Pri inštalácii vodných okruhov na podlahové vykurovanie remeselníci zvyčajne používajú 2 typy potrubí - z kovového plastu a sieťovaného polyetylénu. Dôvody tejto voľby nie sú jasné všetkým majiteľom domov, pretože skutočná škála materiálov je oveľa širšia: polypropylén (PP-R), meď, čierna oceľ, vlnitá nehrdzavejúca oceľ. Našou úlohou je zvážiť tieto možnosti a nakoniec zistiť, ktorá rúrka pre teplú podlahu je lepšia z hľadiska výkonu a ceny.
Hodnotiace kritériá pre potrubné materiály
Aby ste si vybrali správne rúry pre teplú podlahu, musíte dobre poznať prevádzkové podmienky materiálu. Vykurovacie potrubie, ktoré je vo vnútri poteru, nielen prenáša teplo na monolit, ale tiež spôsobuje mechanické namáhanie tlakom vody a jej vlastnou expanziou.
V súlade s tým sú stanovené prísne požiadavky na materiál:
- Podlahové vykurovanie (skrátene TP) je nízkoteplotný vykurovací systém, v ktorom sa voda ohrieva na maximálne 55 stupňov, prevádzkový režim je približne 40/30 ° C. Na rýchly prenos energie z chladiva do betónovej dosky musia mať steny rúrky dostatočnú tepelnú vodivosť.
- Dĺžka slučiek TP často dosahuje 100 - 120 metrov (v závislosti od zvoleného priemeru potrubia). Dlhšia dĺžka = vysoký hydraulický odpor, zhoršená drsnosťou vnútorného povrchu. Jednoducho povedané: čím hladšie steny potrubia, tým ľahšie je, aby čerpadlo čerpalo vodu pozdĺž dlhého okruhu a poskytovalo požadovaný prietok.
- Zahrievanie spôsobuje predĺženie teplých podlahových rúr. Pretože vo vnútri betónového poteru nie je kam rásť, musí byť splnená jedna z dvoch podmienok: malý koeficient tepelnej rozťažnosti materiálu alebo vysoká elasticita a pevnosť plášťa, čo umožňuje, aby rúra zapadla do obmedzeného priestoru bez porušenia.
- Núdzové situácie: v dôsledku poruchy regulačných ventilov na zmiešavacej jednotke kolektora sú vykurovacie okruhy naplnené vodou kotlovej zohriatej na 70 ... 90 ° С. Materiál monolitických rúr musí odolávať takýmto teplotným skokom bez následkov.
- Ďalšími dôležitými bodmi sú odolnosť proti korózii, ochrana proti prenikaniu kyslíka, ľahká inštalácia a neprítomnosť spojov vo vnútri monolitu.
Poznámka. V prípade vodných okruhov položených metódou „suchého“ v drevených domoch sa kladú menej prísne požiadavky. TP sú namontované bez spriahadla, je tu dostatok priestoru pre tepelné predĺženie. Bod 3 zoznamu už nie je relevantný.
V neposlednom rade zohrávajú náklady na všetky komponenty TP - potrubia, armatúry, distribučné hrebene. Porovnávame teda materiály použité podľa vyššie uvedených kritérií a ceny.
Vlastnosti polymérnych potrubí
Nasledujúce typy plastových potrubí sa používajú na prepravu chladiva v systémoch na ohrev vody v bytoch a súkromných domoch:
- PP-R a PP-RCT - polypropylénový náhodný kopolymér vystužený vrstvou hliníka, čadiča alebo sklenených vlákien. Modifikácia plastu PP-RCT sa vyznačuje zvýšenou tepelnou odolnosťou.
- PE-X - zosieťovaný polyetylén triedy A, B a C. Výrobky musia mať kyslíkovú bariéru - tenkú vrstvu nepriepustného polyméru. Napríklad rúry Rehau používajú komplexnú zlúčeninu etylénvinylglykol (EVOH).
