Стоит ли брать трубы из сшитого полиэтилена при монтаже отопления: обзор разновидностей + подводные камни

Качественный обогрев дома или квартиры — это залог комфорта и уюта проживания. А зависит это не в последнюю очередь от качества созданной системы отопления. Сегодня для этих целей производителями предлагаются множество различных материалов, значительно упрощающих монтажные работы и повышающих долговечность создаваемых систем.

Трубы из сшитого полиэтилена для отопления

Понятно, что ни одна из систем водяного отопления не может обходиться без довольно большого количества труб, и к их выбору следует подходить с максимальной ответственностью. Ушли в прошлое времена, когда стальные трубы ВГП были практически безальтернативным вариантом. Современный выбор богат. Например, трубы из сшитого полиэтилена для отопления — это относительно новый материал, имеющий немало преимуществ перед другими. Однако, и у него есть свои особенности, которые следует учитывать. Чтобы не совершать ошибок при рассмотрении вопроса о том, что собой представляют подходящие трубы для отопления какие лучше, в ходе выполнения монтажных работ и далее – уже при эксплуатации системы отопления, необходимо иметь представления об основных характеристиках и возможностях этого материала.

Что такое сшитый полиэтилен

Сшитым называется полиэтилен, структура которого модифицирована на молекулярном уровне. Это улучшает технические и эксплуатационные свойства. В процессе сшивки звенья молекул связываются воедино и образуют ячеистую трехмерную сетку.

Сферы применения

Материал применяется при обустройстве:

• питьевых водопроводов;
• разводок систем отопления и горячего водоснабжения;
• трубопроводов для транспортировки газообразных сред;
• систем теплого пола;
• канализационных коммуникаций;
• трубопроводов для подачи технической воды и сжатого воздуха;
• линий для подачи разнообразных химических составов.

Технические характеристики и свойства

Полиэтилен после сшивки не уступает по прочности многим металлическим сплавам и превосходит их по стойкости к различным разрушительным воздействиям.

Кроме того, сшитый полиэтилен характеризуется:

1. Высокой плотностью — 940 кг/м³.
2. Диапазоном рабочих температур — от 0 до +95 °С.
3. Более высокой температурой плавления — от +200 ºС.
4. Способностью сохранять ударопрочность и трещиностойкость при температурах до -50 ºС.
5. Теплопроводностью — 0,38 Вт/мк.
6. Началом горения при температуре — от +400 ºС. При горении сшитый полиэтилен для отопления не выделяет токсических веществ, а разлагается на углекислый газ и воду.
7. Очень высоким уровнем гибкости.
8. Растяжением на разрыв — от 350 до 800 %.

Срок службы

Срок службы сшитого полиэтилена зависит от условий эксплуатации:

1. В системах горячего водоснабжения при температурах до 70 ºС — 50 лет.
2. В конструкциях напольного отопления и низкотемпературных системах отопления через отопительные приборы — 25 лет.
3. В высокотемпературных системах отопления от отопительных приборов — 10 лет.

Условия эксплуатации

Сшитый ПЭ предназначен для эксплуатации в системах с рабочим давлением до 20 атмосфер при максимальной температуре 95 ºС с допустимым кратковременным повышением до 110 ºС.

Трубопроводы из сшитого полиэтилена должны быть защищены от прямого попадания солнечных лучей защитными кожухами при наружной прокладке или замоноличены в конструктивные элементы здания.

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.

Особенности производства

Гранулы полиэтилена загружаются в экструдер, где нагреваются до расплавленного состояния и гомогенизируются. Затем расплавленная масса продавливается через круглое отверстие, формируясь в заготовку трубчатой формы. Первичное охлаждение заготовки происходит при проходе через вакуумную камеру, после чего формируется наружный диаметр изделия. Затем она охлаждается воздушно-капельным путем или в водяной ванне. Охлажденная заготовка маркируется и разрезается на отрезки стандартной длины или сматывается в бухты.

