Преимущества и монтаж сшитого полиэтилена для теплого пола

Здесь вы узнаете:

Прочность сшитого полиэтилена объясняется особенной технологией его изготовления, благодаря чему создается трехмерная молекулярная сетка.

Для этого используются следующие методы:

• Нагревание полиэтилена вместе с пероксидом (РЕХ-а).
• Воздействие влаги и имплантированного силама, совместно с катализатором (РЕХ-в).
• Бомбардировка электронами (РЕХ-с).
• Применение азота (это вариант используется очень редко).

В итоге удается сообщить полиэтилену такие характеристики, которые делают его одним из наиболее подходящих материалов для изготовления труб водяного теплого пола.

Особенности сшитого полиэтилена

Сшитый полиэтилен производится физическим либо химическим способом. При его создании звенья молекул этилена посредством поперечных связей образуют пространственную (трехмерную) сетку с ячейками. Сшитый полиэтилен как материал обозначается РЕ-Х. По способу производства выделяют: РЕ-Хa, РЕ-Хb, РЕ-Хc, РЕ-Хd.

РЕ-Хa полимер, который образуется при нагреве с применением пероксидов. Полиэтилен РЕ-Хb получается в результате обработки влагой с катализирующим веществом и имплантированным силаном. РЕ-Хc – материал, образованный после бомбардировки электронами молекул полимера. РЕ-Хd встречается крайне редко и производится с использованием азотной технологии.

Обратите внимание! Поскольку характеристики прочности сшитого полиэтилена закладываются на уровне молекул, то разорвать связи очень непросто.

Наилучшим образом подойдут для теплого пола трубы из сшитого полиэтилена марки РЕ-Ха.

Существует несколько видов труб из сшитого полиэтилена, они различаются способом изготовления

Преимущества и недостатки

Трубы из сшитого полиэтилена для теплого пола обладают целым рядом достоинств:

1. Эластичность. Это позволяет применять при укладке наиболее оптимальный уровень изгиба, без риска последующих растрескиваний и изломов. Особенно качественной в этом отношении считается продукция компании Rehau.
2. Экологичность. В составе сшитого полиэтилена отсутствуют вредные компоненты, которые бы выделялись во время нагревания. Это дает гарантию безопасности в укладке теплых полов внутри жилых помещений.
3. Высокая температура горения. Материал начинает плавиться лишь после достижения температуры +400 градусов. В результате распада вещества образуется вода и углекислый газ, которые полностью нетоксичны.
4. Отличные эксплуатационные характеристики. Обустроенной из сшитого полиэтилена системе не страшно гниение, коррозия и химические воздействия. Все это является залогом длительной и безупречной работы водяного теплого пола.
5. Морозостойкость. В случае значительного понижения температуры полиэтиленовые изделия не деформируются.
6. Звукопоглощающие способности. Благодаря этому не возникает шум от циркулирующего внутри контура теплоносителя.

Что касается слабых сторон полиэтилена, то обычно указывают на необходимость грамотных монтажных работ. К примеру, поворотные участки рекомендуется надежно зафиксировать, т.к. этот материал не очень хорошо держит приданную ему выгнутую конфигурацию. Кроме того, замечена не очень хорошая устойчивость полиэтиленовых изделий к прямым солнечным лучам. Проводить укладку контура необходимо максимально осторожно, избегая всяческих повреждений защитного слоя.

Сшитый полиэтилен или металлопластик

Трубы из сшитого полиэтилена и металлопластиковые трубы – главные конкуренты, когда дело касается обустройства водопровода, системы отопления или теплых полов. У них много общего. Оба вида труб достаточно гибкие, прочные, устойчивы к коррозии и относительно просты в монтаже – сваривать уж точно ничего не придется. Правда, монтировать металлопластиковые трубы все же легче, чем PEX-трубы, с которыми необходимо быть предельно осторожным

У металлопластиковых труб чуть выше коэффициент теплопроводности (0,45 против 0,38), но они не переживут замерзания внутри теплоносителя. PEX-трубы же после того, как вода в системе расстаит, можно будет эксплуатировать, как и прежде. Более того, некоторые виды PEX-труб легко восстанавливают свою форму. Устойчивость к высоким температурам и давлению высокая у обоих видов труб: металлопластик выдерживает давление до 25 атм при температуре 250С, может эксплуатироваться при температурах теплоносителя до +950С с кратковременным повышением до +1200С, правда, максимальное давление при этом 10 атм. Таким образом, эксплуатационные характеристики вполне сравнимы с аналогичными параметрами труб из сшитого полиэтилена, которые мы приводили выше.

