Atunci când instalează circuite de apă pentru încălzirea în pardoseală, meșterii folosesc de obicei 2 tipuri de conducte - din metal-plastic și polietilenă reticulată. Motivele acestei alegeri nu sunt clare pentru toți proprietarii de case, deoarece gama reală de materiale este mult mai largă: polipropilenă (PP-R), cupru, oțel negru, oțel inoxidabil ondulat. Sarcina noastră este să luăm în considerare aceste opțiuni și să aflăm în sfârșit care țeavă pentru o podea caldă este mai bună din punct de vedere al performanței și al prețului.
Criterii de evaluare a materialelor pentru conducte
Pentru a alege conductele potrivite pentru o pardoseală caldă, trebuie să înțelegeți bine condițiile de funcționare ale materialului. Fiind în interiorul șapei, linia de încălzire nu numai că transferă căldura în monolit, ci și presiuni mecanice cauzate de presiunea apei și propria expansiune.
În consecință, sunt prezentate cerințe stricte pentru material:
- Încălzirea în pardoseală (prescurtată ca TP) este un sistem de încălzire la temperatură joasă, unde apa este încălzită până la maximum 55 de grade, modul de operare este de aproximativ 40/30 ° С. Pentru a transfera rapid energia de la lichidul de răcire pe placa de beton, pereții conductelor trebuie să aibă o conductivitate termică suficientă.
- Lungimea buclelor TP ajunge adesea la 100-120 de metri (în funcție de diametrul ales al conductei). Lungime mai lungă = rezistență hidraulică ridicată, exacerbată de rugozitatea suprafeței interioare. În limbaj simplu: cu cât pereții conductelor sunt mai netezi, cu atât este mai ușor pentru pompă să pompeze apa pe un circuit lung și să asigure debitul necesar.
- Încălzirea provoacă alungirea conductelor de pardoseală caldă. Deoarece nu se poate crește nicăieri în șapa de beton, trebuie îndeplinită una dintre cele două condiții: un coeficient mic de expansiune termică a materialului sau elasticitate și rezistență ridicată a carcasei, permițând conductei să se încadreze într-un spațiu limitat, fără rupere.
- De urgență: datorită defecțiunii ventilelor de control de pe unitatea de amestec a colectorului, circuitele de încălzire sunt umplute cu apă din cazan încălzită la 70 ... 90 ° C. Materialul conductelor monolitice trebuie să reziste la astfel de salturi de temperatură fără consecințe.
- Alte puncte importante sunt rezistența la coroziune, protecția împotriva penetrării oxigenului, ușurința instalării și absența îmbinărilor în interiorul monolitului.
Notă. Pentru circuitele de apă, metoda „uscată” în casele din lemn, sunt prezentate cerințe mai puțin stricte. TP sunt montate fără cuplaj, există o mulțime de spații pentru extensie termică. Punctul 3 din listă nu mai este relevant.
Cel mai puțin rol îl joacă costul tuturor componentelor TP - conducte, fitinguri, pieptene de distribuție. Prin urmare, comparăm materialele utilizate după criteriile și prețul de mai sus.
Caracteristicile conductelor de polimer
Următoarele tipuri de conducte din plastic sunt utilizate pentru transportul lichidului de răcire în sistemele de încălzire a apei din apartamente și case private:
- PP-R și PP-RCT - copolimer aleatoriu din polipropilenă întărit cu un strat de aluminiu, bazalt sau fibră de sticlă. Modificarea plasticului PP-RCT se caracterizează printr-o rezistență termică crescută.
- PE-X - polietilenă reticulată A, B și C. Produsele trebuie să aibă o barieră de oxigen - un strat subțire de polimer impermeabil. De exemplu, conductele Rehau folosesc compusul complex de etilen vinil glicol (EVOH).
- PE-RT - produse din polietilenă stabilizate termic cu o barieră de oxigen.
- PE-X / Al / PEX și PE-X / Al / PE sunt conducte metalice-plastice cu cinci straturi.
Referinţă. Conform GOST 32415-2013, pentru instalarea rețelelor de încălzire, produsele sunt fabricate din polibutilenă RV, clorură de polivinil PVC-C, copolimer cu bloc de polipropilenă și homopolimer (PP-B, PP-H).Aceste materiale nu sunt utilizate pe scară largă în construcțiile de locuințe private din cauza celor mai slabi parametri tehnici.