- PE-RT - tepelne stabilizované polyetylénové výrobky s kyslíkovou bariérou.
- PE-X / Al / PEX a PE-X / Al / PE sú päťvrstvové kovové plastové potrubia.
Referencie. Podľa GOST 32415-2013 sú na inštaláciu vykurovacích sietí vhodné aj výrobky vyrobené z polybutylénu PB, polyvinylchloridu PVC-C, polypropylénového blokového kopolyméru a homopolyméru (PP-B, PP-H).Tieto materiály sa v súkromných bytových výstavbách často nepoužívajú z dôvodu najhorších technických parametrov.
Stručne o tom, ako spojiť rúrkové polyméry v procese montáže vykurovania domácností:
- vodiče z PP-R sú spojené polypropylénovými tvarovkami spájkovaním (termické polyfúzne zváranie);
- zosieťovaný a tepelne stabilizovaný polyetylén (PE-RT) je namontovaný axiálne v 3 stupňoch - horenie konca, napnutie upevnenia armatúry, nastavenie posuvnej objímky;
- kov-plast sa spája dvoma spôsobmi - lisovaním alebo lisovaním.
Teraz stručne opíšeme jednotlivé typy plynovodov, prejdeme zoznam požiadaviek a skontrolujeme, ako sú výrobky vhodné na ohrev vody podlahami v obývacích izbách.
Polypropylén - materiál na vykurovanie radiátorov
Napriek cenovej atraktívnosti a odhodlanosti mnohých remeselníkov používať PP-R okamžite upozorňujeme, že z polypropylénových rúr nie je možné vyrobiť teplú podlahu. V praxi sa oplatí overiť schválenie - iba si dôkladne preštudujte technické vlastnosti materiálu a prečítajte si recenzie majiteľov domov, ktorí chceli týmto spôsobom ušetriť peniaze.
Ako sú potrubia vyrobené z polypropylénu (pozri obrázok):
- vnútornú vrstvu PP-R, ktorá tvorí priechodný úsek diaľnice;
- hliníková vystužovacia fólia, ktorá inhibuje tepelné predĺženie a zabraňuje prenikaniu kyslíka;
- 2 lepiace vrstvy upevňujúce hliník s polymérom;
- vonkajšia ochranná vrstva PP-R je biela alebo sivá (niektorí výrobcovia majú zelenú).
Dôležitý doplnok. Teraz výrobcovia polypropylénu namiesto perforovanej fólie položia vo vnútri potrubia vrstvu čadiča alebo sklenených vlákien.
Pozrime sa, ako sú rúry PP-R v súlade s požiadavkami na vetvy podlahového vykurovania:
- Tepelná vodivosť 0,24 W / (m • ° С) je najhoršia medzi polymérnymi výrobkami. Ak vezmeme do úvahy hrúbku steny 3,4 mm pri Ø20 mm (zosilnené potrubia PP-R sa nevyrábajú s priemerom 16 mm), získame odpor prenosu tepla R = 0,0034 / 0,24 = 0,014 m² • ° C / W. Odpor je príliš vysoký na aktívny prenos tepla.
- O hladkosti vnútorných stien voči polypropylénu nie sú pochybnosti - drsnosť 0,01 mm nevytvára zvýšený hydraulický odpor.
- Po zahriatí na 50 stupňov pridá 100 metrov dlhá rúrka PP-R s hliníkovou vrstvou 150 mm na dĺžku a 31 cm so sklenenými vláknami. Materiál môže prasknúť predovšetkým v kĺboch.
- Odolnosť voči tlaku a teplote nie je pochýb. Ak sa chladiaca kvapalina zahreje na 70 ° C, línia PP-R pokojne vydrží pracovnú hlavu až do 13 bar. Ak teplotu zvýšite na 95 ° C, tlak klesne na 9 bar.
- Polymér je odolný proti akýmkoľvek chemickým vplyvom a prakticky neprenáša kyslík do chladiva. Hlavným problémom je veľký počet spojov, ktoré spadajú pod poter, pretože nereálne je ohýbať polypropylénovú časť.