Конструкция сшитой трубы

В большинстве случаев сшитые трубы обладают сложной конструкцией. Для увеличения показателей прочности трубопровода, снижения способности расширяться их покрывают армированным слоем, это:

1. Фольга из алюминия.
2. Перфорированный алюминий.;
3. Полипропилен.
4. Лист из алюминия.

Армированный слой (например, полипропилен) нивелирует перепады давления при применении изделия для отопления. Предусмотрено армирование на верхней стороне, на разной глубине изделия. При сшивке труб убирают слой армирования на 10 мм. Изделия, применяемые для обогреваемых полов, почти не армируют. Их называют «чистыми».

Помимо армирования, производитель все детали сшитого полиэтилена покрывает слоем, который имеет название «диффузный барьер». Это связано с тем, что молекулы кислорода способны проникать внутрь сшитого полиэтилена и медленно его разрушать. Поэтому кислородный защитный барьер обязателен – его делают снаружи или внутри.

Метод сшивки труб

Сшивка полиэтилена для изготовления труб осуществляется несколькими методами:

1. Пероксидным способом. В процессе нагревания полимерных гранул в состав вводится пероксид водорода. Уровень сшивки материала доходит до 85 %. Полученные изделия имеют маркировку РЕ-Ха.
2. Силановым методом. Материал обрабатывается химическим раствором, содержащим катализаторы и органический силанид. Процент сшитых молекул составляет 70 %. Маркируются такие трубы аббревиатурой РЕ-Хb.
3. По технологии электронно-лучевого облучения. Для образования боковых связей между молекулами кристаллической решетки полиэтилена готовые изделия подвергаются радиационному облучению. Трубы такого типа имеют название РЕ-Хс.

Технические характеристики данных материалов

Эти изделия имеют большой ряд положительных характеристик:

1. Высокий показатель усталостной прочности. Он сохраняется даже при рабочей температуре 95С;
2. Возможность сохранять стабильную форму;
3. Полиэтиленовая труба стойкая к образованию трещин;
4. Отличная переносимость ударов, и прочность в надрезанных местах. Эти характеристики сохраняются даже при очень низкой температуре -50 градусов.
5. В полиэтиленовых трубах прочность превосходно сочетается с гибкостью;
6. Отличные показатели износостойкости к истиранию;
7. Хорошие характеристики усадки;
8. Устойчивость к влиянию химических веществ;
9. Устойчивость к коррозии;
10. Не содержит галогенов и тяжелых металлов.

Преимущества и недостатки

В отличие от обычных пластиковых труб у изделий из сшитого полиэтилена отсутствует термопластичность. Они способны выдерживать высокие температуры без потери формы. Это свойство позволяет использовать сшитый полиэтилен для устройства систем ГВС, отопления и теплого пола.

Кроме того, сшитый полиэтилен обладает массой других положительных качеств:

1. Абсолютной стойкостью к коррозии.
2. Высокой прочностью.
3. Небольшим весом.
4. Звукоизоляционными свойствами.
5. Стойкостью к барическим нагрузкам и температурным перепадам.
6. Высокой эластичностью, благодаря которой трубы из сшитого полиэтилена при замерзании не растрескиваются. После оттаивания воды они восстанавливают свою форму.
7. Высокой технологичностью.
8. Высокой износостойкостью, особенно к истиранию.
9. Токсикологической безопасностью.
10. Наличием эффекта обратной усадки, или «памяти формы», когда изделие после изменения конфигурации может быстро восстановить первоначальный вид.
11. Стойкостью к образованию известкового и оксидного налета на внутренних поверхностях труб. При длительной эксплуатации система отопления из сшитого полиэтилена полностью сохранит пропускную способность.
12. Долговечностью.

Несмотря на такое большое количество преимуществ, у сшитого полиэтилена существуют и недостатки:

1. Чрезмерная реакция на ультрафиолетовое излучение.
2. Из-за высокой пластичности трубопроводы отопления из сшитого полиэтилена могут со временем провиснуть.
3. Вероятность диффузии кислорода в теплоноситель, из-за чего могут быстро корродировать детали отопительных приборов.

