Uzstādot ūdens ķēdes grīdas apsildei, amatnieki parasti izmanto 2 veidu cauruļvadus - no metāla-plastmasas un šķērssaistīta polietilēna. Šīs izvēles iemesli nav skaidri visiem māju īpašniekiem, jo reālais materiālu klāsts ir daudz plašāks: polipropilēns (PP-R), varš, melnais tērauds, gofrēts nerūsējošais tērauds. Mūsu uzdevums ir apsvērt šīs iespējas un visbeidzot noskaidrot, kura caurule siltai grīdai ir labāka veiktspējas un cenas ziņā.
Cauruļu materiālu vērtēšanas kritēriji
Lai izvēlētos pareizās caurules siltajai grīdai, jums ir jābūt labai izpratnei par materiāla ekspluatācijas apstākļiem. Atrodoties klona iekšpusē, apkures vads ne tikai pārnes siltumu uz monolītu, bet arī izjūt mehāniskus spriegumus, ko rada ūdens spiediens un tā pati izplešanās.
Attiecīgi materiālam tiek izvirzītas stingras prasības:
- Apsildīšana zem grīdas (saīsināti TP) ir zemas temperatūras apkures sistēma, kurā ūdens tiek uzkarsēts maksimāli līdz 55 grādiem, darbības režīms ir aptuveni 40/30 ° С. Lai ātri pārnestu enerģiju no dzesēšanas šķidruma uz betona plātni, cauruļu sienām jābūt ar pietiekamu siltumvadītspēju.
- TP cilpu garums bieži sasniedz 100-120 metrus (atkarībā no izvēlētā cauruļvada diametra). Garāks garums = augsta hidrauliskā pretestība, ko pastiprina iekšējās virsmas raupjums. Vienkārši runājot: jo vienmērīgākas ir cauruļu sienas, jo vieglāk sūknēt ūdeni gar garu ķēdi un nodrošināt nepieciešamo plūsmas ātrumu.
- Apkure rada siltu grīdas cauruļu pagarinājumu. Tā kā betona klona iekšpusē vairs nav kur augt, ir jāizpilda viens no diviem nosacījumiem: neliels materiāla termiskās izplešanās koeficients vai augsta apvalka elastība un stiprība, ļaujot caurulei neietilpt ierobežotā telpā.
- Avārija: kolektora sajaukšanas vienības vadības vārstu sabrukšanas dēļ apkures loki tiek piepildīti ar katla ūdeni, kas uzsildīts līdz 70 ... 90 ° C. Monolītu cauruļu materiālam ir jāiztur šādas temperatūras lec bez sekām.
- Citi svarīgi punkti ir izturība pret koroziju, aizsardzība pret skābekļa iekļūšanu, uzstādīšanas vienkāršība un savienojumu neesamība monolīta iekšpusē.
Piezīme. Mazāk stingras prasības tiek izvirzītas ūdens kontūriem, kas koka mājās ir ierīkoti “sausā” veidā. TP tiek montēti bez savienojuma, ir daudz vietas termiskai pagarināšanai. Saraksta 3. punkts vairs nav būtisks.
Ne mazāk svarīgu lomu spēlē visu TP sastāvdaļu izmaksas - cauruļvadi, veidgabali, sadales ķemme. Tātad mēs salīdzinām materiālus, kas izmantoti pēc iepriekšminētajiem kritērijiem un cenas.
Polimēru cauruļu raksturojums
Dzesēšanas šķidruma pārvadāšanai dzīvokļu un privātmāju ūdens sildīšanas sistēmās tiek izmantoti šādi plastmasas cauruļvadu veidi:
- PP-R un PP-RCT - polipropilēna nejaušs kopolimērs, kas pastiprināts ar alumīnija, bazalta vai stiklplasta slāni. PP-RCT plastmasas modifikācijai ir raksturīga paaugstināta termiskā pretestība.
- PE-X - savstarpēji savienots A, B un C klases polietilēns. Produktiem jābūt ar skābekļa barjeru - plānu necaurlaidīga polimēra kārtu. Piemēram, Rehau caurulēs tiek izmantots kompleksais savienojums - etilēndinila glikols (EVOH).
