Отопление как правильно спаять: Как паять трубы отопления: инструкция и способы пайки

Как правильно сделать отопление в двухэтажном доме

Сооружение системы отопления может озадачить еще на стадии расчетов, поскольку зависят от многих факторов. Разберем основные моменты, которые необходимо учесть перед тем, как провести отопление в двухэтажный частный дом.

Решение переехать из городских джунглей в частный дом — это всегда начало чудесной новой жизни. Близость к природе, свежий воздух и большие пространства вокруг определенно делают нас более счастливыми. Но такой переход будет легким, если покупать готовый дом. Если же вы решили построить его сами, то придется вложить немало сил и ответственности.

• Способ циркуляции воды
  • Естественная циркуляция
  • Принудительная циркуляция
• Методы разводки
  • Однотрубная разводка
  • Двухтрубная разводка
• Схемы подключения
• Горизонтальное подключение
• Элементы системы
  • Выбор теплоносителя
  • Выбор котла

В любом жилом строительстве важно не только возведение стен, но и прокладка необходимых коммуникаций, ведь без них комфортная жизнь будет просто невозможной. Эти операции могут озадачить еще на стадии расчетов, поскольку зависят от многих факторов. Например, сегодня мы будем разбирать вопрос, как правильно сделать отопление в двухэтажном доме. Именно в двухэтажном, поскольку одноэтажное строение требует несколько иного подхода.

В чем именно заключаются отличия, станет понятно по ходу прочтения статьи. Мы разберем все основные нюансы, касающиеся циркуляции, схемы разводки, выбора теплоносителя, а также коснемся некоторых других моментов. Так что, запасайтесь блокнотом и карандашом, чтобы делать необходимые пометки.

Способ циркуляции воды

Первым делом, разберем наиболее важные моменты. Одним из них является способ циркуляции воды. Основной принцип работы системы отопления довольно прост. В специальном котле, виды которого мы обсудим позже, происходит нагрев теплоносителя. Затем горячая вода (или то, что ее заменяет) по трубам идет в место назначения, а точнее — в радиаторы. Этот маршрут называется прямым током.

В процессе своего путешествия теплоноситель естественным образом потихоньку остывает. Пройдя через радиаторы, он должен вернуться обратно для повторного подогрева. Таким образом, вода беспрестанно «бегает» по кругу. И это движение может происходить либо естественным, либо принудительным путем.

Естественная циркуляция

Циркуляция воды естественным способом происходит исключительно под влиянием законов физики, которые мы знаем еще из школьного курса. Если кто-то напрочь забыл, о чем говорилось на некоторых уроках, напомним: плотность горячей воды отличается от того же показателя холодной.

Что это нам дает? То, что более плотная холодная вода по факту возвращения в котел вытесняет горячую, как бы выпихивая ее оттуда и, тем самым, провоцируя на новый заход по нужному маршруту. С такой подачи теплоноситель устремляется в стояк, из которого разбегается по сделанным ответвлениям, ведущим к радиаторам.

Чтобы этот путь был еще проще, трубы, ведущие от стояка к батареям, монтируются под небольшим уклоном. Буквально 3–5 градусов в сторону радиатора — и вот уже воде ничто не мешает достичь цели.

С одной стороны, это самый простой способ получить тепло в доме. Единственная сложность заключается, пожалуй, в соблюдении необходимого уклона труб во время установки. Поэтому справиться с монтажом такой системы может даже неопытный мастер.

С другой стороны, давление при естественной циркуляции довольно невелико. И это приводит нас к первому различию систем в одноэтажном и двухэтажном доме. Дело в том, что при естественной циркуляции длина контура довольно ограничена, как и количество радиаторов, которые можно к нему присоединить.

Вода идет по трубам не слишком быстро, а в процессе постепенно остывает. Если маршрут будет слишком длинным, то к его концу теплоноситель уже не сможет выполнять свои функции, и вы получите практически неотапливаемые помещения. Да и для поднятия на второй этаж давления просто не хватит. Поэтому для двухэтажного здания такой вариант не подходит.

Принудительная циркуляция

В отличие от предыдущего метода, здесь все решает дополнительное оборудование — циркуляционный насос. Он отвечает за движение воды и, соответственно, за давление в трубах. С помощью циркуляционного насоса необходимое ускорение задается как прямому, так и обратному ходу теплоносителя.

