Kisikova barijera – zašto je važna kod cijevi za grijanje

Kada se govori o izboru cijevi za grijanje, većina ljudi rješava prije svega promjer, materijal i cijenu po metru. Manje primijećena, no s dugoročnog aspekta jednako važna svojstvo je kisikovu barijeru – sloj u zidu cijevi koji sprječava ulazak zrakova kisika u zatvoreni grijan sustav. Dok kod vodovoda za vodu to svojstvo nema nikakvu ulogu, kod grijanog sustava odlučuje o tome, koliko će dugo izdržati kotao, cirkulacijska pumpa, radijatori i sami vodovi bez korozionih problema.

Ovaj članak objašnjava što točno je kisikova barijera, kako funkcionira, zašto je kod zatvorenih grijanih krugova praktički nužna i kako se njezina odsutnost ogleda. U međuvremenu ćemo vidjeti kako kisikova barijera povezana je s izborom materijala cijevi (PEX-AL-PEX u odnosu na bakrene i čelične cijevi), s promjerom vodovoda, s načinom vodjenja cijevi u objektu i s time kako se pojedine dijelove spajaju i izoliraju. Cilj je da ste nakon čitanja sami mogli procijeniti, je li cijev koju planirate koristiti (ili koju već imate u kući) prikladna za grijan krug, ili rizicirate probleme koji se u potpunosti ogledaju tek poslije nekoliko godina.

Ako rješavate kompletnu rekonstrukciju vodovoda, preporučujemo da pročitate i opći pregled Kako izabrati cijevi za vodu i grijanje – ovaj članak se pak fokusira duboko upravo na temu kisikove barijere, koja se u praksi često podcjenjuje ili čak montažne firme i kupci nisu ni svjesni kao posebni kriterij izbora.

Što je cijev za vodu i grijanje i zašto na izboru zavisi

Cijev za vodu i grijanje razvodi toplu ili hladnu vodu između izvora (kotao, vodovod) i pojedinih potrošača – radijatorima, baterijama, krugovima podnog grijanja. Na prvi pogled ide o jednostavan dio instalacije, u stvarnosti izbor materijala i promjera cijevi utječe na više važnih parametara odjednom: trajnost cijele instalacije, tlakove gubitke pri strujanju vode, jednostavnost i brzinu montaže i u konačnici i cijenu cijele instalacije.

Kod vodovoda hladne ili tople vode rješavaju se najčešće higijenski aspekti, otpornost na tlak vode u vodovodu i trajnost. Kod grijane cijevi, dakle kod vodovoda koji je dio zatvorenog kruga između kotla i grijanih tijela, dolazi dodatno, kritički važna zahtjev – zaštita od ulaza zrakova kisika u vodu koja u sustavu dugoročno cirkulira bez zamjene. Upravo ta zahtjev je razlog zašto se cijevi namijenjene isključivo za vodovod pitke vode ne može bez daljnjeg automatski koristiti i za grijan krug, iako imaju isti promjer i sličnu cijenu.

Kisik kao tihi neprijatelj grijanog sustava

Zatvoreni grijan krug radi na principu da jednom napunjena voda (ili mješavina vode i nezamrzivača) cirkulira u sustavu dugoročno – idealno cijele godine bez potrebe za značajnim dopunjavanjem. To je ključna razlika u odnosu na vodovod pitke vode, gdje voda stalno teče i redovito se zamjenjuje svježom. Upravo zbog toga je kod grijanog kruga osetljivija pitanje što sve se postepeno u vodu u sustavu ulazi izvana.

Zrakov kisik je jedan od glavnih pokretača korozije metala s kojima voda u sustavu dolazi u kontakt – čeličnih tijela kotla, cirkulacijske pumpe, čeličnih radijatora i starijih čeličnih vodovoda. Ako kisik postepeno ulazi u vodu kroz zid cijevi (iako je cijev spolja vizualno u potpunosti u redu, bez vidljive netičnosti), u zatvorenom krugu se postepeno akumulira i pokreće dugoročni korozionu proces na svim metalnim dijelovima s kojima se voda susreće. Taj proces nije ni dramatičan ni odmah vidljiv – odvija se sporo, mjesecima i godinama, što je upravo razlog zašto se posljedice često pripisuju drugim uzrocima (starenje kotla, trošenje pumpe) umjesto stvarnom uzroku, koji je cijev bez kisikove barijere.

