل خاصیت انتقال حرارت بسیار سریع و مقاومت بالا در برابر خوردگی و زنگ زدگی، عموماً در سیستم‌ های گرمایشی صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. عمر مفید لوله های مسی بسیار طولانی بوده و هنگام تغییرات د‌ما، بیشتر ا‌ز لوله‌ ها‌ی فولادی منبسط می‌شوند. از مهم‌ترین معایب لوله های مسی، می‌توان به قیمت بسیار زیاد و نیاز آن‌ها به جوشکاری و اتصالات اضافی هنگام نصب اشاره کرد. این لوله ها توسط بعضی از کارخانه های صنعت مس، با استاندارد DIN EN۱۰۵۷ تولید و به خریداران عرضه می‌شوند. 

لوله‌ شوفاژی های پلیمری

لوله‌ شوفاژی های پلیمری، به دلیل مزیت‌ های متعدد، می‌توانند جایگزین مناسبی برای لوله‌ های فولادی سنتی باشند. این لوله‌ ها در برابر خوردگی و رسوب‌گیری مقاوم‌تر هستند. همچنین، وزن سبک‌ و انعطاف‌پذیری بالای لوله های پلیمری، امکان نصب آسان در شرایط مختلف را فراهم می‌کند. علاوه بر این، لوله‌ های پلیمری عایق‌کاری بهتری داشته و هدررفت انرژی را تا حد زیادی کاهش می‌دهند. از پرکاربردترین انواع لوله پلیمری مناسب شوفاژ، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

• لوله پنج‌لایه (PEX-AL-PEX)
• لوله پلی‌اتیلن (PE-X)
• لوله پلی‌پروپیلن (PP-R)

مقایسه و انتخاب بهترین نوع لوله شوفاژ

در میان انواع مختلف لوله شوفاژی، بسته به کاربرد و شرایط استفاده، می‌توان بهترین و مناسب‌ترین نوع لوله را بررسی و انتخاب کرد. به عنوان مثال، لوله‌ های گالوانیزه به دلیل مقاومت بالا در برابر فشار و دما، برای سیستم‌ های گرمایشی بزرگ یا سیستم های تأمین آب گرم صنعتی، ایده‌آل هستند. یا لوله‌ های مسی که با توجه به خواص حرارتی فوق العاده و مقاومت در برابر خوردگی، معمولاٌ در سیستم‌ های گرمایشی و لوله کشی بسیار پیچیده و سنتی کاربرد دارند. اما از آنجا که عمده مصارف لوله شوفاژی در سیستم های گرمایشی ساختمان های تجاری و مسکونی است، استفاده از انواع دیگر، مانند لوله های پلیمری، گزینه مطلوب‌تری است. لوله‌ های پلیمری به دلیل انعطاف‌پذیری و نصب آسان، بیشتر در لوله‌کشی ساختمان ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما یکی از نکات بسیار مهم در انتخاب بهترین نوع لوله شوفاژ، قیمت لوله و هزینه های نصب آن است؛ استفاده از لوله های فلزی علی الخصوص لوله مسی، هزینه های بسیار زیادی را متحمل مصرف کننده خواهد کرد. در نتیجه لوله های پلیمری، هم قیمت کمتری دارند و هم هزینه های نصب، تعمیر و تعویض آن ها به صرفه است.

نحوه خرید و نکات مهم هنگام انتخاب لوله شوفاژ

برای خرید لوله شوفاژی، مهم‌ترین نکته، انتخاب جنس، نوع و تولیدکننده آن بر اساس نیاز سیستم گرمایشی‌ است. اکثر تولیدکنندگان لوله شوفاژی از صنایع فولادی یا پلیمری هستند که هر کدام بسته به نوع مواد و فرآیندهای تولید، لوله‌ ها را در انواع مختلف تولید و عرضه می‌کنند. باید بر اساس نیاز سیستم گرمایش، مناسب‌ترین نوع لوله شوفاژی را انتخاب و سپس عرضه‌کنندگان آن را بررسی کرد. با توجه به ویژگی های خاص لوله شوفاژی، کیفیت و استاندارد های تولیدی این لوله، باید مهم‌ترین معیار انتخاب باشد، زیرا تاثیر مستقیمی بر نحوه کارایی آن دارد. 

از مهم‌ترین تولیدکنندگان لوله شوفاژی پلیمری تک لایه و چند لایه، می‌توان به برند های آذین و نیوپایپ اشاره کرد. همچنین شرکت آریا فولاد دلیجان، گروه صنعتی سپنتا، شرکت فولاد گستر حداد، صنایع فولاد توفیقی و شرکت لوله و پروفیل آریاوا از جمله تولیدکنندگان بزرگ لوله های شوفاژی فلزی می‌باشند. تولیدکنندگانی نظیر فولاد دلیجان و فولاد گستر حداد که از استاندارد های معتبر بین المللی در خطوط تولید خود استفاده می‌کنند، قطعاً گزینه مطمئن‌تری برای خرید لوله شوفاژی هستند. علاوه بر این ها، قیمت و هزینه‌ های نصب لوله نیز مستلزم توجه است. لوله شوفاژی های پلیمری، به دلیل قیمت و هزینه نصب کمتر نسبت به لوله های فلزی، از تقاضای بیشتری برخوردارند.