Это оборудование может обладать различной мощностью, а потому вполне реально подобрать необходимые параметры для здания с любыми габаритами. Циркуляционный насос легко загонит воду и на второй этаж, и на третий, при этом она не успеет остыть. То есть ограничение длины контура, свойственное случаям с естественной циркуляцией, здесь не имеет значения.

Монтаж системы с циркуляционным насосом не вызывает особых затруднений. Некоторые моменты реализуются даже проще, чем при естественной циркуляции — например, отпадает нужда соблюдать необходимый уклон участков трубопровода, подводящих теплоноситель к радиаторам.

Но есть, конечно, и минусы. Помимо самого факта необходимости приобретения оборудования (и сопутствующих этому затрат), необходимо учитывать еще и то, что для работы циркуляционного насоса необходима электроэнергия. Если в вашем месте проживания отключение света является довольно регулярным событием, то необходимо позаботиться о приобретении и установке запасного генератора.

В противном случае, при отключении электричества в зимний период вы рискуете получить не только охлаждение помещений, но и нарушение работоспособности всей отопительной системы. Если насос простоит долгое время, а во внешней атмосфере будет температура ниже нуля, то вода в трубах замерзнет и расширится. Это напрямую скажется на состоянии трубопровода.

Впрочем, запасной генератор, в любом случае, является полезной вещью, поэтому его приобретение наверняка не раз вас выручит. Если же не зацикливаться на зависимости от электроэнергии, то принудительная циркуляция является оптимальным — а для двухэтажных домов и единственно возможным — вариантом.

Методы разводки

Вторым важнейшим моментом для отопления является способ разводки труб от основного источника. Существует два основных метода:

• однотрубный;
• двухтрубный.

Однотрубная разводка

В соответствии с названием, магистраль, по которой идет теплоноситель, состоит из одной трубы. Это, во-первых, значительно упрощает процедуру монтажа, а во-вторых, снижает затраты на приобретение материалов. Кроме того, одну трубу гораздо проще спрятать под полом или в стене, чем две.

Но далее мы сталкиваемся все с тем же основным недостатком, о которым мы говорили в пункте про естественную циркуляцию. Подключение радиаторов к магистрали происходит последовательно. То есть, чтобы дойти до последней батареи, теплоноситель должен пройти через все предыдущие.

Понятно, что за это время он успевает отдать значительную часть тепла, поэтому к концу маршрута радиаторы становятся все холоднее. А значит, мы снова получаем ограничение на их количество.

Кроме того, если монтировать самую простую однотрубную схему, то при отключении одной из батарей, например, для проведения ремонтных работ, вы автоматически прекратите работы и всех других, которые следуют после отключенной. Впрочем, это решается с помощью установки байпасов, которые позволят теплоносителю двигаться обходным путем.

Если сочетать однотрубную разводку с естественной циркуляцией воды, то такая система отопления подойдет только для небольшого одноэтажного домика. Для двухэтажного здания необходимо иное решение. В принципе, однотрубную разводку можно использовать и здесь, но только с применением мощного циркуляционного насоса. Тем не менее, даже принудительное движение воды не защитит в данном случае от ее быстрого остывания.

Двухтрубная разводка

Двухтрубная разводка решает все перечисленные выше проблемы, тем самым обеспечивая живущим в доме людям необходимый уровень комфорта. Суть такой системы заключается в использовании двух труб, подведенных к каждому радиатору: по одной из них к батарее идет нагретый теплоноситель, а по другой он уходит обратно в котел.

Такой способ позволяет избежать каких-либо ограничений в количестве радиаторов. Более того, вы можете подключить к системе не только батареи, но и теплые полы, конвекторы и прочее подобное оборудование. При этом качеству не нанесется никакого ущерба, во всех помещениях прогрев будет одинаковым.

Конечно, монтировать двухтрубную систему разводки своими руками на порядок сложнее и дороже, чем однотрубную. Впрочем, можно сэкономить, например, на насосе, поскольку в данном случае его мощность может быть не слишком высокой. В результате же вы получите необходимый уровень тепла во всем доме.

Схемы подключения

Третьим важным фактором, влияющим на качество отопления, является схема подключения магистралей. Поскольку мы уже определились, что лучше всего для двухэтажного дома подходит двухтрубная разводка с принудительной циркуляцией, говорить мы будем именно о ней.

Подключение может быть вертикальным и горизонтальным. Первый вариант делится еще на два: с верхней и нижней разводкой. Разница между ними заключается в том, какой маршрут приходится проделывать теплоносителю.

