Полиэтиленовые трубы
Вышедший в 2013 году ГОСТ 32415 переписан с норм DIN без учета разницы продолжительности отопительных сезонов Европы (62 дня) и России (214 дней). По этой причине, реальный срок службы трубопроводов, эксплуатируемых в России, значительно ниже гарантированного.
Согласно установленным требованиям ГОСТ, максимальным сроком службы труб из термопластов является сумма времени их эксплуатации при различных температурах Tрабочая, Tмаксимальная и Tаварийная, и составляет 50 лет.
| Класс эксплуатации | Температура | Время при температуре | Применение | |
| 5 класс эксплуатации ГОСТ 32415-2013 (пункт 4.3.1) | рабочая | 20 °C | 14 лет | Высокотемпературное отопление отопительными приборами |
| 60 °C | 25 лет | |||
| 80 °C | 10 лет | |||
| максимальная | 90 °C | 1 год | ||
| аварийная | 100 °C | 100 часов | ||
| 6 класс эксплуатации ГОСТ 32415-2013 (пункт 4.3.4) ТУ 2248-001-49257437-2011 | рабочая | 20 °C | 14 лет | Высокотемпературное отопление отопительными приборами, с учётом увеличенной продолжительности отопительного сезона и повышенной температуры теплоносителя |
| 60 °C | 10 лет | |||
| 80 °C | 15 лет | |||
| 95 °C | 10 лет | |||
| максимальная | 100 °C | 1 год | ||
| аварийная | 110 °C | 100 часов | ||
При эксплуатации трубопроводов с иными параметрами температуры, срок службы увеличивается или значительно сокращается.
Нормативная документация ГОСТ 32415-2013 предусматривает для самого высокого, 5-го класса эксплуатации, рабочую температуру — 80 °С, а максимальную — 90 °С. Таким образом, при подборе трубопроводов необходимо понимать, что трубы, соответствующие требованиям ГОСТ 32415-2013, — НЕ ПРИГОДНЫ для использования при температуре теплоносителя 70/90 или 70/95.
Данное обстоятельство побудило инженеров корпорации БИР ПЕКС, в соответствии с ГОСТ 32415-2013 (пунктом 4.3.4), добавить класс эксплуатации 6, учитывающий потребительский опыт эксплуатации труб, возможные перепады температур и давления теплоносителя и увеличенную продолжительность отопительного сезона в холодных регионах. На основании разработанного ТУ 2248-001-49257437-2011, введённый, 6-ой класс эксплуатации соответствует ISO 10508:2006 и предусматривает рабочую температуру — 95 °С, а максимальную — 100 °С.
Экология
Полиэтиленовые трубопроводы не ржавеют, не зарастают и нейтральны ко многим химически активным элементам.
Эстетика
Использование полиэтиленовых труб, благодаря их высокому сроку службы, позволяет осуществлять их скрытую проводку, оставляя снаружи лишь узлы подключения приборов.
Экономия
Срок службы полиэтиленовых труб в 3–5 раз выше, чем стальных. При этом стоимость полимерных трубопроводов сравнима со стоимостью систем водоснабжения и отопления, выполненных из стальных труб.
Энергосбережение
Устройство горизонтальных поквартирных систем отопления (водоснабжения) от единого стояка позволяет защитить систему от разбалансировки в случаях какого-либо воздействия на систему при замене труб, приборов отопления, устройства теплых полов и т.п. непосредственно в квартире. Подобные системы позволяют эффективно сократить расход энергоносителя.
Именно потребность в устройстве горизонтальных систем трубопроводов сделала практически невозможным использование стальных, полипропиленовых (ПП) и поливинилхлоридных (ПВХ, Х-ПВХ) труб непосредственно при разводке на этаже, т.к. данные трубопроводы не гнутся и требуют установки дополнительных соединителей и уголков. При этом, стальные трубопроводы нецелесообразно замоноличивать ввиду их короткого срока службы, а трубопроводы из ПП, ПВХ, Х-ПВХ обладают недостаточной длительной прочностью при эксплуатации с температурами выше 75 °С и низкой ремонтопригодностью (сложностью замены) замоноличенного участка. Металлополимерные трубы (на основе сшитого полиэтилена) хоть и обладают гибкостью и большой длиной намотки бухты, но не могут быть использованы по причине расслоения, т.е. саморазрушения, вызванного различными коэффициентами линейного теплового расширения слоев, а также ненадежностью соединения трубы и фитинга.
