Пластиковые трубы для отопления: на что нужно обязательно обращать внимание при выборе и монтаже

Типы труб и их характеристики

Стальные

Долгое время стальные трубы являлись единственным возможным материалом для прокладки теплопроводов в частных домах. Этот фактор имеет свои плюсы и минусы. За долгое время была наработана почти совершенная технология проектирования и монтажа стальных труб – сварная и на соединительных муфтах.

Неоспоримым преимуществом данного материала считается высокая механическая прочность. Так же следует учесть низкую степень расширения при перепадах температур в системе отопления. Они способны выдерживать высокие температуры теплоносителя без существенных изменений геометрии. Поэтому их используют для прокладки протяженных тепловых магистралей.

Наряду с этим, недостатками стальных труб являются:

• Относительно высокая стоимость материала.
• Трудоемкость монтажа. Требует специальных навыков и инструментов.
• Коррозия поверхности.

В частном доме использование стальных труб будет оправданно, если есть необходимость применять большие диаметры – от 50 мм. Для большинства котлов отопления рекомендовано использовать стальные патрубки входа и выхода теплоносителя.

Пластиковые трубы и их разновидности

С освоением обработки полипропилена, трубы из этого материала стали пользоваться большой популярностью. Современная технология производства позволяет делать различные виды пластиковых труб, отличающихся физическими свойствами и структурой.  Наиболее качественную продукцию производят европейские производители под брендами Aquatherm и Sanext, реализацией которой занимается ООО «Группа компаний Агпайп» (agpipe.ru). Полипропиленовые трубы этих производителей отвечают всем требованиям для монтажа системы отопления.

Полипропиленовые трубы без внутренней защитной оболочки

Используются для систем отопления крайне редко, поскольку имеют жесткие ограничения по температуре нагрева. При превышении этого параметра возможна деформация и разрывы в местах соединения.

Состыковка этих типов труб происходит методом пайки. С помощью специального устройства нагревается поверхность трубы и посредством переходников или муфт соединяется со всей магистралью.

Достоинства полипропиленовых труб:

• Малый удельный вес.
• Возможность делать трубопровод сложной конфигурации.
• Отсутствие отложения внутри известкового налета в процессе эксплуатации.
• Небольшая стоимость.

Недостатки:

• Небольшая максимальная температура теплоносителя – до 90°С при кратковременном воздействии. Рабочий режим – 70°С.
• Трудоемкость замены участков трубопровода при проведении ремонтных работ.

В основном, данный тип труб применяют для водоснабжения.

Металлопластиковые трубы

На сегодняшний день металлопластиковые трубы являются самыми популярными для прокладки систем отопления в частных домах. Они объединили в себе свойства стальных и полипропиленовых труб.

Они представляют собой многослойную структуру из полипропилена и алюминия. Слой алюминиевой фольги позволяет использовать их при стандартных температурах теплоносителя. Защитный слой полипропилена предохраняет алюминиевую оболочку от коррозии.

Монтаж производится с помощью специальных зажимных фитингов и не требует дополнительного оборудования.

Медные

Самый дорогие, но в тоже время – одни из самых долговечных элементов отопления. Медь по своим химическим свойствам практически полностью инертна к окислению. Трубы из нее имеют высокие прочностные параметры, большой срок эксплуатации.

Но главным отрицательным фактором является стоимость материала и необходимость использовать при монтаже дорогое специальное оборудование. Именно поэтому медные трубы не так распространены в системах отопления частных домов.

При выборе материала труб следует руководствоваться принципом – практичность и удобство. Самостоятельная разводка системы отопления оптимальна с использованием металлопластиковых труб. Но если позволяют средства и есть квалифицированный мастер – предпочтение отдается медным трубопроводам, которые прослужат десятилетия.

Виды и характеристики

Для сборки систем отопления можно использовать пластиковые трубы следующих видов:

• Полипропиленовые.
• Из сшитого полиэтилена.
• Металлопластиковые изделия.

Полипропиленовые

Для устройства отопительных систем трубы из полипропилена — самый бюджетный вариант. Однако, у них высокий коэффициент линейного расширения, из-за чего трубопроводы, собранные из ПП труб, могут при эксплуатации гнуться и провисать, что негативно сказывается на работоспособности и эстетичности внешнего облика системы. Поэтому такой вид требует при монтаже большего количества крепежных элементов.

