5. ОТОПЛЕНИЕ ЗДАНИЙ

Стальные трубы, применяемые в системах водяного отопления, выдерживают, как правило, большее давление, чем оборудование, приборы и арматура. Поэтому предельно допустимое гидравлическое давление в системе устанавливают по рабочему давлению не для труб, а для нагревательных приборов или арматуры.

Прокладку трубопроводов предусматривают открытой за исключением трубопроводов систем водяного отопления со встроенными в конструкции зданий нагревательными элементами и стояками. При совместной прокладке подающий трубопровод располагают справа от обратного трубопровода.

При скрытой прокладке трубопроводов во всех местах расположения разборных соединений и арматуры предусматривают люки.

Магистральные трубопроводы прокладывают в подвалах, технических этажах, чердаках, подпольях или в каналах под полом первого этажа. При прокладке трубопроводов в каналах предусматривают возможность доступа к трубопроводам, посредством съемного фриза пола.

При устройстве систем отопления многоэтажных жилых зданий, состоящих из одинаковых повторяющихся секций, применяют посекционную разводку магистралей с тупиковыми движениями воды в них.

Уклон магистралей верхней разводки делают против движения воды для удаления скоплений воздуха через воздухосборник, размещаемый в наиболее высокой точке системы отопления.

В системах с естественной циркуляцией уклон труб может быть выполнен по движению воды, если скорость ее движения ниже скорости витания пузырьков воздуха в воде.

Магистрали нижней разводки прокладывают с уклоном в сторону теплового пункта здания, где при опорожнении системы вода отводится в канализацию.

В системах отопления с насосной циркуляцией подающие магистрали и подводки к отопительным приборам укладывают с уклоном по направлению движения воды. Нормальный уклон магистралей в насосных системах считается — 0,003. Минимальные уклоны подающих магистралей в системах отопления с естественной циркуляцией, а также подводок к отопительным приборам составляют 0,005.

Температурные удлинения магистралей компенсируются в основном их естественными изгибами, связанными с планировкой здания, и только прямые магистрали значительной длины снабжают П-образными компенсаторами.

Для количественного регулирования и отключения отдельных частей системы отопления на магистралях предусматривают установку арматуры: муфтовых проходных кранов и вентилей, а также задвижек на трубах Dy ^ 50 мм.

Магистральный трубопровод

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в системах теплоснабжения жилых и промышленных предприятий и позволяет повысить эффективность теплопередачи от источника тепла к потребителю за счет снижения потерь тепла в тепловой магистрали. Магистральный трубопровод содержит, по меньшей мере, один подающий и один обратный теплопроводы, которые расположены параллельно, соединены между собой и охвачены внешней трубой, а поперечное сечение теплопроводов представляет собой замкнутую геометрическую фигуру. Теплопроводы установлены между собой и с внешней трубой без зазора или с зазором, который образован с помощью установочных элементов, выполненных в виде бобышек или продольных ребер, высота которых равна толщине соответствующего зазора. Теплопроводы и внешняя труба имеют теплоизоляцию, которая выполнена покровным слоем, кроме того зазоры между трубопроводами и внешней трубой соединены с вакуумным насосом. Предлагаемый магистральный трубопровод позволяет уменьшить потери тепла при его поступлении от источника тепла к потребителю за счет того, что потерянное тепло горячего теплоносителя поступает не в атмосферу, как в традиционных схемах, а используется для нагрева воды в обратном теплопроводе. Это тепло возвращается в источник тепла, в результате чего за счет поступившего дополнительного тепла снижается расход тепловой энергии на нагрев горячей воды, что повышает КПД системы за счет снижения потерь тепла при его передаче потребителю. Кроме того, предлагаемая тепловая магистраль компактна, удобна и надежна в работе.

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в системах теплоснабжения жилых и промышленных предприятий.

Известна система центрального теплоснабжения, включающая в себя двухтрубную тепловую сеть, представляющую собой магистральный трубопровод и состоящую из двух подающих теплопровода отдельно от тепловых нагрузок отопления и горячего водоснабжения абонентов и одного общего для обеих тепловых нагрузок обратного трубопровода, а также индивидуальные вводы к абонентам, подключенные к распределительной сети трубопроводов и содержащие каждый подающий и обратный трубопроводы и элеватор системы отопления абонента, подогреватель водопроводной воды и подключенные к этому подогревателю трубопроводы холодной и горячей воды, причем подогреватель подключен по греющей сетевой воде со стороны трубопровода холодной водопроводной воды к общему обратному трубопроводу распределительной сети (авт. св. СССР №1740891, F 24 D 3/08, опубл. 1992 г.).