Таким образом, единственными возможными кандидатами на использование в системах с горизонтальным расположением трубопроводов на этаже от единого стояка остаются трубы из молекулярно-сшитого полиэтилена ПЭ-С (PE-X) и полиэтилена повышенной термостойкости ПЭ-ПТ (PE-RT).
Материал нового класса полиэтиленов носит название PERT (Polyethylene of Raised Temperature Resistance) – полиэтилены повышенной термостойкости (ПЭ-ПТ). Трубы БИР ПЕКС Оптима из ПЭ-ПТ (PE-RT) полностью соответствуют типовому классу эксплуатации 5 по ГОСТ Р 32415-2013, выпускаются в соответствии с ТУ 2248-002-49257437-2012 и демонстрируют идентичные молекулярно сшитому полиэтилену ПЭ-сс свойства, длительную гидростатическую прочность при рабочей температуре 80 °С.
Фирма БИР ПЕКС с момента своего образования (1999 г.) ставила целью создание, производство и широкое внедрение современных систем полимерных трубопроводов для отопления и водоснабжения, которые бы удовлетворяли любым требованиям эксплуатации в России и СНГ. Так была создана и по сей день производится единственная в РФ система БИР ПЕКС Премиум (ПЭ-сс), которая одинаково может быть использована для отопления и водоснабжения, включая длительное использование при температурах 95 °С.
Однако, развитие горизонтальных типов систем отопления позволяет понизить температуру теплоносителя и давление. Это обстоятельство заставило инженеров БИР ПЕКС задуматься над производством нового типа полиэтиленовых труб, который бы соответствовал этим критериям и имел оптимальную стоимость.
Разработанная технология производства труб из «молекулярно сшитого полиэтилена» подразумевает образование трехмерных связей между молекулами полиэтилена, в отличие от обычных, планарных. В результате чего, изготовленные из данного материала трубы не могут быть переработаны вторично, однако демонстрируют ряд выдающихся свойств:
1. Высокая устойчивость к температуре и давлению при длительном сроке эксплуатации;
2. Эластичность — возможность изгибания трубы без установки дополнительных фитингов;
3. Молекулярная память — способность к восстановлению формы после размораживания или чрезмерного изгиба;
4. Невысокая, сравнимая со стальными трубами, стоимость;
5. Разнообразие систем соединения — компрессионные, обжимные и напрессовочные фитинги;
6. Широкий ассортимент концевых групп;
7. Минимальное количество немерных отходов при монтаже;
8. Низкие расходы по доставке и хранению;
9. Возможность проведения замены скрытого непрямого участка трубы небольшого диаметра, проложенной в гофре, без вскрытия стены/пола.
Недостатки:
Не сохраняет форму при изгибе — необходимо производить крепление или использовать фиксатор изгиба;
При работе (изгибании) с трубами больших диaметров требуется применение теплового фена.
В серийном производстве труб из сшитого полиэтилена применяют три способа образования трехмерных молекулярных связей: Пероксидный (ПЭ-пс или PE-Xa), Силановый (ПЭ-сс или PE-Xb) и Радиационный (ПЭ-рс или PE-Xc).
В типовом и высотном строительстве при выборе конкретной марки трубы важно учитывать длительную устойчивость материала к воздействию рабочей температуры теплоносителя. Ниже приведены максимальные температуры, к которым длительное время устойчивы полиэтиленовые трубы, изготовленные одним из указанных способов:
• Пероксидный — ПЭ-пс (PE-Xa) — до 80 °С;
• Силановый — ПЭ-сс (PE-Xb) — до 95 °С;
• Радиационный — ПЭ-рс (PE-Xc) — до 70 °С.
Подробное описание причин подобного разделения устойчивости приведено в исследовании кафедры переработки пластмасс РХТУ им. Менделеева, которое было проведено в период 2003–2007 годов ввиду отсутствия в мире данных о сроках эксплуатации сшитых полиэтиленов при рабочей температуре 95 °С.
Развитие технологий производства полиэтиленов привело к появлению материала с высокой плотностью (более 0,950 г/см3). Кроме того, были разработаны способы образования молекулярных связей для целей создания более прочных «цепочек» молекул типа «гроздь». Выдающихся достижений в этой области добилась английская компания «MICROPOL». Специалисты фирмы разработали действительно уникальный материал ISOPLAS P-501 (высокой плотности 0,95 г/см3) с добавкой катализатора ISOPLAS P-511/FW-CMB — поперечно-сшитый полиэтилен, который производится по методу крафтсополимеризации органосиланов к полиэтилену.
