≡

Системы отопления десятилетиями монтировались с использованием металлических труб – стальных и медных. Но трубопроводы из обычной стали обладают рядом серьёзных недостатков, а трубы из нержавейки и меди ввиду высокой стоимости доступны не всем. Эти факторы обусловили появление нового материала с высокими хаpaктеристиками – пластиковых труб нескольких разновидностей, различающихся по функциональности и стоимости, но с доступным для использования в быту ценовым диапазоном.

Пластиковые трубы для отопления в силу специфичности условий эксплуатации занимают самостоятельную нишу в группе полимерных трубных материалов, и потому заслуживают отдельного рассмотрения.

Основная статья про полипропиленовые трубы.

Разновидности и общие хаpaктеристики пластиковых труб

Трубы из пластика – это материал на основе полимеров, функциональность которого зависит от хаpaктеристик основы. Пластиковые трубы применяются в системах отопления, холодного и горячего водоснабжения, канализации, вентиляции, в качестве гильз и каналов для электропроводки. Каждая область применения предъявляет определённые требования к этому материалу, поэтому хаpaктеристики пластиковых труб для отопления специфичны. Но при этом есть и общие свойства, присущие всем разновидностям полимерных труб.

Разновидности пластиковых труб

Полиэтиленовые трубы (PE, русская аббревиатура — ПЭ) – производятся для монтажа трубопроводов высокого и низкого давления (трубы ПВД и ПНД), применяются для внутренней и наружной разводки систем водоснабжения, канализации и водостока, в отопительных системах использование возможно только в качестве питающего трубопровода расширительного бачка системы отопления открытого типа.

Трубы из сшитого полиэтилена – материал из полиэтилена, в котором одним из четырёх способов выполнена молекулярная «сшивка», увеличивающая прочность за счёт создания дополнительных поперечных связей между молекулами полимера в решётке. Используются при монтаже систем отопления, а также разводке контуров холодного и горячего водоснабжения.

Полипропиленовые трубы (PP, русское обозначение — ПП) – группа из нескольких видов трубного материала на основе полипропилена, различающихся величинами основных хаpaктеристик (рабочие температура и давление). Широко применяются в системах отопления, холодного и горячего водоснабжения, канализации и вентиляции.

Трубы из полибутена (РВ, русская аббревиатура — ПБ) – высококачественный материал, отличающийся от полипропилена повышенной гибкостью, морозостойкостью и величиной максимального рабочего давления.

Трубы из поливинилхлорида (ПВХ) – материал двух разновидностей (непластифицированный и хлорированный), получаемый из хлористого винила путём полимеризации.

Важно! В связи с повышенной жёсткостью и выделением хлора при контакте с горячей средой ПВХ-трубы для монтажа систем отопления, а также СГВ не применяются.

Трубы из стеклопластика – стенки этого высокопрочного трубного материала изготовлены из стеклоткани с наполнителем на основе эпоксидных смол, в системах отопления данные изделия не нашли широкого пpaктического применения из-за затратного по времени способа соединения.

Металлопластиковые трубы – изделия с многослойной конструкцией стенок, обеспечивающей материалу высокие технические хаpaктеристики и широкое распространение в отопительных системах, особенно при монтаже тёплых полов.

Общие хаpaктеристики труб из пластика

• Прочность – способность противостоять нагрузкам, хаpaктерным для условий эксплуатации трубопроводов, в том числе гидроударам.
• Пластичность и эластичность – сохранение хаpaктеристик неизменными после деформаций от воздействия температурных и барических нагрузок.
• Коррозионная стойкость – нейтральность материала изготовления труб к контакту с влагой и растворёнными в ней соединениями.
• Низкий коэффициент теплопроводности – материал наряду с наружной теплоизоляцией участвует в процессе снижения теплопотерь и образования конденсата.
• Диэлектрические свойства – отсутствие факторов статического электричества и блуждающих токов.
• Низкий коэффициент трения – снижение нагрузки на циркуляционный насос при преодолении трения жидкости о внутреннюю поверхность стенки трубопровода.
• Стойкость к биологическим воздействиям – не разлагаются и инертны к присутствию бактерий.
• Отсутствие известковых образований на внутренних стенках.
• Долговечность – обусловлена перечисленными выше хаpaктеристиками.
• Высокие звукоизоляционные свойства – движение среды в трубопроводе бесшумно.
• Малый удельный вес – низкие расходы на трaнcпортировку.
• Простота технологий монтажа.