Известна система централизованного теплоснабжения, включающая в себя двухтрубную тепловую сеть, групповые пункты регулирования, распределительную сеть, состоящую из двух подающих трубопроводов отдельно для тепловых нагрузок отопления и горячего водоснабжения абонентов и одного общего для обеих тепловых нагрузок обратного трубопровода, а также индивидуальные вводы к абонентам, подключенные к распределительной сети трубопроводов и содержащие каждый подающий и обратный трубопроводы и элеватор системы отопления абонента, подогреватель водопроводной воды и подключенные к нему трубопроводы холодной и горячей водопроводной воды системы горячего водоснабжения абонента, причем подогреватель подключен по греющей сетевой воде со

стороны трубопровода холодной водопроводной воды к обратному трубопроводу распределительной сети, при этом подогреватель водопроводной воды выполнен в виде одной ступени, причем по греющей сетевой воде со стороны трубопровода горячей водопроводной воды он подключен только к подающему трубопроводу горячего водоснабжения распределительной сети (патент №2076281, МПК F 24 D 3/00, 3/08, 17/00), опубл. 1997.03.27)

Известна система теплоснабжения отопления зданий, содержащая местные системы, подключенные к подающей и обратной магистралям теплосети, источник тепла, содержащий регулятор подпитки, соединенный с регулирующим органом на подпиточном трубопроводе теплосети и датчиком давления, который установлен на обратной магистрали теплосети в точке подключения местной системы отопления здания (патент №2204085, МПК F 24 D 19/10, опубл. 2003.05.10).

Известна система, содержащая центральный источник пара, прямой и обратный трубопроводы, сеть теплового водоснабжения потребителей, струйный насос. Струйный насос в качастве устройства теплообмена и средства циркуляции соплом для подвода активной среды подключен через трубопровод к источнику пара, соплом для подвода пассивной среды — к обратному трубопроводу, входом устройства для дополнительного подвода пассивной среды соединен с емкостью запаса воды или источником водоснабжения и выходным патрубком подключен к прямому трубопроводу сети теплового водоснабжения (патент №2140043, МПК F 24 D 9/02, опубл. 1999.10.20).

Известны канальные и бесканальные тепловые магистрали, включающие магистральный трубопровод из подающих и обратных теплопроводов, каждые из которых имеют свою изоляцию, включающую несколько слоев — антикоррозийное покрытие, теплоизоляционный слой и защитное механическое покрытие (Е.А. Соколов, Теплофикация и тепловые сети. Москва, Издательство МЭИ, 1999 г., с.309-316).

Несмотря на сложность конструкции изоляции, в тепловой магистрали имеются большие потери тепла.

Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении эффективности теплопередачи от источника тепла к потребителю за счет снижения потерь тепла в магистральном трубопроводе.

Технический результат заключается в том, что в тепловой магистрали, содержащей подающий и обратный теплопроводы, новым является то, что магистральный трубопровод содержит, по меньшей мере, один подающий и один обратный теплопроводы, которые расположены параллельно, соединены между собой и охвачены внешней трубой, а поперечное сечение теплопроводов представляет собой замкнутую геометрическую фигуру. Теплопроводы установлены между собой и с внешней трубой без зазора или с зазором, который образован с помощью установочных элементов, выполненных в виде бобышек или продольных ребер, высота которых равна толщине соответствующего зазора. Теплопроводы и внешняя труба имеют теплоизоляцию, которая выполнена покровным слоем, кроме того, зазоры между трубопроводами и внешней трубой соединены с вакуумным насосом.

Сущность полезной модели поясняется на Фиг.1, где представлена тепловая магистраль (сечение).

Здесь: 1,2 — подающие теплопроводы; 3, 4 — обратные теплопроводы с поперечным сечением в виде круга; 5 — внешняя труба; 6 — установочные элементы; 7 — продольные зазоры между теплопроводами 1, 2, 3, 4 и внешней трубой 5.

В магистральном трубопроводе подающие 1, 2 и обратные 3, 4 теплопроводы расположены параллельно, соединены между собой и охвачены внешней трубой 5, а поперечное сечение теплопроводов представляет собой замкнутую геометрическую фигуру, например, круг, квадрат, эллипс, прямоугольник, треугольник и другие замкнутые геометрические фигуры (на Фиг. не показано). В магистральном

трубопроводе теплопроводы 1, 2, 3, 4 установлены между собой и с внешней трубой 5 без зазора или с зазором, образованным с помощью установочных элементов 6, выполненных в виде бобышек или продольных ребер, высота которых равна толщине соответствующего продольного зазора. Теплопроводы 1-4 и внешняя труба 5 могут иметь теплоизоляцию, которая выполняется в виде покровного слоя из гидрофобного рулонного материала, например, полиэтилена или бризола. Выполнение подающих 1, 2 и обратных 3, 4 теплопроводов охваченными внешней трубой 5 усиливает эффект теплоизоляции всего магистрального трубопровода. Зазоры 6 могут быть воздушными или в них может быть создан вакуум путем соединения их с вакуумным насосом, что усилит эффект изоляции.

