Технические характеристики труб в дом полипропиленовых для отопления

Водопроводные сети из полипропиленовых труб еще 10 лет назад воспринимались не что иное, как экзотика. Сейчас же это вполне обычное явление. В большинстве магазинов сантехники они предлагаются в большом ассортименте — разных диаметров и от различных производителей. По таким параметрам, как стоимость, долговечность и надежность полипропилен является лидирующим среди присутствующих в настоящее время на рынке материалов. Многие активно используют полипропиленовые трубы при прокладке водопроводных сетей. А допустимо ли применять их при устройстве систем отопления?

Особенности эксплуатации полипропиленовых труб в системах отопления

Чем различаются с позиции требований водопроводные и трубы, используемые в системах отопления? В давлении: в системе отопления она выше в 2 раза — 6 кгс/см2 против 3-3,5.

В нормативных документах содержится следующая информация относительно температуры, которая должна быть в системе отопления: в зависимости от типа системы теплоснабжения она может доходить до 105 градусов. Однако это в документах. В реальности же все может быть совсем по-другому.

Температура теплоносителя системы отопления в течение года изменяется довольно серьезно. Соответственно, и температура труб будет меняться вплоть до верхней границы допустимого значения. Как это влияет на трубы? Повышение температуры приводит к возникновению такого явления, как тепловое расширение. При устройстве систем отопления оно в обязательном порядке должно приниматься во внимание.

Физико-химические свойства

Одним из важных их технических характеристик является плотность. Среди всех материалов труб, которые изготавливают из пластика, этот имеет самый низкий показатель. Он составляет 0,91 кг/ см2. При этом для него характерны:

• высокая твердость;
• устойчивость к процессам истирания.

Для рядовых потребителей это означает, что во время эксплуатации труб из этого материала можно не бояться их быстрого износа под воздействием абразивных частиц. А их присутствие в теплоносителе — неизбежное явление. Это можно рассматривать как одно из достоинств полипропилена.

Механическая прочность

Другая важная техническая характеристика полипропиленовых труб, используемых при устройстве систем отопления — механическая прочность. Она во многом зависит от скорости приложения усилия. Говоря простыми словами, если слишком резко перегнуть трубу, она может переломиться. Если же усилия прикладывать постепенно, то это приведет к тому, что она согнется. Другой плюс полипропилена в нагрузках, возникающих при эксплуатации, связанных с линейным расширением при нагреве. Они будут прикладываться медленно. Значит, негативным образом на полипропиленовых трубах это никак не отразится.

Стойкость к воздействию агрессивных веществ

Полипропилен — материал, который обладает высокой стойкостью к воздействию агрессивных веществ. Разрушение поверхности трубы из этого материала может произойти лишь в том случае, если она будет в течение длительного времени контактировать с кислотой вкупе с длительным ее нагревом. Это также можно отнести к числу плюсов этого материала. Она актуальна в силу того, что в горячей воде, текущей из наших кранов, часто присутствуют присадки, которые добавляют с целью уменьшения коррозионного разрушения стальных труб и снижения количества отложений.

Морозостойкость

Морозостойкость также присуща для полипропиленовых труб. Они в состоянии выдерживать температуру до минус 15 градусов. Все во многом зависит от стабилизирующих добавок, присутствующих в их составе. Однако для потребителей эта информация нейтральная, поскольку в помещениях температура должна быть ниже нуля. А температура теплоносителя и уж подавно не должна приближаться к этому значению.

Для каждых полипропиленовых труб для отопления технические характеристики схожи:

• температура плавления у этого материала находится на уровне 170С;
• температура размягчения полипропиленовых труб – 140С;
• максимальная температура в процессе эксплуатации может составлять 120С.

Итак, мы перечислили основные технические характеристики полипропилена. А теперь стоит остановиться более подробно на одном из самых важных его свойств.

Тепловое расширение – критическая характеристика полипропиленовых труб

Для всех труб полипропиленовых технические характеристики подразумевают и высокий коэффициент теплового расширения. Он равен 0,15 мм/м*С. Если выполнить простые расчеты, то они показывают, что, если нагреть с 20 до 90 градусов прямой отрезок трубы длиной 3 метра, то в результате термической нагрузки он удлинится на 0,15*3*(90-20)=31,5 миллиметра. Такое изменение геометрических размеров под воздействием тепловой нагрузки означает, что произойдет не только искривление трубы. Она вытянется и своим видом будет больше походить на натянутый лук. Это можно занести в число минусов этого материала.

