Критерии оценки трубных материалов

Чтобы правильно выбрать трубы для  теплого пола, нужно хорошо представлять условия эксплуатации материала. Находясь внутри стяжки, греющая линия не только передает тепло монолиту, но вдобавок испытывает механические нагрузки от давления воды и собственного расширения.

Тело трубопровода испытывает давление с двух сторон — от напора горячей воды и массы стяжки

Соответственно, к материалу выдвигаются жесткие требования:

1. Теплые полы (сокращенно – ТП) – низкотемпературная система отопления, где вода греется максимум до 55 градусов, рабочий режим – примерно 40 / 30 °С. Для быстрой передачи энергии от теплоносителя бетонной плите трубные стенки должны обладать достаточной теплопроводностью.
2. Длина петель ТП нередко достигает 100—120 метров (в зависимости от выбранного диаметра трубопровода). Большая протяженность = высокое гидравлическое сопротивление, усугубляемое шероховатостью внутренней поверхности. Простым языком: чем глаже стенки труб, тем легче насосу прокачивать воду по длинному контуру и обеспечивать требуемый расход теплоносителя.
3. Нагрев вызывает удлинение труб теплого пола. Поскольку внутри бетонной стяжки увеличиваться некуда, должно выполняться одно из двух условий: малый коэффициент теплового расширения материала либо высокая эластичность и прочность оболочки, позволяющая трубе помещаться в ограниченном пространстве без разрушения.
4. Аварийная ситуация: из-за поломки регулирующей арматуры на смесительном узле коллектора греющие контуры наполняются котловой водой, нагретой до 70…90 °С. Материал замоноличенных труб должен выдерживать подобные скачки температур без последствий.
5. Другие важные моменты – коррозионная стойкость, защищенность от проникновения кислорода, удобство монтажа и отсутствие стыков внутри монолита.

Примечание. К водяным контурам, прокладываемым «сухим» способом в деревянных домах, выдвигаются менее жесткие требования. ТП монтируются без стяжки, места для теплового удлинения предостаточно. Пункт 3 списка теряет актуальность.

Способ укладки ТП внутри деревянных перекрытий

Далеко не последнюю роль играет стоимость всех комплектующих ТП – трубопроводов, фитингов, распределительной гребенки. Так что сравним используемые материалы по вышеперечисленным критериям и цене.

Характеристики полимерных труб

Для транспортировки теплоносителя в системах водяного отопления квартир и частных домов применяются следующие виды пластиковых трубопроводов:

1. PP-R и PP-RCT — полипропилен рандомсополимер, армированный слоем алюминия, базальтового либо стекловолокна. Модификация пластика PP-RCT отличается повышенной термической стойкостью.
2. PE-X — полиэтилен сшитый марок A, B и C. В изделиях обязательно предусмотрен кислородозащитный барьер — тонкий слой непроницаемого полимера. Например, в трубах Rehau используется сложное соединение этиленвинилгликоль (EVOH).
3. PE-RT — полиэтиленовые термостабилизированные изделия с кислородным барьером.
4. PE-X / Al / PEX и PE-X / Al / PE – пятислойные металлопластиковые трубопроводы.

Справка. Согласно ГОСТ 32415-2013, для монтажа отопительных сетей также подходят изделия из полибутилена РВ, поливинилхлорида PVC-C, полипропилена блоксополимера и гомополимера (РР-В, РР-Н). Указанные материалы не получили широкого распространения в частном домостроительстве из-за худших технических параметров.

Изделия из поливинилхлорида PVC-C (фото слева) и полибутилена РВ (справа)

Кратко о способах соединения трубных полимеров в процессе сборки домашнего отопления:

• разводка из PP-R стыкуется полипропиленовыми фитингами с помощью пайки (термическое полифузионное сваривание);
• сшитый и термостабилизированный полиэтилен (PE-RT) монтируется аксиальным методом в 3 этапа — развальцовка торца, натяжение на штуцер фитинга, постановка надвижной гильзы;
• металлопластик соединяется 2 способами – компрессионным либо прессовым.

Теперь дадим краткое описание каждого типа трубопроводов, пройдемся по списку требований и проверим, насколько изделия подходят для водяного подогрева полов в жилых комнатах.

Полипропилен – материал для радиаторного отопления

Невзирая на ценовую привлекательность и приверженность многих мастеров к использованию PP-R, сразу отметим, что делать теплый пол из полипропиленовых труб нельзя. Проверять утверждение на практике не стоит – достаточно внимательно изучить технические характеристики материала и почитать отзывы домовладельцев, которые хотели таким образом сэкономить средства.

