Asennettaessa vesipiirejä lattialämmitykseen käsityöläiset käyttävät yleensä 2 tyyppisiä putkistoja - metalli-muovista ja silloitetusta polyeteenistä. Syyt tähän valintaan eivät ole selviä kaikille asunnonomistajille, koska todellinen materiaalivalikoima on paljon laajempi: polypropeeni (PP-R), kupari, musta teräs, aaltopaistettu ruostumaton teräs. Tehtävämme on harkita näitä vaihtoehtoja ja lopulta selvittää, mikä lämpimän lattian putki on suorituskyvyn ja hinnan suhteen parempi.
Putkimateriaalien arviointiperusteet
Oikeiden putkien valitsemiseksi lämpimälle lattialle täytyy olla hyvä ymmärtää materiaalin käyttöolosuhteet. Lämmönjakoputki ei ole tasoituksen sisällä, vaan se siirtää lämpöä myös monoliittiin, mutta myös kokee mekaaniset rasitukset vedenpaineesta ja omasta laajenemisestaan.
Siksi materiaalille asetetaan tiukat vaatimukset:
- Lattialämmitys (lyhenne TP) on matalan lämpötilan lämmitysjärjestelmä, jossa vesi lämmitetään korkeintaan 55 asteeseen, toimintatila on noin 40/30 ° С. Energian siirtämiseksi nopeasti jäähdytysnesteestä betonilaattaan putken seinämillä on oltava riittävä lämmönjohtavuus.
- TP-silmukoiden pituus saavuttaa usein 100–120 metriä (putkiston valitusta halkaisijasta riippuen). Pidempi pituus = korkea hydraulinen vastus, jota korostaa sisäpinnan karheus. Yksinkertaisella kielellä: mitä tasaisempia putken seinät ovat, sitä helpompi pumpulla on pumppaa vettä pitkää virtausta pitkin ja saada aikaan tarvittava virtausnopeus.
- Lämmitys aiheuttaa lämpimien lattiaputkien pidentymisen. Koska betonikerroksen sisällä ei ole missään kasvaa, on täytettävä yksi kahdesta ehdosta: pieni pieni materiaalin lämpölaajenemiskerroin tai vaipan korkea joustavuus ja lujuus, jolloin putki mahtuu rajoitettuun tilaan rikkomatta.
- Hätä: kollektorin sekoitusyksikön säätöventtiilien rikkoutumisen vuoksi lämmityspiirit täytetään kattilan vedellä, joka on lämmitetty 70 ... 90 ° C: seen. Monoliittisten putkien materiaalin on kestettävä sellaiset lämpötilan hyppyjä ilman seurauksia.
- Muita tärkeitä kohtia ovat korroosionkestävyys, suojaus hapen tunkeutumiselta, helppo asennus ja liitosten puuttuminen monoliitin sisällä.
Merkintä. Puutaloihin ”kuivalla” tavalla asennettujen vesipiirien osalta asetetaan vähemmän tiukat vaatimukset. TP asennetaan ilman kytkintä, lämmön jatkamiseen on runsaasti tilaa. Luettelon 3 kohta ei ole enää merkityksellinen.
Tärkeintä on myös TP-komponenttien - putkistojen, liitososien ja jakeluhintojen - kustannukset. Joten vertaamme materiaaleja, joita yllä olevat kriteerit ja hinta käyttävät.
Polymeeriputkien ominaisuudet
Jäähdytysnesteen kuljettamiseen huoneistojen ja yksityistalojen vesilämmitysjärjestelmissä käytetään seuraavia muoviputkistoja:
- PP-R ja PP-RCT - satunnainen polypropeenikopolymeeri, vahvistettu alumiini-, basaltti- tai lasikuitukerroksella. Muovisen PP-RCT: n modifioinnille on ominaista lisääntynyt lämpövastus.