При верхней разводке вода сначала идет от нагревшего ее котла на второй этаж или на чердак. Оттуда она расходится по радиаторам, затем по стоякам и спускается по ним вниз, там тоже проходит через батареи и возвращается в первоисточник.

При нижней разводке все происходит в обратном порядке: теплоноситель сначала идет по первому этажу или по подвалу, затем поднимается наверх, там проходит через радиаторы и сливается обратно вниз, в котел.

В обоих вариантах вертикальной разводки необходимо предусмотреть возможность выпуска скопившегося воздуха, чтобы избежать образования пробок в радиаторах. Для этого вам понадобится сделать три шага:

• поставить расширительный бак;
• установить воздушную трубу;
• в каждый имеющийся в доме радиатор отопления вмонтировать кран Маевского. Это не спасет от появления воздуха в системе, но поможет его выпустить без особого труда. Кран Маевского устанавливается довольно просто. Спуск воздуха происходит посредством поворота ключа и занимает считанные минуты. На облик помещения кран никак не влияет, поскольку современные варианты выглядят довольно эстетично.
  На нашем сайте вы можете найти статьи, посвященные выбору, установке и использованию этого необходимого элемента системы отопления.

Горизонтальное подключение

Про горизонтальное подключение поговорим немного подробнее, поскольку такой метод является оптимальным для двухтрубной разводки. Существует три схемы: попутная, тупиковая и лучевая. В первом случае и горячий, и остывший теплоноситель идут в одном направлении. Такой метод хорош тем, что нагрев осуществляется равномерно и своевременно.

При тупиковой схеме картина несколько иная. Горячий и холодный теплоносители движутся навстречу друг другу. При такой разводке влияние на температуру радиатора оказывает его близость к нагревательному котлу. Чем ближе батарея к источнику, тем она горячее. Это ведет к неравномерному прогреву помещений в доме — наиболее удаленные от котла будут гораздо холоднее.

Оптимальной схемой разводки является лучевая. От главного коллектора к каждому отопительному прибору идет своя магистраль. Конечно, в плане затрат — как денежных средств, так и усилий — такая система наиболее требовательна. Но в итоге мы получаем максимальный уровень комфорта.

Это происходит за счет двух моментов. Во-первых, прогревание происходит равномерно и одновременно, поэтому во всех помещениях поддерживается необходимая температура воздуха. Во-вторых, при возникновении необходимости ремонта одного из отопительных приборов отключение нужного участка никоим образом не затрагивает остальные.

Есть и третий плюс: при лучевой разводке трубы, как правило, располагаются под полом, что позволяет сохранить общий эстетический вид помещения на нужном уровне.

Элементы системы

Поскольку мы разобрались со схемами и методами подключения системы отопления, давайте теперь поговорим о том, из чего она, собственно, состоит. Трубы обсуждать не будем — в этом качестве давно и прочно выступает металлопластик и полипропилен, причем это вполне заслуженно. О том, как производится монтаж тех и других, какие фитинги использовать и каким образом с ними работать, вы можете получить подробную информацию в других статьях на нашем портале.

А сейчас поговорим о двух важнейших составляющих системы, за счет которых она работает. Это, конечно, теплоноситель, а также котел, с помощью которого происходит его нагрев.

Выбор теплоносителя

Тепло может перемещаться по комнатам с помощью либо воздуха, либо жидкого теплоносителя. Воздушный обогрев довольно успешно справляется со своими функциями, но у него есть значительные минусы. В числе них можно назвать низкую теплоемкость, теплоотдачу и тому подобное.

Главным преимуществом использования нагретого воздуха является скорость, с которой повышается температура в помещениях. Включив отопительное оборудование, вы сможете ощутить комфорт буквально через полчаса. Но по факту выключения дом остынет столь же быстро.

Поэтому оптимальным вариантом являются все же жидкие теплоносители. В их качестве может выступать либо антифриз, либо вода. Чаще всего используется последняя. Вода прекрасно переносит и отдает тепло, абсолютно экологична, недорого стоит и, как правило, не является предметом дефицита.

Впрочем, следует учитывать, что просто зачерпнуть из ближайшей речки не получится. Вода должна быть либо дождевой, либо (в идеале) дистиллированной. Это связано с тем, что химический состав жидкости из природных источников оказывает очень негативное влияние на состояние труб, из которых сделана система отопления.

Но даже дистиллированная вода обладает невысокой стоимостью, поэтому относить этот фактор к недостаткам не стоит. А вот способность замерзать — это действительно значительный минус. Все мы знаем, что при превращении в лед вода расширяется. Тем самым она деформирует трубы, и работоспособность всей системы отопления будет нарушена.