Горячий теплоноситель по подающим теплопроводам 1, 2 поступает к потребителю и охлажденным направляется по обратным трубопроводам 3, 4 к источнику тепла для последующего нагрева. Для уменьшения потерь тепла теплопроводы могут иметь теплоизоляцию покровным слоем из гидрофобного рулонного материала, например, полиэтилена или бризола. Эффект теплоизоляции усиливается охватом всего магистрального трубопровода внешней трубой 5 с образованием воздушного зазора 7, являющегося изолятором. Для повышения теплоизоляции и минимизации потерь зазоры 7 соединяются с вакуумным насосом (на фигуре не показано), и в них создается вакуум.

Теплопроводы магистрального трубопровода выполнены из полимерных материалов способом экструзии, которым может быть выполнен магистральный трубопровод и в целом (B.C.Ким. Теория и практика экструзии полимеров. Москва, «Химия», «КолосС», 2005 г.).

Предлагаемый магистральный трубопровод позволяет уменьшить потери тепла при его поступлении от источника тепла к потребителю за счет того, что потерянное тепло горячего теплоносителя поступает не в атмосферу, как в традиционных схемах, а используется для нагрева воды в обратном теплопроводе. Это тепло возвращается в источник тепла, в

результате чего за счет поступившего дополнительного тепла снижается расход тепловой энергии на нагрев горячей воды, что повышает КПД системы за счет снижения потерь тепла при его передаче потребителю. Кроме того, предлагаемая тепловая магистраль компактна, удобна и надежна в работе.

1. Магистральный трубопровод, содержащий подающий и обратный теплопроводы, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один подающий и один обратный теплопроводы расположены параллельно, соединены между собой и охвачены внешней трубой.

2. Магистральный трубопровод по п.1, отличающийся тем, что поперечное сечение теплопроводов представляет собой замкнутую геометрическую фигуру.

3. Магистральный трубопровод по п.1, отличающийся тем, что теплопроводы установлены между собой и с внешней трубой без зазора или с зазором.

4. Магистральный трубопровод по п.3, отличающийся тем, что зазоры между теплопроводами и внешней трубой образованы с помощью установочных элементов.

5. Магистральный трубопровод по п.3, отличающийся тем, что установочные элементы выполнены в виде бобышек или продольных ребер, высота которых равна толщине соответствующего зазора.

6. Магистральный трубопровод по п.1, отличающийся тем, что теплопроводы и внешняя труба имеют теплоизоляцию, которая выполнена покровным слоем.

7. Магистральный трубопровод по п.2, отличающийся тем, что зазоры между трубопроводами и внешней трубой соединены вакуумным насосом.

Трубы для отопления — все виды современных труб, что лучше выбрать

Организация отопления в индивидуальных загородных домах, дачах — одна из главных задач собственника, решение которой требует существенных финансовых вложений и значительного времени для проведения работ. Важным элементом системы являются трубы для отопления, от материала и физических характеристик которых во многом зависит эффективность функционирования всей магистрали.

Определяя, какие трубы для отопления лучше подходят к конкретным условиям, рассматривают около десятка их разновидностей из металлов и полимеров. Нередко случаются ситуации, когда в одном доме встречаются разные типы отопительных труб, для оптимального выбора следует знать основные физико-химические параметры, технологию монтажа и предпочтительную область применения каждого из них.

Рис. 1 Примеры применения труб для подключения радиаторов отопления

Выбор — критерии

Определяя, какие трубы лучше использовать для отопления квартиры или индивидуального дома, рассматривают их следующие физические и эксплуатационные параметры:

• Коррозионная стойкость. Так как в контурах отопления протекает вода или антифриз с ее содержанием, отопительные трубы должны обладать высокой коррозионной устойчивостью.
• Прочность. Стандартное давление в отопительной системе не превышает 2-х атмосфер, трубопровод должен легко выдерживать этот напор с запасом в 1,5 — 2 раза.
• Температурные характеристики. Температура носителя в контуре отопления редко превышает 70 °С, для теплых полов предельным значением служит показатель около 50 °С. Понятно, что трубопровод должен выдерживать температурные параметры с запасом на случай возникновения экстренных ситуаций — перегрева теплоносителя из-за неполадок автоматики, неисправностей котла.
• Теплопроводность. Трубы отопления транспортируют теплоноситель к радиаторам или сами являются теплообменниками, передавая тепловую энергию стяжке полов. В первом случае их теплопроводность не играет важной роли, а ее высокая степень даже нежелательна. При работе в контурах теплых полов наоборот, требуется высокая теплоотдача, поэтому теплопроводность трубопровода должна иметь наивысший показатель.

Рис. 2 Удлинение 100 метрового отрезка труб при нагреве на 50 °С

• Коэффициент температурного расширения. Общеизвестно, что все материалы при нагревании в той или иной степени расширяются, особенно это сказывается на полимерах. Если трубы для систем отопления помещают на стены или под насыпную стяжку, необходимо учитывать данную особенность пластиков и выбирать материал с наименьшим линейным коэффициентом.
• Сложность монтажа. Для соединения участков трубопроводов используют разные методы в зависимости от материалов труб, большинство технологий требует применения специального дорогостоящего инструмента и навыков работы с ним.