Kisikova barijera je stoga svojstvo koje se spolja na cijevi uopće ne ogleda pri običnoj inspekciji ni pri montaži – razlika između cijevi s barijerom i bez nje ne vidi se golim okom, ogleda se tek poslije nekoliko godina na stanju cijelog sustava. To je glavni razlog zašto je važno poznavati i provjeriti to svojstvo još prije kupnje, a ne tek kad se pojavljuju prvi znakovi korozije.

Kako kisikova barijera funkcioniše u praksi

Kisikova barijera je sloj u konstrukciji zida cijevi koji sprječava difuziju (postepeno ulazak) zrakova kisika kroz materijal cijevi u vodu koja kroz nju teče. Najčešće se s njom susrećete u dvije forme, ovisno o tome od kojeg osnovnog materijala je cijev napravljena.

Kod plastometalne višeslojne cijevi PEX-AL-PEX, kisikova barijera je sama aluminijeva sloj, koja je dio konstrukcije zida cijevi – nalazi se između unutrašnje i spoljašnje plastne sloje. Aluminij je po svojoj prirodi nepropustljiv za plinove, pa ako je ta srednja sloj u cijevi prisutna i neprekidna (npr. nije oštećena pri savijanju ili rezanju), pouzdano zaustavlja difuziju kisika u vodu unutar cijevi. Ista aluminijeva sloj ima i drugu korisnu svojstvo – daje cijevi oblikovnu pamćenje, zbog čega cijev nakon savijanja u traženi oblik taj zakrivljenje drži sama, bez potrebe za dodatnim fiksiranjem duž cijele dužine.

Kod cijevi od materijala PE-RT (toplotno otporan polietilen, bez aluminijevog sloja) rješava se kisikova barijera drugačije – dodaje se posebna sloj EVOH (etilen-vinilalkohol), koja ima istu funkciju kao aluminij kod PEX-AL-PEX cijevi, dakle sprječava ulazak kisika, ali bez metalnog sloja u konstrukciji zida. Ovaj tip cijevi se često koristi upravo za podno grijanje, gdje se duga metraža cijevi ukida u slojeve i fleksibilnost bez aluminijevog sloja je prednost.

Zajednički nazivnik oba rješenja je princip – negdje u presjeku zida cijevi mora biti sloj (metalski ili posebni plastični) koji funkcioniše kao barijera za plinove. Bez takve sloje, zid cijevi (npr. kod obične, jeftinije PEX cijevi bez dodatne sloje) je djelomično propustljiv za kisik, iako spolja izgleda isto kao cijev s barijerom.

Kisikova barijera u zidiji cijevi sprečava prodor zraka u vodu u krugu.

PEX-AL-PEX, bakrene i čelične cijevi – koja ima kisikovu barijeru

Pri donošenju odluke o pojedinoj vrsti cijevi kisikova barijera je samo jedan od više kriterija, ali u grijanju pripada među najvažnijima. Detaljno uspoređivanje svih svojstava možete pronaći u zasebnom članku PEX-AL-PEX vs. bakrene vs. čelične cijevi, ovdje ćemo se konkretno osvrnuti na to kako se pojedine vrste cijevi ponašaju s obzirom na zaštitu od kisika.

PEX-AL-PEX (plastometalna višeslojna cijev) ima kisikovu barijeru ugrađenu u svoju konstrukciju zahvaljujući srednjoj aluminijevoj sloji, kao što je opisano gore. Radi se o materijalu koji je s obzirom na zaštitu od difuzije kisika na svojoj cijeloj površini pouzdan, što je jedan od glavnih razloga zbog kojeg se danas često koristi upravo za grijanje i podno grijanje.