Как устроены трубопроводы из полипропилена (смотрим схему):

• внутренний слой ПП-Р, формирующий проходное сечение магистрали;
• алюминиевая армирующая фольга, сдерживающая тепловое удлинение и препятствующая проникновению кислорода;
• 2 клеевых прослойки, скрепляющих алюминий с полимером;
• наружный защитный слой PP-R белого либо серого цвета (у некоторых производителей – зеленого).

Важное дополнение. Сейчас производители полипропилена вместо перфорированной фольги закладывают внутрь трубы слой базальтового или стеклянного волокна.

Разберемся, как трубы ПП-Р согласуются с требованиями к ветвям напольного подогрева:

1. Теплопроводность 0.24 Вт/(м•°С) – худшая среди полимерных изделий. Если учесть толщину стенки 3.4 мм при Ø20 мм (армированные PP-R трубопроводы не производятся диаметром 16 мм), получим сопротивление теплопередаче R = 0.0034 / 0.24 = 0.014 м²•°С/Вт. Для активного теплообмена показатель сопротивления слишком высок.
2. По гладкости внутренних стенок к полипропилену нет вопросов – шероховатость 0.01 мм не создает повышенное гидравлическое сопротивление.
3. При нагреве на 50 градусов 100-метровая труба ПП-Р с алюминиевым слоем прибавит в длине 150 мм, со стекловолокном – 31 см. Эластичность полипропилена весьма низкая, из-за чего изделие внутри монолита окажется под высокой нагрузкой. Материал может треснуть, в первую очередь, на стыках.

   Диаграмма удлинения металлических и полимерных труб в результате нагрева на 50 градусов

4. Стойкость по давлению и температуре не вызывает сомнений. При нагреве теплоносителя до 70 °С PP-R магистраль спокойно выдержит рабочий напор до 13 Бар. Если поднять температуру до 95 °С, порог давления снизится до 9 Бар.
5. Полимер обладает стойкостью к любым химическим воздействиям и практически не пропускает кислород в теплоноситель. Основная проблема – большое число стыков, попадающих под стяжку, ведь согнуть полипропиленовый участок нереально.

Примечание. Технические параметры изделий PP-R приняты по документации бренда Valtec, опубликованной на официальном сайте компании. Цены и характеристики других трубных полимеров мы тоже взяли у данного производителя — для справедливого сравнения.

Разъясним некоторые моменты. Значение теплового сопротивления стенок R = 0.014 м²•°С/Вт ни о чем не скажет рядовому пользователю без сравнения с показателями других пластмасс. Эти расчеты приведены ниже, в описаниях полиэтиленовых и металлопластиковых труб.

Проблема отопительных полипропиленовых систем – невозможность визуально проверить качество сварки соединений. Иногда стыки текут спустя год после испытаний высоким давлением (опрессовки). Представьте последствия утечки внутри бетонного монолита — поиски дефекта, разрушение стяжки и ремонт.

Если спаять нагревательный контур из PP-R, под слой раствора попадет добрый десяток стыков

Отдельный вопрос — долгая возня с монтажом, соединений в бетоне окажется много. Примеры греющих контуров, собранных домашними умельцами из ПП-Р, показаны выше на фото. Даже невысокая цена трубы Ø20 – 51…83 руб. (0.8…1.25 у. е.) за погонный метр – не является основанием для использования подобных труб в теплых полах.

Параметры сшитого и термостойкого полиэтилена

Сделанные из пластика PE-X трубопроводы производятся двух разновидностей – 3 и 5-слойные. Разница заключается в местонахождении антидиффузионного барьера – в первом случае непроницаемый полимер EVOH служит внешней оболочкой трубы, во втором – заложен внутрь стенки и приклеен с обеих сторон к полиэтилену. Внешний окрас – коричневый, серебристый, красный.

У пользователей нередко возникает вопрос, какие полиэтиленовые трубы лучше взять на подогрев пола — PE-X или PE-RT, чем они отличаются. Отвечаем:

• молекулярная решетка пластика PE-X сшивается 3 способами, отсюда три типа полиэтилена – A, B и C;
• с точки зрения монтажа и эксплуатации отопления, трубы из PE-X / A не отличаются от PE-X типов B и C;
• материал повышенной термостойкости PE-RT делается из обычного полиэтилена по более дешевой технологии – сложная молекула полимера модифицируется с помощью ответвлений;
• PE-RT проигрывает PE-X по долговечности, прочности и термической устойчивости;
• «ПЕКС» существенно дороже PE-RT, примерно на 20—40%;
• трубные стенки «ПЕРТ» лишены антидиффузионного барьера, поэтому теплоноситель напитывается кислородом со скоростью не менее 0.1 г/м³•сут. (на открытом воздухе);
• материал PE-RT термопластичен, трубопровод можно многократно расплавлять и сваривать без потери свойств.