Подобное может произойти в двух случаях:

• на улице очень низкая температура. Чтобы мороз не влиял на состояние теплоносителя, трубы, расположенные снаружи жилища, необходимо тщательно теплоизолировать;
• в доме произошло отключение электроэнергии на длительное время. Поскольку в сегодняшней статье мы говорим о двухэтажном строении, то подразумеваем использование циркуляционного насоса, который не может работать без электричества.
  Вода в трубах встанет и, как только помещения окончательно остынут, замерзнет. Вот почему мы не устаем повторять о необходимости заранее позаботиться о наличии резервного генератора. В подобных ситуациях он является настоящим спасением. В противном случае можно получить не только дискомфорт от нахождения в промерзших помещениях, но и немалые затраты на восстановление работоспособности системы отопления.

Именно этот недостаток нередко заставляет хозяев отказаться от воды в пользу другого варианта — антифриза. Это вещество славится именно своей способностью спокойно переносить даже очень низкие температуры. В крайнем случае, антифриз просто превратится в гель, а по мере потепления снова разжижится и продолжит выполнять свои функции в том же объеме.

Это качество антифриза послужило росту его популярности в качестве теплоносителя. Конечно, без минусов не обошлось и здесь. Первый — это стоимость, которая гораздо выше, чем у воды. Второй — это токсичность. Дешевый антифриз на основе этиленгликоля способен вызвать отравление у всей семьи в случае протечки.

А последние периодически возникают, поскольку «незамерзайка» очень текуча и способна просачиваться сквозь многие соединения, на первый взгляд кажущиеся надежными.

Впрочем, если отказаться от дешевого антифриза в пользу более дорогого, но с другим составом, то насчет отравлений и вредного влияния на окружающую среду можно не беспокоиться.

Кроме того, при выборе следует обращать внимание еще и на дополнительные компоненты, называемые присадками. Они призваны улучшить работу антифриза, но при этом некоторые из них рассчитаны на использование в трубах из определенного материала, на другие же «незамерзайка» может очень негативно повлиять.

Антифриз стоит выбирать в том случае, если вы живете в регионе с сильными и длительными заморозками. «Незамерзайка» просто спасает в подобных ситуациях, стабильно и надежно перенося тепло по дому. Если же проблема промерзания труб вам не грозит, то вода в качестве теплоносителя будет идеальным вариантом.

Выбор котла

Второй важной составляющей является котел, в котором происходит нагрев теплоносителя. Поскольку мы уже определились, что лучшим для отопления частного дома является жидкий теплоноситель, будь то вода или антифриз, поговорим о соответствующих видах оборудования. Котлы бывают следующих разновидностей:

• газовые. Самый популярный вариант — в первую очередь, из-за низкой стоимости и высокой доступности газа. Кроме того, такой котел экономичен в работе и не требует сложного обслуживания. Современные модели оснащены множеством датчиков, контролирующих работу системы, поэтому такое оборудование можно просто единожды поставить, настроить, а затем вспоминать о нем лишь при периодическом осмотре специалистом. Газ в котел может поступать из трех источников: магистрали, газовых баллонов и газгольдера. Конечно, оптимальным вариантом является первый, поскольку это и удобнее, и дешевле. Но в том случае, если регион вашего проживания не газифицирован, топливо придется покупать. Поставка в баллонах не слишком удобна, поскольку они обладают небольшим объемом, в связи с чем придется производить регулярную замену — примерно каждые 2–3 дня. Газгольдер снимает этот вопрос, поскольку в нем может храниться до 20 кубометров газа. Но к его установке есть определенные требования, связанные с техникой безопасности: в частности, установка этого оборудования допустима на расстоянии не менее десяти метров от дома;
• жидкотопливные. В качестве топлива выступает, как правило, дизель. Он практически не токсичен, обладает очень высоким КПД и удобен в использовании. Недостаток заключается в высокой стоимости, а также в необходимости монтажа очистительного фильтра;
• твердотопливные. Такие котлы работают на дровах, угле и других подобных вариантах. Процесс происходит за счет горения, что сразу дает неоспоримое преимущество — независимость от наличия электроэнергии. Кроме того, стоимость как топлива, так и котла не слишком высока. Но обслуживание оборудования довольно трудоемко, а отдача низкая, если сравнивать с выше описанными разновидностями. К тому же, для хранения дров или другого вида топлива необходимо много места — как правило, отдельное помещение. Естественно, чем больше дом, тем больше расход, поэтому для двухэтажного строения это все же не самый подходящий вариант;
• электрические. Работают, естественно, от сети. В качестве преимущества можно назвать отсутствие необходимости делать запасы какого-либо топлива. Но зависимость от наличия электроэнергии, а также размер счетов на оплату услуг заставляют задуматься. Впрочем, если вы живете в каком-нибудь очень отдаленном регионе, куда сложно добраться для доставки газа, дров или другого топлива, электрический котел будет оптимальным вариантом. Но не забудьте запастить резервным генератором.