Bakrena cijev je tradicionalni, vrlo otporan materijal – bolje podnosi visoke temperature i visok tlak od plastičnih alternativa i ima dugu istoriju upotrebe upravo u grijanim sistemima. Bakra sama po sebi nije osjetljiva na koroziju na način na koji je očuvana bakrena cijev npr. čelična cijev u kontaktu s kisikom, ali ostali metalni komponenti u istom krugu (čelični kotao, cirkulacijska pumpa, moguće čelični radijatori) su izloženi koroziji uzrokovanoj kisikom čak i kada je sama cijev bakrena. Bakrena cijev je istovremeno skuplja od plastičnih alternativa, a njena montaža (zavarivanje) zahtijeva više vještina i rad s otvorenim plamenom, što produžuje i skuplja instalaciju u odnosu na lisovane ili vijčane plastične rješenja.

Čelična cijev se danas u novim instalacijama grijanja koristi samo iznimno – pronaći ćete je više u starijim vodovima ili u industrijskim primjenama. Njena glavna mana je što je sama po sebi osjetljiva na koroziju iznutra ako voda u sistemu nije ispravno pripremljena (kemijski tretirana) – u kombinaciji s prisutnošću kisika u krugu (npr. zbog nedostatka barijere na drugoj strani vodovoda izrađenog od drugog materijala) proces korozije se još ubrzava. Kod rekonstrukcije starijeg grijanog sustava s originalnom čeličnom cijevi izbor nove cijevi s kisikovom barijerom je toliko važniji – zaštiti preostale čelične dijelove sustava koji ostaju u instalaciji.

Uspoređivanje tri najčešće korištenih materijala cijevi s obzirom na kisikovu barijeru.

Za modernu standardnu instalaciju grijanog kruga (radijatori i podno grijanje) najčešća i preporučena opcija je upravo plastometalna PEX-AL-PEX cijev s kisikovom barijerom – kombinira jednostavnu i brzu montažu, oblikovnu pamet nakon savijanja i pouzdanu zaštitu vode u krugu od kisika.

	Cijev PEX-AL-PEX 16 x 2 za grijanje, podno grijanje i vodu Plastometalna višeslojna cijev s kisikovom barijerom, promjer 16 mm – univerzalna upotreba za vodu i grijanje, standardna opcija za pojedine krugove podnog grijanja. Cijena: 0,66 €/m
	Cijev PEX-AL-PEX 26 x 3 za grijanje, podno grijanje i vodu Ista konstrukcija s kisikovom barijerom, veći promjer 26 mm – pogodna za glavne vertikalne vodove i dijelove s većim protokom vode. Cijena: 1,62 €/m

Koji promjer cijevi odabrati kod rješavanja kisikove barijere

Cijena raste s promjerom cijevi – oba dimenzije imaju istu kisikovu barijeru.

Promjer cijevi s obzirom na kisikovu barijeru je samostalna tema – kisikova barijera štiti vodu od ulaska kisika bez obzira na to koji promjer cijevi ima, no pri praktičnom izboru konkretne cijevi oba parametra se rješavaju zajedno. Promjer cijevi se odabire prema traženom protoku vode i duljini razvodnog sustava. Pri podnom grijanju i pojedinačnim krugovima često se koristi 16 mm, pri glavnim vertikalnim razvodima ili duljim dijelovima s većim protokom traži se 20 do 26 mm i više.

Preuzeto usko cijev u odnosu na potrebni protok uzrokuje visoke tlakove gubitke i buku pri protjecanju vode – cirkulacijska pumpa mora raditi s većim otporom, što se očituje i na njezinu vijeku trajanja i potrošnji energije. Prevelike cijevi pak suvišno skuplje instalacije (više materijala, veći fitinzi) i uspoređuju zagrijavanje vode u razvodu, jer je volumen vode koji treba zagrijati pri svakom pokretanju cirkulacije veći.

U praksi to znači da se pri projektiranju grijanog kruga kombinira manji promjer (16 mm) za pojedinačne krugove podnog grijanja ili kratke dijelove do radijatora s većim promjerom (26 mm i više) za glavne razvode, kroz koje prolazi voda prema više krugova odjednom. Obaj promjera tada mogu (i pri grijanom krugu bi trebali) imati istu kisikovu barijeru – ne radi se dakle o alternativu „ili promjer, ili barijera“, već o dva parametra koji se rješavaju zajedno. Detaljni vodič za izračun i izbor prikladnog promjera pronađite u članku Koji promjer cijevi vam je potreban.