Весь негатив в деталях

Тепловое расширение — самый существенный недостаток полипропиленовых труб. Однако специалисты придумали, как решить её – при помощи армирования.

Армирование

Проблема теплового расширения, которая для полипропилена актуальна, уже давно нашла эффективное решение. С этим недостатком производители, выпускающие такие изделия, борются путем их армирования. Материал, который имеет меньший коэффициент теплового расширения, выполняет роль стабилизатора линейных размеров. Это приводит к тому, что неприятный показатель уменьшается в 5 раз и доходит до уровня 0,03 мм/м*С.

Армирование труб выполняется двумя основными способами:

• использование алюминиевой фольги. Труба из полипропилена, армированная алюминием, представляет собой изделие, имеющее в своей структуре три слоя. Между двумя слоями пропилена располагается прослойка из серебристого металла. Такие трубы сильно зависимы от качества изготовления. Если технология их производства была нарушена, то этот сэндвич легко расслаивается;
• армирование стекловолокном. Такие трубы, напротив, представляют собой конструкцию монолитного типа: прямо в толще трубы расположен слой фибры. Расслоение этих труб исключено. Помимо этого их плюсом является то, что при создании сварного соединения зачистка армирующего слоя не требуется.

Отметим, что оба этих типа армирования прекрасно могут использоваться в системах отопления. Необходимо лишь принимать во внимание тот факт, что армирование полностью не избавляет полипропиленовые трубы от их главного недостатка — теплового расширения. Армирующий слой уменьшает показатель теплового расширения, одновременно с этим увеличивая способность трубы выдерживать высокое давление.

Температура теплоносителя

В нормативных документах содержится информация, что максимальная температура при эксплуатации полипропиленовых изделий должна составлять 105 градусов.

Однако всегда ли в реальности все соответствует нормам? Есть несколько факторов, которые оказывают влияние на взаимодействие трубных изделий и температуру воды. Большинство компаний, занимающихся изготовлением труб из полипропилена, обещают надежность их использования при температурном режиме до 95 градусов.

В российских условиях максимальная температура теплоносителя 105 градусов достигается только при самых низких температурах. Однако в сорокаградусный мороз на большей части нашей страны это редкое явление, поэтому температура теплоносителя на уровне 105 градусов, скорее, исключение, чем обыденность. Но, если посмотреть с другой стороны, когда температура теплоносителя доходит до 95 градусов, в трубопроводе, подающем горячую воду в систему отопления, эта величина достигает 140 градусов.

Если стоят сильные морозы, наблюдается нарушение температурного графика подачи тепла, а от владельцев квартир в значительном числе поступают жалобы, то проблема решается довольно просто: специалисты из теплотрассы вытаскивают сопло, посредством которого регулируется температура воды в системе отопления, затем снимается подсос. В этом случае вода из теплотрассы поступает в стояки напрямую. То есть, в полипропиленовые трубные изделия попадает вода с температурой, являющейся опасной для полипропиленовых труб.

Из этого можно сделать следующие выводы:

• в тех регионах, в которых сильные морозы в зимнее время — частое явление, в системе отопления не стоит использовать изделия из полипропилена. Если в январе у вас средняя температура опускается ниже 25 градусов, то в этом случае разумное решение — при устройстве систем отопления выбирать изделия из нержавейки. Или же использовать для ее создания изделия из оцинкованной стали;
• для системы горячего водоснабжения, а также для отопительных систем подходят только изделия из полипропилена с армированным слоем. Трубы с каким армированием использовать, каждый решает сам. Подходят любые. Если вы своими руками будете устраивать систему отопления, то вам не придется во время соединения трубных изделий использовать зачистной инструмент;
• выполняя монтаж систем отопления с использованием полипропиленовых трубных изделий, необходимо установить распорку на стене или на перекрытии. Всегда должны оставаться зазоры на тепловое расширение, про которое никогда не нужно забывать.