Выбор зависит, в основном, от особенностей эксплуатации водопровода и бюджета. Разброс цен среди труб, даже в пределах одной группы, значительный, но PEX-трубы чаще оказываются дешевле металлопластиковых.

Конструкция полиэтиленовой трубы

Армирование. Практически все трубы из сшитого полиэтилена имеют сложную многослойную конструкцию.

В целях увеличения прочностных показателей трубопровода и снижения линейного расширения материала изделие из полиэтилена должно иметь армированный слой.

• полипропилен;
• стекловолокно;
• алюминиевая фольга;
• перфорированный алюминий;
• сплошной алюминиевый лист.

Армированный слой способен нейтрализовать резкие перепады давления внутри трубы ПЭ-С при её использовании в системе подачи горячей воды или отопления.

Конструкция изделий из сшитого полиэтилена предусматривает наличие армированного слоя как на поверхности изделия, так и на различной глубине залегания. В случае необходимости пайки двух или нескольких труб, армирующий слой зачищается на 1 см.

Трубы из сшитого полиэтилена для тёплого пола практически не армируются. Такой материал ещё называется «чистым».

Кислородный барьер. Производитель называет его ещё «диффузионным барьером» или «антидиффузной защитой». Этот слой является обязательным для всех видов изделий из сшитого полиэтилена.

Причиной его появления в трубах ПНД явилась способность кислородных молекул к проникновению внутрь материала сквозь трёхмерную решётку, вследствие чего сшитый полиэтилен медленно, но верно разрушается.

Диффузионный барьер также может быть как внутри трубы, так и снаружи.

Виды фитингов для стыковки сшитого полиэтилена

В настоящее время для стыковки отводов ПЭХ применяются три вида фитингов:

• Компрессионные (обжимные).
• Пресс-фитинги.
• Аксиальные.

Компрессионные

Этот вид фитингов относится к разъемному типу соединения. Состоит фитинг из гайки, разрезного кольца и штуцера. Материалом изготовления служит чаще никелированная латунь.

Пресс-фитинги

Пресс-фитинги создают неразъемное соединение, которое отличает долговечность и повышенная прочность.

Их применяют под стяжку, при обмоноличивании трубопровода, в системах с высокими показателями давления и температуры.

Устройство включает в себя корпус, обжимные кольца, гильзу. Необходим обжимной инструмент: ручные или электрические прессовые клещи.

Аксиальные

Состоит из тела со штуцером и гильзы. При монтаже применяются два инструмента: расширительный и натяжной.

Как соединить трубы

Для соединения участков магистрали из сшитого полиэтилена используют фитинговое соединение. Фитинги используют латунные, бронзовые или из пластика, который выдерживает высокие температуры. Выбирают втулки и обжимные кольца определённого диаметра. Для магистрали водяного отопления выбирают трубы для тёплого пола РЕХ 16*2 мм, 20, 35 мм. Толщина стенки 2 мм. Производятся они в бухтах. Длина изделия в бухте 40-50 м.

Для водяной магистрали участки соединяют напрессованным способом. Для монтажа необходимо использовать расширитель с насадками определённого диаметра и прессовочные клещи. Как соединяют трубы?

1. Необходимо выровнять край трубы. Для этого её располагают горизонтально и отрезают конец под углом 900.
2. Надевают обжимное кольцо.
3. На расширитель устанавливают насадку, которая будет соответствовать диаметру изделия.
4. Размещают насадку внутри трубы, поворачивают её на 1200. Выжидают минуту.
5. Изымают инструмент и вставляют фитинг. Через минуту материал восстановит свою форму. Полиэтилен плотно прилегает к фитингу.
6. Далее работают с прессовочными клещами. С помощью инструмента надвигают обжимное кольцо на фитинг.