Советы по эксплуатации

При запуске в эксплуатацию изделий на основе СП их пропускная способность заметно увеличивается. Это объясняется особенностью применяемого материала, имеющего свойство постепенно расширяться. По достижении предельного срока эксплуатации диаметр таких труб увеличивается примерно на 3%.

Еще одним фактором, влияющим на увеличение объемов прокачки жидкости, является изменение структуры трубного материала, после чего поверхность приобретает дополнительную пластичность. Это способствует снижению сопротивления движению водного носителя и ускорению его перемещения. Учет этих факторов при эксплуатации труб позволит избежать неприятностей в виде появления протечек в местах соединений.

Что лучше для теплого пола — сшитый полиэтилен или металлопластик

Сшитый полиэтилен как материал для устройства теплого пола значительно превосходит аналоги по своим характеристикам. По сравнению с металлопластиком и полипропиленом он выдерживает большую рабочую температуру и больший срок службы.

Сшитый полиэтилен обладает памятью формы, что несомненный плюс при устройстве напольного отопления: большое количество изгибов в контуре может привести к залому металлопластика. В этом случае придется вырезать деформированный участок и соединять трубы с помощью фитингов, что крайне нежелательно в условиях стяжки. Спровоцировать течь может и расслоение металлопластика, возникающее при нагревании из-за разного коэффициента линейного расширения его слоев.

О диаметре греющих трубопроводов

Обычно при самостоятельном обустройстве водяных теплых полов у домовладельцев возникает вопрос, какой диаметр труб выбрать — 16 или 20 мм. Постараемся ответить на доступном языке:

• в подавляющем большинстве случаев греющие нити прокладываются трубами Ø16 мм (внутренний проход – Ду10);
• диаметр 20 мм (Ду15) нужно использовать на длинных контурах, чья протяженность составляет 100…120 метров;
• применение магистралей большего размера оправдано в помещениях значительной площади с высокими потолками, обогреваемых только системой ТП без помощи радиаторов.

Лучший способ правильно подобрать диаметр, а заодно узнать расход труб на теплые полы – произвести расчет. Приглашаем вас ознакомиться с методикой вычислений, опубликованной в виде подробного руководства.

Советы, как выбирать

При покупке труб из сшитого полиэтилена для отопления следует обратить внимание на:

1. Метод сшивки. Для систем отопления больше подходят изделия РЕ-Ха, сшитые пероксидным способом. Они имеют самую большую степень сшивки, более прочные и менее термопластичные.
2. Наличие антидиффузной защиты.
3. Наличие защиты от ультрафиолета.
4. Соответствие диаметра и толщины стенки проектным данным.

Популярные производители

Наиболее высоким спросом пользуется продукция из сшитого полиэтилена следующих компаний:

Rehau (Рехау)

Концерн Рехау — мировой лидер в производстве полипропиленовых, металлопластиковых и РЕХ труб. Для сшивки ПЭ компания применяет пероксидный метод, для кислородозащитного слоя — этиленвинилалкоголь (ЭВАЛ). Ассортимент представлен следующими моделями:

• Rehau Rautitan Flex. Изделия универсального применения. Могут использоваться в системах отопления любого типа и водоснабжения. Имеют серый цвет, выпускаются в заводской изоляции и без нее.
• Rehau rautitan HIS. Предназначены для сооружения линий подачи холодной и горячей воды, белого цвета.
• Rehau Rautitan Pink. Сшиты радиационным методом, окрашены в розовый цвет. Область применения — устройство напольного отопления.
• Rehau Rautherm S. Оснащены кислородным барьером, применяются для систем отопления, в основном для теплого пола. Цвет — красный.
• Rehau Raubasic Natur. Предназначен для эксплуатации в коммуникациях с малым рабочим давлением, кислородозащитный слой отсутствует. Цвет белый.
• Rehau Raubasic Eval. Оснащены антидиффузной защитой, применяются для изготовления трубопроводов водоснабжения и отопления с низким уровнем давления.