Также есть методы соединения пластиковых труб съемными фитингами компрессионного типа, где основным инструментом является обычный разводной ключ. А малоизвестной в сантехнике новинкой — пуш-фитингом, можно состыковать два отрезка труб из сшитого полиэтилена в течение пары секунд одним щелчком.

• Размеры. При укладке контур теплых полов может быть длиной в 100 и более метров, поэтому важно, чтобы используемый трубопровод имел соответствующий размер во избежание нежелательных стыков под стяжкой.
• Химическая стойкость. Отопительный трубопровод нередко помещают в стены или стяжку, пропускают по нему антифризы — этиленгликоль, пропиленгликоль. Поэтому одно из основных требований к трубопроводу — стойкость к агрессивным химическим реагентам.

Рис. 3 Основные виды монтажа переходных фитингов на трубы: прессовка (для PEX-AL-PEX), компрессионное соединение РЕХ, напрессовка натяжной муфтой (для РЕХ), пайка РР, прессовка тонкостенной нержавейки

• Долговечность. Отопительные трубы должны выдерживать продолжительную эксплуатацию (по госстандарту не менее 50 лет), при этом следует учитывать, что для полимеров срок службы в высокой степени зависит от температурных параметров теплоносителя и давления в линии.
• Гидравлические характеристики. Внутренние стенки труб для отопления в квартире, индивидуальных постройках, должны иметь низкое гидросопротивление водному потоку, то есть быть идеально гладкими. Это способствует высокой эффективности системы, снижает эксплуатационные расходы (энергопотребление циркуляционного насоса).
• Воздухопроницаемость. Находящийся в теплоносителе кислород — сильный окислитель металлов, коррозия разрушает нагревательные элементы, детали котла и стальную арматуру в системе. Поэтому важно, чтобы трубная оболочка не пропускала воздух, данное требование для металлов неактуально из-за их высокой плотности и важно при использовании в отопительном контуре полимерных трубопроводов.
• Стоимость. Главный критерий, на который сразу обращают внимание при монтаже отопления, именно благодаря более низкой цене изделия из пластика пользуются наиболее высоким спросом у населения.

Трубы для отопления — разновидности

Определяя, какие лучше виды труб выбрать на отопление, рассматривают две основные категории — металлические и полимерные. Первые имеют большую стоимость и сложны в монтаже, из-за высокой термостойкости металлические трубы используют в области размещения котельного оборудования. Полимеры эффективны для транспортировки носителя в помещении к теплообменным радиаторам и в контурах обогреваемых полов.

Рис. 4 Стальной черный трубопровод в теплосетях

Стальные

Стальные трубопроводы для транспортировки теплоносителя широко применяются в производстве и коммунальном хозяйстве, в бытовой сфере они давно утратили свою популярность. Из стали делают трубы для центрального отопления, которые имеют наружную теплоизолирующую оболочку, их прокладывают на поверхности или под землей в защитных коробах.

В индивидуальном отоплении используют стальные оцинкованные трубы, менее подверженные коррозионным процессам, с их помощью производят обвязку котла и доставляют теплоноситель к радиаторам. Основной метод монтажа стального трубопровода — сварка, требующая наличия специального электросварочного аппарата и навыков сварщика у монтажника. Стальные трубы для отопления по ГОСТ 3262-75 выпускают отрезками длиной от 4 до 12 м с наружными диаметрами для использования в индивидуальных отопительных системах 16, 20, 25 и 32 мм. Трубы с оцинковкой могут изготавливаться как без резьбы, так и с готовой короткой или длинной резьбой, они обладают следующими особенностями:

• Прочны, имеют жесткую оболочку, поэтому устойчивы к физическому воздействию, перепадам давления и гидравлическим ударам.
• Отличаются высокой теплопроводностью, что делает их травмоопасными при открытом размещении в области котла, наружной прокладке около стен.
• Имеют низкий коэффициент температурного расширения, поэтому их можно смело помещать на (в) стены и под любую стяжку.
• Хотя оцинковка продлевает срок службы металлических трубопроводов до нескольких десятков лет, в процессе эксплуатации велика вероятность появления коррозии на отдельных участках, приводящей к протечкам.
• Процесс монтажа труб из стали помимо трудоемкой сварки существенно усложняется необходимостью использования резьбовых соединений с уплотнителями (льноволокно, ФУМ-лента, сантехническая нить) при установке многочисленной арматуры, подключении к радиаторным теплообменникам. К тому же черная труба имеет существенный вес и ограниченную длину, плохо поддается обработке — нарезать фрагменты нужного размера придется болгаркой с диском по металлу.
• Стоимость оцинкованной трубы зависит от ее диаметра, к примеру цена 1 м. п. 20 мм изделия приблизительно равна 150 руб.