Podzidno vs. nadzidno vodovod i zašto je kod oba kisikova barijera jednako važna

Način vodjenja cijevi u zgradi je još jedno odlučivanje koje se donosi neovisno o izboru kisikove barijere, no u kombinaciji s njom značajno utječe na to, koliko će se pri eventualnoj nedostatnoj barijeri očitovati na udobnosti rješavanja problema. Podzidno vodjenje je cijev ukopana u zid ili pod pod pleterom – izgleda estetski čisto, jer nakon završetka zgrade nije vidljiva niti cijev niti spojevi, no pri kvaru (npr. pri propuštanju) zahtijeva rušenje zida ili poda za popravku.

Upravo kod podzidnog vodjenja je kisikova barijera toliko važnija – ako bi cijev bez barijere postepeno uzrokovala koroziju kotla, pumpe ili radijatora, popravka će se, naravno, odvijati na tim vidljivim i lako dostupnim komponentama, no sama podzidna cijev ostaje ugradnjena u zgradi godinama bez mogućnosti jednostavne kontrole. Ulaganje u cijev s kisikovom barijerom je dakle kod podzidnog vodjenja u suštini jednokratna prilika da se odluka donese ispravno – dodatna zamjena ugradnjenih cijevi je znatno skuplja i kompliciranija nego kod nadzidnog rješenja.

Nadzidno vodjenje je obrnuto vidljivo, vodi se po površini zida, često u lištama ili otvoreno. Montaža i eventualna popravka su jednostavnije, jer je cijev uvijek direktno dostupna, no u izgledu je to rješenje manje estetsko, pa se najčešće koristi u tehničkim prostorima poput kotlovnice, podruma ili garaže. I kod nadzidnog vodjenja vrijedi da kisikova barijera štiti ostatak sustava jednako – bolja dostupnost cijevi rješava samo pitanje udobnosti eventualne popravke same cijevi, a ne zaštitu kotla, pumpe i radijatora od korozije uzrokovane kisikom. Više o izboru između oba načina vodjenja pronađite u članku Podzidno vs. nadzidno vodjenje.

Načini spajanja cijevi s kisikovom barijerom

Način na koji se pojedinačni dijelovi cijevi spajaju je još jedna praktna odluka pri montaži, koja direktno povezana je i s time kako će se u budućnosti s sustavom raditi kod servisa. U praksi se najčešće susrećete s tri načina spajanja.

Vijčani (šrafovani) spojevi se osiguravaju mehanički preko prebacne matice i tesnića. Prednost ovog rješenja je da se spoj može svaki put rastaviti i ponovno montirati bez posebnog alata, što cijenite posebno kod servisnih zahvata – npr. kod zamjene armature ili kod potrebe privremeno odspajanja određenog dijela razvoda.

Stisni spojevi se stvaraju posebnim stisnim kleštima, koji trajno deformiraju metaličnu prstenastu objemnicu oko cijevi i fitinza. Spoj je brži za montažu u većem rasponu (prednostnije npr. kod šire instalacije s velikim brojem spojeva) i trajan, dakle nerastavljiv, što zahtijeva ulaganje montažne firme u stisni alat.

Zavarivanje se koristi najčešće kod plastovih cijevi tipa PP-R i spaja cijev i fitinze topljenjem materijala – stvara homogen, trajan spoj i je uobičajeno kod razvoda hladne i tople vode.

Način spajanja sam po sebi nema direktni utjecaj na to ima li cijev ili ne kisikovu barijeru – ta je dana konstrukcijom same cijevi (materijalom i slojevima), a ne tipom fitinza ni načinom spajanja. Pri izboru načina spajanja ima smisla donijeti odluku prema tome koliko često očekujete potrebu servisnih zahvata (u korist vijčanih spojeva) ili prema brzini i troškovima montaže pri većem projektu (u korist stisnutih spojeva). Detaljnije uspoređivanje svih triju načina pronađite u članku Načini spajanja cijevi – vijčani, stisni, zavarivanje.