Uponor (Упонор)

Финская компания Упонор выпускает высокотехнологичные трубы для водоснабжения, напольного и радиаторного отопления, ПЭ сшит при помощи пероксида водорода (РЕ-Ха). Они дают возможность транспортировать горячую воду с температурой до +95 °С и давлением до 10 бар.

Valtec (Италия)

В качестве основы компания использует полиэтилен низкого давления (ПНД) высокой плотности. Сшивка осуществляется силановым методом. Изделия Valtec выдерживают постоянный нагрев до 80 ºС, но не обладают памятью формы, поэтому они предпочтительней для скрытой прокладки.

БИР ПЕКС (Бирпекс)

Сшитый полиэтилен российского производства. Изготавливается из английского сырья в соответствии с сортаментом, обладает хорошим качеством, дешевле аналогов европейских брендов.

Примерная цена

Стоимость изделий из сшитого полиэтилена формируется компанией-изготовителем в зависимости от диаметра, характеристик и особенностей производства. На ее увеличение может повлиять и известность бренда. Приведу примерные цены на несколько самых распространенных моделей разных производителей.

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.

Пошаговый монтаж теплого пола

Технология напольного отопления заключается в создании многослойной конструкции, каждый слой которой укладывается в строгой последовательности. Толщина этой конструкции зависит от типа утеплителя и раствора, а также наличия армирования.

Подготовительные работы перед сооружением

До начала монтажа системы отопления из сшитого полиэтилена необходимо выполнить следующие подготовительные работы:

• подготовить инструменты;
• удалить старое напольное покрытие и стяжку;
• очистить поверхность перекрытия от пыли и грязи;
• определиться с диаметром труб, соединительных деталей;
• купить сопутствующие материалы и оборудование.

Кроме самих труб из сшитого полиэтилена, конструкция напольного отопления состоит еще из нескольких обязательных элементов:

• водонагревателя для подогрева теплоносителя;
• расширительного бачка;
• специальной помпы или насоса, обеспечивающего принудительную циркуляцию теплоносителя;
• распределительного коллекторного узла;
• комплекта регулирующей, запорной и соединительной арматуры, например шаровых кранов, фитингов и т.п.;
• утеплительного материала;
• армирующей сетки;
• крепежных элементов для фиксации плит утеплителя и трубопроводов отопления из сшитого полиэтилена;
• демпферной ленты;
• цементно-песчаного раствора или бетонной смеси.

Выбор и создание схемы укладки труб

Контуры теплого пола можно укладывать по нескольким схемам:

1. Спиралью со смещением в центр. Это самый распространенный способ укладки сшитого полиэтилена, обеспечивающий равномерное распределение тепловой энергии: в спиральной схеме подающие участки чередуются с участками обратного направления. Укладка труб из сшитого полиэтилена начинается по периметру комнаты и заканчивается в центре пола. Прогрев пола у наружных стен получается более интенсивный, что позволяет устанавливать котел меньшей мощности, не снижая степень отдачи теплоносителя.
2. Змейкой. Укладка змейкой выполняется от одной стены к противоположной в несколько поворотов. Усиленный нагрев пола обеспечивается в начале ее пути, по мере удаления вода охлаждается и греет поверхность с меньшей интенсивностью.
3. Сдвоенной спиралью. Контур отопления при таком варианте разделяется на две спирали. Первая прилегает к наружной стене. Через нее проходит теплоноситель и попадает во вторую — основную спираль.

При выборе варианта монтажной схемы для напольного отопления нужно учитывать размеры комнат. Для небольших помещений, например, санузла или коридора, можно использовать укладку змейкой. Контур из сшитого полиэтилена в виде двойной спирали удобен для отопления больших площадей или при необходимости обогрева определенных зон в помещении с разной интенсивностью, например перед входной дверью.

Расчет количества труб

Существует ряд правил, которые помогут выполнить расчет будущего контура напольного отопления:

1. Трубопровод из сшитого полиэтилена сечением 16 мм должен быть протяженностью не более 100 м. Длина контура из труб сечением 20 мм не должна превышать 120 м. При увеличении этих показателей давление в системе будет слишком низким.
2. Если система из сшитого полиэтилена имеет несколько контуров, то они должны быть равными по длине или разниться минимально.
3. При достаточной изоляции участки трубопровода отопления должны располагаться с шагом в 15 см. В северных регионах, где зимой столбик термометра может опускаться ниже -20 ºС, шаг нужно сократить до 10 см.