Pe scurt despre modul de conectare a polimerilor de conducte în procesul de montare a încălzirii locuinței:
- cablarea din PP-R este unită de fitinguri din polipropilenă prin lipire (sudură termică prin polifuzie);
- polietilena încrucișată și stabilizată termic (PE-RT) este montată axial în 3 etape - flăcând capătul, tensionând fixarea fitingului, setând manșonul glisant;
- metal-plastic este conectat în 2 moduri - compresie sau presă.
Acum vom oferi o scurtă descriere a fiecărui tip de conductă, vom parcurge lista cerințelor și vom verifica modul în care produsele sunt potrivite pentru încălzirea cu apă a pardoselilor din camerele de zi.
Polipropilenă - material pentru încălzirea cu radiatoare
În ciuda atractivității prețului și a angajamentului multor meșteri de a utiliza PP-R, remarcăm imediat că este imposibil să realizăm o podea caldă din țevi din polipropilenă. Nu merită să verificați în practică aprobarea - trebuie doar să studiați cu atenție caracteristicile tehnice ale materialului și să citiți recenziile proprietarilor de case care au vrut să economisească bani în acest fel.
Cum sunt fabricate conductele din polipropilenă (vezi diagrama):
- stratul interior al PP-R, care formează secțiunea de trecere a autostrăzii;
- folie de armare din aluminiu care inhibă alungirea termică și împiedică pătrunderea oxigenului;
- 2 straturi adezive care fixează aluminiu cu polimer;
- stratul protector exterior PP-R este alb sau gri (unii producători au verde).
Un plus important. Acum producătorii de polipropilenă, în loc de folie perforată, așează un strat de bazalt sau fibră de sticlă în interiorul conductei.
Să vedem cum conductele PP-R sunt în concordanță cu cerințele pentru ramurile de încălzire prin podea:
- Conductivitatea termică 0,24 W / (m • ° С) este cea mai proastă dintre produsele polimerice. Dacă luăm în considerare grosimea peretelui de 3,4 mm la Ø20 mm (conductele PP-R armate nu sunt produse cu diametrul de 16 mm), obținem rezistența de transfer de căldură R = 0,0034 / 0,24 = 0,014 m² • ° C / W. Rezistența este prea mare pentru transferul de căldură activ.
- Nu există întrebări cu privire la netezimea pereților interiori față de polipropilenă - o rugozitate de 0,01 mm nu creează o rezistență hidraulică crescută.
- Când este încălzită la 50 de grade, o țeavă PP-R de 100 de metri cu un strat de aluminiu va adăuga 150 mm lungime și 31 cm cu fibră de sticlă Elasticitatea polipropilenei este foarte scăzută, din cauza căreia produsul din interiorul monolitului va fi sub sarcină mare. Materialul se poate fisura, în primul rând la îmbinări.
- Rezistența la presiune și temperatură nu este îndoială. Când lichidul de răcire este încălzit la 70 ° C, linia PP-R va rezista calm unui cap de lucru de până la 13 Bar. Dacă ridicați temperatura la 95 ° C, pragul de presiune scade la 9 bar.
- Polimerul este rezistent la orice influență chimică și practic nu trece oxigenul în lichidul de răcire. Problema principală este numărul mare de articulații care se încadrează sub șapă, deoarece nu este realist să îndoiți secțiunea de polipropilenă.
Notă. Parametrii tehnici ai produselor PP-R sunt adoptați în conformitate cu documentația mărcii Valtec publicată pe site-ul oficial al companiei. Am luat, de asemenea, prețuri și caracteristici ale altor polimeri de conducte de la acest producător pentru o comparație corectă.
Explicați câteva puncte. Valoarea rezistenței termice a pereților R = 0,014 m² • ° C / W nu va spune utilizatorului mediu nimic fără comparație cu performanțele altor materiale plastice. Aceste calcule sunt prezentate mai jos în descrierile conductelor de polietilenă și metal-plastic.
Problema sistemelor de încălzire din polipropilenă este incapacitatea de a verifica vizual calitatea îmbinărilor de sudare. Uneori, rosturile se execută un an după testele de înaltă presiune (sertizare). Imaginați-vă consecințele unei scurgeri în interiorul unui monolit din beton - căutarea unui defect, ruperea sapa și repararea acestuia.
O problemă separată este o problemă lungă cu instalarea, vor fi multe îmbinări în beton.Exemple de circuite de încălzire colectate de meșteri de casă de la PP-R sunt prezentate mai sus în fotografie. Chiar și prețul scăzut al țevii Ø20 - 51 ... 83 ruble. (0,8 ... 1,25 cu) pe metru liniar - nu este baza pentru utilizarea unor astfel de conducte pe podelele calde.