Справка. Стоимость трубы Valtec 16 х 2 мм из сшитого полиэтилена составляет 51 руб. за метр (около 0.8 у. е.). Изделие аналогичного диаметра из термостабильного пластика PE-RT стоит 33 руб./1 м. п. (0.5 у. е.).

Пластиковая система PE-RT не содержит кислородозащитного барьера

Перейдем к нашему списку требований:

1. Труба для теплого водяного пола «ПЕКС» и «ПЕРТ» имеет одинаковую теплопроводность — 0.38 Вт/(м•°С). Рассчитаем термическое сопротивление стенок толщиной 2 мм: R = 0.002 / 0.38 ≈ 0.005 м²•°С/Вт — почти в 3 раза ниже, чем у ППР. То есть, полиэтиленовые контуры гораздо лучше передают тепло стяжке.
2. Эквивалентная шероховатость поверхности – 0.007 мм – отличный показатель гладкости труб.
3. Нагревшись на 50 °С, 100-метровый свободный участок трубопровода «ПЕКС» удлинится на целых 100 см. Но благодаря эластичности и некоторым приемам монтажа расширение внутри бетонной плиты спокойно компенсируется материалом.
4. Максимальная рабочая температура материала PE-X составляет 90 °С, PE-RT — 80 градусов, кратковременно допустимая – 95 и 90 °С соответственно. Эксплуатационное давление теплоносителя – 6…10 Бар в зависимости от степени нагрева. Параметры удовлетворяют требованиям к водяным контурам отопления.

Слабое место полиэтиленовых систем – кислородопроницаемость. Оснащенный барьером «ПЕКС» пропускает менее 0.1 г/м³ в сутки, «ПЕРТ» — гораздо больше. Но поскольку трубы замоноличиваются цементно-песчаным раствором, доступ воздуха существенно ограничивается, проникновение кислорода сводится к минимуму.

Полиэтилены имеют двоякое свойство – молекулярную память, заставляющую трубопровод выгибаться к первоначальной форме бухты. Особенность усложняет крепление греющих петель к теплоизоляции пола – если трубу не провернуть вокруг собственной оси, концы станут задираться кверху. Как бороться с описанным явлением, смотрите на видео нашего эксперта.

Положительный эффект молекулярной памяти – способность к восстановлению после излома. Место повреждения достаточно распрямить и подогреть строительным феном – пластик примет прежнюю форму, не потеряв эластичности и прочности.

Анализируем свойства металлопластика

По сути, эта пятислойная труба является аналогом материала «ПЕКС», где в качестве антикислородного полимера EVOH выступает жесткий каркас из алюминия толщиной 0.25…0.4 мм (в зависимости от диаметра изделия). Внутри проходит самонесущая трубка из сшитого полиэтилена, снаружи — оболочка из такого же пластика. Слои конструкции скреплены специальным клеем.

Справка. Маркировка металлополимерных труб соответствует строению — PEX-AL-PEX. Интересный момент: бренд Rehau предлагает универсальную линейку трубопроводов RAUTITAN Stabi с наружной оболочкой из обычного (не сшитого) полиэтилена.

Проанализируем металлопластик по заданным изначально критериям:

1. Теплопроводность пятислойной конструкции – 0.45 Вт/(м•°С), толщина стенок труб диаметром 16 и 20 мм – 2 мм. Значит, сопротивление передаче теплоты R равно 0.002 / 0.45 = 0.004 м²•°С/Вт.
2. Удлинение от нагрева 100-метрового отрезка на 50 °С – всего 13 см.
3. Рабочая температура при напоре 10 Бар – до 95 градусов, кратковременная аварийная – 130 °С. Кислородопроницаемость стенок близка к нулевой.
4. Цена трубы Valtec Ø16 х 2 – 60 руб. (0.9 у. е.), Ø20 х 2 – 97 руб. (1.45 у. е.) за метр погонный.

Обратите внимание: показатели теплопроводности, рабочей температуры и относительного удлинения металлопластиковых конструкций – лучшие среди всех полимерных труб. Гладкость материала не упомянута, поскольку значение шероховатости идентично полиэтилену — 0.007 мм.

Важное отличие металлопластика – отсутствие молекулярной памяти. При изгибе жесткий алюминиевый каркас принимает требуемую форму, преодолевая силу упругости полиэтиленовых слоев. Указанное свойство – большое подспорье при монтаже, главное, выдержать минимальный радиус изгиба 6 и 8 см для труб Ø16 и 20 мм соответственно.