То же можно сказать и про ситуации, когда эти изделия укладываются в пол или стены. Помимо этого, если прямой участок этого элемента имеет большую протяженность, то необходимо устанавливать компенсаторы: они представляют собой кольцевую ветку трубы или скобы П-образной формы. Основное их предназначение — исключение изгиба трубы при ее удлинении во время теплового воздействия.

Критерии выбора

Теперь стоит поговорить о том, как правильно выбрать трубы полипропиленовые для отопления. На какие моменты в первую очередь следует обращать внимание, находясь в магазине?

Давление

Маркировка вида PN** имеет непосредственное отношение к рабочему давлению изделия. Цифры, которые идут после указанных букв, показывают, на какое максимальное рабочее давление рассчитано изделие, указывается в атмосферах.

Температура

В маркировке трубных изделий присутствует много полезной информации. Так, она содержит указание максимальной рабочей температуры. Большинство производителей, выпускающих полипропиленовые трубы с армированием, указывают в качестве рабочей температуры для своей продукции значение 90 или 95 градусов. Эти показатели являются равнозначными с точки зрения рядового потребителя. Просто отдельные производители указывают несколько более высокую температуру, дабы оградить себя от судебных исков.

Диаметр

При выборе необходимо заранее определиться с диаметром изделий. Для выполнения точного расчета опытные строители прибегают к использованию сложных формул, в которых во внимание принимается тепловая нагрузка, перепад температур между подачей и обратной трубой. Однако простым владельцам квартир, чтобы не ошибиться с выбором диаметра, следует уяснить два важных правила:

• полипропиленовые трубные изделия, используемые при разводке отопления квартиры, не должны занижать просвет относительно стояков. В новых домах строителями прокладываются системы отопления с использованием труб ДУ20 (3/4 дюйма);
• если вы решили для монтажа систем отопления в своем жилище использовать полипропиленовые трубы, то в магазине необходимо искать изделия с внешним диаметром 26 мм. Для стояков, в которых установлены дюймовые стойки, более разумным решением будет использование труб для систем отопления диаметром 32 мм.

Если система отопления прокладывается в частном доме, площадь которого составляет не более 250 кв. м., то в этом случае самая эффективная система обогрева, не доставляющая больших проблем — ленинградка. Ее устройство предполагает прокладку по периметру дома на каждом этаже кольца из трубы с параллельной врезкой в него без разрыва отопительных приборов. Труба диаметром 32-40 мм берется для создания кольца. Труба 20-26 мм используется для врезки приборов отопления.

Заключение

Пропиленовые трубы — хороший материал не только для водопроводных сетей, но и для монтажа систем отопления.

Чтобы последняя получилось надежной и качественной, служила длительное время, нужно знать о некоторых нюансах монтажа и эксплуатации систем обогрева на основе изделия из полипропилена.

Ведь у этого материала имеются свои преимущества и недостатки, о которых должен быть осведомлен потребитель. Зная о них, вы сможете даже своими руками создать долговечную систему обогрева, которая обеспечит тепло в вашем жилище.

Полипропиленовые трубы для отопления — технические характеристики и особенности выбора

Водопроводы из полипропиленовых труб из редкой экзотики давно превратились в обыденность. По сочетанию стоимости, долговечности и надежности полипропилен — однозначный лидер среди современных материалов. А можно ли применять эти трубы в отопительных системах?

Как можно видеть на фото, полипропилен успешно используется в системах отопления.

Особенности эксплуатации в отопительных системах

В чем принципиальная разница с точки зрения требований к трубам между водопроводом холодного водоснабжения и системой отопления?

• Давление в системе отопления в среднем вдвое выше: 6 кгс/см2 против 3-3,5.

Однако: при наличии домовой подкачки давление на холодной воде может достигать тех же 6 атмосфер, а то и больших значений.

• Температура согласно нормативным документам может достигать 95-105 градусов в зависимости от типа системы отопления. Запомним эти ключевые слова: согласно нормам. Как мы увидим, реальность может отличаться от них.
• В течение года температура теплоносителя и, соответственно, труб будет меняться от комнатной до тех самых пороговых значений. Что это означает для труб? Тепловое расширение. Его придется учитывать.

Особенности материала

Теперь рассмотрим ситуацию с другой стороны.

Каковы физико-химические свойства полипропилена?

