Когато инсталират водни вериги за подово отопление, занаятчиите обикновено използват 2 вида тръбопроводи - от металопластик и омрежен полиетилен. Причините за този избор не са ясни за всички собственици на жилища, тъй като реалната гама от материали е много по-широка: полипропилен (PP-R), мед, черна стомана, гофрирана неръждаема стомана. Нашата задача е да разгледаме тези опции и най-накрая да разберем коя тръба за топъл под е по-добра по отношение на производителността и цената.
Критерии за оценка на тръбни материали
За да изберете правилните тръби за топъл под, трябва да имате добро разбиране на условията на работа на материала. Намирайки се вътре в замазката, отоплителната линия не само предава топлината на монолита, но и изпитва механични натоварвания от водно налягане и собствено разширение.
Съответно за материала се поставят строги изисквания:
- Подовото отопление (съкратено като TP) е нискотемпературна отоплителна система, при която водата се загрява до максимум 55 градуса, режимът на работа е приблизително 40/30 ° С. За бързо предаване на енергия от охлаждащата течност към бетонната плоча стените на тръбите трябва да имат достатъчна топлопроводимост.
- Дължината на TP контурите често достига 100-120 метра (в зависимост от избрания диаметър на тръбопровода). По-дълга дължина = високо хидравлично съпротивление, усилено от грапавостта на вътрешната повърхност. На прост език: колкото по-гладки са стените на тръбата, толкова по-лесно е помпата да изпомпва вода по дълга верига и да осигурява необходимия дебит.
- Загряването причинява удължаване на тръбите за подово отопление. Тъй като няма къде да расте вътре в бетонната замазка, трябва да се изпълни едно от двете условия: малък коефициент на топлинно разширение на материала или висока еластичност и здравина на черупката, което позволява на тръбата да се побере в ограничено пространство, без да се счупи.
- Аварийна ситуация: поради повреда на регулиращите клапани на смесителния блок на колектора, отоплителните кръгове се пълнят с котелна вода, загрята до 70 ... 90 ° С. Материалът на монолитни тръби трябва да издържа на такива температурни скокове без последствия.
- Други важни точки са корозионната устойчивост, защитата срещу проникване на кислород, лекотата на монтаж и отсъствието на фуги вътре в монолита.
Забележка. За водни вериги, полагани "сух" метод в дървени къщи, се поставят по-малко строги изисквания. TP са монтирани без разклонител, има достатъчно място за термично удължаване. Точка 3 от списъка вече не е от значение.
Не най-малка роля играят разходите за всички компоненти на ТП - тръбопроводи, фитинги, разпределителни гребен. Така че сравняваме използваните материали по горните критерии и цена.
Характеристики на полимерните тръби
Следните видове пластмасови тръбопроводи се използват за транспортиране на охлаждаща течност в системи за водно отопление на апартаменти и частни къщи:
- PP-R и PP-RCT - полипропиленов произволен кополимер, подсилен със слой от алуминий, базалт или фибростъкло. Модификацията на PP-RCT пластмаса се характеризира с повишена термична устойчивост.
- PE-X - омрежен полиетилен с клас A, B и C. Продуктите трябва да имат кислородна бариера - тънък слой от непромокаем полимер. Например, Rehau тръбите използват сложното съединение етилен винилгликол (EVOH).
- PE-RT - термично стабилизирани полиетиленови продукти с кислородна бариера.
- PE-X / Al / PEX и PE-X / Al / PE са петслойни металопластикови тръбопроводи.
Референтен. Според GOST 32415-2013 за инсталиране на отоплителни мрежи са подходящи и продукти, изработени от полибутилен PB, поливинилхлорид PVC-C, полипропиленов блок кополимер и хомополимер (PP-B, PP-H).Тези материали не се използват широко в частното жилищно строителство поради най-лошите технически параметри.
Накратко за това как да свържете тръбни полимери в процеса на сглобяване на отопление на дома:
- окабеляването от PP-R се съединява от полипропиленови фитинги чрез запояване (термично полифузионно заваряване);
- омрежен и термостабилизиран полиетилен (PE-RT) се монтира аксиално на 3 етапа - изгаряне на края, опъване на фитинга на фитинга, настройване на плъзгащата втулка;
- метал-пластмаса се свързва по 2 начина - компресия или преса.