В среднем расход труб из сшитого полиэтилена на 1 м² с шагом 15 см должен составлять 6,7 метра, с шагом в 10 см — около 10 метров. Для более точного определения длины контура нужно площадь помещения поделить на величину шага прокладки. Полученное значение следует увеличить на размер загибов и длину расстояния до узла коллектора.

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.

Подготовка основания под трубы

Очищенную от старого покрытия поверхность перекрытия нужно выровнять песчаной смесью с последующим уплотнением или самонивелирующимся составом таким образом, чтобы размер перепадов составлял не более 5°. Для проверки ровности можно воспользоваться строительным уровнем.

Следующий этап — укладка гидроизоляционного слоя из полиэтиленовой или фольгированной пленки. Полотна гидроизоляционного материала укладывают внахлест, края и стыки крепят армирующей лентой. Поверху монтируют слой теплоизоляции. Он перенаправит вверх тепловой поток и исключит его потери через перекрытие. В качестве утеплителя можно использовать:

• экструдированный пенополистирол;
• пенопласт;
• пробковые подложки;
• базальтовую минвату.

Плиты экструдированного пенополистирола абсолютно паронепроницаемы, обладают высокой прочностью, способны выдерживать значительные механические нагрузки. При устройстве напольного отопления их можно просто соединить между собой шпунтованными торцами и заполнить зазоры кусочками утеплителя и специальным клеем.

Минвата и пенопласт менее устойчивы к деформациям под действием механических нагрузок, поэтому их следует укладывать между деревянными или металлическими рейками.

Для гигроскопичных пробковых материалов и минеральной ваты требуется дополнительная прослойка, которая обеспечит им паро- и гидроизоляцию. В этом случае на утеплитель кладут внахлест полотна пароизоляционной мембраны, герметизируя края, стыки скотчем, и крепят армирующую сетку скобами-упорами с шагом 50 см друг от друга по всей площади пола. Она усилит жесткость конструкции.

Далее по периметру комнаты прокладывают демпферную ленту, компенсирующую тепловое расширение бетонной стяжки при работающем отоплении. Высота ленты должна перекрывать толщину слоя утеплителя, шлангов из сшитого полиэтилена и армированной стяжки.

Сравнение PEX с трубами из других материалов

Почему же большинство людей покупают трубы для теплого полна на основе сшитого полиэтилена? Вот чем уступают другие материалы перед ними:

1. Медные трубы очень хороший вариант, если бы не их стоимость. Она превышает в несколько раз все другие материалы.
2. Сталь нуждается в хорошей антикоррозийной защите, ее сложно гнуть, внутри на ней быстрее образуются осадки и засоры.
3. Металлопластик — это такой же полиэтилен, который не прошел процедуру сшивки. Но зато имеет алюминиевую прослойку. Тоже недорогая труба. Но способность выдерживать повышенную температуру и давление хуже. Поэтому вероятность, что ее прорвет, больше. А вскрывать бетонный пол для ремонта — это то еще «удовольствие».
4. Термостойкий полиэтилен PERT имеет способность выдерживать повышенные температуры, но достаточно ограниченное время. Постоянная циркуляция горячей жидкости будет сводить его срок эксплуатации до минимума.
5. Полипропилен дешевле Pex, но и уступает в гибкости и теплоотдаче. А когда нагреваются, прочность их уменьшается, поэтому при монтаже требуется усиленное армирование.

Помимо всего прочего, трубы PEX могут выдержать даже промерзание содержимого. Будет только небольшая деформация материала, но при возврате комфортной температуры применяют исходную форму.

Монтаж полиэтиленовых труб

После подготовки основания нужно:

• смонтировать отопительный котел и коллектор;
• подключить оборудование к водопроводу.

