Предварительный расчет теплового расширения полипропиленовых труб

Расширение полипропиленовых труб – явление, которое возникает значительно чаще, чем у труб из стали. К тому же, у полипропилена такой эффект более выражен в длине. О расширении полипропиленовых труб для отопления, собственно, и пойдет речь в данной статье.

При укладке труб очень важно учитывать такое свойство как расширение, иначе через некоторое время случится деформация, а герметичность всей системы нарушится.

Стоит отметить, что в системах с подачей холодной воды, где ее температура имеет низкие показатели, коэффициент теплового расширения не учитывается. Это актуально только для систем с подачей горячей воды и отопления, в значительной степени – для особо длинных магистралей.

Зависимость структуры материала от воздействия температуры

Невзирая на то, изделия из полипропилена могут функционировать в условиях 170 ℃, размягчение материала происходит уже при достижении 140 ℃.

При монтировании таких труб в стены, с течением времени это может начать ее разрушать. Такого эффекта нет у труб из армированного материала, но последний имеет иной недостаток – труба может лопнуть.

Величины коэффициента теплового расширения

Стоит принимать во внимание, что армированные трубы имеют более высокий коэффициент теплового расширения в сравнении с неармированными изделиями.

Если не брать во внимание расширение ПП труб, вследствие воздействия высоких температур может сорвать крепежные клипсы, а на ровном отрезке магистрали может образоваться синусоидальное деформирование труб.

На таких участках скапливается воздух и уменьшается пропускная способность. В системах обогрева в таком случае снижается температура радиаторов, и разрушаются соединения.

У неармированных полипропиленовых труб коэффициент теплового расширения равняется 0,1500 мм/мК, а у изделий с дополнительным стекловолоконным армированием – 0,03-0,05 мм/мК. Естественно, что разница явная, и пренебрегать ею во время проведения работ не стоит.

Как показывает практика, ПП труба длиной 5 м под воздействием тепла увеличивается где-то на 11-17 мм.

Линейное расширение армированных полипропиленовых труб

У полипропилена значительные показатели коэффициента теплового расширения. Под воздействием высоких температур труба деформируется, что в большой степени негативно влияет на внешний вид помещения.

Для снижения линейного увеличения и улучшения прочности такие трубы армируют стекловолокном или алюминием.

Бывает несколько типов армирования. Вариант армирования алюминием осуществляют тремя способами: во внешнюю стенку изделия добавляют цельный слой алюминиевого листа; слоем алюминия усиливают внутреннюю стенку; армирование листом перфорированного алюминия (подробнее: «Как изготавливается труба армированная алюминием – возможные способы армирования полипропиленовых труб»).

Любое армирование при помощи алюминиевой фольги подразумевает применение нескольких слоев материала, склеенных между собой. Нередко это становится причиной того, что материал со временем начинает расслаиваться, что сильно влияет на качество проводимых работ.

Более надежным считается армирование труб при помощи стекловолокна (детальнее: «Характеристики труб армированных стекловолокном и способы их монтажа»). Этот слой располагается между слоями полипропилена. Получается три слоя материала, это не дает трубам в будущем деформироваться.

Коэффициент линейного расширения полипропиленовых труб с армированием и без представлен ниже:

• Неармированные трубы имеют показатели 0,15 мм/мК, что составляет в пределах 10 мм на 1 м при температуре в 70 ℃.
• Алюминиевое армирование позволяет сократить показатели до 0,03 мм/мК. При этом линейное удлинение полипропиленовых труб составляет порядка 3 мм на 1 метр.
• При армировании стекловолокном показатели находятся на уровне 0,035 мм/мК.

Компенсаторы расширения труб ПП

Вследствие теплового расширения полипропиленовых труб из-за высоких температур, через некоторое время трубы удлиняются и начинают провисать. В связи с этим на магистралях, длина которых более 10 м, используют гибкие компенсаторы. Читайте также: «Как сделать теплоизоляцию полипропиленовых труб, какой материал использовать при этом».