Сега ще дадем кратко описание на всеки тип тръбопровод, ще преминем през списъка с изисквания и ще проверим как продуктите са подходящи за водно отопление на подове в дневни.
Полипропилен - материал за отопление на радиатора
Въпреки ценовата атрактивност и ангажираността на много майстори да използват PP-R, веднага отбелязваме, че е невъзможно да се направи топъл под от полипропиленови тръби. Не си струва да проверявате одобрението на практика - просто внимателно изучете техническите характеристики на материала и прочетете отзивите на собствениците на жилища, които искаха да спестят пари по този начин.
Как са направени тръбопроводи от полипропилен (виж диаграмата):
- вътрешният слой на PP-R, образуващ проходния участък на магистралата;
- алуминиево подсилващо фолио, което инхибира топлинното удължаване и предотвратява проникването на кислород;
- 2 лепилни слоя, закрепващи алуминий с полимер;
- външният защитен слой PP-R е бял или сив (някои производители имат зелено).
Важно допълнение. Сега производителите на полипропилен вместо перфорирано фолио поставят слой от базалт или стъклени влакна вътре в тръбата.
Нека да видим как PP-R тръбите съответстват на изискванията за клони за подово отопление:
- Топлопроводимостта 0,24 W / (m • ° С) е най-лошата сред полимерните продукти. Ако вземем предвид дебелината на стената от 3,4 mm при Ø20 mm (подсилените PP-R тръбопроводи не се произвеждат с диаметър 16 mm), получаваме съпротивлението на топлопреминаване R = 0,0034 / 0,24 = 0,014 м² • ° C / W. Съпротивлението е твърде високо за активен пренос на топлина.
- Няма въпроси относно гладкостта на вътрешните стени към полипропилен - грапавостта 0,01 мм не създава повишено хидравлично съпротивление.
- При нагряване до 50 градуса 100-метрова PP-R тръба с алуминиев слой ще добави дължина 150 мм и фибростъкло 31 см. Еластичността на полипропилена е много ниска, поради което продуктът вътре в монолита ще бъде под голям товар. Материалът може да се напука, главно в ставите.
- Устойчивостта на налягане и температура не е под въпрос. Когато охлаждащата течност се нагрее до 70 ° C, PP-R линия спокойно ще издържи работеща глава до 13 Bar. Ако повишите температурата до 95 ° C, прагът на налягане пада до 9 bar.
- Полимерът е устойчив на всякакви химически влияния и практически не пропуска кислород в охлаждащата течност. Основният проблем е големият брой фуги, попадащи под замазката, тъй като е нереалистично да се огъва полипропиленовият участък.
Забележка. Техническите параметри на продуктите PP-R се приемат съгласно документацията на марката Valtec, публикувана на официалния уебсайт на компанията. За справедливо сравнение взехме и цените и характеристиките на други тръбни полимери от този производител.
Обяснете някои точки. Стойността на термичното съпротивление на стените R = 0,014 м² • ° C / W няма да каже на обикновения потребител нищо без сравнение с производителността на други пластмаси. Тези изчисления са дадени по-долу в описанията на полиетиленовите и металопластичните тръби.
Проблемът с отоплението на полипропиленовите системи е невъзможността визуално да се провери качеството на заваръчните съединения. Понякога ставите протичат една година след тестове с високо налягане (кримпване). Представете си последствията от изтичане вътре в бетонен монолит - търсене на дефект, счупване на замазката и отстраняването й.
Отделен въпрос е дълъг шум с монтаж, ще има много фуги в бетон.Примери за отоплителни кръгове, събрани от домашни майстори от PP-R, са показани по-горе на снимката. Дори ниската цена на тръбата Ø20 - 51 ... 83 рубли. (0.8 ... 1.25 cu) на линеен метър - не е основа за използването на такива тръби в топли подове.