Именно этот материал использует при производстве труб БИР ПЕКС Премиум. В соответствии с технологией, после изготовления трубы подвергаются обработке снаружи водяным паром, а внутри – водой температурой 95°С. В процессе такой обработки происходит поперечное связывание молекул, а в результате получается труба, обладающая уникальными свойствами:
•Повышенной температурной устойчивостью (стойкость к термоокислению при температуре 180 °С);
•Повышенной устойчивостью к давлению (давление разрыва при температуре 20°С не менее 6,0 МПа, в трубах SDR 7,4);
•Повышенной устойчивостью к внешним физическим нагрузкам;
•Низкой величиной кислородопроницаемости, не превышающей нормативных показателей без дополнительной обработки.
Трубы из материала ISOPLAS хорошо зарекомендовали себя в трубопроводах систем центрального и индивидуального отопления, включая «теплый пол», и горячего/холодного водоснабжения. ISOPLAS – один из немногих материалов, отвечающих всем требованиям для длительного использования в современных высокотемпературных (в т.ч. центральных) отопительных системах применяемых в РФ.
Материал отвечает требованиям международных стандартов на пригодность к контактам с питьевой водой, что подтверждено сертификатами лабораторий Англии, США, Германии, Швейцарии, Италии, России, Украины и других стран.
На основании проведенных исследований переработки пластмасс РХТУ им. Менделеева, а также при учете их корреляции с данными производителя сырья «MICROPOL», экспертного заключения института химической физики РАН РФ и по факту более чем 20-летнего опыта эксплуатации, компания БИР ПЕКС внесла соответствующие поправки в собственные технические условия на производство труб, которые выражаются в добавлении 6-го класса прочности, предусматривающего рабочую температуру 95 °С.
Введение 6-го класса сделано в целях гармонизации классификации труб с нормами ISO 10508:2006 и ГОСТ Р 32415-2013. Таким образом, соответствие ТУ 2248-001-49257437-2011 компании БИР ПЕКС — подтверждает возможность длительной эксплуатации при температуре 95 °С.
Теплый пол
Всего лишь порядка десяти лет назад словосочетание «теплый пол» просто означало качественную характеристику напольного покрытия помещения. Причем весьма условную.
Сегодня для любого строителя «теплый пол» — это термин, подразумевающий систему отопления помещения, принципом действия которой является нагрев воздуха снизу, где в роли источника тепла выступает пол данного помещения. И это никакое не «ноу хау». Принцип подобного распределения тепла в помещении является настолько естественным для человека, что факт отопления подобным способом зданий в Древнем Риме вызывает изумление только на первый взгляд. Да! Все новое — это хорошо забытое старое. Наши гениальные предки придумали оказывается не только водопровод!
Всего лишь порядка десяти лет назад словосочетание «теплый пол» просто означало качественную характеристику напольного покрытия помещения. Причем весьма условную.
Ощущение комфорта мало изменилось с тех пор. Современные медицинские исследования утверждают, что наиболее комфортным распределением тепла является такое, при котором температура на уровне ног несколько выше, чем на уровне головы (22–25 °С и 19–20 °С соответственно). Никакой другой тип отопления, кроме системы теплого пола, не в состоянии достичь подобного уровня комфорта и эстетического воплощения. Дело в том,что передача тепла в распространенных сегодня традиционных системах отопления (радиаторами, конвекторами и т.п.) происходит в основном за счет конвекции — воздушные потоки поднимаются от горячих радиаторов вверх к потолку и, остывая, опускаются к полу. То есть температура внизу на уровне пола всегда на несколько градусов ниже температуры на уровне головы человека. Подобное распределение температуры вызывает некомфортные ощущения (помните совет держать ноги в тепле?).
Повышенный уровень комфорта
Тепловая энергия передается за счет излучения, а не конвекции. Поэтому прогрев помещения происходит более равномерно, в нем отсутствуют перегретые радиаторы и холодные ниши в углах;
Воплощение любых идей в дизайне интерьера
Поверхностное отопление не требует отчуждения для него полезной площади помещения и не накладывает никаких ограничений на дизайнерские решения.
Преимущества в гигиеническом плане
Пыль в помещении не циркулирует, т.к. значительно уменьшается конвекция воздуха. Это является особенно важным условием при отоплении медицинских учреждений, общественных зданий, а также производственных помещений для точного приборостроения;
Эффект саморегуляции
При поступлении тепла извне (например, при нагреве прямыми солнечными лучами), прекращается отвод тепла с пола, температура которого находится в заданном диапазоне (от 18 до 28 °С для разных типов помещений). И наоборот, если температура в помещении падает, например, после проветривания, теплоотдача пола возрастает.