 

Как выполнить расчет трубы для водяного теплого пола?

Чтобы подобрать нужные магистрали, вам нужно произвести расчеты по необходимому объему материала. Спланируйте схему монтажа, где важным параметром считается вычисление шага укладки труб водяного теплого пола. Можно это сделать на миллиметровой бумаге, куда переносятся все  показатели в масштабе. Не забудьте нанести все крупногабаритные элементы мебели, так как под ними не рекомендуется прокладывать каналы.

В таблице представлен примерный расчет

Также выберите схему установки: спираль или змейка. Последний способ легче реализовать, но у такого варианта есть недостаток. Участок пола, который ближе к обогревателю будет прогреваться сильнее остальных.

Подробный расчет напольного отопления

Укладка по спирали обеспечит более равномерное прогревание. Подобный вариант позволяет избегать резких изгибов. Это позволяет применять магистрали со значительным радиусом изгиба. Если помещение слишком объемное, то его следует разделить на отдельные сектора, в которых расположить контур.

В многоконтурной конструкции самое меньшее расстояние между трубами теплого водяного пола зависит от значения радиуса сгиба определенного материала. Промежутки между соседними элементами труб не должны быть больше 35 см. После выполнения чертежа вычислите протяженности труб. Её можно измерить по схеме, а затем умножить на масштаб.

 

Расчет необходимого количества труб начинается с разработки подробной схемы укладки. Чертеж разрабатывается в удобном масштабе. Определяются не только размеры самого помещения, но крупногабаритной мебели, которая будет установлена в комнате.

Располагать водяной контур под тяжелыми мебельными гарнитурами не рекомендуется. Из площади, которую будет занимать будущий трубопровод, следует исключить площадь, занимаемую бытовой техникой, под которой монтаж водяного контура запрещен. Система должна располагаться на расстоянии 10÷20 см от стен.

Расчет начинается с разработки схемы

Расчет шага укладки труб водяного теплого пола

Между соседними элементами предусматривается расстояние 35÷40 см. Увеличивать шаг укладки труб водяного теплого пола не рекомендуется. Это приведет к неравномерному прогреву поверхности пола. Для более точных расчетом стоит принять во внимание, что труба диаметром 16 мм способна прогреть по обеим сторонам от себя до 15 см. Если шаг между трубами будет 20 см, то на каждый квадрат потребуется 5 погонных метров.

После того как схема укладки будет тщательно продумана, следует измерить длину контура и умножить полученное значение на масштаб.

Шаг между трубами должен быть оптимальным

Какие трубы подходят для тёплого пола?

Контуры производятся из различного материала, на прочность и стоимость влияют его  особенности и характеристики. Каждая модель имеет положительные и отрицательные стороны.

Полимерные

Полимер — распространённый материал, из него изготавливается несколько видов труб для водяных нагревательных полов. Он химически нейтрален, что делает его устойчивей к высоким температурам, до +95 градусам.

К сведению! На полимерных трубах, которые предназначены для укладки в водяные тёплые полы ставится маркировка PN 10. При её наличии, температурный максимум для такого трубопровода 55 градусов.

Полимерные трубы бывают нескольких видов:

1. Из сшитого полиэтилена — новый тип полиэтилена, в нём молекулы соединены между собой поперечными связями. В итоге, материал получается с устойчивой структурой, и с улучшенными качественными характеристиками.

Рассмотрим его свойства:

• не подвержен коррозии и действию химикатов;
• эластичен — трубы из него гибкие, и легко гнутся под любым углом, без использования специального оборудования;
• имеет повышенную устойчивость к резким перепадам температуры;
• изделия имеет небольшой коэффициент шероховатости внутри — это уменьшает гидравлическое сопротивление.

К сведению! Змеевик из сшитого полиэтилена обладает структурной памятью — при нагреве изделие приобретает изначальную форму. 

Данный трубопровод выпускается нескольких видов — это зависит от сшивочной технологии:

• PEX-a — сшивка пероксидная, осуществляется нагрев полиэтилена под повышенным давлением в присутствии с пероксидами, полученный материал прочен и эластичен, он способен выдержать нагрев до 95 градусов;
• PEX-b — сшивка производится по силановой технологии, на полиэтилен оказывается воздействие химикатами, чаще силаном, что придаёт устойчивость к окислению, и делает его жёстким;
• PEX-c — готовое изделие облучается электронами, на российском рынке используется мало;
• PEX-d — азотные, процесс производства данного вида сложный, поэтому он не распространён.