Пластиковые трубы для отопления должны обладать всеми перечисленными выше свойствами, причём некоторыми из них (термостойкость, гибкость) – в большей степени, чем, например, полиэтиленовые или ПВХ-изделия, не пригодные для отопительных систем.

Таким образом, из перечисленных видов пластиковых труб в отопительных системах используется разводка только из следующих материалов:

• полипропилен;
• сшитый полиэтилен;
• полиэтилен высокой термостойкости;
• полибутен;
• металлопластик.

Чтобы иметь представление, какие пластиковые трубы лучше для отопления, рассмотрим продукцию из данного перечня материалов подробнее.

Полипропиленовые трубы

Полипропилен – материал гибкий и прочный на разрыв, что обуславливает его широкое применение при сооружении трубопроводов. На изделиях из этого материала, производимых диаметром от 16 до 110 мм, присутствует латинская маркировка PP. Высокое качество трубного материала из полипропилена было достигнуто не сразу. Температура плавления полипропилена составляет 175 градусов при значении в 90 рабочей температуры. Допустима даже кратковременная эксплуатация трубопровода из полипропилена при температуре теплоносителя в 110 градусов, из чего следует, что материал вполне пригоден для устройства систем отопления. Но полипропилен имеет высокое значение коэффициента теплового расширения, а это значит, что обычные полипропиленовые трубы по месту установки будут значительно увеличиваться в длину при нагреве от прохождения по ним горячего теплоносителя. К тому же, диаметр такого трубопровода при нагревании также возрастёт, что будет ограничивать применение – облицовочная плитка финишной отделки тёплых полов может треснуть или отслоиться от основания при расширении под ней тепловодов.

Решение проблемы было найдено в армировании полипропиленовых труб, которое значительно снизило температурные расширения изделий из РР-материала. Таким образом, полипропиленовые трубная продукция стала выпускаться двух основных типов:

• цельная (однослойная) – для холодного водоснабжения;
• с армированием (многослойная) – для систем ГВС и на отопление.

Армирование труб из полипропилена

Арматура для РР-труб производится из алюминия или стеклоткани, расположение которых в стенке трубы может быть различным. Армирование алюминием называют также стабилизацией, а армированные фольгой РР-трубы – стабилизированными, поэтому в маркировке таких изделий присутствует слово Stabi.

В результате армирования стенки PP-труб представляют собой уже многослойные конструкции, отличающиеся не только материалом слоёв, но и их компоновкой.

Исполнение армирования полипропиленовой трубной продукции может быть следующим:

• алюминиевый слой в толще стенки ближе к наружной поверхности – при сваривании таких изделий алюминиевую оболочку необходимо удалять вместе с наружным слоем полипропилена;
• слой алюминиевой фольги в середине сечения стенки – фольга при сварке не удаляется, на трубах такого сечения не образуются утолщения;
• армирование прослойкой из стекловолоконной ткани – трубы с чуть большим, чем у алюминия, коэффициентом температурного расширения, но упрощённым процессом пайки.

Слой алюминиевой фольги имеет толщину от 0,1 до 0,5 мм — чем толще фольга, тем выше рабочее давление трубы. Алюминиевая оболочка, которая не только повышает прочность РР-трубы, но и является кислородным барьером, может быть как сплошного исполнения, так и равномерно перфорированная.

Полипропилен имеет свойство пропускать через свою массу кислород, в том числе содержащийся в воздухе. Следовательно, кислород будет поступать через стенки трубопровода в теплоноситель. Это является отрицательным фактором, если в системе отопления в качестве теплоносителя используется антифриз – некоторые его виды во взаимодействии с кислородом образуют соединения, вредящие котлу и циркуляционному насосу. Для такой системы отопления трубопровод следует монтировать из РР-труб со сплошным алюминиевым армированием.