После этого можно укладывать сшитый полиэтилен по выбранной схеме. Для удобства разметку контура конструкции можно нанести прямо на утеплитель.

Далее один конец шланга из сшитого полиэтилена присоединяют к выходному патрубку коллектора, раскладывают контурные линии и закрепляют их на сетке стягивающими хомутами через 30–50 см на прямых участках, с шагом 10–20 см — в местах изгиба. После укладки контура другой конец изделия подключается к коллектору с помощью фитинга.

Работая со сшитым полиэтиленом, нужно:

1. Избегать резких заломов материала в местах поворотов трубопровода.
2. Выполнять укладку при температурах не ниже +18 ºС. Полиэтиленовые изделия следует занести с холода в помещение, подождать, пока они нагреются до комнатной температуры, и только после этого монтировать.
3. Следить за ровностью укладки, не допускать перекручивания и лишнего напряжения шланга.
4. Стараться при монтаже не наступать на трубные материалы из сшитого полиэтилена, не класть на них инструмент и тяжелые вещи.
5. Усилить теплоизоляцией полиэтиленовые подводки для подключения к коллекторному узлу, так как они не находятся в стяжке.

Собранную систему отопления нужно протестировать до того, как она будет закрыта стяжкой, залив в нее теплоноситель на 6–10 часов. Если в течение этого времени она полностью заполнилась теплоносителем, осталась герметичной, то можно заливать стяжку.

Проверка герметичности

После окончания работ необходимо проверить соединения на прочность. Предполагается, что в систему подается вода под давлением, превышающим рабочее в полтора раза. Тестирование проводится минимум полчаса, за это время не должно быть зафиксировано ни протеканий, ни снижения давления.

Возможно проведение теста с использованием инертных газов и сжатого воздуха. Такая опрессовка проводится на неотапливаемых объектах, в системах, которые по факту не заполняются питьевой водой, в трубопроводах, где не предусмотрен слив воды. Такой метод можно считать в большей мере промышленным.

У каждого способа монтажа есть свои сторонники, однако профилактический осмотр необходим при любом из них. Рекомендуемый срок и периодичность осмотров — не реже одного раза в год. Некоторые эксперты советуют делать это как можно чаще, особенно в случаях, когда есть подозрения в нарушении герметичности.

Правила устройства стяжки

Стяжку можно выполнить из готового цементно-песчаного раствора марки 400 с пластификаторами или самостоятельно приготовленной смеси из цемента и песка. Ее толщина не менее чем на 3 см должна быть выше уложенного сшитого полиэтилена. Дополнительную прочность стяжке придают с помощью металлической или пластиковой сетки с размерами ячейки 10×10 см. Она должна не просто лежать поверх трубной разводки из сшитого полиэтилена, а находиться внутри слоя раствора.

Если площадь комнаты более 33 м² или имеет сложную конфигурацию, то стяжка должна выполняться с температурными швами, разбивающими пол на прямоугольники меньшего размера. Они позволят избежать растрескивания стяжки во время нагревания.

Основные правила, которые нужно соблюдать при устройстве стяжки:

1. Работы можно выполнять только при плюсовых температурах, даже если в состав для повышения морозостойкости введены специальные присадки.
2. Во время заливки раствора и до его полного высыхания (через 20–25 дней) давление в трубах должно быть около 1,5–2 атмосфер, а температура теплоносителя не выше 25 ºС.
3. Стяжка заливается после штукатурки стен.
4. Для выставления уровня будущего пола нужно использовать специальные металлические маячки.

Финишная отделка поверх стяжки напольного отопления может выполняться из любого материала.

Способы изготовления и различия материала

Сырьевой материал, который используют для труб сшитого полиэтилена, различается по способу изготовления на:

• Полиэтилен высокого давления. Химически нейтральный, может выдержать высокое давление. Изделия из ПЭ применяют как обсадку для скважины при прокладке трубопровода, для создания технологического проема в монолитных конструкциях, и при укладке электромагистрали.
• Полиэтилен низкого давления. Он лучше противостоит механическому влиянию. Часто применяют в водопроводах и газопроводах. Также для подачи питьевой и холодной воды до 40 градусов. Так же может использоваться для транспортировки жидких и газообразных веществ, отличающихся инертностью к полиэтилену. А для электрической сети эти трубы применяются в качестве короба.

