Как правильно выбрать полипропиленовые трубы для отопления?

В условиях российского климата столбик термометра нередко падает до отметки -20о​С и​ ниже. В этом случае важное значение имеет морозостойкость материала, из которого изготовлена трубопроводная система.

В чем преимущества полипропиленовых (пп) батарей?

Используются трубы из полипропилена достаточно широко. И связано это с наличием ряда существенных преимуществ у данного вида конструкций. Среди основных положительных сторон можно выделить высокий коэффициент теплопроводности. Что позволяет свести потери тепла к минимуму. Такие изделия имеют сварочные соединения. А это гораздо надежнее и прочнее, если проводить сравнение с цанговыми соединениями. И позволяет существенно продлить срок службы изделия. Нужно отметить и то, что на пп трубы для отопления цена невысокая. Установить трубопровод из полипропилена может почти каждый.

В чем преимущества полипропиленовых (пп) батарей?
В чем преимущества полипропиленовых (пп) батарей?
В чем преимущества полипропиленовых (пп) батарей?

Полипропиленовые конструкции могут быть обычными либо армированными. Обычные подвержены негативному воздействию высоких температур: при нагревании размер изделия может изменяться. Поэтому оборудуя отопление с естественной циркуляцией из полипропилена лучше выбирать армированный вариант.

В чем преимущества полипропиленовых (пп) батарей?
В чем преимущества полипропиленовых (пп) батарей?
В чем преимущества полипропиленовых (пп) батарей?
В чем преимущества полипропиленовых (пп) батарей?
В чем преимущества полипропиленовых (пп) батарей?

Испытания труб на морозоустойчивость

Американская компания "Bodycote Polymer" по просьбе завода "Акватерм" провела испытания труб aquatherm green pipe из материала Fusiolen для того, чтобы убедиться в их морозоустойчивости. Для сравнения вместе с трубами Fusiotherm D=20 и D=32 мм тестировались медные трубы такого же диаметра, которые в отличие от стальных, считаются пластичными и морозоустойчивыми.

Образцы были заполнены водой и закрыты с торцов. В таком состоянии они проходили испытания, состоящие из 10 циклов без перерыва. Один цикл – это пребывание в охлаждённой камере (до -54о​С) на протяжении 16 часов, а затем в течение 8 часов при 25о​С.

Медные образцы треснули уже после первого замораживания, а трубы aquatherm с успехом выдержали все 10 циклов. Это стало возможным потому, что при замерзании воды трубы Fusiotherm расширяются, а после оттаивания – принимают прежнюю форму.

Ознакомиться с испытаниями подробнее

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.

Возможно будет полезным почитать про Подключение котла к системе отопления

Лучшие трубы

Как уже было сказано, полипропиленовые трубы лучше всего использовать только с автономной системой обогрева, хотя и в ЦО тоже можно, но больше опасностей. Тем более можно брать трубы с армированием. То есть неким укреплением. Это пойдет только на пользу.

Так же далеко не каждый знает, что этот материал дает еще и очень высокий коэффициент удлинение, но только при его нагревании. Так, например, если повысить градус, например до 70, то каждый метр трубы будет удлиняться на несколько миллиметров.

Но остается вопрос, какое же армирование лучше выбрать? На данный момент часто используют стекловолокно и алюминий. Первое используют с внутренней стороны трубы, а второе снаружи.

По идее стекловолокно становится некой второй оболочкой снаружи. А какая же от него польза? Данный метод позволяет снизить увеличение длины трубы при высоком нагревании, и не дает трубе сильно прогибаться вниз.

Есть сразу вопрос, ведь существует несколько различных марок, которые могут предоставить эту возможность. Стоит ли переплачивать? По идее, лучше заплатить немного больше, но быть уверенным в качестве, ведь например, от фирмы Rehau можно получить 100% гарантию того, что армированный полипропилен будет идеальным, и не возникнет дополнительных проблем. Ведь данная фирма дает гарантию на свой товар, и полностью всегда соблюдает технические нормы и правила.

А что касается диаметра? Какой лучше выбрать? Именно для этого вида труб диаметр внешний. При этом пропускная способность будет немного меньше, если сравнивать со стальными трубами. Многие мастера настоятельно рекомендуют придерживать норм.

Недостатки пропиленовых полимеров

Однако у ПП есть и ряд свойств, формирующих его недостатки: температура плавления выше 150°С, относительно невысокие температуры стеклования, чувствительность к ультрафиолетовому излучению. Из-за этого материал имеет некоторые ограничения по использованию, поскольку:

  • разрушается на открытом воздухе;
  • легко воспламеняется;
  • тяжело склеивается;
  • при взаимодействии с некоторыми металлами может быстрее окисляться;
  • при низких температурах подвергается механическим повреждениям.