- PE-X - silloitetut polyeteeniluokit A, B ja C. Tuotteissa on oltava happisuoja - ohut kerros läpäisemätöntä polymeeriä. Esimerkiksi Rehau-putket käyttävät monimutkaista yhdistettä etyleenivinyyliglykolia (EVOH).
- PE-RT - lämpöstabiloidut polyeteenituotteet, joilla on happisuoja.
- PE-X / Al / PEX ja PE-X / Al / PE ovat viisikerroksisia metalli-muoviputkistoja.
Viite. GOST 32415-2013: n mukaan lämmitysverkkojen asentamiseen sopivat myös tuotteet, jotka on valmistettu polybutyleeni PB: stä, polyvinyylikloridista PVC-C, polypropeenilohkokopolymeeristä ja homopolymeeristä (PP-B, PP-H).Näitä materiaaleja ei käytetä laajalti yksityisasuntojen rakentamisessa huonoimpien teknisten parametrien takia.
Lyhyesti siitä, kuinka putkipolymeerit yhdistetään kodin lämmityksen kokoamisprosessissa:
- PP-R: n johdotukset yhdistetään polypropeeniliittimillä juottamalla (terminen polyfuusiohitsaus);
- ristisilloitettu ja lämpöstabiloitu polyeteeni (PE-RT) asennetaan aksiaalisesti kolmessa vaiheessa - päätä poltetaan, kiinnityksen kiinnitys kiristetään, liukuholkki asetetaan;
- metalli-muovi yhdistetään kahdella tavalla - puristamalla tai puristamalla.
Nyt annamme lyhyt kuvaus jokaisesta putkistotyypistä, käydään läpi luettelo ja tarkistetaan, kuinka tuotteet soveltuvat olohuoneiden lattialämmitykseen.
Polypropeeni - materiaali patterilämmitykseen
Huolimatta monien käsityöläisten edullisesta hinnasta ja sitoutumisesta PP-R: n käyttöön, huomaamme heti, että lämpimän lattian valmistaminen polypropeeniputkista on mahdotonta. Hyväksyntää ei kannata tarkistaa käytännössä - tutkia vain huolellisesti materiaalin tekniset ominaisuudet ja lue talonomistajien arvostelut, jotka halusivat säästää rahaa tällä tavalla.
Kuinka putket valmistetaan polypropeenista (katso kaavio):
- PP-R: n sisäkerroksen, joka muodostaa valtatien käytävän;
- alumiinilevykalvo, joka estää lämpölaajenemista ja estää hapen tunkeutumisen;
- 2 liimakerrosta, jotka kiinnittävät alumiinia polymeerillä;
- ulompi suojakerros PP-R on valkoinen tai harmaa (joillakin valmistajilla on vihreä).
Tärkeä lisäys. Nyt polypropeenin valmistajat rei'itetyn folion sijasta panivat putken sisään kerroksen basaltti- tai lasikuitua.
Katsotaan kuinka PP-R-putket ovat lattialämmityshaaravaatimusten mukaisia:
- Lämmönjohtavuus 0,24 W / (m • ° С) on huonoin polymeerituotteiden joukossa. Jos otamme huomioon seinämän paksuuden 3,4 mm Ø20 mm: n kohdalla (vahvistettuja PP-R-putkistoja ei valmisteta halkaisijaltaan 16 mm), saadaan lämmönsiirtoresistanssi R = 0,0034 / 0,24 = 0,014 m² • ° C / W. Vastus on liian korkea aktiiviseen lämmönsiirtoon.
- Sisäseinien sileydestä polypropeeniin ei ole kysyttävää - 0,01 mm: n karheus ei lisää hydraulista vastusta.
- Kuumennettaessa 50 asteeseen 100 metrin PP-R-putki, jossa on alumiinikerros, lisää 150 mm: n pituuden ja 31 cm: n lasikuitulla. Polypropeenin joustavuus on erittäin alhainen, minkä vuoksi monoliitin sisällä oleva tuote on suurella kuormituksella. Materiaali voi halkeilla, pääasiassa nivelissä.