Рис. 5 Трубы из меди в индивидуальном отоплении

Медные

В торговле реализуют две разновидности медных труб: неотожженные и отожженные, первые поставляются в виде прямых отрезков различной длины, вторые продаются в бухтах протяженностью около 50 м. Неотожженные трубы можно использовать на поверхности при обвязке отопительного оборудования и транспортировки теплоносителя к радиаторам, гибкие отожженные укладывают под стяжку нагреваемых полов. Трубопровод из меди имеет следующие особенности:

• Медь относят к металлам с наивысшим коэффициентом теплопроводности (390 Вт/м·°С) — это делает ее лучшим материалом с точки зрения теплопередачи при использовании в контурах обогреваемых полов.
• Медь не подвержена коррозии, однако чувствительна к качеству воды — повышенное содержание солей и кислот сокращает ее эксплуатационный период, которой достигает многих десятков лет.
• Медь выдерживает температуры до 250 °С, трубы имеют жесткую и прочную оболочку, способную работать под давлением до 100 бар.
• Медный трубопровод монтируют методом спайки с использованием припоя и газовой горелки, если необходимо сделать резьбовое соединение с сантехнической арматурой, к трубным торцам припаивают фитинги из латуни.

Для стыковки отрезков медных труб теоретически можно использовать компрессионные фитинги по металлу, однако их стоимость слишком высока при сомнительной надежности, поэтому применение нецелесообразно.

Проведение сборки магистрали из меди — долговременный и трудоемкий процесс, требующий специального оборудования (паяльная лампа, трубогиб), дорогих расходных материалов (флюсы, припой) и высокопрофессиональных навыков от монтажника.

Основной недостаток медных труб — высокая стоимость, цена 1 метра изделия в 20 мм в среднем равна 450 руб.

Рис. 6 Гофротрубы из нержавеющей стали в отоплении

Гофрированные из нержавейки

Гофротрубы обладают важнейшим преимуществом среди всех аналогов из металла — они способны изгибаться с радиусом не менее 5 диаметров, что делает их использование весьма практичным в контурах теплых полов. Помимо гибкости, гофротрубы из нержавейки имеют следующие положительные параметры:

• Устойчивы к коррозии и не способствуют образованию накипи на внутренних стенках — это увеличивает интервалы между операциями по промывке системы.
• Жесткая и прочная оболочка противостоит гидроударам и физическим воздействиям.
• Высокий коэффициент теплопроводности (17 Вт/м·°С) делает их весьма привлекательными для использования в теплых полах, способствует эффективной теплопередаче и соответственно уменьшению эксплуатационных расходов.
• По сравнению с полимерами гофротрубы из нержавейки не пропускают воздух и имеют низкий коэффициент теплового расширения.
• Нержавейка может работать при температурах до 500 °С, обычно стенки гофры имеют толщину около 0,3 мм. Выдерживаемое гофротрубами давление меньше чем у гладкостенной меди или стали и обычно не превышает 15 бар, что на порядок выше номинального значения в индивидуальных теплосетях.
• Существует два способа монтажа гофротруб из нержавейки. В первом варианте на ее поверхность одевают компрессионную муфту, которая герметично прижимается к наружной оболочке при накручивании накидной прижимной гайки на подсоединенный к трубе фитинг.

Второй вариант стыковки гофротруб из нержавейки — самостоятельный монтаж фитинга типа американка. Для этого на наружную оболочку одевают накидную гайку, внутреннюю стенку расширяют специальным вальцевателем, чтобы гайка не соскочила. Далее вставляют в середину трубы резиновый грибок (или прокладку под гайку), стенки которого герметично примыкают к подсоединяемому фитингу за счет прижимания наружной накидной гайкой. Проведение монтажных работ не отнимает много времени и доступно любому пользователю без специальных навыков.

• Для защиты от контакта с поверхностью и снижения теплопотерь гофрированные трубы нередко помещают в пластиковую оболочку.
• Гофротрубы реализуют в бобинах длиной до 100 м — это удобно для их применения в качестве контуров нагреваемых полов большой площади.
• Средняя цена 20 мм гофротрубы из нержавейки — 150 рублей за м. п.

Рис. 7 Применение тонкостенных труб

Тонкостенные металлические

Одна из последних новинок на рынке отопительного оборудования и комплектующих — появление тонкостенных металлических труб для монтажа систем отопления от известных мировых брендов Viega, Kan Therm, Geberit Mapress.