Соединение между трубами для тёплого пола РЕХ прочное. Швов практически не образуется. Полиэтилен соединяется с фитингами на молекулярном уровне. Герметики не используют. Изъять фитинг невозможно. Если возникает такая необходимость, то участок соединения вырезают.

Пошаговый монтаж теплого пола из сшитого полиэтилена

Технология устройства заключается в поэтапном создании слоев, укладываемых в строгой последовательности. Общая толщина системы составит 10-20 см в зависимости от характеристик стяжки, используемого утеплителя и армирования.

Подготовительные работы перед сооружением

Следует иметь в виду, что средняя нагрузка, создаваемая “пирогом теплого пола” на основание из бетона, составляет 300-350 кг/м2. Поэтому перекрытия должны быть рассчитаны на такой вес.

При устройстве подогреваемого пола с использованием труб, изготовленных из сшитого полиэтилена, требуется выполнить следующие этапы работ:

1. Выбор труб. Расчет протяженности контура. Составление схемы укладки.
2. Подготовка основания. Укладка гидроизоляции и утепления.
3. Монтаж контуров труб. Гидравлические испытания.
4. Заливка стяжки и финишная укладка выбранного напольного покрытия.
5. Ввод системы в эксплуатацию.

При покупке коллекторов лучше отдать предпочтение устройствам с балансировочными клапанами и расходомерными приборами, которые в будущем упростят настройку системы, а в случае возникновения неисправности помогут быстро определить проблемный контур.

Для сооружения водяного пола с подогревом потребуется следующее:

• водонагревательный котел для подогрева теплоносителя;
• расширительный бак;
• циркуляционная помпа для принудительного движения теплоносителя;
• сантехническая фурнитура: фитинги, шаровые клапаны;
• бобина труб из сшитого полиэтилена;
• крепежные элементы для плит утеплителя и ПЭ-труб;
• распределительный коллекторный узел;
• демпферная лента;
• утеплитель и армирующая сетка;
• раствор для стяжки или смесь «сухая стяжка».

Все материалы следует подготовить заранее, чтобы в процессе обустройства теплого пола не отвлекаться на хождение по магазинам и на докупку недостающих комплектующих.

Выбор распределительного коллектора лучше доверить профессионалам или рассчитать самостоятельно при помощи специальных программ-калькуляторов

Выбор и создание схемы укладки труб

Для жилых помещений используются три схемы укладки: «змейка», «ракушка» или «улитка» и «сдвоенная спираль». Спиральная «улитка» – самый простой вариант, обеспечивающий однородное распределение тепловой энергии. По указанной схеме чаще всего сооружают водяные теплые полы, т.к. все углы в ней по 90º.

Укладка по схеме «змейка» несколько сложнее, потому что связан с поворотами по 180º. Но он отлично подходит для устройства системы из сшитого полиэтилена, потому что трубы из этого материала свободно гнутся, в петлях практически не снижается пропускная способность.

Выбор схемы укладки полностью зависит от характеристик помещения. Если речь идет об обустройстве крупногабаритных площадей, укладка производится по схеме «сдвоенная спираль». Она же употребляется, если запланировано выделение зон по интенсивности отопления, например в холле, перед входной группой или перед объемной террасой.

«Улитка» гарантирует равномерный прогрев пола, «Змейка» – максимальную температуру в краевых точках комнаты

Для простой спиральной и змеевидной схем оптимальной протяженностью контура будет 60-80 м. Для помещений, где длина намного больше ширины допустима протяженность контура 100-120 м, но при условии, что используются трубы большего диаметра.

Расстояние между трубами (шаг) составляет 10-35 см. Чем шире шаг, тем меньше тепла будет поступать от пола.

В пиковых точках, где наблюдаются самые максимальные потери тепла, ширина шага должна быть минимальной, например, возле входной двери она должна составлять 10-15 см, увеличиваясь при приближении к центру комнаты. Расстояние труб от стен по периметру – 30-45 см.

Коллекторный узел для теплого пола по возможности располагают в центре квартиры (этажа частного дома). Так все точки греющей напольной системы будут снабжаться теплоносителем примерно равной температуры. В зонах повышенных теплопотерь, возле оконных и дверных проемов, шаг между трубами сокращают, чтобы увеличить теплоотдачу.