Все виды труб PEX возможно использовать для системы «тёплый пол». Однако, более популярны — PEX-b и PEX-c, так как они эластичней и имеют небольшой угол изгиба. А PEX-a обладает повышенной степенью сшивки, поэтому для укладки требуется специальное оборудование. Кроме того, стоит эта модель намного больше своих аналогов.

1. Полиэтиленовые с повышенной термостойкостью PE-RT — модифицированный вид, основной компонент — октен. Отличие данного материала от труб PEX — он бесшовный, нет надобности его дополнительно сшивать, так как структура имеет устойчивую молекулярную решётку.

Устройство со змеевиком PE-RT работает бесшумно, даже при прохождении по нему теплоносителя под сильным давлением. Способно выдерживать высокие отрицательные температуры. Срок эксплуатации термостойкого полиэтилена исчисляется несколькими десятками лет.

Такой ПЭ хорошо переносит высокие температуры и повышенное давление, но не длительное время. Кроме того, он не способен противостоять агрессивным веществам и не имеет структурную память.

Однако PE-RT всё чаще укладывается в «пирог» нагревательного водяного пола, в следствии доступности по ценовому показателю.

1. Полипропиленовые — обладают массой достоинств и предназначены для водопроводов и радиаторного отопления. А вот использовать в тёплых полах нельзя, так как у них:

небольшая длина — этого не достаточно для петель пола;

плохая пластичность — практически невозможно изогнуть под нужным углом;

невысокая теплопроводность — сложно обеспечить необходимый теплообмен между контуром и поверхностью пола.

Кроме того, они подвержены термическому расширению, даже армированные — при заливке стяжки трубы будут испытывать повышенное внутреннее давление, что скажется на их долговечности.

Поэтому, несмотря даже на невысокую цену полипропиленовых труб, их не рекомендовано класть в конструкцию тёплых водяных полов, но если вы все таки решили произвести монтаж с помощью полипропиленовых материалов, читайте статью как лучше всего произвести укладку.

Металлические

Трубы из металла выпускаются:

• Медные — применяются не часто. Во-первых, стоимость медных труб для теплого пола намного выше других моделей. А во-вторых, укладка медного трубопровода довольно сложный процесс, и без специализированного оборудования и строгого соблюдения технологических правил не обойтись. То есть, сделать самостоятельно водяной пол из этих труб не получится.

Однако стоит отметить, что медные змеевики имеют идеальные характеристики для размещения в «пироге» водяного тёплого пола. Так как, медь:

• отличный проводник тепла — обеспечит высокую теплоотдачу;
• долговечна и не подвержена коррозии;
• пластична — при правильном соблюдении технологии, радиус изгиба может быть минимальным;
• имеет высокую механическую прочность, и не боится высоких температур.

К сведению! Многие производители покрывают изделие сверху полимерной плёнкой, что оберегает его от агрессивного воздействия химикатов находящихся в бетонном растворе стяжки.

• Гофрированные из нержавеющей стали — на рынке данный вид появился недавно, но уже зарекомендовал себя с положительной стороны. Так как, трубы сделаны из нержавеющего металла, то коррозии они не подвержены. Кроме того, оснащаются дополнительным защитным полимерным покрытием.

Стоит отметить хорошую гибкость трубопровода и способность удерживать заложенный изгиб, что важно при укладке сложной схемы. Помимо этого, за счёт гибкости изделия, полностью исключён перелом контура.

Нельзя не сказать и об устойчивости гофротруб к различным видам воздействия: механическим, температурным и химическим.

Выпускаются трубы в бухтах, длиной 30 или 50 метров. Этого не всегда достаточно, чтобы сделать цельную петлю. Однако, способ соединения данных труб фитингами настолько совершенен, что узлы можно размещать под стяжкой. Это единственный вид трубопровода, участки стыковки которых разрешено заливать бетонным раствором.

Цена на данную модель достаточно высокая, поэтому и укладка гофры в тёплых полах не популярна.

К сведению! Стальные трубы ВГП — категорически нельзя применять при монтаже тёплых водяных полов.

Металлопластиковые

Металлопластиковый трубопровод — цельносварной, соединяется лазером или ультразвуком. Этот вид часто используется в конструкциях греющих полов. Одна из причин — отличная гибкость пластика, его легко изогнуть даже без нагревания. Он прочен, устойчив к перепадам температуры и экологически безопасен.

В продажу изделие поступает в бутах до 50 метров, это позволяет стелить цельные петли в небольших помещениях. Для больших площадей буты поставляются с контуром до 90 метров.