Сами трубы могут быть выполнены из оцинкованной стали, нержавейки, реже меди, их взаимное соединение осуществляется посредством специальных пресс-фитингов, которые прижимаются к наружной трубной оболочке специальными пресс-клещами. Для стыковки различных материалов можно использовать одни клещи со сменными губками, преимущества метода — высокая надежность и скорость монтажа. Тонкостенные трубы (Geberit Mapress) имеют следующие особенности:

• Выпускаются из медно-никелевой (Cu-Ni-Fe), нержавеющих хромоникелевой (Cr-Ni-Fe) и хромомолибденовой (Cr-Mo-Fe) сталей с коэффициентом теплового расширения последних 0,016 мм/(м·К) при теплопроводности 15 Вт/м·°С.
• Второй материал для их производства — нелегированная сталь с аналогичным предыдущим сплавам коэффициентом линейного расширения и теплопроводностью 60 Вт/м·°С, имеющая цинковое покрытие толщиной 8 — 14 мкм.
• Трубы реализуются в штангах длиной 6 м, поэтому их чаще используют в системах обвязки котла и транспортировки теплоносителя к радиаторам.
• Диаметр изделий от 15 до 108 мм.
• Основной недостаток тонкостенных труб — их высокая стоимость, средняя цена одного погонного метра изделия из углеродистой оцинкованной стали диаметром 22 мм составляет 500 руб. Стоимость аналогичного изделия из нержавеющей стали длиной 1 м — около 1100 руб.

Рис. 8 РР-трубы – примеры монтажа

Полипропиленовые

Проводя выбор труб для отопления квартиры многоэтажного или загородного дома, многие потребители отдают предпочтение изделиям из полипропилена (РР, ПП) — относительно недорого, долговечного и надежного материала. Посредством РР-труб в основном производят подключение радиаторных обогревателей под стяжкой, в штробах или на поверхности стен. В ГОСТ 32415-2013 указаны следующие типы РР-труб:

• РР-Н — гомополимер, практически чистый полипропилен с малым количеством модифицирующих добавок, повышающих его физические характеристики. РР-Н отличается высокой текучестью и относительно небольшой температурой плавления около 80 °С, его плотность 850 кг/м 3 . РР-Н используется в инженерных системах с небольшими рабочими температурами (около 45 °С) и относительно низкими нагрузками на трубную оболочку (до 10 бар): водоотведении, вентиляции, подаче холодной воды.
• РР-В — блоксополимер, имеющий модифицированную молекулярную структуру с более высокими прочностными, температурными и химическими параметрами, чем у РР-Н, его рабочая температура не превышает 80 °С при максимальном давлении в 16 бар. Материал используют в коммуникациях холодной и горячей водоподачи многоквартирных и частных домов, реже в системах отопления.
• PP-R — рандомсополимер, имеющий отличную от обычного РР-Н кристаллическую решетку. Благодаря этому материал обладает хорошей упругостью, большей плотностью около 910 кг/м 3 и повышенной температурой плавления около 165 °С. PP-R широко используют в частных системах отопления и подачи горячей воды с предельным напором до 25 бар.

РР-трубы имеют следующие отличительные характеристики:

• Обладают высокой стойкостью к большинству агрессивных химических реагентов.
• Имеют наименьшую плотность среди всех пластмасс, более стойки к истиранию, чем полиэтилен ПЭ.
• ПП-трубы обладают низкой степенью теплопроводности 0,15 – 0,02 Вт/м·°С, что делает их травмобезопасными для пользователя при подаче горячей воды открытым способом.

Рис. 9 Физические характеристики РР-труб

• Полипропилен имеет высокий коэффициент теплового расширения, что затрудняет его применение без дополнительных оболочек на поверхности или под отделочными строительными материалами.
• Гладкая внутренняя поверхность полипропилена сводит к минимуму гидравлические потери в магистрали.
• Размягчение РР-труб наступает при 140 °С, температура плавления равна 175 °С. Материал обладает низкой морозостойкостью — обычная температура его эксплуатации не должна опускаться ниже -5 °С.
• Полипропилен чувствителен к ультрафиолетовому излучению и имеет высокую степень кислородопроницаемости.
• Срок службы РР-трубопровода доходит до 50 лет.
• РР-трубопровод монтируют методом пайки при помощи специальных паяльников с цилиндрическими насадками нужного диаметра. Процесс проведения монтажных работ отличается простотой (его можно за короткое время освоить самостоятельно после нескольких пробных паек), относительно высокой скоростью.
• РР-трубы для повышения эксплуатационных характеристик (снижения температурного расширения, кислородопроницаемости, повышения прочности) нередко выпускают с дополнительными внутренними оболочками из стекловолокна, композита (смеси полипропилена со стекловолокном) или алюминия.
• РР-трубы отличаются высокой жесткостью, малым весом, поэтому выпускаются в отрезках стандартной длины 6 м.
• Полипропилен относят к недорогим материалам, средняя стоимость 1 м. п. 20 мм армированной стекловолокном РР-трубы составляет 40 руб.
• Весомым преимуществом полипропилена является возможность соединения отдельных участков без дорогостоящих переходных фитингов — это значительно снижает стоимость монтажа отопительной магистрали.

Рис. 10 РЕХ-трубы для системы отопления

Из сшитого полиэтилена

Решая, какие пластиковые трубы подходят для отопления в контурах теплых полов, многие потребители выбирают материал их изготовления сшитый полиэтилен РЕХ. В отличие от обычного полиэтилена (ПЭ, РЕ), в сшитом после модификации продольные молекулярные связи дополнены поперечными. Это позволило увеличить плотность и пластичность полиэтилена, повысить его верхний температурный порог плавления, придать РЕХ свойства молекулярной памяти.

