Обустройство отопительной системы из полимерных труб

Трубы из полимерных материалов, за счет лучших эксплуатационных качеств и меньшей стоимости, практически полностью вытеснили из обихода в системах отопления металлические аналоги. Среди их преимуществ — устойчивость к коррозии, длительный срок эксплуатации (до 50 лет) и простота монтажа.

В данной статье рассмотрены трубы для отопления частного дома. Мы изучим изделия из металлопластика, сшитого полиэтилена и полипропилена, и определимся, какие из них лучше использовать. Также будут представлены схемы разводки отопительных трубопроводов, технология расчета диаметра и особенности их монтажа.

Выбор труб для отопления

Проложить отопительные коммуникации можно с применением трех видов пластиковых труб:

• металлопластиковых;
• РЕХ (изделия из сшитого полиэтилена);
• полипропиленовых.

Трубная система отопления частного дома не должна обустраиваться с применением более дешевых изделий из ПНД (полиэтилен низкого давления), поскольку максимальная температура их эксплуатации составляет 70 градусов, тогда как у вышеуказанных изделий +90⁰ с возможностью кратковременного повышения до +110⁰.

Металлопластиковые изделия

Для производства металлопластиковых изделий применяется термически стабилизированный полиэтилен (PE-RT). Их конструкция состоит из 3-ех слоев: полимерных — наружного и внутреннего, и промежуточной армирующей оболочки из алюминиевой фольги либо стекловолокна.

Армирующий слой обеспечивает отсутствие диффузии кислорода внутрь теплоносителя, что лишает проблем с образованием коррозии внутри радиаторов и отопительных приборов, которые могут возникнуть при использовании композитных (однослойных труб).

Диаметр изделий из металлопластика варьируется в диапазоне 16-63 мм. Наиболее востребованные размеры при обустройстве радиаторного отопления — 16 и 20 мм. Рассмотрим технические характеристики конструкций диаметром 20 мм:

• толщина стенок — 2.5 мм;
• вес 1 п.м — 0.17 кг;
• теплопроводность — 0.44 Вт/мК;
• рабочее давление (максимальное) — 15 Бар;
• рабочая температура +95⁰.

Прокладка металлопластикового трубопровода выполняется посредством компрессионных и прессовых фитингов, с помощью которых трубы соединяются между собой. Сварные фитинги и метод спайки для стыковки данных изделий не используется.

Трубы из сшитого полиэтилена

Изделия из сшитого полиэтилена имеют маркировку РЕХ. В отличие от термически стабилизированного полиэтилена, используемого для изготовления металлопластиковых изделий, данный материал имеет лучшую устойчивость к высоким температурам — он не подвергается деформациям при нагреве и имеет меньший коэффициент линейного расширения.

В зависимости от технологии производства (сшивки молекул этилена), выделают следующие разновидности РЕХ труб:

• РEX-а — молекулы этилена сшиваются пероксидом, процент сшивки доходит до 85%
• РEX-b — сшиваются силаном, 70%;
• РEX-с — сшиваются радиационным воздействием, 60%.
• РEX-d — сшиваются азотом, 70%.

Чем выше процент сшивки, тем более прочной и менее эластичной является труба. Если планируется прокладка системы с большим количеством изгибом рационально использовать изделия марки РЕХ-c — они имеют максимальную пластичность и без проблем подвергаются сгибанию.

Такие трубы изготавливаются в диапазоне диаметров 10-120 мм. Им свойственны следующие технические характеристики:

• толщина стенки (для изделия диаметром 20 мм) — 2 мм;
• вес 1 п.м — 0.11 кг;
• коэфф. теплопроводности — 0.032 Вт/мК;
• рабочая температура +90⁰;
• рабочее давление — 20 Бар.

По совокупности эксплуатационных качеств — это лучший выбор для монтажа радиаторных систем отопления.

Изделия из полипропилена

Полипропиленовые изделия маркируются PN, в зависимости от модификации выделают следующие разновидности отопительных труб:

• PN16 — пригодны для низкотемпературных систем отопления, максимальная рабочая температура составляет +60⁰, давление — 16 Бар;
• PN20 — для эксплуатации в системах с теплоносителем нагретым до +95⁰, выдерживают давление в 25 Бар;
• PN25 — армированные стекловолокном либо алюминием изделия, с их применением можно провести систему отопления с давлением до 25 Бар и температурой до +95⁰.