Несмотря на это, существует целый ряд модифицированных полипропиленов, в которых устранены те или иные недостатки. Например, у гомополимера повышенная жесткость, а при введении стабилизаторов в макромолекулу изотактического пропилена он приобретает большую морозостойкость.

Маркировка полипропиленовых труб

При выборе полипропиленовых труб помимо типа PP и наличия армирования в маркировке необходимо также смотреть на максимальное рабочее давление. По ГОСТ этот параметр обозначается PN и цифрой от 10 до 25.

В зависимости от этого обозначения трубы PPR различаются следующим образом:

    1. PN10 – тонкостенные для ХВС и «теплых полов» с водой до +450С.
    2. PN16 – универсальные под водопровод ХВС и ГВС до +600С.
Маркировка полипропиленовых труб
  1. PN20 – толстостенные для воды с температурой до +950С.
  2. PN25 – с армированием для ГВС и отопления (также до +950С).

Кратковременно та или иная PPR труба для водопровода превышение указанных температур перенести способна. Но при длительном сверхнормативном нагреве она начнет постепенно разрушаться. И в итоге заявляемый производителями срок ее службы в полвека будет существенно снижен.

Время сварки и нагрева полипропиленовых труб

Основные технические характеристики

Полипропилен — это искусственный материал с высокими физико-химическими характеристиками, получаемый методом полимеризации синтетических веществ. Трубы, изготавливаемые из такого композита, обладают следующими свойствами:

  • плотность — 0,92 кг/см³;
  • устойчивость к воздействию химически активных жидкостей;
  • прочность на изгиб и на растяжение-сжатие;
  • высокие показатели электро- и теплоизоляции;
  • износостойкость;
  • допустимый интервал температур — -15…+120°С;
  • пластическая деформация до условного предела текучести — 50%;
  • малые показатели линейного удлинения при нагреве;
  • теплоемкость 2,0 кДж/(кг.°С);
  • низкая теплопроводность.

Заключение

Изучив все особенности и характеристики наиболее востребованных моделей труб для отопления, можно сделать вывод, что:

  • медные трубы хорошо подходят для работы с высокотемпературным теплоносителем;
  • металлопластиковые конструкции максимально быстро и просто устанавливаются;
  • Эксперты советуют выбирать для организации отопления в доме полипропиленовые изделия.
Заключение

Лидеры рынка в сфере труб для отопления

Каждый вид труб по-своему хорош, но какой именно выбрать для обустройства собственного дома – решать только вам.

Ваш дом – ваши решения

Заключение

Выбираем трубы для системы принудительной циркуляции

Система принудительной циркуляции отопления отличается от естественной наличием нагнетающего насоса, который монтируют на выходной трубе недалеко от котла. Прибор функционирует от электросети 220 В. Включается автоматически (через датчик) при повышении давления в системе (то есть при разогреве жидкости). Насос быстро разгоняет по системе горячую воду, которая сохраняет энергию и через радиаторы активно передает ее в каждое помещение дома.

Отопление с принудительной циркуляцией — плюсы и минусы

Главным плюсом отопления с принудительной циркуляцией является эффективная теплопередача системы, которая осуществляется при малых затратах времени и финансов. Такой метод не потребует применения труб большого диаметра.

С другой стороны, для насоса в системе отопления важно обеспечить бесперебойное электропитание. Иначе отопление просто не будет работать при значительной площади дома.

Как определить диаметр трубы для отопления с принудительной циркуляцией по таблице

Начинают расчет с определения общей площади помещения, которое требуется обогревать в зимнее время, то есть это вся жилая часть дома. Норматив теплопередачи отопительной системы – 1 кВт на каждые 10 кв. м. (при стенах с утеплением и высоте потолка до 3 м). То есть для помещения площадью 35 кв.м. норма составит 3,5 кВт. Чтобы обеспечить запас тепловой энергии, добавляем 20 %, что дает в итоге 4,2 кВт. По таблице 2 определяем близкое значение к 4200 — это трубы диаметром 10 мм (показатель теплоты 4471 Вт), 8 мм (показатель 4496 Вт), 12 мм (4598 Вт). Для этих чисел характерны следующие значения скорости потока теплоносителя (в данном случае воды): 0,7; 0,5; 1,1 м/с. Практические показатели нормальной работы системы отопления – скорость горячей воды от 0,4 до 0,7 м/с. С учетом этого условия оставляем для выбора трубы диаметром 10 и 12 мм. Учитывая расход воды, экономичнее будет применить трубу диаметром 10 мм. Именно это изделие будет включено в проект.