Различают три типа трубной продукции из полипропилена по степени термостойкости:

1. Гомополипропилен (РР-Н). Трубы РР-Н отличается высокой прочностью, химической инертностью, но неустойчивы к высоким температурам. Они применяются при прокладке водопровода, вентканалов, дренажных трубопроводов и т.п.
2. Блок-сополимер полипропилена (РР-2). Изделия из РР-2 предназначены для низкотемпературных систем отопления, так как устойчивы к температурным нагрузкам не выше +50 ºС. Применяются в основном для устройства теплого пола и трубопроводов горячего водоснабжения.
3. Рандом сополимера РР-3. Материал получается в результате введения в молекулы основного полимера звеньев этилена. Трубы РР-3 характеризуются повышенной гибкостью, ударопрочностью, высокой стойкостью к термическим нагрузкам. Это самый подходящий вариант для обустройства разводок отопления от котла к радиаторам.

Основные технические характеристики для полипропиленовых труб РР-3 приведены в таблице.

Наименование показателя	Значение
Предельное значение температуры рабочей среды при длительной эксплуатации	+70 ºС
Критический уровень давления при максимальных температурных показателях	не более 10 атмосфер
Пиковая краткосрочно допустимая температура	+90 ºС
Рабочее давление при температуре носителя 25 ºС	до 25 атмосфер
Коэффициент линейного расширения	0,17 мм/м*ºС
Показатель диффузии кислорода в сутки	900 мг/м²

Из сшитого полиэтилена

Сшитый полиэтилен марки PEX — это особый вид полимера с модифицированной структурой молекулярных связей. Его основу составляет полимеризованный под высоким или низким давлением этилен. Сшивка значительно улучшает такие свойства полиэтилена, как термостойкость, гибкость, износостойкость и способность к самовосстановлению после механических нагрузок. Поэтому трубы, изготовленные из сшитого полиэтилена, отлично подходят для отопления.

Технические характеристики полиэтиленовых труб следующие:

• Плотность — 940 кг/м3.
• Низкий коэффициент линейного расширения.
• Значение максимальной рабочей температуры — 95 ºС.
• Температура плавления — 200 ºС.
• Пиковая температурная нагрузка (кратковременно) — 130 ºС.
• Параметры рабочего давления при:

1. 20 ºС — 2,3 МПа.
2. 95 ºС — 0,8 МПа.

Металлопластиковые

Стенка металлопластиковых изделий состоит из пяти слоев:

1. Внутренней пластиковой гладкой поверхности, которая при эксплуатации непосредственно соприкасается с теплоносителем.
2. Клеящей прослойки.
3. Барьерного слоя из алюминиевой фольги, повышающего прочность и долговечность трубопроводов, а также снижающего степень температурного расширения изделий.
4. Еще одной прослойки специального клея.
5. Полимерного защитного слоя.

За счет многослойной конструкции стенки обеспечивается высокая механическая прочность труб, усиливается звукоизоляционный эффект, снижается теплопроводность. Такая разновидность пластиковых труб имеет следующие рабочие характеристики:

• Максимальная рабочая температура — 95 ºС.
• Предельная температура (при кратковременном воздействии) — 130 ºС.
• Максимальный уровень давления при 95 ºС должен составлять 10 бар, при температуре носителя от 0 до 25 °С — не превышать 25 бар.
• Срок службы — не менее 15–20 лет.

Выбор полипропиленовых труб и особенности производства

Технические и эксплуатационные характеристики полипропиленовых труб зависят от материала, из которого они изготовлены.

По последовательности своего создания этот тип полимеров делят на следующие группы:

• PPH – гомоплимер полипропилена, тип 1 – твёрдый, не стойкий к пониженным температурам материал. Изделия из него применяют, в основном, для промышленных трубопроводов, возможно использование в системах холодного водоснабжения и вентиляции.
• PPB, тип 2 – блоксополимер, в большинстве случаев в своём составе содержит 20-30% добавок полиэтилена, которые придают коммуникациям гибкость и прочность при пониженных температурах. Такие изделия применяют для передачи холодной воды, химических жидкостей, устройства внутренних канализационных сетей.
• PPRС (PPR), тип 3 – статический сополимер пропилена с этиленом, получен добавлением в молекулярную цепь молекулы этилена.

Строение полипропилена

Решая вопрос, какие полипропиленовые трубы выбрать для жилищного строительства, как правило, приобретают изделия из высокотемпературного полипропилена типа  PPR. На данный момент это лучшие полипропиленовые трубы.

Новый сополимер, относящийся к группе термопластов, обладает высокой прочностью при небольшом весе; стойкостью к большинству растворителей кислотного и щелочного типа. Эти коммуникации универсальны при передаче жидкостей, которые могут иметь температуру +10-+90С, допустимо кратковременное повышение температуры воды до 110С.

При замерзании в трубах воды они не разрушаются, а при ликвидации ледяных пробок приобретают прежнюю форму. Полипропиленовые изделия обладают хорошими зукоизоляционными качествами.

Как выбрать трубы полипропиленовые однослойные?