- Paineen ja lämpötilan kestävyys ei ole epäilystäkään. Kun jäähdytysneste kuumennetaan 70 ° C: seen, PP-R-linja kestää rauhallisesti jopa 13 bar: n työpään. Jos nostat lämpötilan 95 ° C: seen, paineraja laskee 9 bariin.
- Polymeeri on kestävä kaikille kemiallisille vaikutuksille eikä käytännöllisesti katsoen johda happea jäähdytysnesteeseen. Pääongelma on suuri määrä liitoksia, jotka kuuluvat pohjan alle, koska polypropeeniosan taivuttaminen on epärealistista.
Merkintä. PP-R-tuotteiden tekniset parametrit hyväksytään yhtiön virallisella verkkosivustolla julkaistun Valtec-tuotemerkkidokumentaation mukaan. Otamme valmistajalta myös muiden putkipolymeerien hinnat ja ominaisuudet oikeudenmukaiseen vertailuun.
Selitä joitain kohtia. Seinien lämpöresistanssin arvo R = 0,014 m² • ° C / W ei kerro keskimääräiselle käyttäjälle mitään verrattuna muiden muovien suorituskykyyn. Nämä laskelmat on annettu alla polyeteeni- ja metallimuoviputkien kuvauksissa.
Polypropeenijärjestelmien lämmitysongelma on kyvyttömyys tarkastaa visuaalisesti hitsausliitosten laatua. Joskus nivelet juoksevat vuoden korkean painekokeen (puristuksen) jälkeen. Kuvittele betonimonoliitin sisällä olevan vuodon seuraukset - etsiä vika, rikkoa tasoitus ja korjata se.
Erillinen asia on pitkä askel asennuksen kanssa, betonissa on monia liitoksia.Kuvassa on esimerkkejä PP-R: n talonmiesten keräämistä lämmityspiireistä. Jopa putken alhainen hinta Ø20 - 51 ... 83 ruplaa. (0,8 ... 1,25 cu) per lineaarimetri - ei ole perusta tällaisten putkien käytölle lämpimissä lattioissa.
Silloitetun ja lämmönkestävän polyeteenin parametrit
Muovista PE-X valmistettuja putkia valmistetaan kahdessa lajikkeessa - 3 ja 5 kerros. Ero on diffuusionesteen sijainnissa - ensimmäisessä tapauksessa läpäisemätön EVOH-polymeeri toimii putken ulkovaipana, toisessa - se asetetaan seinän sisään ja liimataan polyeteenin molemmille puolille. Ulkoinen väri - ruskea, hopea, punainen.
Käyttäjät kysyvät usein itseltään, mitkä polyeteeniputket on parempi käyttää lattialämmityksessä - PE-X tai PE-RT, miten ne eroavat toisistaan. Vastaamme:
- PE-X-muovin molekyylihila silloitetaan kolmella tavalla, mistä syystä nämä kolme polyeteenityyppiä - A, B ja C;
- lämmityksen asennuksen ja käytön kannalta PE-X / A-putket eivät eroa PE-X-tyypeistä B ja C;
- korkeamman lämmönkestävyyden omaava materiaali PE-RT on valmistettu tavallisesta polyeteenistä käyttämällä halvempaa tekniikkaa - monimutkainen polymeerimolekyyli modifioidaan oksien avulla;
- PE-RT on huonompi kuin PE-X kestävyyden, lujuuden ja lämpöstabiilisuuden suhteen;
- PEX on huomattavasti kalliimpaa kuin PE-RT, noin 20–40%;
- PERT-putken seinämistä puuttuu diffuusionesto, joten jäähdytysneste on kyllästetty happea nopeudella vähintään 0,1 g / m3 • päivä. (ulkona);
- PE-RT-materiaali on kestomuovia, putkilinja voidaan sulattaa ja hitsata toistuvasti ominaisuuksia menettämättä.