Различают следующие технологии сшивания полиэтилена:

РЕХ-А — химический метод сшивки с добавлением пероксидов и последующей обработкой материала лазерным излучением под высоким давлением. Технология отличается равномерностью и высокой степенью сшивания (до 85%), благодаря чему данный вид наиболее часто используется в отопительных системах.

РЕХ-В — упрощенный метод получения модифицированного материала путем обработки готового изделия водяными парами с добавлением силана. В результате наивысшую степень сшивки имеет наружная и внутренняя трубные оболочки, а в середине ее процент ниже. РЕХ-В труба в отличие от предыдущего аналога обладает меньшей степенью гибкости, которая с течением времени падает — это может привести к расслоению структуры в многослойных изделиях. Степень сшивки РЕХ-В достигает 65%, по стоимости он дешевле РЕХ-А и реже используются при изготовлении отопительных труб.

РЕХ-С — метод сшивки полиэтилена жестким рентгеновским излучением, в результате чего его степень достигает 60% и неравномерна по всей структуре изделия. Технология отличается простотой и низкой стоимостью, полученный материал обладает относительно невысокими физическими характеристиками и подвержен в процессе эксплуатации микротрещинам.

PEX-D — технология сшивания ПЭ с использованием азотосодержащих радикалов, отличается высокой сложностью и дороговизной. Несмотря на относительно высокую степень сшивки до 70%, полученный материал практически не используется для изготовления труб из-за высокой стоимости.

Рис. 11 Физические параметры PE-RT и РЕХ

Основные эксплуатационные характеристики сшитого полиэтилена имеют следующий вид:

• Материал устойчив к биологическому и агрессивному воздействию большинства химических элементов, встречающихся в быту.
• Экологически чист и безопасен для здоровья человека.
• Обладает наивысшим коэффициентом линейного расширения среди всех полимерных аналогов.
• Рассчитан на эксплуатацию при температурах не более 115 °С и давлении до 10 бар.
• Срок службы РЕХ зависит от условий эксплуатации (температуры и давления) и в соответствии со стандартами не должен быть ниже 50 лет.
• При монтаже сшитого полиэтилена используют технологию одевания эластичной трубы на латунные или полимерные фитинги с фиксацией компрессионными муфтами.

Второй метод соединения РЕХ труб с фитингами — применение технологии запрессовки — натяжении гильзы на трубную оболочку со вставленным в трубу фитингом при помощи специального инструмента.

Два перечисленных способа не отличаются высокой сложностью и трудоемкостью — при наличии специального инструмента и комплектующих смонтировать магистраль отопления по силам практически любому пользователю без специальной подготовки.

• Материал обладает молекулярной памятью, что позволяет ему самостоятельно восстанавливать форму после непроизвольного изгибания или заминания в процессе монтажа.
• РЕХ обладает высокой кислородной проницаемостью, поэтому при изготовлении труб его покрывают специальной воздухонепроницаемой оболочкой EVOH.
• Материал пластичен и легко наматывается в бухты, длина отрезков малого диаметра может достигать 600 м.
• Сшитый полиэтилен относят к категории бюджетных товаров, минимальная цена одного погонного метра 20 мм отечественного изделия с антикислородным барьером EVOH составляет 25 руб.

Рис. 12 PE-RT трубы

Из полиэтилена повышенной термостойкости

Термостойкий полиэтилен PE-RT (Polyethylene of Raised Temperature resistance) производят методом полимеризации этилена при низком давлении со-мономером октена (С8Н16), имеющего сложную молекулярную структуру. В результате механического переплетения молекулярных цепочек полиэтилена и октена образуется прочное и стабильное соединение (сополимер) с высокими механическими и физическими характеристиками. Основные эксплуатационные параметры термостойкого полиэтилена:

• В отличие от обычного ПЭ, рабочая температура которого не превышает 40 °С, термостойкий можно эксплуатировать в диапазоне от -50 до + 95 °С.
• Материал выдерживает давление до 10 бар.
• Эксплуатационный срок службы PE-RT не менее 50 лет при эксплуатации в температурном режиме около 20 °С.
• PE-RT обладает высокой кислородопроницаемостью, поэтому трубы выпускают в основном с защитной оболочкой EVOH.
• Материал при высоких температурах плавится, как и обычный полиэтилен, поэтому теоретически его можно соединять методом спайки.
• Термостойкий полиэтилен имеет гибкую эластичную трубную оболочку, поэтому монтируется аналогично сшитому полиэтилену — при помощи компрессионных муфт или надвижных гильз (запрессовка), которыми зажимают переходные фитинги.

Существует и малоизвестная технология спайки PE-RT труб по аналогии с полипропиленом, реализуемая некоторыми производителями. Для этого выпускают специальные переходные муфты и фитинги, которые припаивают к трубам с помощью паяльных утюгов для РР-труб. Отличие между пайкой полипропилена и термостойкого полиэтилена заключается лишь в температурном режиме, который равен 260 и 220 °С соответственно.