- PE-RT - termiski stabilizēti polietilēna izstrādājumi ar skābekļa barjeru.
- PE-X / Al / PEX un PE-X / Al / PE ir piecu slāņu metāla-plastmasas cauruļvadi.
Atsauce. Saskaņā ar GOST 32415-2013 siltumtīklu uzstādīšanai ir piemēroti arī izstrādājumi, kas izgatavoti no polibutilēna PB, polivinilhlorīda PVC-C, polipropilēna bloku kopolimēra un homopolimēra (PP-B, PP-H).Šie materiāli sliktāko tehnisko parametru dēļ netiek plaši izmantoti privātmāju celtniecībā.
Īsi par to, kā savienot cauruļu polimērus mājas apkures montāžas procesā:
- elektroinstalācija no PP-R ir savienota ar polipropilēna veidgabaliem, lodējot (termiskā polifūzijas metināšana);
- šķērssaistīts un termiski stabilizēts polietilēns (PE-RT) tiek uzstādīts aksiāli 3 pakāpēs - uzliekot galu, nospriegojot armatūras stiprinājumu, iestatot bīdāmo uzmavu;
- metālplastmasa ir savienota 2 veidos - ar kompresiju vai presi.
Tagad mēs sniegsim īsu katra cauruļvada veida aprakstu, iepazīsimies ar prasību sarakstu un pārbaudīsim, kā produkti ir piemēroti dzīvojamo istabu grīdu ūdens sildīšanai.
Polipropilēns - materiāls radiatoru sildīšanai
Neskatoties uz daudzu amatnieku cenu pievilcību un apņemšanos izmantot PP-R, mēs nekavējoties atzīmējam, ka no polipropilēna caurulēm nav iespējams izgatavot siltu grīdu. Nav vērts pārbaudīt apstiprinājumu praksē - vienkārši uzmanīgi izpētiet materiāla tehniskos parametrus un izlasiet to māju īpašnieku pārskatus, kuri šādā veidā vēlējās ietaupīt naudu.
Kā cauruļvadi tiek izgatavoti no polipropilēna (sk. Diagrammu):
- iekšējais PP-R slānis, kas veido šosejas pārejas posmu;
- armējošā alumīnija folija, kas kavē termisko pagarinājumu un novērš skābekļa iespiešanos;
- 2 līmējošie slāņi, kas piestiprina alumīniju ar polimēru;
- ārējais aizsargājošais slānis PP-R ir balts vai pelēks (dažiem ražotājiem ir zaļa krāsa).
Svarīgs papildinājums. Tagad polipropilēna ražotāji perforētas folijas vietā caurules iekšpusē ievieto bazalta vai stikla šķiedras slāni.
Apskatīsim, kā PP-R caurules atbilst prasībām grīdas apsildes zariem:
- Siltumvadītspēja 0,24 W / (m • ° С) ir vissliktākā starp polimēru izstrādājumiem. Ja ņemam vērā sienas biezumu 3,4 mm pie Ø20 mm (pastiprināti PP-R cauruļvadi netiek ražoti ar diametru 16 mm), iegūstam siltuma pārneses pretestību R = 0,0034 / 0,24 = 0,014 m² • ° C / W. Pretestība ir pārāk augsta aktīvai siltuma pārnesei.
- Par iekšējo sienu gludumu pret polipropilēnu nav jautājumu - 0,01 mm nelīdzenums nerada paaugstinātu hidraulisko pretestību.
- Sildot līdz 50 grādiem, 100 metru PP-R caurule ar alumīnija slāni pievienos 150 mm garumu un 31 cm ar stikla šķiedru.Polipropilēna elastība ir ļoti zema, kā dēļ produkts monolīta iekšpusē būs pakļauts lielai slodzei. Materiāls var plaisāt, galvenokārt savienojumos.
- Izturība pret spiedienu un temperatūru nav šaubu. Kad dzesēšanas šķidrums tiek uzkarsēts līdz 70 ° C, PP-R līnija mierīgi izturēs darba galvu līdz 13 bar. Paceļot temperatūru līdz 95 ° C, spiediena slieksnis pazeminās līdz 9 bāriem.