Parametri de polietilenă reticulată și rezistentă la căldură
Țevile din PE-X din plastic sunt produse în două soiuri - 3 și 5 straturi. Diferența constă în localizarea barierei anti-difuzie - în primul caz, polimerul EVOH impermeabil servește ca învelișul exterior al țevii, în al doilea - este așezat în interiorul peretelui și lipit de ambele părți ale polietilenei. Culoare exterioară - maro, argintiu, roșu.
Utilizatorii se întreabă adesea ce conducte de polietilenă este mai bine să se ia pentru încălzirea prin pardoseală - PE-X sau PE-RT, în ce mod diferă. Noi raspundem:
- rețeaua moleculară de plastic PE-X este reticulată în 3 moduri, de aceea cele trei tipuri de polietilenă - A, B și C;
- din punct de vedere al instalării și funcționării încălzirii, conductele de la PE-X / A nu diferă de tipurile PE și X B și C;
- materialul cu rezistență crescută la căldură PE-RT este fabricat din polietilenă obișnuită folosind o tehnologie mai ieftină - o moleculă complexă de polimer este modificată folosind ramuri;
- PE-RT este inferioară PE-X în ceea ce privește durabilitatea, rezistența și stabilitatea termică;
- PEX este semnificativ mai scump decât PE-RT, aproximativ 20–40%;
- Pereții țevii PERT sunt lipsiți de o barieră anti-difuzie; prin urmare, lichidul de răcire este saturat cu oxigen la o viteză de cel puțin 0,1 g / m³ • zi. (în aer liber);
- Materialul PE-RT este termoplastic, conducta poate fi topită și sudată în mod repetat, fără pierderea proprietăților.
Referinţă. Costul unei țevi de polietilenă reticulată Valtec de 16 x 2 mm este de 51 de ruble. pe metru (aproximativ 0,8 cu). Un produs cu același diametru din PE termostatic termostabil costă 33 de ruble / 1 m P. (0,5 cu).
Să trecem la lista noastră de cerințe:
- Țeava pentru podeaua cu apă caldă „PEX” și „PERT” are aceeași conductibilitate termică - 0,38 W / (m • ° С). Calculăm rezistența termică a pereților cu o grosime de 2 mm: R = 0,002 / 0,38 ≈ 0,005 m² • ° C / W - de aproape 3 ori mai mică decât cea a SPR. Adică circuitele din polietilenă transferă mult mai bine căldura în șapă.
- Rugozitatea echivalentă a suprafeței - 0,007 mm - un indicator excelent al netezimii conductelor.
- După ce s-a încălzit la 50 ° C, secțiunea liberă de 100 de metri a conductei PEX se va extinde cu până la 100 cm. Dar, datorită elasticității și a unor tehnici de montare, expansiunea în interiorul plăcii de beton este liniștit compensată de material.
- Temperatura maximă de lucru a materialului PE-X este de 90 ° C, PE-RT este de 80 de grade, admisă pe termen scurt de 95 și respectiv 90 ° C. Presiunea de funcționare a lichidului de răcire este de 6 ... 10 Bar, în funcție de gradul de încălzire. Parametrii satisfac cerințele pentru circuitele de apă de încălzire.
Punctul slab al sistemelor de polietilenă este permeabilitatea la oxigen. Echipat cu o barieră PEX, permite mai puțin de 0,1 g / m³ pe zi, în timp ce PERT permite mult mai mult. Dar, deoarece conductele sunt monolitice cu mortar de ciment-nisip, accesul în aer este semnificativ limitat, penetrarea oxigenului este redusă la minimum.
Polietilenele au o proprietate dublă - memoria moleculară, care determină conducta să se îndoaie la forma inițială a golfului. Caracteristica complică fixarea buclelor de încălzire la izolația podelei - dacă țeava nu este rotită în jurul propriei axe, capetele vor începe să se umfle în sus. Cum să abordați fenomenul descris, priviți videoclipul expertului nostru.
Efectul pozitiv al memoriei moleculare este capacitatea de a se recupera dintr-o pauză. Este suficient să îndreptați locul pagubelor și să îl încălziți cu un uscător de păr de construcție - plasticul își va lua forma anterioară fără a pierde elasticitatea și rezistența.
Analizăm proprietățile metalului
De fapt, această țeavă cu cinci straturi este un analog al materialului PEX, unde un cadru rigid din aluminiu cu o grosime de 0,25 ... 0,4 mm (în funcție de diametrul produsului) acționează ca un polimer antioxidant EVOH. În interior trece pe exterior un tub autoportant din polietilenă reticulată - o carcasă din același plastic.Straturile de construcție sunt fixate cu lipici special.