Пластиковый трубопровод с металлической прослойкой — многослойная конструкция, состоит из:

• внутреннего слоя — сшитый полиэтилен;
• металлизированного — алюминиевая фольга разной толщины;
• наружного — тонкое полимерное покрытие для защиты от механических повреждений.

К сведению! Такая металлизированная конструкция не допускает образование коррозии, так как внутри поверхность гладкая, что не способствует отложениям и снижает гидросопротивление.

Разнообразие соединяющих фитингов для металлопластиковых труб, делает укладку лёгкой и быстрой. А при соблюдении правил при монтаже и эксплуатации, изделие прослужит больше 50 лет. 

Ещё одно преимущество металлопластиковых изделий — высокая теплопроводность, в сравнении со шлангом из сшитого полиэтилена, что позволяет быстро прогревать поверхность. Недостаток — возможность залома трубопровода, при этом потребуется удалить данный участок изделия, так как отсутствует свойство восстанавливать форму.

Металлические трубы для подогрева полов

В современных сетях теплоснабжения загородных домов используются стальные, нержавеющие и медные трубы. Для монтажа напольных водяных систем применяется 2 разновидности металлических трубопроводов:

• медь отожженная с наружным диаметром 15, 18 и 22 мм с толщиной стенки 1 мм (продается в бухтах по 25 м);
• гофра нержавеющая отожженная ½ и ¾ дюйма (Ø15…20 мм), метраж бухты – от 10 до 50 м.

Историческая справка. Во времена СССР теплые полы устраивались в детских садах согласно требованиям строительных норм. Нагревательные контуры сваривались из водогазопроводных оцинкованных труб, сделанных из черной стали.

Медь продается в виде прямых отрезков (штанг) и бухт

Оценим параметры труб из металла согласно критериям:

1. Коэффициент теплопроводности меди и стали настолько велик (389 и 45 Вт/м•°С соответственно), что делать расчеты бессмысленно – по данной характеристике металл заткнет за пояс любой пластик.
2. Эквивалентная шероховатость новых изделий – 0.01 мм. В процессе эксплуатации гладкость стенок ухудшается, гидравлическое сопротивление постепенно увеличивается.
3. Линейное расширение металлов незначительно по сравнению с полимерами – 55…85 мм на 100 метров тепловой магистрали при дельте температур 50 °С. Материалы достаточно эластичны, чтобы удлиняться внутри бетона и не ломать стяжку.
4. Медь Ø18 х 1.0 мм спокойно держит рабочее давление до 67 Бар при максимальной температуре 200 °С. Параметры гофрированной нержавейки – 15 Бар и 150 градусов соответственно. Заявленные показатели покрывают требования для ТП с большим запасом.
5. Сталь и медь абсолютно не пропускает кислород, но подвержены медленному воздействию коррозии. Слабые места – участки, пересекающие линии домашней электропроводки.

Проблема гибкой нержавеющей трубы – волнистая гофрированная структура, создающая значительное гидравлическое сопротивление потоку жидкости. На длине 1 см располагается не менее 20 пиков высотой больше миллиметра. Момент второй: во впадинах начнет собираться мелкий песочек, путешествующий по системе вместе с теплоносителем.

Информация по цене материалов. Медный трубопровод Ø18 х 1.0 стоит примерно 500 руб. за метр (7.5 у. е.), нержавейка Ø20 мм (внутренний – 15 мм) обойдется 155 руб./1 м (2.3 у. е.).

Невзирая на превосходные эксплуатационные показатели, медь довольно редко используется для монтажа ТП. Причины:

• материал в несколько раз дороже полимеров;
• сложность укладки трубы – для аккуратного перегиба и формирования петель теплого пола требуется опыт;
• трубопровод боится изломов, которые можно исправить только с помощью профессиональной пайки.

Красиво согнуть и разложить медь — целое искусство. Задачу облегчают специальные маты с бобышками

Касательно гофры: кроме проблем с гидравликой, существует вопрос недоверия. Дело в том, что материал появился на рынке относительно недавно и не успел отработать в напольных системах 10—20 лет. То есть, реальная долговечность нержавейки неизвестна.

Выбираем лучший вариант для ТП

Если внимательно изучить анализ каждого типа трубопроводов, можно сделать предварительный вывод: медь выигрывает по всем эксплуатационным показателям, но существенно проигрывает полимерам в цене. Гофра из нержавейки тоже не станет альтернативой полиэтиленам – она вдвое дороже и хуже по гидравлике.