Параметри на омрежен и термоустойчив полиетилен
Тръбите от пластмаса PE-X се произвеждат в две разновидности - 3 и 5 слоеви. Разликата се състои в местоположението на антидифузионната бариера - в първия случай непромокаемият EVOH полимер служи като външна обвивка на тръбата, във втория - тя се полага вътре в стената и се залепва от двете страни на полиетилена. Външен цвят - кафяв, сребрист, червен.
Потребителите често се питат кои полиетиленови тръби е по-добре да се вземат за подово отопление - PE-X или PE-RT, как се различават. Ние отговаряме:
- молекулната решетка на пластмасовия PE-X е омрежена по 3 начина, следователно трите вида полиетилен - А, В и С;
- от гледна точка на монтажа и работата на отоплението, тръбите от PE-X / A не се различават от PE-X видове B и C;
- материал с повишена термоустойчивост PE-RT е направен от обикновен полиетилен по по-евтина технология - сложна полимерна молекула се модифицира с помощта на клони;
- PE-RT е по-нисък от PE-X по отношение на трайност, здравина и термична стабилност;
- PEX е значително по-скъп от PE-RT, около 20–40%;
- Стените на тръбите от PERT са лишени от антидифузионна бариера, поради което охлаждащата течност е наситена с кислород със скорост най-малко 0,1 g / m³ • ден. (на открито);
- PE-RT материалът е термопластичен, тръбопроводът може многократно да се топи и заварява без загуба на свойства.
Референтен. Цената на кръстосана полиетиленова тръба Valtec 16 x 2 mm е 51 рубли. на метър (около 0,8 cu). Продукт със същия диаметър, изработен от термостабилна пластмасова PE-RT, струва 33 рубли / 1 м. Стр. (0,5 куб.).
Нека да преминем към нашия списък с изисквания:
- Тръбата за топъл воден под „PEX” и „PERT” има същата топлопроводимост - 0,38 W / (m • ° С). Изчисляваме термичното съпротивление на стените с дебелина 2 mm: R = 0,002 / 0,38 ≈ 0,005 м² • ° C / W - почти 3 пъти по-ниско от това на SPR. Тоест полиетиленовите вериги много по-добре предават топлина на замазката.
- Еквивалентна грапавост на повърхността - 0,007 мм - отличен индикатор за гладкост на тръбата.
- Загрявайки при 50 ° C, 100-метровата свободна секция от тръбопровода PEX ще бъде удължена с цели 100 см. Но благодарение на еластичността и някои техники за монтаж, разширяването вътре в бетонната плоча се компенсира тихо от материала.
- Максималната работна температура на PE-X материала е 90 ° C, PE-RT е 80 градуса, краткосрочното допустимо е съответно 95 и 90 ° C. Работното налягане на охлаждащата течност е 6 ... 10 Bar, в зависимост от степента на нагряване. Параметрите отговарят на изискванията за вериги за отопление на водата.
Слабата точка на полиетиленовите системи е кислородната пропускливост. Снабден с PEX бариера, той позволява по-малко от 0,1 g / m³ на ден, докато PERT позволява много повече. Но тъй като тръбите са монолитни с циментово-пясъчен разтвор, достъпът на въздуха е значително ограничен, проникването на кислород е сведено до минимум.
Полиетилените имат двойно свойство - молекулярна памет, което кара тръбопровода да се огъва до първоначалната форма на залива. Функцията усложнява закрепването на отоплителните контури към изолацията на пода - ако тръбата не се завърти около собствената си ос, краищата ще започнат да се издуват нагоре. Как да се справим с описаното явление, вижте видеото на нашия експерт.
Положителният ефект на молекулната памет е способността да се възстановява от почивка. Достатъчно е да изправите мястото на повредата и да го нагреете със строителен сешоар - пластмасата ще приеме предишната си форма, без да губи еластичност и здравина.
Анализираме свойствата на метала
Всъщност тази петслойна тръба е аналог на PEX материала, където твърда алуминиева рамка с дебелина 0,25 ... 0,4 мм (в зависимост от диаметъра на продукта) действа като антиоксидантен полимер EVOH. Вътре преминава самоносеща тръба, изработена от омрежен полиетилен, отвън - черупка, изработена от същата пластмаса.Слоевете на конструкцията се закрепват със специално лепило.