Расширительные компенсаторы являются простыми гибкими соединительными изделиями в форме завернутой петли. Эта деталь очень важна, так как она устраняет воздействие на магистраль высоких температур. К тому же, она защищает систему от повышенного давления. Кроме того, что деталь имеет невысокую стоимость, ее еще и легко устанавливать.

Разновидности компенсаторов

Бывают такие виды устройств для нивелирования теплового удлинения полипропиленовых труб:

1. Осевые. Такие компенсаторы имеют крепежные направляющие элементы, и выполняют функцию неподвижных опор. Их легко устанавливать.
2. Сдвиговые. Такие детали могут двигаться в двух направлениях. У них есть одно- или двухсильфонная гофра из нержавеющей стали. Их скрепление между собой происходит при помощи арматурного соединения.
3. Поворотного типа. Благодаря им можно нейтрализовать линейное удлинение на отрезке поворота трубы и закрепить поворотный угол. Применяются такие детали в местах, где есть необходимость изменить направление сети под прямым углом.
4. Универсальные. У таких устройств присутствуют три типа рабочего хода: угловой, поперечный и осевой. Такие изделия чаще всего используются при сооружении малой магистрали, а также тогда, когда нет возможности произвести монтаж компенсаторов сильфонного типа (прочитайте также: «Типы компенсаторов для полипропиленовых труб и способы их установки»).
5. Фланцевого типа. Представляют собой устройства из резины для устранения температурного расширения полипропиленовых труб, а точнее, для подавления ударной волны, или для сглаживания осевых неточностей магистрали. Волна может возникать вследствие резкого увеличения давления внутри системы.

Закрепляются такие виды компенсаторов либо сварным, либо фланцевым способом.

Отличительные особенности компенсаторов:

• Нейтрализация вихревого потока и установление нормального давления внутри труб.
• Система получает достаточную герметичность.
• Трубная магистраль прослужит дольше.

Вычисление коэффициента

Коэффициент теплового расширения полипропиленовых труб для отопления определяется используемым материалом. Существуют специальные формулы для проведения расчетов и недопущения неудобств во время монтажа системы.

Чтобы высчитать возможную деформацию труб в сантиметрах, нужно узнать коэффициент их расширения и длину. Рабочей температурой считают комнатную.

Сперва узнают разницу температур, затем ее умножают на длину трубы. Результат умножают на коэффициент расширения.

Приблизительный расчет

Если после проведения расчетов коэффициент равняется 20 мм, то это значит, что в процессе функционирования отопительной системы расширение полипропиленовых труб армированных стекловолокном достигнет 2 см. То есть при прокладке магистрали эти показатели в любом случае потребуется учесть.

Избавиться от лишних сантиметров можно так:

• осуществить монтаж под прямым углом;
• можно добавить несколько петлеобразных деталей;
• произвести укладку труб П-образным способом.

Если вы сомневаетесь в правильности выбора материала, и в том, корректно ли произведены расчеты удлинения полипропиленовых труб при нагреве, можно доверить такую работу профессионалам.

Полипропиленовые трубы с каждым днем становятся все популярнее. Они недорогие, их легко укладывать. Немаловажным фактором для создания качественной магистрали является бдительный выбор материала. Приобретаемый товар должен быть максимально качественным.

Не лишним будет перед покупкой посоветоваться со знакомым сантехником. Непосредственно при выборе труб осматривайте их на возможные повреждения и трещины. И не забывайте о типе выбираемых изделий.

Недостатки полипропиленовых труб в отоплении дома

Полипропилен является самым востребованным материалом на рынке. Связано это не с его особенным качеством, а все же с приятной стоимостью. Но за все доступное в итоге приходиться расплачиваться. Поэтому в этой статье вы узнаете 9 недостатков отопления дома полипропиленовыми трубами.

Большое линейное расширение

Если вы собрались делать отопление полипропиленовыми трубами, то сразу закладывайте использование их только в скрытом монтаже. Все трубы вам нужно будет запрятать в стены и стяжку, и желательно в изоляции.

