Ремонт труб, которые находятся под цементным раствором или замурованы в конструкциях, представляет собой непростую задачу. Это делает вопрос выбора подходящей трубы для систем напольного отопления особенно актуальным. Поскольку выбор труб для этой цели разнообразен, важно понимать основные критерии, на которые следует ориентироваться при их выборе.
Какую трубу использовать для теплого пола – медную, полиэтиленовую или металлопластиковую
В ходе установки контуров для напольного отопления обычно применяются два типа труб: металлопластиковые и соединенные между собой полиэтиленовые трубы. Причина, по которой часто используются именно эти материалы, не всегда понятна владельцам домов, ведь существует гораздо более широкий ассортимент. К ним относятся также полипропилен (PP-R), медные трубы, черная сталь и гофрированная нержавеющая сталь. Наша цель — рассмотреть каждый из этих материалов, чтобы ваши знания о них были полными.
Критерии оценки трубных материалов
Чтобы выбрать подходящую трубу для напольного отопления, важно иметь четкое представление о условиях, в которых она будет эксплуатироваться. Греющий кабель не только передает тепло из теплоносителя к бетону, но также должен справляться с механическими нагрузками, возникающими под воздействием давления воды и своим собственным расширением из-за температурных изменений.
На поверхность трубы воздействует давление с обеих сторон — как от горячей воды, так и от самого цементного раствора, который, в свою очередь, создает добавленные нагрузки.
Поэтому к материалам для труб предъявляются определенные строгие требования:
- При напольном отоплении, или как его еще называют «теплый пол», речь идет о низкотемпературной системе, где температура нагреваемой воды достигает лишь 55°C, а средняя рабочая температура составляет примерно 40/30°C. Соответственно, стены трубы должны быть достаточно теплопроводными, чтобы обеспечить быструю передачу тепла от теплоносителя к бетонной плите.
- Длина трубных петель может достигать 100-120 метров в зависимости от того, какой диаметр трубы был избран. Увеличение длины трубы приводит к возрастанию гидравлического сопротивления. Это усугубляется шероховатостью внутренней поверхности, поэтому чем более гладкие стенки труб, тем проще насосам прокачивать воду по системе.
- При повышении температуры трубы напольного отопления удлиняются. Если в растворе для укладки труб нет пространства для расширения, то должно быть выполнено одно из двух требований: либо материал должен обладать низким коэффициентом теплового расширения, либо его эластичность и прочность должны быть достаточными, чтобы трубопровод мог находиться в ограниченном пространстве без повреждений.
- В аварийных ситуациях, таких как переполнение отопительного контура горячей водой с температурой 70-90°C, из-за неисправности регулирующего клапана в коллекторном узле, материал трубы должен выдерживать такие температурные колебания без ущерба для своей прочности и функциональности.
- Также важно учитывать коррозионную стойкость, защиту от кислорода, простоту монтажа и отсутствие швов в монолите, так как каждая такая точка может стать слабым местом системы.
ПРИМЕЧАНИЯ. В водяных контурах гипсокартона, установленных в деревянных домах, требования менее строги. В данном случае трубы могут устанавливаться без цементного раствора, что обеспечивает достаточно места для теплового расширения. Таким образом, пункт 3 теряет свою значимость.
Как установить ТП на деревянных потолках
Важно отметить, что стоимость всех компонентов системы отопления (труб, фитингов и распределительных коллекторов) также оказывает влияние на выбор материала. Теперь давайте сравним различные стеклянные материалы и их стоимость в соответствии с вышеперечисленными критериями.
Современные системы отопления в дачных домах предполагают использование стальных, нержавеющих и медных труб. Для монтажа систем напольного отопления применяются следующие два типа металлических труб:
- отожженная медь с наружным диаметром 15, 18 и 22 мм и толщиной стенки 1 мм (продается в рулонах по 25 м); и
- гофрированная нержавеющая сталь диаметром ½ и ¾» (Ø15… 20 мм), размеры рулонов варьируются от 10 до 50 м.
Хронология. В советское время полы с подогревом монтировались в детских садах строго в соответствии со строительными нормами и правилами. Конструкции отопительных контуров тогда чаще всего выполнялись из черных оцинкованных труб, предназначенных для водопровода и газа.
Медные трубопроводы поставляются в виде прямых отрезков и в бухтах. Давайте подробнее оценим характеристики металлических труб в соответствии с повышенными требованиями:
- Теплопроводность меди и стали впечатляющая (389 и 45 Вт/м-С, соответственно), поэтому нет необходимости проводить расчеты по этому критерию — и по этому показателю металл вне конкуренции по сравнению с пластиком.