Toplinska izolacija cijevi i njezin odnos prema grijanom krugu

Izolacija cijevi je tema koja se, iako ne direktno odnosi na kisikovu barijeru, pri kompletnom rješavanju grijanog razvoda rješava u istoj fazi projekta, pa je vrijedi spomenuti i ovdje. Nalegiva toplinska izolacija, obično od penastog polietilena, se prebacuje na cijev i smanjuje toplinske gubitke razvoda.

Izolacija je važna posebno kod dužih linija tople vode ili grijanog kruga vodjenih kroz nezagrijane prostorije, kao što su podrum ili podrumski prostor – bez izolacije voda bi na putu do potrošača (radijatora, izlaza tople vode) značajno ohladila, što znači gubitak energije i sporiji početak tražene temperature. Kod razvoda hladne vode izolacija ima drugu, no jednako praktičnu funkciju – spriječava kondenzaciju vlažnosti na površini cijevi, dakle tzv. zamučenje, koje može dugoročno oštetiti okolne konstrukcije.

Jednako kao i kod načina spajanja, ni izolacija cijevi direktno nije povezana s prisutnošću ili odsutnošću kisikove barijere u zidu cijevi – radi se o dvije samostalne osobine cijevnog sustava, koje se pri projektiranju kompletne instalacije rješavaju zajedno. Kvalitna cijev s kisikovom barijerom vodena kroz nezagrijanu prostoriju bez izolacije i dalje će izgubiti dio topline na putu, iako zaštita od korozije ostaje funkcionalna. Više o izboru debljine i vrste izolacije pronađite u članku Izolacija cijevi – zašto i kako izolirati razvode.

Izolacija 22 mm (1/2") / 9 mm Nalegiva toplinska izolacija za cijev, debljina zida 9 mm, za cijev promjera 22 mm – smanjuje toplinske gubitke razvoda vodjenog kroz nezagrijane prostorije. Cijena: 0,86 €

Podno grijanje i kisikova barijera – zašto je ovdje posebno važna

Podno grijanje je tipičan primjer instalacije, gdje se desetke do stotina metara cijevi ugradnjuje direktno u pleter poda pri izgradnji ili rekonstrukciji – radi se dakle o ekstremnom slučaju podzidnog (odnosno „podpleternog“) vodjenja, gdje je dodatni pristup cijevi praktički nemoguć bez značajnog zahvata u cijeli pod. Upotreba kisikove barijere je upravo zbog toga posebno pažljivo rješena – cijev se u ovom slučaju ne kupuje za jednu sezonu, već za cijeli vijek trajanja poda.

Na tržištu se za podno grijanje često koriste dva tipa cijevi s barijerom kisika – plastom aluminijastu PEX-AL-PEX (s srednjom aluminijastom slojem) ili PE-RT cijevi s posebnom EVOH slojem, koje su fleksibilnije i pogodne baš za guste petlje u podu. Oba tipa obavljaju istu funkciju zaštite vode u krugu od kisika, razlikuju se pre svega po savijanju, obliku pamćenja i navikama montaže konkretne izvođačke firme.

Cijev HEPWORTH za podno grijanje, 16 mm PE-RT cijev s barijerom kisika (sloj EVOH), specifično namijenjena za podno grijanje – promjer 16 mm odgovara standardnom standardu za pojedinačne krugove u podu. Cijena: 1,48 €/m

Što se događa ako cijev bez barijere kisika

Ako se u zatvoreni krug grijanja koristi cijev bez barijere kisika, kisik iz zraka postepeno difundira kroz zid cijevi u vodu u sistemu. Ta voda zatim cirkulira cijelim krugom i dolazi u kontakt sa svim metalnim komponentama – unutrašnjim dijelovima kotla, cirkulacijskom pumpom, tijelima radijatora, a može doći i u kontakt s starijim čeličnim dijelovima cijevi ako su prisutni u sistemu.