Poznámka. Technické parametre výrobkov PP-R sa prijímajú podľa dokumentácie o značke Valtec uverejnenej na oficiálnej webovej stránke spoločnosti. Na účely spravodlivého porovnania sme od tohto výrobcu tiež vzali ceny a vlastnosti iných rúrkových polymérov.
Vysvetlite niektoré body. Hodnota tepelného odporu stien R = 0,014 m² • ° C / W nepovedie priemernému užívateľovi nič bez porovnania s inými plastmi. Tieto výpočty sú uvedené nižšie v popisoch polyetylénových a kovovo-plastových rúr.
Problémom vyhrievania polypropylénových systémov je nemožnosť vizuálnej kontroly kvality zvarových spojov. Kĺby niekedy fungujú rok po vysokotlakových testoch (krimpovanie). Predstavte si následky netesnosti vo vnútri konkrétneho monolitu - hľadanie chyby, zničenie poteru a oprava.
Samostatným problémom je dlhý rozruch s inštaláciou, v betóne bude veľa spojov.Príklady vykurovacích okruhov zozbieraných domácimi remeselníkmi z PP-R sú uvedené vyššie na fotografii. Dokonca aj nízka cena potrubia Ø20 - 51 ... 83 rubľov. (0,8 ... 1,25 cu) na lineárny meter - nie je základom pre použitie takýchto rúr v teplých podlahách.
Parametre sieťovaného a tepelne odolného polyetylénu
Rúry z plastu PE-X, sa vyrábajú v dvoch variantoch - 3 a 5-vrstvou. Rozdiel spočíva v umiestnení antifúznej bariéry - v prvom prípade nepriepustný polymér EVOH slúži ako vonkajší plášť rúrky, v druhom - je položený vo vnútri steny a prilepený na obidve strany polyetylénu. Vonkajšia farba - hnedá, strieborná, červená.
Užívatelia často pýtajú, ktorá polyetylén potrubie, je lepšie, aby sa pre podlahové vykurovanie - PE-X alebo PE-RT, ako sa líšia. Odpovedáme:
- molekulárna mriežka z plastu PE-X je zosieťovaná 3 spôsobmi, teda tri typy polyetylénu - A, B a C;
- z hľadiska inštalácie a prevádzky vykurovania sa rúry z PE-X / A nelíšia od PE-X typu B a C;
- materiál so zvýšenou tepelnou odolnosťou PE-RT je vyrobený z obyčajného polyetylénu s použitím lacnejšej technológie - zložitá molekula polyméru je modifikovaná vetvami;
- PE-RT je z hľadiska trvanlivosti, pevnosti a tepelnej stability horší ako PE-X;
- PEX je podstatne drahší ako PE-RT, asi 20 - 40%;
- Steny potrubia PERT postrádajú antifúznu bariéru, preto je chladivo nasýtené kyslíkom rýchlosťou najmenej 0,1 g / m3 • deň. (na čerstvom vzduchu);
- PE-RT materiálom je termoplast, potrubie môže byť opakovane roztaví a zvárané bez straty vlastností.
Referencie. Náklady na Valtec 16 x 2 mm, sieťovaného polyetylénu rúrky 51 rubľov. na meter (asi 0,8 cu). Výrobok s rovnakým priemerom vyrobený z termostabilného plastu PE-RT stojí 33 rubľov / 1 m P. (0,5 cu).
Poďme na našom zozname požiadaviek:
- Potrubie pre teplovodnú podlahu „PEX“ a „PERT“ má rovnakú tepelnú vodivosť - 0,38 W / (m • ° С). Vypočítame tepelný odpor stien s hrúbkou 2 mm: R = 0,002 / 0,38 ≈ 0,005 m² • ° C / W - takmer 3-krát nižšie ako je SPR. To znamená, že polyetylénové obvody oveľa lepšie prenášajú teplo na poter.