PN10 – тонкостенная труба, которая может работать в системах холодного водоснабжения при  температуре, не превышающей +20С. Также этот материал используется в системах тёплого пола до +45С и давлении 1 МПа. Трубы этого класса выпускают наружным диаметром в интервале 20-110 мм.

PN16  – промежуточный вариант, имеющий довольно универсальное применение. Эта труба может использоваться и в холодном, и в горячем водоснабжении при рабочей температуре не выше 60С и давлении не более 1,6 МПа.

PN20  – универсальная труба, может применяться для холодного и горячего водоснабжения при температуре воды до 80С и давлении до 2 МПа, ее наружный диаметр находится в пределах 16-110 мм.

Выбирая однослойные трубы полипропиленовые, какие лучше вам подходят, следует помнить, что они все имеют высокий коэффициент температурного линейного расширения.

Для сохранения целостности водопровода горячего водоснабжения из однослойных полипропиленовых труб необходимо устанавливать компенсаторы – компенсационные петли или П-образные участки. 

Для снижения температурного удлинения полипропиленовые трубы оснащают армирующим слоем.

Виды полипропиленовых армированных труб с алюминиевой прослойкой

Трубы с алюминиевым армирующим слоем применяют для холодного и горячего водоснабжения и систем центрального отопления. Температура теплоносителя может достигать 95С, номинальное давление в трубопроводе – 2,5 МПа. Такие трубы имеют несколько модификаций.

Полипропиленовая труба армированной структуры с алюминиевой оболочкой может иметь гладкую или перфорированную структуру промежуточного слоя. При перфорированной структуре алюминиевая фольга изготавливается с отверстиями небольшого диаметра. В процессе изготовления такой трубы вязкий полимер затекает в отверстия, что позволяет создать прочное сцепление металла и PPR.

Армирующий слой из фольги может располагаться либо совсем близко от поверхности трубы, либо в середине конструкции. В первом случае, при монтаже трубу необходимо зачищать для удаления поверхностного слоя и фольги на глубину пайки. Во втором случае  — трубу торцуют, что позволяет предотвратить непосредственный контакт воды и армирующего слоя.

Чтобы решить, какие выбрать полипропиленовые трубы многослойной структуры, следует знать, что алюминиевая прослойка в любом случае усложняет монтаж такого водопровода. Не так давно производители предложили новый вид труб с промежуточным слоем, состоящим из смеси полипропилена с фиброволокном (стекловолокном). Такое изделие имеет низкий коэффициент температурного линейного расширения и не усложняет монтаж системы.

Как спрятать трубы

При возведении отопительных контуров многие собственники думают о том, как спрятать трубы отопления в частном доме. Эту задачу можно решить разными способами.

Чаще всего для скрытой установки каналов прибегают к:

• использованию декорированных конструкций;
• закрытию каналов под гипсокартоном;
• скрытию изделий под панелями подвесных потолков;
• монтажу под фальш-полом;
• скрытию конструкций в стенах здания.

Выбор метода зависит от множества факторов. Желательно проконсультироваться со специалистами по решению данной проблемы. Необходимо учитывать множество деталей. В том числе, материалы из которых сделано здание. Это может быть кирпич, газобетон и т. д.

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

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

Особенности выбора труб для отопления в квартире многоэтажного дома

Материал для монтажа системы отопления выбирают, исходя из следующих соображений:

• надежность и безопасность;
• удобство установки;
• месторасположение в квартире;
• стоимость материалов и монтажных работ.

Надежность и безопасность

Это главные критерии для выбора: материал является одной из важных характеристик, оказывающих влияние на стабильную работу системы отопления без возникновения аварийных ситуаций.

Причины, по которым могут произойти аварии:

• Разрушение материала под действием температуры и давления теплоносителя в системе.
• Нарушение герметичности в соединениях.

С точки зрения безопасности, самым надежным считается металлический трубопровод отопления. Все детали и узлы, изготовленные из таких материалов, с запасом выдерживают температуру и давление теплоносителя в системе. В населенных пунктах Крайнего Севера, металлические трубы — единственный и безальтернативный вариант для центрального отопления.

Немаловажный фактор в пользу этого материала состоит в том, что выход из строя элементов системы (например, под действием коррозии) происходит постепенно и может быть своевременно обнаружен, а неполадки устранены без особого ущерба для владельца квартиры. Например, при протечке металлического изделия из-за возникновения свища, его можно временно закрыть хомутом.

Внимание! Пластиковый трубопровод такой возможности не имеет, при его разрушении последствия будут более печальны. Поломки пластиковых конструкций происходят в следующих ситуациях:

Поломки пластиковых конструкций происходят в следующих ситуациях:

• при установке контрафактной продукции (подделок);
• при несоответствии характеристик материала значениям температуры и давления в системе;
• при несоблюдении технологии монтажа.