• Материал обладает наименьшей среди всех пластмасс плотностью — всего 0,91 кг/см2. При этом он весьма тверд и стоек к истиранию. Для нас это означает, что можно не бояться быстрого износа труб абразивными частицами, которые неизбежно будут присутствовать в теплоносителе. Ставим материалу плюсик.

Вода в системе отопления несет песок и кусочки шлака, но полипропилен не боится их.

• Механическая прочность зависит от скорости приложения усилия. Попросту говоря, если резко перегнуть трубу — она может переломиться. Если приложить то же усилие, наращивая его постепенно, медленно — труба согнется. Еще один плюс: нагрузки при эксплуатации будут связаны с линейным расширением при нагреве и, стало быть, будут прикладываться к материалу труб исключительно медленно.
• Стойкость к агрессивным веществам довольно высока: к деструкции поверхности приведет разве что сочетание контакта с концентрированной кислотой и длительного нагрева. Очередной плюс в нашу коллекцию, поскольку в горячей воде часто присутствуют присадки, уменьшающие коррозионное разрушение стальных труб и количество отложений.
• Морозостойкость — -5 — 15 градусов в зависимости от стабилизирующих добавок. Пожалуй, для наших целей это информация нейтральная: при работающей системе отопления температура в помещении не должна опускаться ниже нуля, и уж подавно не опустится ниже нуля температура теплоносителя.
• Температура плавления материала — 160 — 170 градусов.
• Температура размягчения — 140.
• Максимальная температура эксплуатации — 120 для всех полипропиленовых изделий.

Похоже, наши неумеренные восторги по поводу свойств материала были неоправданными. Или нет? Ситуацию мы проанализируем чуть позже; сейчас уделим внимание еще одному важному свойству полипропилена.

При сильном перегреве труба вполне может прийти в негодность.

• Полипропилен обладает очень высоким коэффициентом теплового расширения. Он равен 0,15 мм/м*С. Простой расчет показывает, что трехметровый прямой отрезок трубы между полом и потолком, нагревшись с 20 до 90 градусов, удлинится на 0,15*3*(90-20)=31,5 миллиметра.

Удлинение больше чем на три сантиметра будет означать, что труба не просто будет искривлена — она выгнется на манер натянутого лука. Еще один большой и очень весомый минус материала.

Дьявол в деталях

Армирование

У проблемы теплового расширения полипропилена давно есть простое и эффективное решение — армирование труб. Материал с меньшим коэффициентом теплового расширения выполняет функцию стабилизации линейных размеров. В результате тепловое расширение уменьшается в пять раз — до 0,03 мм/м*С.

Трубы армируются двумя основными способами:

• Алюминиевой фольгой. Армированная алюминием труба представляет собой проклеенный трехслойный сэндвич, в котором между слоями полипропилена скрывается тонкая алюминиевая прослойка. Эти трубы сильно зависимы от качества изготовления и при нарушении технологии легко расслаиваются.
• Армированные стекловолокном трубы, напротив, являются монолитной конструкцией: слой фибры располагается прямо в толще полипропиленовой трубы. Эти трубы не расслаиваются; кроме того, при сварном соединении они не требуют зачистки армирующего слоя.

И тот, и другой типы армирования прекрасно подходят для отопительных систем. Нужно, однако, учитывать, что армирование не лишает полипропилен теплового расширения — лишь уменьшает его, одновременно увеличивая способность трубы противостоять давлению.

Приведенные в диаграмме значения приблизительны, но общую картину понять они позволяют.

Температура теплоносителя

Про то, что обещают нормативные документы, мы помним. Но всегда ли температура отопления соответствует нормативным документам?

На взаимодействие труб и температуры воды действует несколько факторов.

• Большинство производителей гарантируют работу труб при температуре до 90 — 95 градусов.
• Согласно актуальным на территории России температурным графикам, верхнего предела — 95 — 105 градусов — температура теплоносителя достигает лишь в сильные морозы. При 30 — 40 градусах, что на существенной части территории страны либо недостижимо, либо является исключением.
• С другой стороны, при 95С в системе отопления температура на подающем трубопроводе теплотрассы достигает 140С.