Референтен. Маркирането на металополимерни тръби съответства на структурата - PEX-AL-PEX. Интересен момент: марката Rehau предлага универсална линия от тръбопроводи RAUTITAN Stabi с външна обвивка от обикновен (не омрежен) полиетилен.
Ще анализираме металопластиката според първоначално зададени критерии:
- Топлопроводимостта на петслойната структура е 0,45 W / (m • ° С), дебелината на стената на тръбите с диаметър 16 и 20 мм е 2 мм. Следователно съпротивлението на топлопреминаване R е равно на 0,002 / 0,45 = 0,004 м² • ° C / W.
- Разширението от загряване на 100-метров участък с 50 ° C е само 13 cm.
- Работна температура при налягане от 10 Bar - до 95 градуса, краткотрайна аварийна ситуация - 130 ° C. Киселинната пропускливост на стените е близо до нула.
- Цената на тръбата Valtec Ø16 x 2 е 60 рубли. (0,9 cu), Ø20 x 2 - 97 рубли. (1,45 cu) на линеен метър.
Моля, обърнете внимание: топлопроводимостта, работната температура и удължението на металопластичните конструкции са най-добрите сред всички полимерни тръби. Гладкостта на материала не се споменава, тъй като стойността на грапавостта е идентична с полиетилена - 0,007 мм.
Важна разлика между металната пластмаса е липсата на молекулна памет. При огъване твърдата алуминиева рамка приема необходимата форма, преодолявайки еластичната якост на слоевете от полиетилен. Посоченото свойство е от голяма полза по време на монтажа, основното е да се поддържа минимален радиус на огъване от 6 и 8 см за тръби Ø16 и 20 мм съответно.
Метални тръби за подово отопление
В съвременните топлоснабдителни мрежи на селски къщи се използват стоманени, неръждаеми и медни тръби. За монтиране на подови водни системи се използват 2 вида метални тръбопроводи:
- отгрята мед с външен диаметър 15, 18 и 22 мм с дебелина на стената 1 мм (продава се в заливи от 25 м);
- гофрирана неръждаема отгрята ½ и ¾ инча (Ø15 ... 20 mm), глюкомер - от 10 до 50 m.
Справка за историята. В съветско време топлите подове бяха подредени в детските градини в съответствие с изискванията на строителните норми. Отоплителните кръгове са заварени от тръби с поцинкована вода и газ, изработени от черна стомана.
Нека оценим параметрите на металните тръби според критериите:
- Коефициентът на топлопроводимост на мед и стомана е толкова голям (съответно 389 и 45 W / m • ° С), че няма смисъл да се правят изчисления - според тази характеристика металът ще включи всякакви пластмаси в колана.
- Еквивалентната грапавост на новите продукти е 0,01 мм. По време на работа гладкостта на стените се влошава, хидравличното съпротивление постепенно се увеличава.
- Линейното разширение на металите е незначително в сравнение с полимерите - 55 ... 85 mm на 100 метра от топлопровода при температура на делта от 50 ° C. Материалите са достатъчно гъвкави, за да удължат вътре в бетона и да не разрушат замазката.
- Мед Ø18 x 1.0 mm тихо държи работно налягане до 67 Bar при максимална температура 200 ° C. Параметрите от гофрирана неръждаема стомана са съответно 15 Bar и 150 градуса. Посочените показатели покриват изискванията за ТП с голям марж.
- Стоманата и медта не позволяват на кислорода да преминава, но те са подложени на бавна корозия. Слабости - участъци, пресичащи домашни електропроводни линии.
Проблемът с гъвкавата неръждаема тръба е гофрирана гофрирана конструкция, която създава значителна хидравлична устойчивост на потока на течността. На дължина от 1 см има най-малко 20 върха повече от милиметър. Вторият момент: в коритата малък пясък ще започне да се събира, пътувайки по системата заедно с охлаждащата течност.