Referinţă. Marcarea conductelor metal-polimer corespunde structurii - PEX-AL-PEX. Un punct interesant: marca Rehau oferă o linie universală de conducte RAUTITAN Stabi cu o carcasă exterioară din polietilenă obișnuită (nu reticulată).
Vom analiza metal-plastic conform criteriilor specificate inițial:
- Conductivitatea termică a structurii în cinci straturi este de 0,45 W / (m • ° C), grosimea pereților conductelor cu diametrul de 16 și 20 mm este de 2 mm. Prin urmare, rezistența la transferul de căldură R este egală cu 0,002 / 0,45 = 0,004 m² • ° C / W.
- Extensia de la încălzirea unei secțiuni de 100 de metri cu 50 ° C este de doar 13 cm.
- Temperatura de operare la o presiune de 10 Bar - până la 95 de grade, de urgență pe termen scurt - 130 ° C. Permeabilitatea oxigenului pereților este aproape de zero.
- Prețul țevii Valtec Ø16 x 2 este de 60 de ruble. (0,9 cu), Ø20 x 2 - 97 ruble. (1,45 cu) pe metru liniar.
Vă rugăm să rețineți: indicatorii de conductivitate termică, temperatura de operare și alungirea structurilor metal-plastic sunt cei mai buni dintre toate conductele de polimer. Netezimea materialului nu este menționată, deoarece valoarea rugozității este identică cu polietilena - 0,007 mm.
O diferență importantă între plasticul metalic este absența memoriei moleculare. La îndoire, cadrul rigid din aluminiu ia forma necesară, depășind rezistența elastică a straturilor de polietilenă. Proprietatea specificată este de mare ajutor în timpul instalării, principalul lucru este menținerea unei raze minime de îndoire de 6 și 8 cm pentru țevi Ø16 și respectiv 20 mm.
Țevi metalice pentru încălzirea podelei
În rețelele moderne de alimentare cu căldură ale caselor de țară, se folosesc țevi de oțel, inox și cupru. Pentru instalarea sistemelor de apă de podea se folosesc 2 tipuri de conducte metalice:
- cupru turnat cu un diametru exterior de 15, 18 și 22 mm cu o grosime a peretelui de 1 mm (vândut în golfuri de 25 m);
- ondulat inox ondulat ½ și ¾ inci (Ø15 ... 20 mm), contor de golf - de la 10 la 50 m.
Referință istorică În perioada sovietică, pardoselile calde erau amenajate în grădinițe în conformitate cu cerințele codurilor de construcție. Circuitele de încălzire au fost sudate din țevi galvanizate cu apă-gaz din oțel negru.
Să evaluăm parametrii conductelor metalice după criteriile:
- Conductivitatea termică a cuprului și a oțelului este atât de mare (389 și respectiv 45 W / m • ° С) încât nu are niciun sens să se facă calcule - în conformitate cu această caracteristică, metalul va conecta orice plastic la curea.
- Rugozitatea echivalentă a noilor produse este de 0,01 mm. În timpul funcționării, netezimea pereților se deteriorează, rezistența hidraulică crește treptat.
- Expansiunea liniară a metalelor este nesemnificativă în comparație cu polimerii - 55 ... 85 mm la 100 de metri de căldură la o deltă de temperatură de 50 ° C. Materialele sunt suficient de flexibile pentru a se prelungi în beton și pentru a nu sparge șapa.
- Cuprul Ø18 x 1,0 mm menține liniștit o presiune de lucru de până la 67 Bar la temperatura maximă de 200 ° C. Parametrii ondulați din oțel inoxidabil sunt de 15 Bar, respectiv 150 de grade. Indicatorii menționați acoperă cerințele pentru TP cu o marjă mare.
- Oțelul și cuprul nu permit trecerea oxigenului, dar sunt supuse coroziunii lente. Puncte slabe - secțiuni care traversează liniile de cabluri electrice de acasă.
Problema cu o țeavă inoxidabilă flexibilă este o structură ondulată ondulată care creează o rezistență hidraulică semnificativă la curgerea fluidului. La o lungime de 1 cm există cel puțin 20 de vârfuri mai mari decât un milimetru înălțime. Al doilea moment: în jgheaburi va începe să se adune nisip mic, călătorind de-a lungul sistemului împreună cu lichidul de răcire.
Informații despre prețul materialelor. O țeavă de cupru Ø18 x 1,0 costă aproximativ 500 de ruble. pe metru (7,5 cu), oțelul inoxidabil Ø20 mm (interior - 15 mm) va costa 155 ruble / 1 m (2,3 cu).