Высокая энергоэффективность системы
Отличие напольного отопления от традиционных радиаторных систем — невысокая температура носителя (расчетная температура не должна превышать 55 градусов). При температуре носителя 35–40 градусов система теплого пола позволяет получить теплоотдачу до 150 Вт с одного квадратного метра площади. Использование системы теплых полов позволяет значительно снизить энергозатраты в зданиях с большой высотой потолков (спортивные, промышленные сооружения), так как прогревается именно «обитаемая» зона.
Международная организация по стандартизации в документе ISO 7730 рекомендует, как наиболее комфортную, температуру поверхности пола 19–26 °С. При температуре пола в 22 °С, температура воздуха на уровне головы стоящего человека будет примерно 20 °С, что близко к показателям для идеального отопления. Более высокая температура считается некомфортной и приводит к излишним тратам энергии. Повышенная температура допускается только в ванных комнатах и пристенных пространствах.
При использовании нескольких отопительных систем сразу, температура поверхности пола является основополагающей характеристикой, от которой уже рассчитываются все остальные системы.
Необходимым условием является наличие демпферной ленты (слоя), отделяющей бетонную плиту от конструкций здания разделительными швами, заполненными мягким материалом (так называемая «плавающая» стяжка). Вдоль боковых стен и вокруг колонн прокладывается краевая изоляция, что предотвращает передачу напряжений на несущие элементы здания при изменении геометрических размеров стяжки. Коэффициент теплового расширения бетонной плиты α = 0,5 мм/м при Δt=40 °С. В любой плавающей стяжке возникают движения по различным причинам (усадка, температурные изменения). Эти движения происходят преимущественно в направлении основного удлинения пола, т.е. двумерно в горизонтальном направлении.
L = L0 α Δt,
где L – удлинение, мм; L0 – длина плиты, м; α – коэффициент удлинения, 1/К; Δt – разность температуры, К. Поглощение температурных удлинений осуществляется с помощью закладки компенсирующих швов.
Выбирается в зависимости от тепловых потерь помещения и определяется проектом.
Теплоизоляцию можно считать одним из основных элементов системы отопления «теплый пол». Изоляция пола направлена на уменьшение потерь тепла через нижнее перекрытие. Кроме потерь энергии, это ведет еще к изменению температурного режима в помещении, расположенном снизу, что не всегда желательно.
Важно, чтобы теплоизоляционная подложка укладывалась по всей площади пола независимо от того, будут в каком-то месте лежать греющие трубы или нет. Это обеспечивает однородность структуры пола, т.е. его прочность и надежность.
В качестве трубопроводов для систем отопления «водяной теплый пол» могут использоваться практически все виды труб — медные, металлопластиковые, полиэтиленовые. Идеально подходят для систем напольного отопления трубы из сшитого полиэтилена высокой плотности производства корпорации БИР ПЕКС. Они соответствуют всем необходимым критериям и отлично зарекомендовали себя в течение более 15 лет эксплуатации в различных типах зданий и помещений.
Имеет существенное влияние на теплоотдачу пола и должен быть учтен при проектировании.
Общие правила укладки контура:
1. Поверхность пола должна быть чистой и ровной, без выбоин и выступов. В противном случае, рекомендуется залить легкую выравнивающую стяжку, либо выровнять поверхность иным способом.
2. Равномерность распределения температуры поверхности пола возрастает при уменьшении шага трубы и при увеличении толщины слоя бетона над трубой. Максимальная толщина конструкции пола при этом не должна превышать 70 мм, иначе стяжка начинает играть роль изолятора.
3. Подающий поток воды необходимо направить, в первую очередь, к внешним стенам или другим холодным зонам (окна, входные и балконные двери и т.д.).
4. Понижение температуры воды при прохождении контура не должно превышать 5 °С, иначе возникнет ощущение неравномерного прогрева пола.
5. При необходимости сращивания трубы в цементной стяжке, разрешается использование только неразъемных (напрессовочных) соединений.
6. Сразу после монтажа и опрессовки контура рекомендуется залить трубы в стяжку. Это защитит систему от повреждения при одновременном проведении различных строительных работ.
7. В потенциально холодных местах применяют укладку контура с меньшим шагом или укладывают дополнительный контур с шагом, меньшим, чем в середине комнаты. Размещение нескольких контуров трубопровода в одном помещении / от одного коллектора желательно проектировать с учетом уравнивания их длин, что позволит избежать установки балансировочной арматуры на каждом контуре.
1. Поддержание постоянной температуры подающей или обратной воды при постоянном потоке.
Является одним из простейших принципов регулирования — исполнительным механизмом служит трехходовой регулируемый вентиль.