- Polimērs ir izturīgs pret jebkādu ķīmisku iedarbību un praktiski neievada skābekli dzesēšanas šķidrumā. Galvenā problēma ir lielais savienojumu skaits, kas ietilpst zem klona, jo nav reāli saliekt polipropilēna sekciju.
Piezīme. PP-R produktu tehniskie parametri tiek pieņemti saskaņā ar Valtec zīmola dokumentāciju, kas publicēta uzņēmuma oficiālajā tīmekļa vietnē. Taisnīgai salīdzināšanai mēs arī ņēmām no šī ražotāja citu cauruļu polimēru cenas un raksturlielumus.
Izskaidrojiet dažus punktus. Sienu siltumizturības vērtība R = 0,014 m² • ° C / W vidējam lietotājam neko neteiks, ja netiks salīdzināta ar citu plastmasu veiktspēju. Šie aprēķini ir doti zemāk polietilēna un metāla-plastmasas cauruļu aprakstos.
Polipropilēna sistēmu sildīšanas problēma ir nespēja vizuāli pārbaudīt metināšanas savienojumu kvalitāti. Dažreiz locītavas skrien gadu pēc augsta spiediena pārbaudēm (gofrēšanas). Iedomājieties noplūdes sekas betona monolīta iekšpusē - meklējiet defektu, sabojājiet klonu un labojiet.
Atsevišķs jautājums ir ilgs satraukums ar uzstādīšanu, betonā būs daudz savienojumu.Apkures loku piemēri, ko savāc PP-R māju amatnieki, ir parādīti iepriekš fotoattēlā. Pat zemā caurules cena Ø20 - 51 ... 83 rubļi. (0,8 ... 1,25 cu) uz lineāro metru - nav pamats šādu cauruļu izmantošanai siltās grīdās.
Saistīta un karstumizturīga polietilēna parametri
Caurules no plastmasas PE-X ražo divās šķirnēs - 3 un 5 slāņu. Atšķirība slēpjas antidifūzijas barjeras novietojumā - pirmajā gadījumā necaurlaidīgais EVOH polimērs kalpo kā caurules ārējais apvalks, otrajā - tas tiek likts sienas iekšpusē un pielīmēts uz abām polietilēna pusēm. Ārējā krāsa - brūna, sudraba, sarkana.
Lietotāji bieži jautā sev, kuras polietilēna caurules labāk ņemt grīdas apsildīšanai - PE-X vai PE-RT, kā tās atšķiras. Mēs atbildam:
- PE-X plastmasas molekulārā režģis ir savstarpēji savienots 3 veidos, tātad trīs veidu polietilēns - A, B un C;
- no apkures uzstādīšanas un darbības viedokļa caurules no PE-X / A neatšķiras no PE-X tipa B un C;
- materiāls ar paaugstinātu karstumizturību PE-RT tiek izgatavots no parastā polietilēna, izmantojot lētāku tehnoloģiju - sarežģīta polimēra molekula tiek modificēta, izmantojot zarus;
- Izturības, stiprības un termiskās stabilitātes ziņā PE-RT ir zemāks par PE-X;
- PEX ir ievērojami dārgāks nekā PE-RT, apmēram 20–40%;
- PERT cauruļu sienām nav antidifūzijas barjeras, tāpēc dzesēšanas šķidrums ir piesātināts ar skābekli ar ātrumu vismaz 0,1 g / m³ dienā. (brīvā dabā);
- PE-RT materiāls ir termoplastisks, cauruļvadu var atkārtoti izkausēt un metināt, nezaudējot īpašības.
Atsauce. Valtec 16 x 2 mm šķērssaistītas polietilēna caurules izmaksas ir 51 rublis. uz metru (apmēram 0,8 cu). Tāda paša diametra izstrādājums, kas izgatavots no termostabilas plastmasas PE-RT, maksā 33 rubļus / 1 m P. (0,5 cu).
Pārejam pie mūsu prasību saraksta:
- Cauruļvadiem siltā ūdens grīdai “PEX” un “PERT” ir tāda pati siltuma vadītspēja - 0,38 W / (m • ° С). Mēs aprēķinām 2 mm biezu sienu siltumizturību: R = 0,002 / 0,38 ≈ 0,005 m² • ° C / W - gandrīz 3 reizes zemāka nekā SPR. Tas ir, polietilēna shēmas daudz labāk nodod siltumu uz klona.