• Термостойкий полиэтилен обладает высокой гибкостью и эластичностью, его в основном используют при устройстве теплых полов. Изделия для полового обогрева помещений поставляют в бухтах стандартной длины 100 м.
• Стоимость PE-RT ниже всех аналогов и составляет от 15 руб. за погонный метр 20 мм трубы.

Рис. 13 Конструктивное устройство и применение металлопластика

Подключение теплого пола к системе отопления – варианты, схемы, узлы системы. Если хотите подробнее узнать про варианты подключения труб теплого пола к системе отопления, то можете почитать об это м в отдельной статье на нашем сайте.

Металлопластиковые

Многослойные трубы бывают с дополнительными оболочками из алюминия PEX-AL-PEX (PERT-AL-PERT), стекловолокна (актуально для полипропилена) и антидиффузионного сополимера этилена и винилового спирта — EVOH (не используется при наличии алюминиевого слоя, выполняющего аналогичные защитные функции). Применение дополнительной алюминиевой оболочки в трубах из сшитого РЕХ или термостойкого PE-RT полиэтилена приводит к следующим изменениям эксплуатационных параметров:

• Повышает механическую прочность трубной оболочки.
• Снижает линейное расширение материала при высоких температурах.
• Защищает теплоноситель от контакта с атмосферным воздухом и соответственно с кислородом.
• Увеличивает термостойкость трубной оболочки.
• В системах теплых полов повышает теплопроводность контура и соответственно эффективность его работы.
• К недостаткам алюминиевого слоя относят низкую ремонтопригодность трубопровода в случае его заминания, чрезмерного перегибания при монтаже.

Металлопластиковые трубы соединяют между собой при помощи переходных фитингов, которые закрепляют на трубной оболочке методом прессовки, используя для этого специальные клещи и насадки для разных диаметров.

Алюминиевая оболочка может находиться как снаружи под защитным слоем небольшой толщины, так и внутри трубы, соединяясь с основным материалом при помощи агдезионного клеевого состава.

Минимальная стоимость одного погонного метра 20 мм ПЭ-трубы с защитным слоем EVOX составляет 20 руб., металлопласт PEX-AL-PEX дороже в несколько раз, его минимальная цена примерно 60 руб.

Рис. 14 Монтаж пресс-муфты в PEX-AL-PEX

Рекомендации по подбору

Определяя, какие пластиковые трубы лучше для отопления, руководствуется следующими рекомендациями:

• Для монтажа наружного отопительного трубопровода дешевле других использовать полипропилен. Помимо невысокой стоимости самой трубы, для его соединения не требуются дорогостоящие переходные фитинги из латуни или пластика стоимостью 200 — 400 руб. Стыковка трубных ПП участков производится методом пайки при помощи копеечных переходных муфт из аналогичного материала.
• Учитывая высокий температурный коэффициент линейного расширения всех пластиков, при прокладке трубопроводов открытым способом на стенах рационально применять дорогостоящие металлопластиковые изделия с наименьшей степенью изменения линейных размеров. При размещении под стяжкой или в стенах линейное расширение не играет особой роли — увеличению трубных размеров препятствует жесткий и прочный слой штукатурки или цементно-песчаного раствора.
• Для стыковки трубопроводов из сшитого, термостойкого полиэтилена или металлопластика используют фитинги, которые вставляют внутрь трубы — это снижает проходное сечение канала в 1,5 — 2 раза, способствуя увеличению гидравлического сопротивления линии и отложению солей металлов на их поверхности. В этом отношении дешевые полипропиленовые ПП-трубы являются более приемлемым материалом — при пайке не изменяется проходное сечение канала.
• Решение задачи, какие трубы лучше для отопления, не столь актуально, как правильный и качественный монтаж системы квалифицированными специалистами. Грамотно выбранная и уложенная бюджетная труба способна прослужить весь эксплуатационный срок, в то время, как самые качественные и дорогостоящие изделия при монтаже низкоквалифицированными работниками могут дать течь спустя некоторое время.
• Разборные соединения с используемых компрессионных муфт не рекомендуется размещать под неразборными стройматериалами — со временем они ослабляются и дают протечки. Данное условие означает, что при подаче теплоносителя к радиаторам или прокладке теплых полов из сшитого или термостойкого полиэтилена компрессионные соединительные муфты не должны размещаться под стяжкой или в стенах.

Рис. 15 Монтаж фитингов запрессовкой в РЕХ или PE-RT

Решая, какие трубы подходят для отопления частного загородного дома, рассматривают различные варианты из металлов и полимерных материалов, отличающиеся своими характеристиками и ценовой доступностью. При выборе учитывают также и сложность монтажа магистрали, оказывающую важное влияние общую стоимость работ, в большинстве случаев требуется применение специального инструмента и наличие соответствующих навыков у монтажника.