Существуют также комбинированные котлы. Они могут работать как на жидком топливе, так и на газе. Вы можете переключать режимы в зависимости от того, какое топливо у вас есть в наличии в данный момент. С одной стороны, это удобно. С другой — такое оборудование весьма габаритно, а также обладает немалой стоимостью.

Дорогие друзья, мы разобрали основные моменты, которые необходимо учесть перед тем, как провести отопление в двухэтажный частный дом. Уверены, что наши советы помогут и вам, и вашим знакомым, с которыми вы можете поделиться этой статьей в социальных сетях.  опубликовано econet.ru  

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

Обвязка электрических котлов отопления | Энергооборудование «Невский»

Обвязка электрического котла — часть отопительной системы, которая включает в себя все комплектующие от вывода теплового агрегата до радиаторов. Обвязка предназначена для доставки теплоносителя от котла и обратно, обеспечения безопасной работы системы. В этой статье специалисты компании «Невский» расскажут подробнее о составе обвязки и порядке монтажа оборудования.

Что включает в себя обвязка

Комплект оборудования для доставки воды или другого теплоносителя состоит из:

• Запорной арматуры. Устройства служат для перекрытия участков отопительной системы при проведении технического обслуживания, ремонта, замены котлов или других элементов.
• Распределительного коллектора. Оборудование предназначено для равномерного распределения теплоносителя в системах с несколькими ветками и разнотипными отопительными приборами (например, с радиаторами, панелями, водяным теплым полом, конвекторами). Коллекторы или гребенки позволяют регулировать подачу теплопередающей жидкости в различные ветки и настраивать расход в каждой отдельно.
• Циркуляционного насоса. Оборудование обеспечивает непрерывную циркуляцию теплоносителя в замкнутой системе. Подачу и напор циркуляционных насосов можно регулировать в зависимости от параметров системы и требуемой температуры.
• Грязевика. Устройство служит для удаления из теплоносителя твердых нерастворимых частиц.
• Расширительного бака. Элемент отопительной системы предназначен для защиты от повышения давления при температурном расширении теплоносителя и гидроударов.

Обвязка электрических котлов отопления также включает в себя манометр для контроля давления, воздухоотводчик для вывода газа из системы, клапан для аварийного сброса теплоносителя при повышении давления. Вместо трех устройств может устанавливаться группа безопасности, содержащая манометр, клапан сброса и воздухоотводчик на одном штуцере.

Как правильно сделать обвязку электрического котла отопления

Монтаж обвязки осуществляется после выполнения проекта отопительной системы согласно разработанной схеме. Наиболее часто встречающаяся конфигурация — двухтрубная, когда радиаторы присоединены к стояку параллельно. В этом случае теплоноситель поступает к отопительным приборам по одной магистрали (прямой) и возвращается по другой (обратной). Такая схема обеспечивает равномерную подачу тепла в радиаторы независимо от удаленности отопительных приборов от котла.

Обвязка осуществляется в следующей последовательности:

• Установка котла. Оборудование устанавливается на ровное, твердое основание со свободным доступом к котлу со всех сторон. Настенные котлы крепят на поверхности из негорючего материала.
• Монтаж расширительного бака. Объем и тип мембраны устройства должны соответствовать рассчитанным проектным значениям. Перед установкой необходимо убедится, что давление в воздушной камере соответствует требуемому значению 1,5–2 Атм.
• Монтаж циркуляционного насоса. Агрегат обычно устанавливают на обратной магистрали. Направление потока должно соответствовать стрелке на корпусе насоса. Установка осуществляется в любом предусмотренном монтажном положении, при этом ротор оборудования должен находиться в горизонтальном положении.
• Установка группы безопасности. Совмещенные на одном штуцере комплектующие устанавливают в самой высокой точке системы, чтобы газ мог удаляться через воздухоотводчик.
• Монтаж коллектора. Узел устанавливается в заранее выбранном месте, фиксация осуществляется при помощи хомутов или кронштейнов. В ряде случаев гребенку монтируют в шкафу.
• Монтаж трубопровода. Работы включают выполнение разметки, нарезку и сварку труб, монтаж отводов, фитингов, запорной арматуры, фиксацию трубопровода к стенам или в специальных нишах.