Если же в качестве теплоносителя используется вода, то для отопительного трубопровода лучше использовать трубы с перфорированной оболочкой. Перфорация алюминия, которая выполняется сквозной или тиснёной, позволяет скреплять соседние РР-слои без применения клея. Такие полипропиленовые трубы минимально подвержены тепловому расширению и не образуют утолщений от температурных и барических перепадов.

С недавних пор для стабилизации полипропиленовой трубной продукции стали использовать базальтовое волокно, известное своей высокой термостойкостью и малым коэффициентом теплового расширения. Примером могут служить полипропиленовые трубы EKOPLASTIK производства Чехии, армированные базальтовым волокном, вплавленным в пластмассу, что уменьшает коэффициент теплового расширения втрое.

По величине допустимого давления и температуры РР-трубы подразделяются на следующие группы:

• PN 10 — тонкостенный материал для монтажа систем холодного водоснабжения с температурой эксплуатации до 20°С и полов с нагревом теплоносителя до 45°С, рабочее давление 1 МПа (10,0 кг/см²) ;
• PN 16 — трубный материал для контуров холодного и горячего водоснабжения с температурой среды до 60°С, рабочее давление 1,6 МПа (16,0 кг/см²) ;
• PN 20 — изделия универсального предназначения, в том числе для СГВ с температурой до 80°С, рабочее давление 2 МПа (20,0 кг/см²) ;
• PN 25 — армированная алюминием трубная продукция для устройства систем ГВС и отопления с рабочей температурой до 95°C, давление до 2,5 МПа (25,0 кг/см²).

Величина номинального давления включена в маркировку изделий, например PN10, PN16, PN20, PN25.

Для монтажа систем отопления наиболее распространены РР-трубы следующих размеров:

• 20 мм – для внутренней разводки сети водопровода и контура отопительной системы;
• 25 мм – для изготовления стояков в домах малой этажности, подключения отопительных радиаторов и систем подогрева пола;
• 32 мм – для изготовления стояков и труб подвода в многоквартирных домах повышенной этажности (6 этажей и выше).

Соединение полипропиленовых труб систем отопления

Соединения РР-труб выполняются следующих видов:

• неразъёмные – с помощью сварки;
• разъёмными – резьбовые соединения.

При монтаже систем ГВС и отопления обычно приходится использовать оба метода, так как соединение фрагментов трубопровода между собой производят сваркой, а врезку в стояк и подключение радиаторов – резьбовым соединением.

Сварка производится с помощью специального инструмента – сварного паяльника, который при правильном использовании создаёт прочное герметичное соединение, основанное на проникновении молекул контактных поверхностей друг в друга.

Процесс сварки РР-труб прост – навыки приобретаются после нескольких пробных соединений ненужных обрезков и пары угольников-отводов.

Для резьбовых соединений используют фитинги, которые предварительно привариваются паяльником к подготовленному срезу РР-трубы.

Недостатки полипропиленовых труб

То, что называют недостатком, часто является особенностью данного материала. Так и в случае с РР-трубами. Если назвать недостатком их горючесть, так ведь мебель тоже горит, особенно из натурального дерева, но её натуральность не квалифицируют как недостаток.

В основном, приходится иметь дело не с недостатками трубной продукции из полипропилена, а с низким качеством изделий от определённого производителя, неправильным выбором материала для имеющихся условий эксплуатации и ошибками в монтаже, обуславливающими претензии к РР-материалу.

Перечислим особенности полипропиленовых труб:

• при монтаже горизонтальных участков на кронштейны во избежание провисания пролётов шаг опор следует выполнять, в зависимости от диаметра трубопровода, величиной 0,5 – 1,0 м;
• подготовка стыков материала перед сваркой должна выполняться тщательно – очистка от фольги, торцевание;
• при сварке РР-труб необходимо точно выдерживать время разогрева свариваемых стыков;
• недостаточная гибкость нейтрализуется использованием необходимых фитингов (обводы, полуотводы) ;
• при покупке материала для монтажа системы отопления лучше приобретать трубы и фитинги от одного производителя;
• следует избегать использования РР-труб сомнительного качества, например, даже с едва заметными наружными дефектами.