Читайте также:  Как сделать декоративный камин своими руками пошаговая инструкция

Важно различать диаметры, по которым осуществляется выбор: наружный, внутренний, условный проход. Как правило, стальные трубы подбирают по внутреннему диаметру, полипропиленовые – по наружному. Новичок может столкнуться с проблемой определения диаметра, маркированного в дюймах – этот нюанс актуален для стальных изделий. Перевод дюймовой размерности в метрическую осуществляется также через таблицы.

Расчет диаметра трубы для отопления с насосом

При расчете труб отопления важнейшими характеристиками являются:

  1. Количество (объем) воды, загружаемой в систему обогрева.
  2. Длина магистралей общая.
  3. Скорость потока в системе (идеальная 0,4-0,7 м/с).
  4. Теплопередача системы в кВт.
  5. Мощность насоса.
  6. Давление в системе при выключенном насосе (естественный оборот).
  7. Сопротивление системы.

Чтобы правильно высчитать диаметр трубы, нужно учесть ограничения, которые способствуют снижению КПД обогрева: общее сопротивление фитингов, изгибов, поворотов, а также скорость подачи воды. Для расчета используется формула:

H = λ(L/D)(V2/2g),

где Н – высота, которая определяет нулевое давление (отсутствие напора) водяного столба при прочих условиях, м;

λ – коэффициент сопротивляемости труб;

L – длина (протяженность) системы;

D – внутренний диаметр (искомая величина в данном случае), м;

V – скорость потока, м/с;

g – константа, ускорение своб. падения, g=9,81 м/с2.

Расчет ведется на минимальные потери тепловой мощности, то есть проверяются несколько значений диаметра трубы на min сопротивление. Сложность получается с коэффициентом гидравлического сопротивления – для его определения требуются таблицы либо длинный расчет с применением формул Блазиуса и Альтшуля, Конакова и Никурадзе. Конечным значением потерь можно считать число, меньшее примерно на 20% напора, создаваемого нагнетающим насосом.

При вычислении диаметра труб для отопления L принимается равной протяженности магистрали от котла к радиаторам и в обратную сторону без учета дублирующихся участков, размещенных параллельно.

Весь расчет в итоге сводится к тому, чтобы сравнить полученное расчетным путем значение сопротивления с напором, нагнетаемым насосом. При этом придется, возможно, не раз просчитывать формулу, используя различные значения внутреннего диаметра. Начинайте с трубы сечением 1 дюйм.

Упрощенный расчет диаметра трубы отопления

Для системы с принудительной циркуляцией актуальна еще одна формула:

D = √354(0,86Q/∆dt)/V,

где D – искомый внутренний диаметр, м;

V – скорость потока, м/с;

∆dt — разница температур воды на входе и на выходе;

Q – энергия, отдаваемая системой, кВт.

Для подсчета используется перепад температур, равный примерно 20 град. То есть на входе в систему от котла температура жидкости около 90 град., при перемещении через систему потери тепла составляют 20-25 град. и на обратке вода уже будет прохладнее (65-70 град.).

Отопление в частном доме из полипропиленовых труб своими руками

Главные компоненты отопления — генератор тепла, трубы и приборы отопления. Остальное оборудование обеспечивает работоспособность системы при различных нагрузках. Оснащение системы дополнительными элементами зависит от размеров дома и модификации выбранного котла. Заданные параметры работы агрегата обеспечивает группа безопасности, расширительная емкость с переливной трубой, нагнетатель и устройство регулировки давления.

Если циркуляционный насос не встроен в котловой контур, то нагнетатель устанавливают на обратной линии трубопровода, в непосредственной близости генератора тепла. Место установки расширительного бачка закрытого типа для отопления — перед циркуляционным насосом. Группу безопасности монтируют на подающей линии возле котла.

Спайка полипропиленовых труб паяльником своими руками.

Отопление в частном доме из полипропиленовых труб своими руками

Обратите внимание! Подключение мощного котла (свыше 50 кВт) к трубной разводке из полипропилена производят через металл. Специалисты советуют соединять высокотемпературный контур котла с системой вторичных контуров через гидроразделитель и коллекторную гребенку, причем между котлом и гидрострелкой монтируют металлические трубы, затем пускают армированный полипропилен.

Понятие комфорта индивидуально для каждого человека. Но для всех без исключения дом — это тепло. Отопление – неотъемлемая часть любого дома. Принять грамотное решение и воплотить его собственными силами поможет максимальная осведомленность в данной теме.