Выбор и расчет количества труб

При выборе труб из сшитого ПЭ предстоит решить, какого диаметра изделия лучше приобрести. Как показывает практика, оптимальным вариантом для устройства теплого пола в собственном доме или квартире, расположенной в первом этаже, будет труба 16 мм.

Для помещений, длина которых в несколько раз превосходит ширину можно использовать трубы 20 или 25 мм. Толщина стенки подойдет стандартная – 2 мм.

Для расчета необходимого количества полиэтиленовых труб можно применить формулу:

• D – расчетная длина трубы;
• S – площадь обогреваемого пола;
• М – выбранный по схеме средний шаг;
• k – коэффициент запаса (для помещений до 30 м2 составляет 1,1, больше 30 м2 – 1,4).

Следует помнить, что максимальная длина трубы из сшитого полиэтилена зависит от диаметра – чем больше диаметр, тем длиннее может быть труба-теплоноситель. Для изделий диаметром 16 мм – до 90 м, 20 мм – 120 м, 25 мм – 150 м.

Слишком длинные трубы при малом диаметре повышают риск возникновения проблем с циркуляцией теплоносителя

Подготовка основания под трубы

Когда расчеты нужного количества труб завершены, можно переходить к подготовке основания для контура водяного теплого пола.

Этот этап включает следующие рабочие процессы:

• удаление старого напольного покрытия и старой стяжки;
• укладка изоляционного слоя;
• монтаж утеплителя;
• укладка армирующей сетки;
• наклейка демпферной ленты.

Сначала необходимо выровнять основание так, чтобы перепады составляли не более 5 градусов (проверяем строительным уровнем). Для выравнивания можно использовать песчаную смесь с последующей утрамбовкой или самонивелирующиеся составы. Выровненное основание убирается от пыли и мусора.

Затем предстоит укладка гидроизоляционного слоя. Самый простой вид – полиэтиленовая пленка.

При наличии финансовых возможностей лучше использовать качественную российскую или европейскую гидроизоляцию в виде полимерной мембраны. Она не только надежно защищает пол от влаги, но и позволяет системе теплый пол «дышать».

Для увеличения параметров по сохранению тепла пароизоляцию можно укладывать на фольгированный утеплитель-теплоотражатель

За гидроизоляцией наступает черед теплоизоляционной подложки, в качестве которой можно использовать экструдированный пенополистирол. Это наиболее дешевый и эффективный способ снижения теплопотерь.

Из новых утеплителей самым экологичным считается пробковый теплоизолятор, но его стоимость в десятки раз выше, чем у самого дорого пенополистерола. Плиты утеплителя толщиной 5 см крепятся к деревянным направляющим рейкам при помощи дюбель-гвоздей. Между собой плиты скрепляются клеем и специальными скобами.

Что касается армирующей сетки, то при использовании пенополистирольных плит в ее укладке необходимости нет – трубопровод укладываются прямо на утеплитель. Использование сетки оправдано в том случае, если поверх утеплителя стелют еще один слой гидроизоляции.

Если нет желания переплачивать за утеплитель, то нужно иметь в виду, что в продаже имеются специальные утеплительные блоки для монтажа теплого пола, в которых предусмотрены каналы для труб. Такие блоки существенно удорожают создание теплого пола, но использовать их очень удобно.

После слоя сетки пора наклеивать компенсирующую демпферную ленту. Это делается просто – по периметру помещения наклеивается пенолексная лента, которая компенсирует расширение будущей бетонной стяжки. Вместо демпферной ленты можно использовать ровные куски пенополистерола.

После подготовки основания монтируется отопительный котел и коллекторный распределительный узел. Котел подключается к системе водоснабжения и питания (газ или электричество).

Специальный утеплитель для теплого пола имеет зазоры для труб и разметку для их правильной укладки

Монтаж полиэтиленовых труб

Укладка теплого пола осуществляется контурами по выбранной заранее схеме. Контур – замкнутое кольцо трубы, которое по возвращении к коллектору подключается к нему при помощи фитинга.

Для небольших помещений устраивают 1-3 контура. Для упрощения монтажа рекомендуется на плиты пенополистерола нанести примерную разметку. При наличии разметки вам будет проще укладывать полиэтиленовые трубы и проверять размер шага.