- Ekvivalents virsmas raupjums - 0,007 mm - lielisks caurules gluduma rādītājs.
- Pēc PEX cauruļvada 100 metru brīvā sekcijas sasilšanas 50 ° C temperatūrā tiks pagarināts pat par 100 cm, taču, pateicoties elastībai un dažām montāžas metodēm, izplešanos betona plātnes iekšpusē klusi kompensē materiāls.
- PE-X materiāla maksimālā darba temperatūra ir 90 ° C, PE-RT ir 80 grādi, īslaicīgā pieļaujamā ir attiecīgi 95 un 90 ° C. Dzesēšanas šķidruma darba spiediens ir 6 ... 10 bāri, atkarībā no sildīšanas pakāpes. Parametri atbilst apkures ūdens kontūru prasībām.
Polietilēna sistēmu vājais punkts ir skābekļa caurlaidība. Aprīkots ar PEX barjeru, tas ļauj mazāk nekā 0,1 g / m³ dienā, bet PERT ļauj daudz vairāk. Bet, tā kā caurules ir monolītas ar cementa-smilšu javu, gaisa piekļuve ir ievērojami ierobežota, skābekļa iekļūšana tiek samazināta līdz minimumam.
Polietilēniem ir divējāds īpašums - molekulārā atmiņa, kuras dēļ cauruļvads liekas līdz sākotnējai līča formai. Īpašība sarežģī apkures cilpu piestiprināšanu pie grīdas izolācijas - ja caurule netiek pagriezta ap savu asi, gali sāks izspiesties uz augšu. Kā rīkoties ar aprakstīto parādību, skatieties mūsu eksperta video.
Molekulārās atmiņas pozitīvā ietekme ir spēja atgūties pēc pārtraukuma. Pietiek, lai iztaisnotu bojājuma vietu un sildītu to ar celtniecības matu žāvētāju - plastmasa uzņems iepriekšējo formu, nezaudējot elastību un izturību.
Mēs analizējam metāla īpašības
Faktiski šī piecu slāņu caurule ir PEX materiāla analogs, kur stingrs alumīnija rāmis ar biezumu 0,25 ... 0,4 mm (atkarībā no izstrādājuma diametra) darbojas kā EVOH antioksidanta polimērs. Iekšpusē iet caur nesošo cauruli, kas izgatavota no šķērssaistīta polietilēna, ārpusē - apvalks, kas izgatavots no tās pašas plastmasas.Būvniecības slāņi tiek piestiprināti ar īpašu līmi.
Atsauce. Metāla-polimēra cauruļu marķējums atbilst struktūrai - PEX-AL-PEX. Interesants punkts: zīmols Rehau piedāvā universālu RAUTITAN Stabi cauruļvadu līniju ar ārēju apvalku no parasta (nesaistīta) polietilēna.
Mēs analizēsim metālplastmasu pēc sākotnēji noteiktajiem kritērijiem:
- Piecslāņu struktūras siltumvadītspēja ir 0,45 W / (m • ° С), cauruļu ar 16 un 20 mm diametru sienas biezums ir 2 mm. Tāpēc siltuma pārneses pretestība R ir vienāda ar 0,002 / 0,45 = 0,004 m² • ° C / W.
- 100 metru sekcijas karsēšana par 50 ° C ir tikai 13 cm.
- Darba temperatūra pie 10 bar spiediena - līdz 95 grādiem, īslaicīga ārkārtas situācija - 130 ° C. Sienu skābekļa caurlaidība ir tuvu nullei.
- Valtec Ø16 x 2 caurules cena ir 60 rubļu. (0,9 cu), Ø20 x 2 - 97 rubļi. (1,45 cu) uz lineāro metru.
Lūdzu, ņemiet vērā: siltumvadītspēja, darba temperatūra un metāla-plastmasas konstrukciju pagarinājums ir labākās starp visām polimēru caurulēm. Materiāla gludums nav minēts, jo raupjuma vērtība ir identiska polietilēnam - 0,007 mm.