Какую трубу использовать для теплого пола в первую очередь:

1. Номер 1 нашего рейтинга – проверенный многолетней практикой металлопластик PEX-AL-PEX. Материал относительно недорог, удобен при монтаже своими руками, долговечен, хорошо передает тепло и мало удлиняется от нагрева.
2. Сшитый полиэтилен PE-X – трубы для профессионалов, умеющих качественно делать контуры ТП. «ПЕКС» легко восстанавливается после излома, но хуже проводит тепло и сильно расширяется от повышения температуры.
3. Термостойкий полиэтилен PE-RT – бюджетный вариант для профессионального монтажа. Основные недостатки – кислородная проницаемость и существенное уменьшение срока службы в случае перегрева.
4. Четвертое место медной трубы обусловлено высокой ценой, недоступной большинству рядовых домовладельцев. Если не учитывать данный фактор, медь станет идеальным вариантом для напольного отопления.
5. Нержавеющая гофра хороша для коротких участков, например, соединительных подводок и шлангов. Закладывать волнистые трубы под стяжку – не слишком удачное решение.
6. Полипропилен не используем вовсе.

Замечание. При сравнении различных трубопроводных систем стоимость фитингов не учитывалась, поскольку внутрипольные контуры монтируются без соединений.

Рекомендация по правильной укладке и бетонированию трубопроводов PE-X и PE-RT. Чтобы снизить удлинение греющих нитей, не превышайте количество трубы в одном контуре – 100 м, в идеале – 80 м. Перед заливкой раствора наполните систему водой и накачайте испытательное давление (в 1.5 раза выше рабочего). Подробно технология монтажа ТП описана в отдельной статье.

 

Добавим несколько аргументов в пользу выбора полиэтилена или металлопластика для нагрева полов. Во-первых, полимеры давно и успешно используются в европейских странах. Во-вторых, химический состав основного вещества непрерывно совершенствуется, а свойства улучшаются. В-третьих, полимерные трубы весьма долговечны, нормативный ресурс эксплуатации – 50 лет.

Отопительные шланги из сшитого полиэтилена

Сам по себе полиэтилен состоит из молекул углеводорода, которые не связаны между собой. Сшитый полиэтилен (PEX) получают благодаря новым технологиям, которые позволяют подтолкнуть к взаимодействию атомы углерода и водорода. Последующая обработка под высоким давлением приводит к образованию дополнительных молекулярных связей, а также росту прочности материала.

Несмотря на то, что данную технологию изобрели более 40 лет назад, массовое производство красной трубы для теплого пола из нового материала начали не так давно. Он отличается высокой прочностью, устойчивостью к истиранию и механическим повреждениям, не растрескивается и не боится перепадов температур. Насколько выраженными будут те или иные характеристика материала, зависит от способа и степени сшивания.

Оптимальным вариантом для теплого пола будет материал со степенью сшивания в пределах 65-80 %. Соответственно, чем выше степень, тем лучше изделие и выше его стоимость. Однако благодаря долговечности труб излишние расходы на них в скором времени окупятся.

При малой степени сшивания трубы не будут способны противодействовать повышенным нагрузкам. Кроме того, значение имеет, каким методом выполнялось соединения молекул – азотным, пероксидным, радиационным или силановым.

Наиболее прочным и качественным является материал, маркированный как PEX-a. Является самым дорогим из всех вариантов сшитого полиэтилена. Более доступный для потребителя и обладающий высокими качественными характеристиками материал – полиэтилен марки PEX-b. Он выполнен силановым способом сшивки.

Рассмотрим основные достоинства такого материала:

• Использование материала при температурах от 0 до 95 ℃ без потери его функциональных возможностей.
• Имеет высокие температуры расплавления и возгорания. Сшитый полиэтилен начнет плавиться по достижении температуры в 150 ℃, а загорится лишь при 400 ℃.
• Структура материала позволяет ему восстанавливать первоначальную форму и внешний вид после нагревания, даже если изделие было деформировано.
• Трубы из данного материала отлично переносят перепады давления в любых отопительных системах. Заявленный уровень давления, при котором они бессбойно функционируют, составляет 4-10 атмосфер. Точное значение можно узнать из технической документации.
• PEX-трубы отличаются пластичностью, поэтому не переламываются даже при многократном перегибе трубы в одном месте.
• Изделия из сшитого полиэтилена не подвержены окислительным процессам и не позволяют грибку и бактериям разрастаться на их стенках.
• Материал является экологически безопасным. При эксплуатации не выделяется токсинов, а в процессе горения он распадается на углекислый газ и воду.

Рекомендованный диапазон температур для использования российских труб для теплого пола составляет 0-95 ℃. Однако он способен сохранить свои свойства и при похолодании до -50 ℃, и при повышении температуры до 150 ℃. Тем не менее, такие экстремальные нагрузки могут повлиять на срок службы материала.