Трубы из сшитого полиэтилена

Чтобы повысить хаpaктеристики полиэтилена (обычного, низкого давления — ПНД),

существует специальная технология изменения его молекулярной структуры под названием сшивка, создающая добавочные связи между молекулами с повышением прочностных и термостойких свойств полимера. Трубы из сшитого полиэтилена имеют обозначение PEX и имеют прочную стенку цельного или многослойного сечения – одна или две оболочки выполнены из основного материала, а между ними или снаружи находится армирующая прослойка, выполняющая также роль кислородного барьера.

Материал успешно применяется во многих сферах, в том числе при разводке систем ГВС и отопления, обычных и высокотемпературных.

Соединение пластиковых труб отопления из PEX-материала выполняется одним из трёх методов:

• обжимной (компрессионный) – разборный стык;
• прессовочный – условно разборное соединение;
• электросварочный – неразборный монтаж.

Каждому из способов монтажа соответствует определённый инструмент и фитинги.

Существует 4 метода сшивки полиэтилена, после использования которых из полученного материала изготавливается трубная продукция, имеющая в маркировке соответствующее обозначение:

Хаpaктеристики PEX-труб по технологии сшивки

У трубного материала из PEX-a – равномерность сшивки и хороший её процентный показатель. Изделия из PEX-а обладают наибольшей гибкостью из всех сшитых труб и хорошей молекулярной памятью – способностью восстанавливать свою форму после деформации. Это позволяет с лёгкостью исправлять дефекты конфигурации и заломы, образовавшиеся в процессе монтажа контура, с помощью обычного строительного фена.

PEX-a – давно применяемый метод сшивки, позволяющий получить материал с широким диапазоном температур эксплуатации, сохраняющий свои прочностные хаpaктеристики даже при пиковых краткосрочных её колебаниях от -100 до 100 градусов. Производство пероксидно-сшитого полиэтилена – процесс затратный, но высокая себестоимость оправдана качеством финишной продукции. PEX-a трубы успешно применяются для монтажа систем отопления и горячего водоснабжения, сохраняя свои хаpaктеристики в течение долгих лет.

При этих достоинствах у PEX-а труб имеются два значительных недостатка. В процессе эксплуатации этот материал подвержен интенсивному вымыванию химических веществ теплоносителем, которые отрицательно воздействуют на нагревательное оборудование и автоматику. Кроме того, стоимость этой разновидности сшитых труб, как и фитингов к ней, гораздо выше материалов PEX-b и PEX-с. В итоге, с учётом стоимости работ, суммарные затраты на оборудование системы отопления из сшитого полиэтилена PEX-a могут оказаться в разы выше, чем при использовании изделий из полиэтилена другого вида сшивки.

Трубы из сшитого полиэтилена PEX-b начали производиться позже предыдущей разновидности, но 40 лет присутствия на рынке – тоже достаточный срок, чтобы оценить хаpaктеристики материала. Продукция из PEX-b широко востребована благодаря удачному сочетанию доступности стоимости и качества – высокой прочности на разрыв.

Из недостатков данного вида PEX- труб следует отметить жёсткость и низкую степень молекулярной памяти – придать виткам материала бухтовой реализации нужную конфигурацию достаточно сложно.

Сшивка способом PEX-c (радиационная) производится облучением полиэтилена потоком заряженных частиц, при котором часть существующих связей разрушается с образованием новых. Способу присуща неизбежная неравномерность сшивки, обуславливающая высокую степень риска образования трещин, но данная технология не требует больших затрат, и трубы из PEX-c всё же выпускаются для систем с невысокими требованиями к прочностным и термостойким хаpaктеристикамтепловодов.