Svarīga atšķirība starp metāla plastmasu ir molekulārās atmiņas neesamība. Liekot, cietais alumīnija rāmis iegūst vajadzīgo formu, pārvarot polietilēna slāņu elastību. Norādītais īpašums ir lielisks palīgs uzstādīšanas laikā, galvenais ir saglabāt minimālo attiecīgi 6 un 8 cm lieces rādiusu caurulēm Ø16 un 20 mm.
Metāla caurules grīdas apsildei
Mūsdienu lauku māju siltumapgādes tīklos tiek izmantotas tērauda, nerūsējošās un vara caurules. Grīdas ūdens sistēmu uzstādīšanai tiek izmantoti 2 veidu metāla cauruļvadi:
- rūdīts varš ar ārējo diametru 15, 18 un 22 mm ar sienas biezumu 1 mm (pārdod 25 m garos laukumos);
- gofrēts nerūsējošais atkvēlināts ½ un ¾ collas (Ø15 ... 20 mm), lauru skaitītājs - no 10 līdz 50 m.
Atsauce uz vēsturi. Padomju laikos bērnudārzos siltās grīdas tika ierīkotas atbilstoši būvnormatīvu prasībām. Apkures loki tika metināti no ūdens cinkotām caurulēm, kas izgatavotas no melna tērauda.
Novērtēsim metāla cauruļu parametrus pēc kritērijiem:
- Vara un tērauda siltumvadītspēja ir tik liela (attiecīgi 389 un 45 W / m • ° С), ka nav jēgas veikt aprēķinus - saskaņā ar šo raksturlielumu metāls siksnā iespraus jebkuru plastmasu.
- Jaunu izstrādājumu ekvivalentais raupjums ir 0,01 mm. Darbības laikā pasliktinās sienu gludums, pakāpeniski palielinās hidrauliskā pretestība.
- Metālu lineārā izplešanās ir nenozīmīga salīdzinājumā ar polimēriem - 55 ... 85 mm uz 100 metriem siltumtrases temperatūras deltā 50 ° C. Materiāli ir pietiekami elastīgi, lai pagarinātu betona iekšpusē un nesadalītu grīdu.
- Varš Ø18 x 1,0 mm mierīgi uztur darba spiedienu līdz 67 bāriem maksimālajā 200 ° C temperatūrā. Gofrētā nerūsējošā tērauda parametri ir attiecīgi 15 bāri un 150 grādi. Norādītie rādītāji ar lielu rezervi aptver TP prasības.
- Tērauds un varš neļauj skābeklim iziet cauri, bet tie ir pakļauti lēnai korozijai. Vājās vietas - sekcijas, kas šķērso mājas elektroinstalācijas līnijas.
Elastīgas nerūsējošās caurules problēma ir gofrēta gofrēta struktūra, kas rada ievērojamu hidraulisko pretestību šķidruma plūsmai. 1 cm garumā ir vismaz 20 virsotnes, kuru augstums pārsniedz milimetru. Otrais brīdis: silēs sāks pulcēties nelielas smiltis, kas pārvietojas pa sistēmu kopā ar dzesēšanas šķidrumu.
Informācija par materiālu cenu. Vara caurule Ø18 x 1,0 maksā apmēram 500 rubļu. par metru (7,5 cu), nerūsējošais tērauds Ø20 mm (iekšējais - 15 mm) maksās 155 rubļus / 1 m (2,3 cu).
Neskatoties uz izcilo sniegumu, TP uzstādīšanai reti tiek izmantots varš. Cēloņi:
- materiāls ir vairākas reizes dārgāks nekā polimēri;
- caurules klāšanas sarežģītība - lai precīzi saliektu un izveidotu siltas grīdas cilpas, ir nepieciešama pieredze;
- cauruļvads baidās no saitēm, kuras var nostiprināt tikai ar profesionālu lodēšanu.
Attiecībā uz gofrēšanu: papildus hidraulikas problēmām pastāv arī neuzticības jautājums. Fakts ir tāds, ka materiāls tirgū parādījās salīdzinoši nesen un 10-20 gadu laikā to neizdevās izstrādāt grīdas sistēmās. Tas ir, nerūsējošā tērauda faktiskā izturība nav zināma.