- Ekvivalentná drsnosť povrchu - 0,007 mm - vynikajúci indikátor hladkosti rúr.
- Po zahriatí na 50 ° C, sa 100 metrov voľná časť PEX potrubia predĺžiť až o 100 cm. Ale vďaka pružnosti a niektoré montážnej techniky, expanzia vo vnútri betónovej dosky je ticho kompenzovaný materiálu.
- Maximálna pracovná teplota materiálu PE-X je 90 ° C, PE-RT je 80 stupňov, krátkodobo povolená teplota je 95 a 90 ° C. Prevádzkový tlak chladiacej kvapaliny je 6 ... 10 Bar, v závislosti od stupňa zahrievania. Parametre spĺňajú požiadavky pre ohrev vody okruhov.
Slabou stránkou polyetylénových systémov je priepustnosť pre kyslík. Vybavená bariérou PEX, umožňuje menej ako 0,1 g / m³ za deň, zatiaľ čo PERT umožňuje oveľa viac. Ale pretože rúry sú monolitické s cementovo-pieskovou maltou, prístup vzduchu je výrazne obmedzený, penetrácia kyslíka je minimalizovaná.
Polyetylény majú dvojakú vlastnosť - molekulárnu pamäť, ktorá spôsobuje, že sa potrubie ohýba do pôvodného tvaru zálivu. Táto vlastnosť komplikuje upevnenie vykurovacích slučiek k podlahovej izolácii - ak sa rúra neotáča okolo svojej vlastnej osi, konce sa začnú vydúvať nahor. Ako sa vysporiadať s opísaným fenoménom, pozrite si video nášho odborníka.
Pozitívny účinok molekulárnej pamäti je schopnosť zotaviť sa z prestávky. Postačuje narovnať miesto poškodenia a zahriať ho fénom na vlasy - plast nadobudne svoj predchádzajúci tvar bez straty pružnosti a pevnosti.
Analyzujeme vlastnosti kovu
V skutočnosti je tento päťvrstvová rúrka je analógom materiálu PEX, kde tuhý hliníkový rám s hrúbkou 0,25 ... 0,4 mm (v závislosti od priemeru produktu) pôsobí ako antioxidant EVOH polymér. Vo vnútri prechádza samonosná trubica zo zosieťovaného polyetylénu, zvonka - obal z rovnakého plastu.Vrstvy konštrukcie sú pripevnené špeciálnym lepidlom.
Referencie. Označenie rúrok z kovového polyméru zodpovedá štruktúre - PEX-AL-PEX. Zaujímavé je, že značka Rehau ponúka univerzálnu radu potrubí RAUTITAN Stabi s vonkajšou škrupinou obyčajného (nezosieťovaného) polyetylénu.
Metal-plast budeme analyzovať podľa pôvodne stanovených kritérií:
- Tepelná vodivosť päťvrstvovej štruktúry je 0,45 W / (m • ° C), hrúbka steny rúr s priemerom 16 a 20 mm je 2 mm. Preto je odpor R prenosu tepla rovný 0,002 / 0,45 = 0,004 m² • ° C / W.
- Predĺženie z ohrevu 100 metrovej sekcie o 50 ° C je len 13 cm.
- Prevádzková teplota pri tlaku 10 bar - do 95 stupňov, krátkodobá havária - 130 ° C. Priepustnosť pre steny kyslíkom je takmer nulová.
- Cena potrubia Valtec Ø16 x 2 je 60 rubľov. (0,9 Cu), Ø 20 x 2 - 97 rubľov. (1,45 cu) na lineárny meter.
Vezmite prosím na vedomie: ukazovatele tepelnej vodivosti, prevádzkovej teploty a predĺženia kovovo-plastických štruktúr sú najlepšie medzi polymérnymi rúrkami. Hladkosť materiálu nie je uvedená, pretože hodnota drsnosti je identická s polyetylénom - 0,007 mm.