Posljedica je postepena korozija tih metala. Kod cirkulacijske pumpe korozija se može projeviti trošenjem pokretnih dijelova i skraćivanjem vijeka pumpe. Kod kotla je to osjetljivija stvar, jer toplotni izmjenjivač i ostali unutrašnji dijelovi su ključni za sigurnu i učinkovitu radnju cijele toplinske jedinice. Kod čeličnih radijatora ili starijih čeličnih cijevi korozija se može postepeno projeviti i izvana vidljivim znakovima, kao što je pogoršana cirkulacija vode ili talog u sistemu.

Kako se ovaj proces odvija sporom brzinom i nije vidljiv pri običnoj upotrebi, često se otkrije tek kad se pojavi konkretni problem – kvar pumpe, neravnomjerno grijanje radijatora, ili pri servisnom zahvatu na kotlu. U tom trenutku je originalna cijev bez barijere kisika već davno ugrađena u objekt (naročito kod podnog grijanja ili vodovodnog vodjenja) i zamjena je puno zahtjevnija nego što bi bila pri izboru ispravnog materijala s barijerom od početka.

Realni primjeri iz prakse

Barijera kisika mora se riješiti na razini cijelog kruga, a ne samo njegove najveće dijelove.

Privatni kućni objekt s podnim grijanjem i dodatnim radijatorima u kupatilima
Pri izgradnji privatnog kućnog objekta se glavna površina grijanja rješava podnim grijanjem, no u kupatilima i tehničkoj prostoriji se dopunjuju i klasični radijatori povezani na isti zatvoreni krug kao i podno grijanje. U takvom slučaju je nužno da barijera kisika ima ne samo cijev ugrađenu u pod (gdje se na nju pri izboru često pamti automatski, jer je to standard za podno grijanje), već i cijev vodenu do radijatora, koja je dio istog kruga. Ako bi dio vodovoda do radijatora riješen jeftinijom cijevi bez barijere (npr. zbog uštede na kraćem dijelu), kisik koji ulazi kroz taj dio vodovoda bi ugrozio kotao i cirkulacijsku pumpu, bez obzira na to da ostatak sistema (podno grijanje) ima ispravnu barijeru. Barijera kisika se mora riješiti na razini cijelog zatvorenog kruga, a ne samo na razini njegove najveće ili najvidljivije dijelove.

Stan u panelu s rekonstrukcijom originalnog vodovoda radijatora
Pri rekonstrukciji stana s originalnim, nekoliko desetljeća starijm čeličnim vodovodom do radijatora dio cijevi (npr. dio u novoj zidnoj ploči ili pri premještanju radijatora na drugo mjesto) se zamjenjuje novim materijalom, a ostatak originalnog čeličnog vodovoda u stanu ostaje neizmijenjen, jer bi njegova potpuna zamjena značila veliki zahvat u sve prostorije. U tom scenariju izbor novih cijevi s barijerom kisika je posebno važan – nova cijev ne štiti samo sebe, već svojom barijerom doprinosi ograničavanju ukupne količine kisika koji ulazi u zajednički krug (za cijeli stan ili njegovu granu). Budući da su preostali čelični dijelovi vodovoda već sami po sebi osjetljivi na koroziju, strašno poštovanje barijere kisika barem na novim dijelovima pomaže uspavljivanju daljeg pogoršanja stanja cijelog zajedničkog sistema.

Često postavljana pitanja o barijeri kisika kod cijevi

Povezane teme

• Kako izabrati cijevi za vodu i grijanje
• PEX-AL-PEX u odnosu na bakrene i čelične cijevi
• Koji promjer cijevi vam je potreban
• Podtavni u odnosu na nadtavni vod
• Načini spajanja cijevi – navojni, priteznuti, zavarivanje
• Izolacija cijevi – zašto i kako izolirati vodove
• Montaža cijevi – postupak i tlakova ispitivanja
• Servis i česti problemi s cijevima
• Česti pitanja o cijevima za vodu i grijanje

Ako niste sigurni ima li vaša cijev kisikovu barijeru, napišite nam njeno vrstu i oznaku – s radosti ćemo vam pomoći.

Imate pitanje o ovoj temi?

Nemate se odlučiti ili rješavate konkretnu situaciju u vašem domu? Napišite nam – s radosti ćemo vam pomoći.

Ime i prezime Nevypĺňajte toto pole:

Email

Poruka