При экстремально сильных морозах, нарушении тепловиками температурного графика и большом количестве жалоб от жильцов практикуется простое и грубое решение проблемы тепла: в элеваторном узле вытаскивается сопло, регулирующее температуру воды в отопительной системе, и глушится подсос.

Вода из подающей теплотрассы поступает в стояки и радиаторы отопления напрямую. С той температурой, которая для полипропилена не просто опасна — деструктивна.

График зависимости температуры подачи от уличной.

Выводы

Они сводятся к следующему:

1. Полипропиленовые трубы не стоит применять в отопительных системах в тех регионах, для которых характерны сильные морозы зимой. Если у вас средняя температура января ниже -25 — разумным будет остановить свой выбор на трубах из оцинкованной стали или нержавейки.
2. Использовать и в системах горячего водоснабжения, и в отопительных системах стоит только армированные трубы. Применимы в равной степени армирование и алюминием, и фиброй; во втором случае несколько упрощается монтаж труб на сварных соединениях. Если вы будете выполнять сборку системы отопления своими руками, вам не понадобится зачистной инструмент. При этом цена погонного метра труб с разными типами армирования отличается крайне незначительно и в непредсказуемую сторону.
3. При монтаже систем отопления полипропиленом необходимо избегать ставить трубы в распорку между стенами или перекрытиями. Всегда должны оставаться зазоры на тепловое расширение.

Это же касается и укладки труб в пол или стены. Кроме того, при большой протяженности прямого участка трубы делаются так называемые компенсаторы: кольцевые витки трубы или П-образные скобы, которые при удлинении позволяют трубе не выгибаться дугой.

Простейший компенсатор — виток трубы.

Критерии выбора

И вот, собственно, мы подошли вплотную к проблеме выбора труб для отопления. На что стоит обратить внимание при покупке? Нам понадобится по возможности подробная инструкция.

Давление

К рабочему давлению трубы имеет прямое отношение маркировка вида PN**. После букв две цифры указывают максимальное рабочее давление, на которое рассчитана трубы, в атмосферах.

Нюанс: указывается рабочее давление для температуры 20С. При 80-90 его можно смело делить на три, поэтому лучше выбирать трубы PN25. Впрочем, это скорее перестраховка: трубы PN20 массово стоят на отоплении и проблем владельцам не создают.

Температура

Максимальная рабочая температура тоже обычно присутствует в маркировке труб. Большая часть производителей указывает для армированных труб либо 90, либо 95С. С точки зрения потребителя эти значения равнозначны: один из производителей просто в большей степени ограждает себя от возможных судебных исков.

Диаметр

Для точного расчета необходимого диаметра строители используют довольно сложные формулы, учитывающие тепловую нагрузку, перепад температур между подачей и обраткой (которые в случае централизованного отопления зависят от ТЭЦ), коэффициент шероховатости материала трубы, цвет восходящей Венеры и фазу Луны.

Однако с практической стороны достаточно запомнить два простых правила:

• При разводке отопления по квартире используемые полипропиленовые трубы не должны занижать просвет относительно стояков. В большинстве новых домов используются стояки из трубы ДУ20 (3/4 дюйма); соответственно, вам понадобится полипропиленовая труба с внешним диаметром 26 миллиметров). В сталинках с дюймовыми стояками разумно будет применить трубы с внешним диаметром 32 мм.
• Для частного дома площадью до 250 квадратных метров наиболее эффективная и беспроблемная система отопления — ленинградка (кольцо из трубы по периметру дома на каждом этаже, параллельно которому, не разрывая его, врезаны отопительные приборы). Для кольца берется труба диаметром 32-40, для врезки радиаторов — 20 — 26 миллиметров.

Примерно так будет выглядеть врезка.

Производители

Здесь помощь окажет изучение форумов с отзывами покупателей.

Если опустить все многословные восторги и излияния, в сухом остатке останется примерно такой рейтинг (в порядке уменьшения популярности):

Наверняка есть и другие производители, не попавшие в список, но предлагающие качественную продукцию по разумным ценам. Вам поможет простой поиск в интернете по названию фирмы — изготовителя.

Перечисленные свойства относятся, в общем-то, ко всем полипропиленовым трубам.

Заключение

Дополнительную информацию о применении полипропиленовых труб в отопительных системах вы найдете в видео в конце статьи. Теплых зим!