Dôležitým rozdielom medzi kovovými plastmi je absencia molekulárnej pamäte. Pri ohýbaní má pevný hliníkový rám požadovaný tvar, čím prekonáva elastickú pevnosť polyetylénových vrstiev. Špecifikovaná vlastnosť je veľmi nápomocná pri inštalácii, hlavnou vecou je udržiavanie minimálneho polomeru ohybu 6 a 8 cm pre rúry Ø16 a 20 mm.
Kovové rúry na podlahové vykurovanie
V moderných tepelných sieťach vidieckych domov sa používajú oceľové, nerezové a medené rúrky. Na inštaláciu systémov podlahovej vody sa používajú 2 typy kovových potrubí:
- žíhaný meď s vonkajším priemerom 15, 18 a 22 mm, s hrúbkou steny 1 mm (predávané v zálivoch 25 m);
- vlnitý nerez žíhaný ½ a ¾ palca (Ø15 ... 20 mm), stojanový meter - od 10 do 50 m.
referencie histórie. V sovietskych časoch boli teplé podlahy usporiadané do materských škôl v súlade s požiadavkami stavebných predpisov. Vykurovacie okruhy boli zvarené z vodného plynu pozinkované rúry z čiernej ocele.
Hodnotíme parametre kovových rúrok podľa kritérií:
- Koeficient tepelnej vodivosti medi a ocele je taký vysoký (389, respektíve 45 W / m • ° С), že nemá význam robiť výpočty - podľa tejto vlastnosti kov zastrčí do pásu akýkoľvek plast.
- Ekvivalentná drsnosť nových výrobkov je 0,01 mm. Počas prevádzky sa zhoršuje hladkosť stien, hydraulický odpor sa postupne zvyšuje.
- Lineárna expanzia kovov je zanedbateľná v porovnaní s polymérmi - 55 ... 85 mm na 100 metrov tepelnej siete pri teplote delta 50 ° C. Materiály sú dostatočne flexibilné, aby sa predĺžili vo vnútri betónu a nenarušili poter.
- Meď Ø18 x 1,0 mm ticho udržiava pracovný tlak až 67 bar pri maximálnej teplote 200 ° C. Parametre vlnitej nehrdzavejúcej ocele sú 15 barov a 150 stupňov. Uvedené ukazovatele pokrývajú požiadavky na TP s veľkou rezervou.
- Ocel a meď neumožňujú priechod kyslíka, sú však vystavené pomalej korózii. Slabé stránky - úseky prechádzajúce domácimi elektrickými vedeniami.
Problém s ohybnou rúrkou z nehrdzavejúcej ocele je vlnitá vlnitá štruktúra, ktorá vytvára významný hydraulický odpor proti toku tekutiny. V dĺžke 1 cm je najmenej 20 vrcholmi viac ako milimeter vysoká. Druhý okamih: v žľaboch sa začne zhromažďovať malý piesok, ktorý sa pohybuje po systéme spolu s chladivom.
Informácie o cene materiálov. Medená trubka priemer 18 x 1,0 náklady asi 500 rubľov. na meter (7,5 cu), nehrdzavejúca oceľ Ø20 mm (vnútorná - 15 mm) bude stáť 155 rubľov / 1 m (2,3 cu).
Napriek vynikajúcemu výkonu sa meď na inštaláciu TP zriedka používa. príčiny:
- materiál je niekoľkokrát drahší ako polyméry;
- zložitosť pokládky potrubia - na presné ohýbanie a vytváranie slučiek teplej podlahy je potrebný zážitok;
- Potrubie sa bojí zalomení, ktoré je možné opraviť iba profesionálnym spájkovaním.
Pokiaľ ide o zvlnenie: Okrem problémov s hydraulikou existuje aj nedôvera. Faktom je, že tento materiál sa objavil na trhu relatívne nedávno a nedokázal pracovať v podlahových systémoch 10 až 20 rokov. To znamená, že skutočná trvanlivosť nehrdzavejúcej ocele nie je známa.