Трубы PEX-d (азотная структура материала) – технология производства сложна и затратна, при этом высокая себестоимость материала не оправдана хаpaктеристиками материала, поэтому спрос на изделия не высок.

Полиэтилен повышенной термостойкости

Материал, имеющий маркировку PE-RT, создавался как более совершенная альтернатива сшитому полиэтилену и представляет собой термопласт, в технологической цепочке изготовления которого отсутствует сшивка, что значительно повышает производительность оборудования. При этом по прочностным хаpaктеристикам PERT-трубы превосходят изделия из PEX-полимера, как и по удобству соединения – их стыки можно сваривать. Этим и обусловлена популярность данного материала, который по определению пригоден для монтажа любых систем горячего водоснабжения и отопления.

Полибутеновые трубы

Трубная продукция из полибутена (PB, русская аббревиатура ПБ) – современный высококачественный материал, совмещающий достоинства полипропилена и сшитого полиэтилена. В системах ГВС и отопления трубопроводы из полибутена применяются относительно недавно, но уже зарекомендовали себя материалом, превосходящим по техническим хаpaктеристикам идентичные по применению изделия.

Достоинства труб из полибутена:

• сохранение прочностных хаpaктеристик при критических температурах;
• высокая степень гибкости сохраняется даже при отрицательных температурах;
• низкий коэффициент температурного расширения;
• возможность монтажа с использованием сварки стыков;
• низкая теплопроводность;
• стойкость к химическим веществам.

Полибутеновая трубная продукция производится в бухтах и штангах как обычного, так и предизолированного исполнения. Высокие технические хаpaктеристики обуславливают не только широкое применение полибутена в системах отопления и горячего водоснабжения, но и их высокую стоимость на сегодняшний день.

Трубы из металлопластика

Металлопластиковая трубная продукция – материал с высокопрочной стенкой, состоящей из 5 слоёв: алюминиевая труба с внешней и внутренней оболочками из сшитого полиэтилена, скреплёнными высококачественным связующим.

Исполнение наружной и внутренней оболочек может отличаться способом сшивки или изготавливаться из полиэтилена повышенной термостойкости.

Технология производства труб из металлопластика сложна, но затратность оправдана высокими техническими хаpaктеристиками конечной продукции, которая выпускается с наружным диаметром от 16 до 40 мм и толщиной стенки 2-3,5 мм, форма реализации – метраж, бухты.

Область применения металлопластиковых труб – промышленные и бытовые системы отопления и горячего водоснабжения.

Достоинства материала:

• антикоррозийность;
• внутренняя и внешняя стойкость к воздействию химических веществ;
• низкая теплопроводность;
• низкий коэффициент трения внутренней поверхности;
• малые значения радиуса кривизны при монтажной гибке;
• антистатичность;
• диэлектрические свойства;
• надёжность стыковых соединений;
• долговечность.

Недостатки:

• значительная величина температурного расширения (необходимость установки компенсаторов) ;
• отсутствие стойкости к механическим повреждениям;
• необходимость подтяжки компрессионных фитингов;
• низкая относительно стальных труб термостойкость;
• дороговизна запopной арматуры и фурнитуры.

Основные технические хаpaктеристики металлопластиковых труб присутствуют в маркировке материала, наносимой для удобства на каждый погонный метр.

Эксплуатационные хаpaктеристики труб из металлопластика:

Важно! При температуре теплоносителя выше 140 °С происходит расплавление внутренней полимерной оболочки с расслоением остальной структуры трубы.

Монтаж труб из металлопластика производится с помощью фитингов и специального инструмента. При наличии определённых навыков производства монтажных работ возможно устройство системы отопления или СВГ из этого материала собственными силами.

Заключение

Успех оборудования жилья отоплением зависит от многих факторов, в том числе от правильного выбора материала для отопительного трубопровода. Сегодняшний рынок трубных материалов настолько богат, что позволяет подобрать пластиковые трубы для отопления к любому отопительному агрегату. Следует лишь иметь чёткое представление об условиях эксплуатации монтируемого оборудования.