Завершает монтаж обвязки проверка соответствия схеме и контроль качества монтажных работ. После выполнения обвязки приступают к установке радиаторов, присоединению к трубам других элементов и узлов, подключению котла к электросети, опрессовке и пусконаладочным работам.

В компании «Невский» можно купить как все элементы обвязки, включая группы безопасности, расширительные баки и другие составляющие, так и сами электрокотлы для отопления с автоматикой по выгодным ценам. Мы подбираем оборудование для автономного водоснабжения и отопления и предоставляем комплексную техническую поддержку. По запросу можем изготовить агрегаты с нестандартными характеристиками. Все подробности можно уточнить по номеру 8 800 100-24-65 или в WhatsApp +7 931 346-88-78.

Что делать, если паяльник не греется?

Если ваш паяльник перестал нагреваться или просто недостаточно нагревается, это может быть вызвано несколькими причинами. Возможно, вашему утюгу нужна новая деталь или даже проблема с электричеством.

В зависимости от используемого паяльника есть несколько моментов, на которые следует обратить внимание, чтобы определить, нужно ли просто заменить паяльник или деталь.

Ниже приведены несколько причин, по которым ваш паяльник не нагревается:

Вам нужен новый нагревательный элемент

Наиболее распространенная причина того, что ваш паяльник не нагревается должным образом, заключается в том, что вам необходимо заменить нагревательный элемент. Нагревательные элементы вашего паяльника состоят из проводов сопротивления, которые намотаны на металлическую катушку. Если нагревательный элемент выйдет из строя, утюг не сможет производить тепло, и поэтому вы не сможете паять.

Если это так с вашим паяльником, проверьте, есть ли в нем сменные элементы. Если это так, уточните у своего поставщика, есть ли у него подходящий нагревательный элемент для вашего конкретного утюга.

Если вы используете менее дорогой паяльник и он перестал нагреваться, вам, скорее всего, придется заменить весь паяльник, так как вряд ли найдется запасная часть.

Электрическая розетка сломана

Если электрическая цепь не работает, паяльник не будет работать должным образом. В случае обрыва электрического шнура или соединения ваш паяльник не будет нагреваться. Это может привести либо к плохому или неисправному соединению, либо к выходу из строя нагревательного элемента.

Чтобы проверить, не в этом ли проблема, убедитесь, что розетка вашего паяльника исправна. Если с розеткой все в порядке и вы не видите отсоединенных проводов, то вам необходимо заменить нагревательный элемент.

И наоборот, если неисправна электрическая розетка, то необходимо починить или использовать другую розетку. Если новая розетка работает и ваш утюг нагревается, то это и будет причиной поломки утюга.

Внутри железной бочки имеется воздушная полость

Если кончик утюга вытянуть так, что он будет длиннее, чем необходимо, внутри утюга может остаться воздушная полость. Это, в свою очередь, приведет к ухудшению теплопередачи и может даже перегреть утюг до такой степени, что он перестанет работать.

Наконечники повреждены или окислены

Ваш паяльник может перестать правильно передавать тепло из-за повреждения или окисления жала. Если наконечник имеет трещину или отверстие в покрытии, то наконечник не прогреется до конца и его необходимо будет заменить.

Однако, если наконечник все еще выделяет некоторое количество тепла и просто загрязнен, наконечник следует очистить и заново залудить. Вам нужно будет удалить загрязнения, чтобы паяльник мог правильно генерировать тепло. Правильная очистка может быть просто решением, и ваш паяльник начнет правильно нагреваться.

Также следует заглянуть внутрь железного ствола, чтобы убедиться, что нет видимых повреждений или что наконечник просто необходимо заменить.

Ваш паяльник всегда должен быстро нагреваться. Однако, если он не нагревается должным образом или не обеспечивает успешный процесс пайки, значит, что-то не так и его необходимо оценить.

7.1.1 Основы пайки

Процесс пайки
Пайка — это процесс соединения двух металлов с помощью припоя, и это одна из старейших известных технологий соединения. Неисправные паяные соединения остаются одной из основных причин выхода оборудования из строя, поэтому невозможно переоценить важность высоких стандартов качества изготовления при пайке.