Výber najlepšej možnosti pre TP
Ak starostlivo preštudujeme analýzu každého druhu potrubí, môžeme vyvodiť predbežný záver: medené výhry vo všetkých prevádzkových ukazovateľoch, ale výrazne strácajú polyméry v cene. Zvlnenie z nehrdzavejúcej ocele tiež nebude alternatívou k polyetylénu - v hydraulike je dvakrát drahšie a horšie.
Na prvom mieste, akú rúrku použiť na teplú podlahu:
- Číslo 1 v našom hodnotení je PEX-AL-PEX, kovovýroba overená dlhoročnou praxou. Tento materiál je relatívne lacné, vhodné pre hobby montáž, odolný, prenáša teplo dobre a mierne predlžuje z vykurovania.
- Zosieťovaný polyetylén PE-X - rúry pre profesionálov, ktorí dokážu vytvoriť vysoko kvalitné obrysy TP. „PEX“ sa po prestávke ľahko obnoví, ale zhoršuje teplotu a výrazne sa rozširuje z dôvodu stúpajúcich teplôt.
- Žiaruvzdorný polyetylén PE-RT je finančnou alternatívou pre profesionálnu inštaláciu. Hlavnými nevýhodami sú priepustnosť pre kyslík a významné zníženie životnosti v prípade prehriatia.
- Štvrté miesto medenej rúry je kvôli vysokej cene, ktorú väčšina bežných majiteľov domov nemá. Ak sa tento faktor nezohľadní, meď bude ideálnou voľbou pre podlahové vykurovanie.
- Vlnitá nehrdzavejúca oceľ je vhodná pre krátke profily, napríklad pre spojovacie hadice a hadice. Kladenie vlnitých rúrok pod poter nie je veľmi dobrým riešením.
- Polypropylén vôbec nepoužívame.
Komentár. Pri porovnávaní rôznych potrubných systémov sa nebrali do úvahy náklady na armatúry, pretože podlahové obvody sú namontované bez pripojení.
Odporúčanie pre správnu inštaláciu a betónovanie potrubí PE-X a PE-RT. Aby sa znížilo predĺženie vykurovacích vlákien, neprekračujte počet potrubí v jednom okruhu - 100 m, ideálne 80 m. Pred naplnením roztoku naplňte systém vodou a načerpajte skúšobný tlak (1,5-krát vyšší ako pracovný). Technológia na inštaláciu TP je podrobne opísaná v samostatnom článku.
Pridávame niekoľko argumentov v prospech výberu polyetylénu alebo kovového plastu na vykurovanie podláh. Po prvé, polyméry sa v európskych krajinách dlho a úspešne používajú. Po druhé, chemické zloženie základnej látky sa neustále zlepšuje a vlastnosti sa zlepšujú. Po tretie, polymérové rúry sú veľmi odolné, štandardná životnosť je 50 rokov.
O priemere vykurovacích rúr
Zvyčajne majú vlastníci domov pri otázke priemeru potrubia na výber - 16 alebo 20 mm, pri samoorganizovaní podlah vyhrievaných vodou. Pokúsime sa odpovedať v prístupnom jazyku:
- v prevažnej väčšine prípadov sa vykurovacie nite ukladajú s rúrkami Ø16 mm (vnútorný priechod - DN10);
- priemer 20 mm (DN15) sa musí používať na dlhých kontúrach, ktorých dĺžka je 100 ... 120 metrov;
- použitie väčších potrubí je opodstatnené v miestnostiach veľkého priestoru s vysokými stropmi, ktoré sú vyhrievané iba systémom TP bez radiátorov.
Najlepší spôsob, ako vybrať ten správny priemer, a zároveň zistiť spotrebu rúrok pre podlahové vykurovanie, je spočítať. Pozývame vás, aby ste sa oboznámili s metodikou výpočtu uverejnenou ako podrobný sprievodca.