Перед стартом монтажа трубопровода теплого пола также необходимо решить, как будет производиться соединение труб и каким образом будут полиэтиленовые трубы крепиться к утеплителю.

Дело в том, что стыковочные соединения труб могут осуществляться:

• сваркой;
• обжимными фитингами;
• прессовочными фитингами.

Последний вариант самый простой в исполнении и надежный. Для соединения труб необходимо установить подвижную муфту, а затем расширителем аккуратно увеличить внутренний диаметр трубы до требуемого размера.

До упора закрепить штуцер и поверх трубы на него надвинуть гильзу. Прессовочное соединение выдерживает продолжительное воздействие высоких температур и давления до 10 МПа.

Что касается способа крепления полиэтиленовых труб к утеплителю, то это актуально, если используется обычный пенополистирол.

Существует несколько вариантов крепления:

• стягивающие хомуты из полиэтилена;
• проволока из стали;
• фиксаторы, закрепляющиеся степлером;
• фиксирующие траки.

Самый простой и экономичный способ крепления – хомутами. Расход составляет 2 шт на 1-1,5 м.

На прямых участках крепежные хомуты устанавливаются каждые 30-50 см, а изгибах – 10-20 см

Существует 10 правил монтажа сшитого полиэтилена для теплого пола:

1. При укладке изгибов не допускаются резкие заломы материала.
2. Монтажные работы проводятся при температуре не ниже +18 С.
3. После занесения трубы с холода необходимо подождать пока она нагреется до комнатной температуры.
4. Максимальный радиус разворота для труб диаметром 16 мм должен составлять 10-12 см.
5. В процессе укладки не желательно изменять выбранную схему расположения теплоносителя.
6. Обрезка лишней длины должна осуществляться непосредственно перед ее подключением к распределительному коллектору.
7. Нельзя наступать, ставить тяжелые вещи, класть инструмент на трубы.
8. Для передвижения по уложенным трубам (если это необходимо) рекомендуется использовать большие листы фанеры для снижения нагрузки на теплоноситель.
9. Для повышения показателя теплосохранения выходящие из под пола трубы в месте подключения к узлу коллектора можно усилить теплоизоляцией.
10. Трубы должны лежать ровно, без перекрута и лишнего натяжения.

После укладки контура труба возвращается к коллектору и подключается при помощи подобранного по размеру фитинга. После этого осуществляется испытание системы, цель которого – обнаружение дефектов перед тем, как система будет скрыта под стяжкой.

Для проведения испытаний понадобиться бытовой компрессор, который может давать давлением в 4-6 бар. Теплоноситель при помощи компрессора подается в трубы и оставляется на 6-12 часов. При отстреле крепящих хомутов их необходимо наложить повторно на 5 см ниже прежнего места крепления.

Коллектор рекомендуется оборудовать у стены возле самого пола для уменьшения потерь тепла при транспортировке

Частые ошибки и проблемы при установке

Ни в коем случае нельзя проводить повторное обжатие при монтаже пресс-фитингов, поэтому при зажиме ручек пресса необходимо прилагать достаточное усилие для обжатия.

Обязательно следует удалить заусенцы с торцов – они могут засорить систему.

Заливка стяжки

Когда проверка системы на отсутствие течи прошла успешно, то считается, что монтаж труб проведен полностью.

Проводится заливка стяжки: высота ее не меньше 3 см сверху трубы. Только при таком условии стяжка защитит сшитую трубу из полиэтилена и позволит теплу равномерно распределяться по полу. Заливается раствор, в основе которого цемент М300.

Мастера расходятся во мнении по вопросу проведения армирования стяжки.

Если опыта в правильности устройства армирования нет, то лучше обойти этот этап стороной. Теплый пол работает и без армирующего слоя.

Армирование делает стяжку более прочной и надежной. Используется сетка 100х100 мм. Ее правильно «утопить» в растворе стяжки, чтобы она оказалась внутри стяжки, а не лежала на трубах.

Пол разрешается устанавливать в рабочий режим спустя месяц после заливки стяжки.

Для облицовки пола используется любое покрытие.