Следующий материал охватывает основные процедуры пайки и предназначен для предоставления фундаментальных знаний, необходимых для выполнения большинства высоконадежных операций ручной пайки и удаления компонентов.

Свойства припоя
Припой, используемый в электронике, представляет собой металлический сплав, полученный путем соединения олова и свинца в различных пропорциях. Обычно вы можете найти эти пропорции, отмеченные на различных доступных типах припоя.

Плавление большинства комбинаций оловянно-свинцового припоя происходит не одновременно. Припой Fifty-Fifty начинает плавиться при 183 C — 361 F, но полностью не расплавляется, пока температура не достигает 216 C — 420 F. Между этими двумя температурами припой находится в пластичном или полужидком состоянии.

Диапазон пластичности припоя зависит от соотношения олова и свинца. Для припоя 60/40 диапазон намного меньше, чем для припоя 50/50. Соотношение 63/37, известное как эвтектический припой, практически не имеет пластического диапазона и практически мгновенно плавится при температуре 183°C-361°F.

Для ручной пайки электроники чаще всего используются припои типа 60/40 и 63/37. Из-за пластикового диапазона типа 60/40 вам нужно быть осторожным, чтобы не сдвинуть какие-либо соединительные элементы во время периода охлаждения. Движение может вызвать то, что известно как нарушенный сустав. Пораженный сустав имеет шероховатый, неправильный вид и выглядит тусклым, а не ярким и блестящим. Нарушенное паяное соединение может быть ненадежным и может потребовать доработки.

 

Смачивающее действие
Действие металл-растворитель происходит, когда горячий припой вступает в контакт с медной поверхностью. Припой растворяется и проникает в поверхность меди. Молекулы припоя и меди смешиваются, образуя новый сплав, состоящий частично из меди и частично из припоя. Это действие растворителя называется смачиванием, образуя интерметаллическую связь между деталями. (См. рис. 1). Смачивание возможно только в том случае, если поверхность меди свободна от загрязнений и оксидной пленки, которая образуется при контакте металла с воздухом. Кроме того, припой и рабочая поверхность должны быть прогреты до нужной температуры.

Хотя поверхности, подлежащие пайке, могут выглядеть чистыми, на них всегда есть тонкая пленка оксида. Для хорошего припоя поверхностные оксиды должны быть удалены в процессе пайки с использованием флюса.

Флюс
Надежные паяные соединения могут быть выполнены только при тщательно очищенных поверхностях. Растворители можно использовать для очистки поверхностей перед пайкой, но их недостаточно из-за чрезвычайно высокой скорости образования оксидов на поверхности нагретых металлов. Чтобы преодолеть эту оксидную пленку, необходимо использовать материалы, называемые флюсами в электронной пайке. Флюсы состоят из натуральных или синтетических смол и иногда химических добавок, называемых активаторами.

Флюс предназначен для удаления оксидов и предотвращения их удаления во время пайки. Это достигается за счет действия флюса, который вызывает коррозию при температурах расплава припоя и объясняет способность флюса быстро удалять оксиды металлов. Однако в ненагретом состоянии канифольный флюс не является коррозионным и непроводящим и, таким образом, не влияет на схему. Флюсовое действие удаления оксидов, их переноса и предотвращения образования новых оксидов позволяет припою образовывать желаемую интерметаллическую связь.

Флюс должен плавиться при температуре ниже, чем припой, чтобы выполнить свою работу перед пайкой. Он будет быстро испаряться; таким образом, обязательно, чтобы флюс расплавлялся, чтобы течь на рабочую поверхность, а не просто испарялся под воздействием горячего наконечника утюга, чтобы обеспечить полное преимущество действия флюса. Существуют разновидности флюсов для многих целей и приложений. К наиболее распространенным типам относятся канифоль – неочищенная, слегка активированная и водорастворимая.

При использовании жидкий флюс следует наносить тонким равномерным слоем на соединяемые поверхности перед нагреванием. Припой из порошковой проволоки и паяльная паста должны располагаться так, чтобы флюс мог течь и покрывать соединения по мере плавления припоя. Следует наносить флюс, чтобы предотвратить повреждение окружающих деталей и материалов.

Паяльники
Паяльники бывают разных размеров и форм. На рабочей поверхности жала паяльника должна поддерживаться постоянно луженая поверхность, чтобы обеспечить надлежащую теплопередачу и избежать переноса примесей в паяльное соединение.