- Эквивалентная шероховатость нового металлического продукта составляет 0,01 мм, но в процессе эксплуатации эта гладкость может снижаться, что в свою очередь увеличивает гидравлическое сопротивление.
- Линейное расширение металла невелико по сравнению с полимерными материалами. При температурной разнице в 50°C оно составляет всего 55-85 мм на 100 метров трубопровода. Таким образом, металл достаточно эластичен, чтобы не деформироваться в бетоне и не приводить к разрушению цементного раствора.
- Медная труба с диаметром Ø18×1,0 мм выдерживает рабочее давление до 67 бар и температуру до 200°C. Гофрированная нержавеющая сталь рассчитана на давление 15 бар и температуру 150°C соответственно. Эти характеристики в первую очередь соответствуют потребностям систем отопления и охлаждения.
- Как сталь, так и медь абсолютно непроницаемы для кислорода, хотя коррозия в них все-таки возможна, но очень медленная. Слабыми местами могут быть участки взаимодействия с проводами в доме.
К сожалению, у гофрированных труб из нержавеющей стали есть свои недостатки. Гофрированная структура создает значительное гидравлическое сопротивление потоку жидкости, поскольку на каждый 1 см диаметра приходится не меньше 20 изгибов. Кроме того, в гофрах может скапливаться мелкий песок, который затем перемещается по системе вместе с охлаждающей жидкостью.
Информация о ценах на материалы. Медная труба Ø18х1,0 стоит примерно 500 рублей (7,5 у.е.) за метр, тогда как нержавеющая сталь Ø20 мм (внутренний диаметр – 15 мм) стоит 155 рублей за метр (2,3 у.е.).
Несмотря на свои выдающиеся характеристики, медь довольно редко используется для установки систем напольного отопления. На это есть несколько причин:
- Медные трубы на порядок дороже полимерных альтернатив, что делает их малодоступными для многих хозяев.
- Монтаж медных труб требует высокой квалификации, так как необходимо точно сгибать и формировать петли, что добавляет сложности.
- Медные трубы не выдерживают сильных перегибов, и их установка требует применения специализированных сварочных техник.
Что касается гофрированных труб, помимо проблем, связанных с свободным потоком жидкости, также существует проблема надежности: этот вид трубопроводов относительно недавно был представлен на рынке, и их долговечность в условиях систем, подобных отоплению, пока является вопросом открытым.
Значение предназначения – для вентиляции и отопления необходимо использовать только трубы, в инструкциях по эксплуатации которых четко указано, что они могут применяться для таких целей. Продукция, предназначенная исключительно для водопровода, даже для горячей воды, категорически не подходит.
Содержание
Полы с подогревом (WUF) чаще всего укладываются в цементный раствор. В некоторых системах используются наливные полы или настил из фибролитовых плит вместо цементно-песчаных смесей. Однако в большинстве случаев предпочтение отдается укладке в мокром бетоне. Трубы, обрабатываемые цементным раствором, обеспечивают лучшую защиту от механических повреждений по сравнению с трубами, покрытыми, к примеру, слоем ДВП или ГВЛ.
Строительство полов с применением водяных систем
Трубы для водяного отопления должны обладать следующими характеристиками:
- Высокой теплопроводностью;
- Низким гидравлическим сопротивлением;
- Низким коэффициентом теплового расширения;
- Высокой коррозионной стойкостью;
- Отличной гибкостью для удобства установки в спиральные или намоточные устройства.
Водяные полы относятся к низкотемпературным системам отопления, где температура теплоносителя редко превышает +50°C, а обычно держится в рамках +30-40°C. Операция требует, чтобы тепло от теплоносителя передавалось бетону как можно быстрее. Если теплопроводность труб низкая, эффективность системы отопления значительно снижается.
Коэффициент гидравлического сопротивления является также важным аспектом. Длина труб в контурах водяного отопления может достигать 100 метров. Если трубы снабжены «мокрыми» участками, установка более мощных насосов невольно становится необходимостью. Тем более, что тепловое расширение создает дополнительные проблемы: трубы, находясь в цементном растворе, не могут расширяться при нагревании, что добавляет нагрузки на систему.
Согласно рекомендациям производителей, трубы для напольного отопления должны устанавливаться без сварки. Каждый такой шов — потенциальное место, где может произойти разрыв и впоследствии утечка воды, что делает цементный раствор неэффективным из-за необходимости проведения ремонта, который и сложен, и трудоемок.
По этой причине для систем напольного отопления подходят только следующие трубы:
- Медные;
- Гофрированная нержавеющая сталь;
- Соединительные полиэтиленовые трубы (PEX);
- Металлопластиковые (PEX-AL-PEX).
Металл.