Основной проблемой полипропилена является его линейное расширение. Составляет оно примерно 2,5 мм на один погонный метр. Если вы смонтировали ровные трубы, то во время эксплуатации они обязательно где-нибудь «поплывут». Даже если их часто крепить. Если эти трубы будут располагаться снаружи, то вряд ли вы оцените такую картину.

Проблемы сварки труб

Соединяют трубы ППР между собой методом сварки (по другому методом спайки). С одной стороны это довольно простой и удобный способ соединения, но при этом он требует серьезного и ответственного подхода. Многие монтажники недобросовестно относятся к данной процедуре, сваривая все на авось. В итоге можно получить вот такую картину:

Такие ситуации бывают так же и у опытных монтажников. И самое печальное, невозможно узнать, нормальный получился стык или нет, пока не разрежешь напополам трубу.

У нас был случай, когда мы пригласили стороннюю бригаду на монтаж котельной из ППР труб. Ребята выкручивали сварочный утюг на максимальную температуру, хотя у каждой трубы есть свои температурные лимиты. Об этом их неоднократно предупреждали. Но они все равно сделали по своему. С виду все соединения были сделаны отлично, но в итоге после запуска котельной некоторая часть потекла. Пришлось переделывать

Большое количество стыков

Еще один минус в организации отопления полипропиленовыми трубами – это большое количество стыков. Средний дом может насчитывать порой 200-300 стыков и большая часть из них прячется в стяжку и стены. А каждый стык – это человеческий фактор, который может сыграть злую шутку. В любой момент любой стык может дать течь. Хорошо, если он будет снаружи. Но как показывает практика, довольно часто стык начинает течь внутри.

А с учетом постоянного линейного расширения трубы, стык так же может потерять свою герметичность. Верным будет заметить, что такие ситуации происходят далеко не всегда.

Срок службы материала

Кто бы что не говорил, но полипропиленовые трубы обладают непродолжительным сроком службы. Производитель озвучивает срок службы трубы в 50 лет. Практика показывает, что через 15 лет уже начинает ощущаться старение трубы. Может потрескаться, может потечь стык и тд.

Но и плюс полипропилена в том, что он быстро ремонтируется.

Полипропиленовые трубы со стекловолокном

Трубы ППР делятся на трубы для холодного и горячего водоснабжения (тут же и отопление). Раньше ППР трубы для отопления армировали специальной алюминиевой фольгой. Это вело к удорожанию готового изделия. Со временем появились трубы со стекловолокном, которые вытеснили аналогичные трубы с алюминием.

Мало кто знает, но делая отопление дома полипропиленовыми трубами со стекловолокном, вы подвергаетесь риску. Стекловолокно имеет свойство разрушаться. Порой достаточно просто кинуть трубу на пол, чтобы повредить армирующий слой.

Так же нельзя работать такой трубой при низкой температуре, так как стекловолокно становится хрупким и подвергается быстрому излому. А оно выполняет не только функцию армирования, но и кислородного барьера.

Так же, как мы знаем, трубы такие хранятся на обычных складах и никто там не следит за микроклиматом, положенным для хранения труб.

Поэтому тут все просто. Стекловолокно – это хорошо, но с ним надо быть аккуратным.

Трубы с алюминиевой фольгой

Алюминиевая фольга выступает в роли компенсатора расширения трубы, и в роли диффузионного барьера. Алюминиевая фольга располагается как ближе к поверхности трубы, так и в середине. Все зависит от конкретной марки труб.

Для того, чтобы спаять такую трубу, ее нужно предварительно очистить. Если фольга располагается в центре, то зачистив ее, труба станет совсем тонкой и при спайке соединение может быть некачественным. Поэтому, если все же соберетесь делать отопление дома полипропиленовой трубой с алюминиевой фольгой, то берите ту трубу, где фольга расположена ближе к поверхности.

Опасность заливки в стяжку

Голую полипропиленовую трубу довольно опасно заливать в стяжку в виду ее линейного расширения. Если при нагреве трубе негде будет «гулять», то есть вероятность того, что с ней чего-нибудь может произойти. Поэтому в идеале эту трубу лучше заливать в изоляции. Сейчас лучше все трубы отопления изолировать.