اگر قصد تهیه لوله شوفاژی برای سیستم گرمایش خود را دارید و هنوز گزینه مناسب را برای خرید انتخاب نکرده‌اید، کارشناسان آهن صد می‌توانند در این موضوع شما را راهنمایی کنند.

نحوه نصب و اجرای لوله‌کشی شوفاژ

نصب و اجرای لوله کشی شوفاژ، به دو روش روکار و توکار قابل انجام است. نصب لوله به روش توکار، روشی سخت‌تر اما مطمئن‌تر است. نحوه نصب لوله کشی شوفاز به مکان اجرا و سیستم گرمایش بستگی دارد.

• لوله‌کشی شوفاژ به روش توکار

در روش توکار، لوله‌ها در دیوار یا کف ساختمان قرار می‌گیرند و پس از نصب، با مصالح ساختمانی پوشش داده می‌شوند. این روش از آسیب‌دیدگی لوله‌ها و اتلاف حرارت تا حد زیادی جلوگیری می‌کند. همچنین در زیبایی ظاهری ساختمان نیز تاثیر بسیاری دارد.

• لوله‌کشی شوفاژ به روش روکار

 روش نصب روکار، آسان‌تر و با سرعت بیشتر انجام می‌شود. در این روش، لوله‌ها به‌طور مستقیم بر روی دیوارها نصب شده و قابل مشاهده هستند. یکی از عیب های این روش نصب، قرار گرفتن لوله شوفاژی در معرض آسیب های بیرونی است. لوله های تک لایه، پنج لایه و گالوانیزه معمولاً به روش روکار نصب می‌شوند.

مشکلات رایج و روش‌ های نگهداری از لوله‌ های شوفاژی

با توجه به ویژگی های خاص لوله شوفاژی، طریقه نصب و نگه‌داری آن‌ بر کیفیت عملکرد لوله تاثیر فراوانی دارد. برای افزایش طول عمر و جلوگیری از آسیب های احتمالی که در بلند مدت برای لوله بوجود می‌آید، رعایت برخی نکات، ضروری است. درصد زیادی از مشکلات لوله شوفاژی، مربوط به نشتی، هواگرفتگی و رسوب‌گیری لوله بوده است که راهکار هایی برای پیشگیری و رفع آن‌ها وجود دارند.

•  نشتی و پوسیدگی لوله‌ها

نشتی لوله شوفاژی معمولاً با مشاهده لکه‌ های آب روی لوله ها، دیوار یا کف، قابل شناسایی است. افزایش ناگهانی قبض آب نیز ممکن است به دلیل نشت لوله ها باشد که قابل بررسی است. همچنین، زنگ زدگی یا لکه‌ های رطوبتی در اطراف اتصالات می‌تواند نشانه‌ای از پوسیدگی لوله باشد. عمده دلایل ایجاد نشتی و پوسیدگی در لوله ها، عمر طولانی و ضرب‌دیدگی بوده است.

• رسوب‌گیری و کاهش بازدهی سیستم گرمایشی

کاهش دما در رادیاتورها و یا شنیده شدن صدای غیرعادی از سیستم(پکیج)، می‌تواند نشانه‌ای از رسوب‌گیری لوله ها باشد. برای رفع این مشکل، می‌توان از مواد شیمیایی رسوب‌زدا استفاده کرد. همچنین، نصب فیلتر های مناسب در سیستم گرمایش، می‌تواند احتمال بروز این مشکل را کاهش دهد.

• هوا گرفتن لوله‌ها و رادیاتورها

کاهش دمای رادیاتور ها و سرد شدن لوله ها از علائم هواگرفتگی بوده و راه حل آن، تخلیه هوا توسط شیر موجود در بالای رادیاتور است. انجام این کار به صورت دوره ای و مداوم، می‌تواند از هواگرفتگی جلوگیری کند. تغییر مکرر دمای سیستم گرمایش و عدم ثبات درجه ها یکی از مهم ترین دلایل هواگرفتگی است.

جمع‌بندی و توصیه‌ های نهایی

در پایان می‌توان گفت که لوله شوفاژی نقش مهمی در انتقال بهینه حرارت سیستم های گرمایشی، ایفا می‌کند. با توجه به تنوع جنس و کاربرد، انتخاب نوع مناسب لوله (فلزی یا پلیمری) به نیاز های سیستم گرمایش و شرایط محیطی آن بستگی دارد. لوله های پلیمری با مزایایی مانند نصب آسان و مقاومت در برابر خوردگی، بهترین گزینه برای ساختمان های مسکونی و تجاری هستند. در حالی که لوله های فلزی به دلیل استحکام بالا، برای محیط های صنعتی مناسب‌تر اند. 

سوالات متداول لوله شوفاژی