Izvēlēties labāko variantu TP
Ja mēs rūpīgi izpētīsim katra veida cauruļvadu analīzi, mēs varam izdarīt provizorisku secinājumu: vara iegūst visos darbības rādītājos, bet ievērojami zaudē polimērus cenā. Nerūsējošā tērauda gofrēšana arī nebūs alternatīva polietilēnam - tā ir divreiz dārgāka un sliktāka hidraulikā.
Kādu cauruli vispirms izmantot siltā grīdā:
- Mūsu reitinga pirmais numurs ir PEX-AL-PEX, metāla izstrādājums, kas pierādīts daudzu gadu praksē. Materiāls ir salīdzinoši lēts, ērts DIY uzstādīšanai, izturīgs, labi pārnes siltumu un nedaudz pagarina no apkures.
- Šķērsšūts PE-X polietilēns - caurules profesionāļiem, kuri var izgatavot augstas kvalitātes TP kontūras. "PEX" pēc pārtraukuma ir viegli atjaunojams, bet sliktāk izvada siltumu un, paaugstinoties temperatūrai, ievērojami izplešas.
- Karstumizturīgs PE-RT polietilēns ir budžeta iespēja profesionālai uzstādīšanai. Galvenie trūkumi ir skābekļa caurlaidība un ievērojams kalpošanas laika samazinājums pārkaršanas gadījumā.
- Vara caurules ceturtā vieta ir saistīta ar augsto cenu, kas nav pieejama lielākajai daļai parasto māju īpašnieku. Ja šis faktors netiek ņemts vērā, varš būs ideāls variants grīdas apsildei.
- Gofrēts nerūsējošais tērauds ir piemērots īsām sekcijām, piemēram, savienojošām šļūtenēm un šļūtenēm. Gofrētu cauruļu ieklāšana zem klona nav ļoti labs risinājums.
- Mēs vispār neizmantojam polipropilēnu.
Komentārs. Salīdzinot dažādas cauruļvadu sistēmas, netika ņemtas vērā armatūras izmaksas, jo grīdas shēmas tiek montētas bez savienojumiem.
Ieteikums PE-X un PE-RT cauruļvadu pareizai uzstādīšanai un betonēšanai. Lai samazinātu apkures vītņu pagarinājumu, nepārsniedziet cauruļu skaitu vienā ķēdē - 100 m, ideālā gadījumā 80 m. Pirms šķīduma piepildīšanas piepildiet sistēmu ar ūdeni un uzpūtiet testa spiedienu (1,5 reizes lielāks nekā darba spiediens). TP uzstādīšanas tehnoloģija ir sīki aprakstīta atsevišķā rakstā.
Mēs pievienojam dažus argumentus par labu polietilēna vai metāla plastmasas izvēlei grīdas apsildīšanai. Pirmkārt, polimēri jau sen ir veiksmīgi izmantoti Eiropas valstīs. Otrkārt, pamatvielas ķīmiskais sastāvs tiek nepārtraukti uzlabots, un īpašības tiek uzlabotas. Treškārt, polimēru caurules ir ļoti izturīgas, standarta kalpošanas laiks ir 50 gadi.
Par apkures cauruļu diametru
Parasti ar ūdens apsildāmo grīdu pašnokārtošanu māju īpašniekiem rodas jautājums, kuru caurules diametru izvēlēties - 16 vai 20 mm. Mēs centīsimies atbildēt pieejamā valodā:
- vairumā gadījumu apkures vītnes tiek uzliktas ar caurulēm Ø16 mm (iekšējā pāreja - DN10);
- gariem kontūriem, kuru garums ir 100 ... 120 metri, jāizmanto 20 mm diametrs (DN15);
- lielāku cauruļvadu izmantošana ir pamatota telpās ar lielu platību ar augstiem griestiem, kuras silda tikai TP sistēma bez radiatoru palīdzības.
Labākais veids, kā izvēlēties pareizo diametru un vienlaikus uzzināt cauruļu patēriņu grīdas apsildei, ir aprēķins. Mēs aicinām jūs iepazīties ar aprēķina metodiku, kas publicēta kā detalizēta rokasgrāmata.