Некоторые потребители могут перепутать термостойкий полиэтилен и PEX-трубы. Первый материал способен выдерживать достаточно высокие температуры, однако остальные его качества существенно уступают сшитому полиэтилену. В частности, PEX-трубы более надежны во время эксплуатации при высоких нагрузках и отличаются более длительным сроком службы. С этим, они имеют более высокую цену.

Трубы из сшитого полиэтилена с успехом используются для укладки теплого водяного пола, системы транспортировки горячей воды и отопления. Единственная слабость материала – чувствительность к лучам прямого солнечного света. Хотя для теплых полов это неважно.

Стоит отметить, что снаружи трубы покрыты антидиффузным слоем, который защищает их от проникновения кислорода в структуру материала. Чтобы не повредить этот слой, транспортировку и монтаж следует выполнять очень аккуратно.

Изогнутая труба из сшитого полиэтилена после прогрева вернется к исходной форме. При этом место изгиба будет практически незаметным, а материал сохранит свои качества.

Основные требования к трубам контуров теплого пола

Система теплого пола предусматривает использование только качественного материала, который должен отвечать целому ряду требований:

• Согласно строительным правилам и нормам, для теплого пола не подходят изготовленные по сварной технологии трубы, даже если шов будет спиральный или прямой.
• Материал должен спокойно контактировать с жидкими теплоносителями, нужна стойкость к постоянным перепадам температур и защита от окисления.
• Трубы не должны бояться примесей, их внутреннее покрытие должно быть гладким. Это предотвратит скопление известковых отложений.
• Высокая прочность – еще одно из важных требований к трубам контуров теплого пола, которые должны сохранять целостность даже при внезапных скачках и гидроударах в системе.
• Теплопроводность – чем она выше, тем выше эффективность теплого пола.
• Показатель теплового расширения до 0,25 мм/мК. При повышенных температурах материал увеличивается в объеме, что может привести к деформации напольного покрытия.
• Оптимальный вес. Тяжелые стальные изделия не подходят, они будут перегружать перекрытия.
• Эластичность и гибкость. Материал, который хорошо гнется, не будет девать трещину на изгибах.

Совет!

Для теплого пола лучше использовать контур из целой трубы нужной длины. Любое соединение всегда остается самым уязвимым местом, даже если это будет сварной шов.

Как рассчитать необходимое количество труб?

После выбора оптимального вида трубопровода не стоит спешить с покупкой. Первым делом нужно рассчитать, сколько материала потребуется для того, чтобы обустроить качественный теплый пол.

В варианте укладки по типу «спираль» тепло распространяется равномерно по всей поверхности благодаря рациональному расположению витков. В схеме практически нет резких изломов, что снимает ограничение на использование труб с большим радиусом сгиба

Сделать точные подсчеты поможет начерченная на миллиметровой бумаге схема укладки. На нее переносят план комнаты в масштабе, где отображают имеющуюся бытовую технику и крупногабаритную мебель. Отопительный контур чертится на участке свободного пространства.

Различают две основных схемы прокладки:

1. Спираль. Труба укладывается витками с двойным интервалом, которые постепенно идут к середине помещения, постоянно повторяя контур периметра. Достигнув центральной точки, они возвращаются к коллектору.
2. Змейка. Трубопровод прокладывается вдоль всего периметра, а затем параллельно стене. Отрезки встречаются в исходной точке. В этой схеме зона, приближенная к врезке, может прогреваться сильнее удаленного участка.
3. Сдвоенная спираль чаще всего применяется в помещениях сложной формы, когда требуется выделить участок по интенсивности обогрева.

Рекомендованная протяженность трубопровода в одном контуре – не больше 80 метров. В противном случае теплоноситель будет остывать, снижая эффективность отопления.

Если помещение слишком большое, желательно разделить его на отдельные сектора. Граничный промежуток между соседними линиями для равномерного нагрева не более 35 сантиметров — интервал должен уменьшаться в местах больших теплопотерь. Следует также учитывать 15-20-сантиметровый отступ от стен.

При неуверенности в своих возможностях разумнее обратиться с целью составления грамотного инженерного проекта, подбора и монтажа оборудования к профессионалам. Хоть это и предусматривает дополнительные затраты, но зато с лихвой окупается спустя короткое время

Когда чертеж готов, можно приступать к расчетам. Все предельно просто: для начала измеряется общая длина контуров, затем полученное значение умножается на масштаб. К итоговой цифре лучше прибавить несколько запасных метров.