В отличие от композитных изделий PN16-20 армированные трубы PN25 менее эластичны, однако они подвергаются меньшему линейному расширению (3 мм/м), что значительно упрощает расчет и проектирование системы.

Трубная система отопления частного дома на основе полимерных изделий любой разновидности, в сравнении с металлическими трубопроводами, имеет следующие преимущества:

1. Полная устойчивость к коррозии и сохранение изначальной пропускной способности на всех этапах эксплуатации.
2. Низкая стоимость используемых материалов и простота их монтажа, для которого не требуется проведение сварочных работ.
3. Отличные гидравлические характеристики и отсутствие шума от циркулирующего теплоносителя за счет идеально гладких внутренних стенок трубопровода.
4. Внутри полимерных систем не появляется накипь и коррозийные образования, приводящие к аварийным ситуациям из-за забивки радиаторов.

Какие трубы для отопления лучше? (видео)

Выбор диаметра и технология монтажа

Все, без исключения, пластиковые трубы при нагреве подвергаются линейному расширению, что при неправильном монтаже системы может привести к деформации трубопровода. Провести расчет линейного расширения можно по формуле: R = k/(d-a), в которой:

• k — нормативный коэффициент линейного расширения;
• b — температура теплоносителя в системе;
• c — температура окружающей среды.

Выполнив расчет вы получите величину, в соответствии с которой необходимо выбрать компенсатор линейного расширения для пластиковых труб — им  система отопления должна комплектоваться в обязательном порядке. Также учитывайте, что фиксацию трубопровода на стенах необходимо выполнять с применением клипс со скользящим зажимом. Прокладка посредством жестких фиксаторов приводит к увеличению линейного напряжения в материале и деформации линии. Шаг размещения фиксирующих элементов приведен в таблице.

Также необходимо выполнить расчет требуемого диаметра труб, провести который можно по следующему алгоритму:

1. Определяем мощность системы отопления для помещения заданных размеров. Согласно техническим нормам, на 10 м² площади комнаты должен поступать 1 кВт тепловой энергии.
2. Делаем расчет мощности отопительной системы с запасом, умножив полученную величину на 1,2.
3. На основе мощности системы осуществляем выбор диаметра труб по таблице (оптимальная скорость движения теплоносителя в бытовых отопительных трубопроводах — от 0.5 до 0.55 м/сек).

Ключевым условием эффективности отопительной системы является выбор правильной схемы разводки труб. При монтаже отопления разводка может выполнятся посредством двух схем:

• однотрубная схема — циркуляция происходит по замкнутому контуру, теплоноситель последовательно проходит каждый из радиаторов и возвращается к нагревательному прибору;
• двухтрубная схема — к каждому из радиаторов подводится две трубы: подачи и обратки, являющиеся ответвлением от центральной отопительной магистрали

Преимуществом двухтрубной схемы разводки является отсутствие теплопотерь в системе, тогда как при однотрубной разводке в последний радиатор поступает вода, частично потерявшая изначальную температуру. Схемы двухтрубной разводки, в свою очередь, могут быть с нижним либо верхним размещением основной трубы, от которой расходятся ответвления радиаторов.

Верхняя разводка предусматривает замоноличивание основной магистрали внутри потолочного перекрытия либо ее размещение на чердаке, тогда как канал обратки находится ниже уровня радиаторов и подключается к вертикальному стояку. Нижняя разводка предполагает расположение обеих труб (обратки и подачи) по нижнему контуру радиаторов.

В целом, более эффективной и, одновременно, дорогой в обустройстве является двухтурбная разводка. Реальная необходимость в ней возникает при обустройстве отопления в двухэтажном доме, тогда как в случае одноэтажного жилья рационально сделать выбор в пользу однотрубной схемы.

Соединение пластиковых трубопроводов между собой выполняется с помощью пайки, для которой используется специальный паяльник и сварные фитинги — параллельные муфты, угольники, тройники и крестовины, посредством которых трубопроводу придается требуемая конфигурация.

Технология пайки следующая: паяльник прогревается до рабочей температуры (+260⁰), на насадки надеваются труба и фитинг и выдерживается время нагрева 7-10 секунд, далее соединяющиеся элементы стыкуются между собой и неподвижно фиксируются на протяжении 2-3 минут, пока стык не отвердеет.