Фасонные изделия

Основным минусом фасонных изделий при отоплении полипропиленовыми трубами можно выделить их толщину. Они идут толще самой трубы. Это создает определенные неудобства при монтаже изоляции, а так же при использовании трубы в стяжке. Порой высота ограничена настолько, что увеличенное фасонное изделие некуда спрятать.

Полипропилен с металлом

Многие фасонные изделия из полипропилена идут с металлической вставкой с резьбой. Идеально прочное соединение металла с пластиком получить довольно не просто. Поэтому бывают случаи, когда такие соединения дают течь как раз в местах между ппр и металлом.

Что важно понимать, если вы собрались делать отопление полипропиленовыми трубами. На самом деле это хороший материал за свои деньги. Но ожидать от него чего-то особенного не стоит. Велика вероятность периодических течей и поломок, которые при этом довольно просто устраняются (если труба располагается снаружи).

Особенность данного материала в том, что далеко не всегда проблема проявляет себя сразу. Вы можете смонтировать, опрессовать систему и убедиться, что она герметична и нигде ничего не течет. А в процессе эксплуатации внезапно образуется течь. Это не совсем приятный момент.

Монтировать данной трубой отопление или нет, уже решать вам. Многие монтируют и не переживают. Мы же решили вас немного подготовить.

Автор: Андрей Елфимов

Автор проекта eurosantehnik.ru Автор youtube-канала: Технотерм

3 комментария

Полностью не согласен с данным видеообзором. Уже на протяжении 5 лет занимаюсь устранением протечек на трубах М.П. которые поставили на отопление . Срок годности труб М.П. примерно 6-10 лет. Но с нашей водой, которая имеет большое кол-во фтора , трубы М.П. через 3 года просто рассыпаются. Трубы ППР служат гораздо дольше С 2002 года я монтирую их и очень редкие случаи были при их протечке и то происходило это в результате их низкого качества . А в этом виноваты только застройщики . Пытаясь сэкономить , они на ГВС пускают трубы без армирования . В результате через 1-3 года они просто взрываются пузырями . Там где я сам покупал материал для установки, ещё ни разу никто не пожаловался на протечки. А МП трубы имеют свойство при нагреве и охлаждении расширяться и сужаться , что приводит к ослаблению гаек на фитингах. Так что каждый материал имеет свои плюсы и минусы. Просто людям надо профессионально и грамотно работать с любым материалом, а не брать что по дешевле и смотреть маркировку .

…Алюминиевая фольга располагается как ближе к поверхности трубы, так и в середине. Все зависит от конкретной марки труб.
Для того, чтобы спаять такую трубу, ее нужно предварительно очистить. Если фольга располагается в центре, то зачистив ее, труба станет совсем тонкой и при спайке соединение может быть некачественным….

Кто вам сказал, что если фольга внутри трубы, ее нужно зачищать?
Кстати, сейчас есть трубы, где фольга и вовсе практически со стороны теплоносителя. у такой трубы вы тоже предложите зачистить фольгу?

Еще один перл:… пригласили стороннюю бригаду на монтаж котельной из ППР труб. Ребята выкручивали сварочный утюг на максимальную температуру, хотя у каждой трубы есть свои температурные лимиты. Об этом их неоднократно предупреждали. Но они все равно сделали по своему. С виду все соединения были сделаны отлично, но в итоге после запуска котельной некоторая часть потекла….

При перегреве трубы (сильнее расплавлен пограничный слой) можно «в качастве бонуса» получить заужение внутри трубы (в месте соединения), но никак не течь — распилите трубу вместе с припаяным фитингом, даже после шлифовки распила вы не увидите на срезе границ трубы и фитинга.

Стыки при перегреве иногда текут, если очень сильный перегрев и остатки материала догорают на насадках.
В таком случае ПП превращается а парафин (что давно доказано) и оставаясь в месте стыка он даёт течь!
Сам несколько раз переделывал подобные места.