Информация за цената на материалите. Медна тръба Ø18 x 1.0 струва около 500 рубли. на метър (7,5 cu), неръждаемата стомана Ø20 mm (вътрешна - 15 mm) ще струва 155 рубли / 1 m (2,3 cu).
Въпреки отличната производителност, медта рядко се използва за монтаж на TP. Причини:
- материалът е няколко пъти по-скъп от полимерите;
- сложността на полагане на тръбата - за точно огъване и оформяне на бримки на топлия под, се изисква опит;
- тръбопроводът се страхува от извивки, които могат да бъдат фиксирани само с професионално запояване.
Относно гофрирането: освен проблеми с хидравликата, има и въпрос на недоверие. Факт е, че материалът се появи на пазара сравнително наскоро и не успя да работи в подови системи в продължение на 10-20 години. Тоест истинската издръжливост на неръждаемата стомана е неизвестна.
Избор на най-добрият вариант за TP
Ако внимателно проучим анализа на всеки тип тръбопроводи, можем да направим предварително заключение: медта печели по всички експлоатационни показатели, но значително губи от полимерите в цената. Гофрирането от неръждаема стомана също няма да бъде алтернатива на полиетилена - той е два пъти по-скъп и по-лош в хидравликата.
Каква тръба да използвате за топъл под на първо място:
- Номер 1 от нашата класация е PEX-AL-PEX, металоконструкция, доказана с многогодишна практика. Материалът е сравнително евтин, удобен за самостоятелен монтаж, издръжлив, добре пренася топлината и леко се удължава от нагряването.
- Омрежен полиетилен PE-X - тръби за професионалисти, които могат да направят висококачествени контури на TP. "PEX" се възстановява лесно след почивка, но пренася топлината по-лошо и се разширява значително от повишаващите се температури.
- Топлоустойчивият полиетилен PE-RT е бюджетна опция за професионален монтаж. Основните недостатъци са пропускливостта на кислород и значително намаляване на експлоатационния живот в случай на прегряване.
- Четвъртото място на медната тръба се дължи на високата цена, която не е достъпна за повечето обикновени собственици на жилища. Ако този фактор не се вземе предвид, медта ще бъде идеална опция за подово отопление.
- Гофрираната неръждаема стомана е добра за къси секции, например, свързващи маркучи и маркучи. Полагането на гофрирани тръби под замазката не е много добро решение.
- Изобщо не използваме полипропилен.
Коментар. При сравняване на различни тръбни системи не се вземат предвид разходите за фитинги, тъй като подовите вериги са монтирани без връзки.
Препоръка за правилното инсталиране и бетониране на тръбопроводи PE-X и PE-RT. За да намалите удължението на нагревателните нишки, не превишавайте броя на тръбите в една верига - 100 м, в идеалния случай 80 м. Преди да напълните разтвора, напълнете системата с вода и изпомпвайте тестовото налягане (1,5 пъти по-високо от работното). Технологията за инсталиране на TP е описана подробно в отделна статия.
Добавяме няколко аргумента в полза на избора на полиетилен или метална пластмаса за отопление на подове. Първо, полимерите отдавна и успешно се използват в европейските страни. Второ, химическият състав на основното вещество се подобрява непрекъснато и се подобряват свойствата. Трето, полимерните тръби са много издръжливи, стандартният експлоатационен живот е 50 години.
Относно диаметъра на отоплителните тръби
Обикновено със самостоятелното подреждане на подове с отопление с вода, собствениците на жилища имат въпрос, кой диаметър на тръбата да изберат - 16 или 20 мм. Ще се опитаме да отговорим на достъпен език:
- в по-голямата част от случаите отоплителните нишки се полагат с тръби Ø16 mm (вътрешен проход - DN10);
- диаметър 20 mm (DN15) трябва да се използва по дълги контури, чиято дължина е 100 ... 120 метра;
- използването на по-големи тръбопроводи е оправдано в помещения с голяма площ с високи тавани, отоплявани само от системата на ТР без помощта на радиатори.
Най-добрият начин да изберете правилния диаметър и в същото време да разберете потреблението на тръби за подово отопление, е да се изчисли. Каним ви да се запознаете с методиката за изчисление, публикувана като подробно ръководство.