В системах напольного отопления можно использовать только два вида металлических труб — медные и гофрированные из нержавеющей стали. Не рекомендуется использовать стальные трубы (даже из нержавеющей стали) из-за их коррозионной подверженности и технологий сварки, что делает их неприемлемыми для теплых полов.
Стальные трубы имеют срок службы порядка 10-15 лет, но современные варианты часто имеют свои слабые стороны.
Что касается меди, она, как правило, является оптимальным выбором для систем, где требуется подогрев горячей воды. Однако, как уже отмечалось, ее высокая стоимость остается одним из основных недостатков. Гофрированные трубы из нержавеющей стали могут обойтись в два-три раза дешевле медных, но их долговечность и равномерность в работе оставляют желать лучшего.
Медные трубы характеризуются прекрасной теплопроводностью.
Полимер.
Из полимерных труб для систем напольного отопления подойдут только сшитый полиэтилен (PEX) и металлопластик (PEX-AL-PEX). Продукция из обычного полиэтилена, ПВХ и полипропилена не предназначена для таких систем, поскольку не выдерживает высоких температур и не обладает необходимой гибкостью. Это значительно увеличивает вероятность повреждения трубы при температурном расширении.
Как рассчитать необходимое количество для теплого пола?
Длина труб в контурах системы напольного отопления должна определяться на основании следующих параметров:
- Способа размещения труб и расстояния между витками;
- Активного пространства (если требуется подогрев конкретной части пола);
- Расстояния от смесительной коробки и распределительного редуктора.
Полы с подогревом следует укладывать исключительно на открытые пространства в помещениях. Не размещайте трубы под мебелью или электрическими приборами, так как это может привести к перегреву материала. Кроме того, от стен трубы необходимо отступать на 30-50 см.
Наилучший способ для расчета установки напольного отопления — это наглядно изобразить схему на бумаге в масштабе 1000, что позволит приспособить укладку труб и формирование одного или нескольких контуров. Таким образом, можно точно определить необходимые размеры и требуемое количество труб. Не забудьте добавить некоторые метры для каждой петли.
Чтобы зафиксировать трубу на месте, используйте сетку из цементного раствора или же размещайте ее на плитах ЭППВ с особыми выступами, предназначенными для удержания труб. Метод укладки не влияет на точность расчетов.
При формировании труб теплого пола особое внимание следует обращать на гидравлическое сопротивление. Избегайте превышения общего значения в 100 м в отдельных контурах, так как это может значительно ухудшить систему. Каждый участок такого контура должен занимать 15-30 м² площади пола, максимально допустимое значение — 40 м². Если помещение большое и длинное, разумно создать несколько витков, чтобы это обеспечивало нужное количество труб.
Расстояние между петлями труб теплого пола должно варьироваться от 100 до 300 мм. Чем ближе они находятся друг к другу, тем теплее будет зона пола. Однако шаг меньше 100 мм не рекомендуется из-за ограничений, связанных с радиусами изгиба некоторых типов трубных изделий. Также следует избегать увеличения расстояния между свитками из-за риска появления температурных контрастов, горячих и холодных полос на полу, что может негативно повлиять на комфорт.
Расчет необходимого количества труб
Как выбрать трубы?
По своим эксплуатационным характеристикам лучшая труба для теплых полов — это медная. Тем не менее, из-за высокой стоимости и сложности монтажа, чаще всего в таких системах используется металлопластик. Цена на один метр металлопластиковых труб в 5-6 раз ниже, чем на медные аналоги. Хотя в некоторых аспектах металлопластиковые решения уступают медным – например, в вопросах теплового расширения и долговечности, их легче и удобнее устанавливать.
Для контуров длиной до 80 метров рекомендуется использовать трубы диаметром 16 мм. Если длина трубопровода варьируется от 80 до 100 м, лучше применять трубы диаметром 20 мм. Более крупные диаметры в данном случае обычно неиспользуемы.
Комплектация водяных систем полов на основе полистирольных материалов также играет значительную роль.
Трубы для воды из стали, ПВХ, ПП или обычного полиэтилена не соответствуют требованиям для таких систем отопления. Их эксплуатационные свойства обычно не удовлетворяют необходимым условиям, что рано или поздно может приводить к протечкам.
Для самонагревающих полов предпочтительно использовать гибкие и относительно недорогие полимерные материалы, такие как ламинат на металлической основе. Установка таких труб не является сложной задачей. Однако это не сравнимо с собранной конструкцией, требующей помощи профессионала. Тем не менее, даже неопытному мастеру не стоит игнорировать систему отопления, так как работа с водяными контурами может оказаться сложной при неправильной сборке. Основная задача заключается в том, чтобы аккуратно отрезать трубы и соединить их с коллектором при помощи фитингов. Правильная сборка коллектора также потребует достаточного опыта, чтобы избежать проблем в будущем.