Необходимо помнить:

• Чтобы избежать приобретения подделок, покупать материал следует только у официальных дилеров фирмы-изготовителя.
• Изделия должны быть сертифицированы и рассчитаны на существующую температуру и давление в системе.
• Монтаж следует выполнять в соответствии с официальным руководством по установке (которое имеется на сайте фирмы-изготовителя системы).

Удобство в монтаже

В плане скорости и удобства монтажа вне конкуренции трубопроводы из пластиковых материалов, которые не требуют определенной профессиональной квалификации, быстро и легко устанавливаются, нуждаются в минимуме инструментов для сборки.

Монтаж металлических систем менее удобен, так как более длителен по времени, трудоемок, требует высокой квалификации сварщика.

Самым удачным вариантом для установки является полипропилен. Комплект инструмента для монтажа (сварочный аппарат) недорогой и может быть взят напрокат. Тогда как инструмент для крепления пресс-фитингов на металлопластик имеет более высокую стоимость.

Место в интерьере

Трубы отопления в квартире всегда стараются скрыть, так как они портят своим видом интерьер и могут мешать установить или передвинуть мебель. Их можно спрятать в стены или уложить в стяжку пола.

Если принято решение о скрытой прокладке системы отопления, то выбирать следует конструкции из пластиковых материалов, которые можно и нужно прятать в стены или пол, так как они разрушаются под действием ультрафиолета, содержащегося в солнечном свете.

При этом нужно учитывать, что все скрытые соединения должны быть неразборными (металлопластик должен соединяться пресс-фитингами, а не компрессионными фитингами с накидной гайкой).

Стальные изделия в плане скрытой проводки очень сильно уступают полимерным материалам. Чтобы изогнуть стальную трубу для ее захода в штробу, нужно приложить много усилий, поэтому такие изделия, как правило, прокладывают открыто. Выглядят они непрезентабельно.

Медные и нержавеющие по внешнему виду выигрывают у стальных. Их тоже прокладывают открытым способом, но, в отличие от изделий из стали, они лучше смотрятся в интерьере. В стенах или полу такие трубопроводы обычно не скрывают, для этого существуют более дешевые варианты из полимерных материалов.

Стоимость материалов и монтажных работ

Самыми экономными являются системы из полипропилена — они недорогие, затраты на установку небольшие, поскольку монтаж выполняется быстро.

Чуть выше по стоимости системы отопления из черной стали. Цена материала сравнима с полипропиленом, однако, из-за высокой трудоемкости работ общая стоимость системы окажется выше, чем полипропиленовая.

Системы из металлопластика и сшитого полиэтилена находятся в средней ценовой категории.

Самыми дорогими вариантами являются медь и нержавейка. Цена на материалы превышает в 2-3 раза стоимость полипропилена, монтаж тоже недешев. Такой вариант выбирают, как правило, для воплощения дизайнерских решений.

Расчет диаметра труб системы отопления

Когда рассчитывается диаметр труб для отопления дома, учитывается, в первую очередь, тепловая нагрузка. Для обеспечения в помещении комфортных условий на каждый квадратный метр комнаты достаточно 100 Вт тепловой мощности (при высоте потолков  до 3 метров).

Оптимальное значение скорости движения жидкости  находится в диапазоне 0,3-0,7 м/с.

Подобрать оптимальный диаметр труб можно подобрать по специальной таблице. Для этого необходимо рассчитать тепловую мощность, требуемую для отопления конкретного помещения.

Пример расчета диаметра труб отопления

Двухтрубная система разводки

К примеру, площадь помещения 30 кв.м. Соответственно производится расчет труб отопления частного дома:

для его отопления требуется 30*100Вт=3000Вт, плюс запас 20% – 3600Вт. То есть, чтобы перекрыть эту величину необходимы радиаторы такой мощности.

Если в помещении два окна, то требуется 2 радиатора по 1,8 кВт под подоконниками. Иногда приборы отопления размещают для обогрева глухих стен – это решается в зависимости от дизайна помещения и возможности монтажа.

Согласно полученному значению тепловой мощности, подбирается по таблице необходимый диаметр труб. Данная таблица рассчитана для двухтрубной системы разводки.

Таблица для подбора внутреннего диаметра труб отопления

При условиях данного примера по полученной тепловой мощности 3600 Вт в таблице выбирается верхнее значение, которое соответствует полученному тепловому потоку. Голубая зона – значения при оптимальной скорости движения жидкости.

Результат: внутренний диаметр трубы 10 мм. Надеемся, что на основе приведенной методики, вы сможете легко и просто рассчитать необходимые параметры и выбрать подходящий трубопровод для вашего дома.