În ciuda performanțelor excelente, cuprul este rar utilizat pentru instalarea TP. cauze:
- materialul este de câteva ori mai scump decât polimerii;
- complexitatea așezării țevii - pentru îndoirea și formarea buclelor precise ale podelei calde, experiența este necesară;
- conducta se teme de blocaje care pot fi fixate doar cu lipire profesională.
În ceea ce privește ondularea: pe lângă problemele cu hidraulica, există o problemă de neîncredere. Cert este că materialul a apărut relativ recent pe piață și nu a reușit să lucreze în sistemele de pardoseală timp de 10-20 de ani. Adică durabilitatea reală a oțelului inoxidabil nu este cunoscută.
Alegerea celei mai bune opțiuni pentru TP
Dacă studiem cu atenție analiza fiecărui tip de conducte, putem trage o concluzie preliminară: cupru câștigă în toți indicatorii operaționali, dar pierde semnificativ pentru polimeri în preț. Ondularea din oțel inoxidabil nu va fi, de asemenea, o alternativă la polietilenă - este de două ori mai scumpă și mai rău în hidraulică.
Ce țeavă să folosești pentru o podea caldă în primul rând:
- Numărul 1 al evaluării noastre este PEX-AL-PEX, o lucrare metalică dovedită de mulți ani de practică. Materialul este relativ ieftin, convenabil pentru instalarea DIY, rezistent, transferă bine căldura și prelungește ușor de la încălzire.
- Polietilenă PE-X reticulată - conducte pentru profesioniștii care pot realiza contururi de înaltă calitate a TP. "PEX" este ușor de restaurat după o pauză, dar conduce la căldură mai rău și se extinde foarte mult de la creșterea temperaturilor.
- Polietilena PE-RT rezistentă la căldură este o opțiune bugetară pentru instalarea profesională. Principalele dezavantaje sunt permeabilitatea la oxigen și o reducere semnificativă a duratei de viață în caz de supraîncălzire.
- Al patrulea loc al conductei de cupru se datorează prețului ridicat care nu este disponibil pentru majoritatea proprietarilor de case obișnuiți. Dacă acest factor nu este luat în considerare, cupru va fi o opțiune ideală pentru încălzirea în pardoseală.
- Oțelul inoxidabil ondulat este bun pentru secțiuni scurte, de exemplu, conectarea furtunurilor și furtunurilor. Așezarea conductelor ondulate sub șapă nu este o soluție foarte bună.
- Nu folosim deloc polipropilenă.
Cometariu. La compararea diferitelor sisteme de conducte, costurile armăturilor nu au fost luate în considerare, deoarece circuitele de pardoseală sunt montate fără conexiuni.
Recomandare pentru instalarea și betonarea corespunzătoare a conductelor PE-X și PE-RT. Pentru a reduce alungirea firelor de încălzire, nu depășiți numărul de conducte dintr-un singur circuit - 100 m, ideal - 80 m. Înainte de a turna soluția, umpleți sistemul cu apă și pompați presiunea de test (1,5 ori mai mare decât cea de lucru). Tehnologia de instalare a TP este descrisă detaliat într-un articol separat.
Adăugăm câteva argumente în favoarea alegerii polietilenei sau plasticului metalic pentru încălzirea podelelor. În primul rând, polimerii au fost folosiți mult timp și cu succes în țările europene. În al doilea rând, compoziția chimică a substanței de bază este îmbunătățită continuu, iar proprietățile sunt îmbunătățite. În al treilea rând, conductele de polimer sunt foarte durabile, durata de funcționare standard este de 50 de ani.
Despre diametrul conductelor de încălzire
De obicei, cu reglarea automată a încălzirii în pardoseală a apei, proprietarii de locuințe au întrebarea care este diametrul conductei să aleagă - 16 sau 20 mm. Vom încerca să răspundem într-un limbaj accesibil:
- în marea majoritate a cazurilor, firele de încălzire sunt prevăzute cu țevi Ø16 mm (pasaj interior - DN10);
- diametrul de 20 mm (DN15) trebuie utilizat pe contururi lungi, a căror lungime este de 100 ... 120 metri;
- utilizarea conductelor mai mari este justificată în camerele unei zone mari cu tavane înalte, încălzite doar de sistemul TP fără ajutorul caloriferelor.
Cel mai bun mod de a alege diametrul potrivit și, în același timp, a afla consumul de conducte pentru încălzirea în pardoseală, este să calculați. Vă invităm să vă familiarizați cu metodologia de calcul publicată ca un ghid detaliat.