Ввод системы в эксплуатацию

Начинать эксплуатировать систему отопления на полную мощность можно только после окончательного затвердевания стяжки.

Напольное отопление из сшитого полиэтилена вводится в эксплуатацию в такой последовательности:

1. Подключение к коллектору подающей линии и обратки.
2. Открытие всех контуров одновременно с помощью кранов на коллекторном узле.
3. Открытие клапанов – отводчиков воздуха.
4. Запуск циркуляционного насоса.
5. Выставление нужной температуры.
6. Подъем давления в системе до рабочего значения.
7. Выключение из работы всех контуров, кроме самого длинного.
8. Фиксация данных на расходомере и балансировочных приборах.
9. Подключение следующего по длине контура отопления и регулировка уровня давления по данным работы первого контура.
10. Подключение и балансировка следующих контуров.

Насколько грамотно вы собрали систему отопления, будет ясно через 2–3 месяца постоянной эксплуатации.

Сферы применения

Технические показатели труб в различных условиях эксплуатации
Универсальные свойства СП, включая устойчивость к разрушающим воздействиям и температурам, определяют области, где этот материал чаще всего применяется. Например, труба Упонор для отопления бытовых помещений подходит идеально. Вместе с тем она зачастую используется в следующих целях:

• производство напорных труб холодного и горячего водоснабжения;
• использование в качестве элементов промышленных отопительных конструкций;
• применение в системах снабжения потребителей питьевой водой.

Высококачественную трубу для отопления Uponor, получаемую методом сшивки, допускается применять при обустройстве теплых половых конструкций, а также в системах кондиционирования бытовых и служебных помещений.

Российские трубы Бир Пекс

– это российский производитель, который освоил технологию изготовления пекс трубы для отопления. Собственные производственные линии позволяют своевременно реагировать на изменения рынка. Материал – PE-Xb. Особенность продукции – увеличенная толщина стенки.

Модели:

• Премиум. Соответствуют 6 классу эксплуатационных характеристик. Для открытого монтажа можно использовать Премиум УФ-стоп.
• Стандарт. Хороший вариант для организации автономного отопления. Пятый класс эксплуатационных характеристик. Максимальная температура воды в системе – +95°С.

Компания предлагает оригинальные компрессионные и напрессовочные фитинги Eagle.

Обзор видов

Сшивка полиэтилена стала необходимой из-за его особенностей, напрямую связанных с высоким уровнем тепловых деформаций. Новый материал получил принципиально иную структуру, обеспечив более высокую прочность и надёжность изготавливаемым из него изделиям. Прошитый полиэтилен имеет дополнительные молекулярные связи, обладает эффектом памяти. После незначительной тепловой деформации он восстанавливает прежние характеристики.

Серьёзной проблемой долгое время являлась и кислородопроницаемость сшитого полиэтилена. При попадании этого газообразного вещества в теплоноситель, в трубах образуются стойкие коррозионные соединения, что очень опасно при использовании металлических фитингов или других элементов из чёрных металлов, которыми соединяется система при монтаже. Современные материалы лишены и этого недостатка, поскольку содержат внутренний кислородонепроницаемый слой из алюминиевой фольги или EVON.

При изготовлении сшитого полиэтилена может применяться до 15 разных способов, влияющих на конечный результат. Основное различие в них заключается в способе воздействия на материал. Он влияет на степень сшивания и некоторые другие характеристики. Наиболее часто используются всего 3 технологии.

Физическая или основанная на воздействии на молекулярную структуру полиэтилена радиационным облучением. Степень сшивания достигает 70%, что выше среднего уровня, но значительное влияние здесь оказывает толщина стенок полимера. Такие изделия маркируют как PEX-C. Их основное отличие — неравномерность соединения. Технология производства не применяется в странах ЕС.