Перед использованием паяльника необходимо очистить жало, протерев его влажной губкой. Когда утюг не используется, его следует хранить в держателе с чистым наконечником, покрытым небольшим количеством припоя.
Примечание. Хотя температура жала не является ключевым фактором при пайке, всегда следует начинать с минимально возможной температуры. Хорошее эмпирическое правило — установить температуру жала паяльника на уровне 260–500 F и повышать температуру по мере необходимости для получения желаемого результата.

Контроль температуры
Контроль температуры жала паяльника не является ключевым элементом в пайке. Ключевым элементом является контроль теплового цикла работы. Насколько быстро изделие нагревается, насколько оно нагревается и как долго оно остается горячим, является элементом, который необходимо контролировать для надежных паяных соединений.

 

Тепловая масса
Первым фактором, который необходимо учитывать при пайке, является относительная тепловая масса соединения, подлежащего пайке. Эта масса может изменяться в широких пределах.

Каждое соединение имеет свою собственную тепловую массу, и то, как эта объединенная масса соотносится с массой железного наконечника, определяет время и повышение температуры работы.

Состояние поверхности
Вторым важным фактором при пайке является состояние поверхности. Если какие-либо оксиды или другие загрязнители покроют контактные площадки или выводы, возникнет барьер для теплового потока. Несмотря на то, что железный наконечник имеет правильный размер и температуру, он может не обеспечить достаточное количество тепла для расплавления припоя.

Тепловая связь
Третьим фактором, который следует учитывать, является тепловая связь. Это площадь контакта между наконечником утюга и изделием.

На рис. 2 показано жало паяльника, припаивающее вывод компонента. Тепло передается через небольшую площадь контакта между жалом паяльника и контактной площадкой. Площадь теплового контакта небольшая.

На рис. 3 также показано жало паяльника, припаивающее вывод компонента. В этом случае площадь контакта значительно увеличивается за счет небольшого количества припоя в месте контакта. Наконечник также находится в контакте как с прокладкой, так и с компонентом, что еще больше улучшает тепловую связь. Этот паяный мост обеспечивает тепловую связь и обеспечивает быструю передачу тепла в изделие.

Нанесение припоя
Как правило, жало паяльника следует наносить на точку максимальной массы соединения. Это позволит быстро нагревать детали, подлежащие пайке. Расплавленный припой всегда течет от более холодной области к более горячей.

Перед нанесением припоя температура поверхности спаиваемых деталей должна быть выше температуры плавления припоя. Никогда не расплавляйте припой на железном наконечнике и не позволяйте ему стекать на поверхность, температура которой ниже температуры плавления припоя. Припой, нанесенный на очищенную, офлюсованную и должным образом нагретую поверхность, будет плавиться и течь без прямого контакта с источником тепла, образуя гладкую, ровную поверхность с закруглением до тонкой кромки. Неправильная пайка будет иметь наросты, неравномерный внешний вид и плохое скругление. Для обеспечения хорошей прочности паяного соединения припаиваемые детали необходимо удерживать на месте до тех пор, пока припой не затвердеет.

Если возможно, нанесите припой на верхнюю часть соединения так, чтобы рабочие поверхности, а не утюг плавили припой, и чтобы гравитация способствовала течению припоя. Выбор порошкового припоя подходящего диаметра поможет контролировать количество припоя, наносимого на соединение. Используйте маленький калибр для небольшого сустава и большой калибр для большого сустава.

Очистка после пайки
Если требуется очистка, остатки флюса следует удалить немедленно, но не позднее, чем через час после пайки. Некоторые потоки могут потребовать более немедленных действий для облегчения адекватного удаления. Механические средства, такие как взбалтывание, распыление, нанесение кистью и другие методы нанесения, могут использоваться вместе с чистящим раствором.

Используемые чистящие растворители, растворы и методы не должны воздействовать на очищаемые детали, соединения и материалы. После очистки доски должны быть хорошо высушены.

Повторная пайка
Следует соблюдать осторожность, чтобы избежать необходимости повторной пайки. Когда требуется повторная пайка, стандарты качества для повторно припаянного соединения должны быть такими же, как и для исходного соединения.

Холодное или поврежденное паяное соединение обычно требует только повторного нагрева и оплавления припоя с добавлением подходящего флюса. Если повторный нагрев не исправит состояние, припой должен быть удален, а соединение перепаяно.

Качество изготовления
Паяные соединения должны иметь гладкий вид. Допустим сатиновый блеск. На стыках не должно быть царапин, острых краев, зернистости, рыхлости, вздутий или других признаков плохого качества изготовления.