Viite. Valtecin 16 x 2 mm ristisilloitetun polyeteeniputken hinta on 51 ruplaa. metriä kohti (noin 0,8 cu). Saman halkaisijan omaava tuote, joka on valmistettu kestävästä muovista PE-RT, maksaa 0,5 ruplaa 33 ruplaa / 1 m.
Siirrymme eteenpäin vaatimusluetteloomme:
- Lämminvesipohjaisilla putkilla “PEX” ja “PERT” on sama lämmönjohtavuus - 0,38 W / (m • ° С). Laskemme seinien, joiden paksuus on 2 mm, lämmönkestävyyden: R = 0,002 / 0,38 5 0,005 m² • ° C / W - melkein kolme kertaa pienempi kuin SPR. Toisin sanoen polyeteenipiirit siirtävät lämpöä paremmin tasoon.
- Ekvivalentti pinnan karheus - 0,007 mm - erinomainen osoitus putken sileydestä.
- Lämmitettyään 50 ° C: ssa PEX-putkilinjan 100 metrin vapaa osa pidentyy jopa 100 cm, mutta joustavuuden ja joidenkin asennustekniikoiden ansiosta betonilaatan sisällä tapahtuva laajeneminen kompensoi hiljaisesti materiaalin avulla.
- PE-X-materiaalin maksimilämpötila on 90 ° C, PE-RT on 80 astetta, lyhytaikaisesti sallittu on 95 ja 90 ° C. Jäähdytysnesteen käyttöpaine on 6 ... 10 bar, lämmitysasteesta riippuen. Parametrit täyttävät lämmitysvesipiirejä koskevat vaatimukset.
Polyeteenijärjestelmien heikko kohta on hapen läpäisevyys. PEX-esteellä varustettu se sallii alle 0,1 g / m³ päivässä, kun taas PERT sallii paljon enemmän. Mutta koska putket ovat monoliittisia sementti-hiekkalaastilla, ilman pääsy on huomattavasti rajoitettua, hapen tunkeutuminen on minimoitu.
Polyeteenillä on kaksitahoinen ominaisuus - molekyylin muisti, joka saa putkilinjan taipumaan aukon alkuperäiseen muotoon. Ominaisuus monimutkaistaa lämmityssilmukoiden kiinnittämistä lattiaeristeeseen - jos putkea ei pyöritetä oman akselinsa ympäri, päät pullistuvat ylöspäin. Kuinka käsitellä kuvattua ilmiötä, katso asiantuntijamme video.
Molekyylimuistin positiivinen vaikutus on kyky toipua tauosta. Riittää, kun suoristat vaurioitumispaikan ja lämmität sen rakennushiustenkuivaajalla - muovi tulee entiseen muotoonsa menettämättä joustavuutta ja lujuutta.
Analysoimme metallin ominaisuuksia
Itse asiassa tämä viisikerroksinen putki on PEX-materiaalin analogi, jossa jäykkä alumiinirunko, jonka paksuus on 0,25 ... 0,4 mm (tuotteen halkaisijasta riippuen), toimii EVOH-antioksidanttipolymeerinä. Sisällä kulkee ristisilloitetusta polyeteenistä valmistettu itsekantava putki, ulkopuolella - saman muovin kuori.Rakennuskerrokset kiinnitetään erityisellä liimalla.
Viite. Metallipolymeeriputkien merkinnät vastaavat rakennetta - PEX-AL-PEX. Mielenkiintoinen kohta: Rehau-tuotemerkki tarjoaa universaalin sarjan RAUTITAN Stabi -putkistoja, joiden ulkokuori on tavallista (silloittumatonta) polyeteeniä.
Analysoimme metallimuovia alun perin määriteltyjen kriteerien perusteella:
- Viisikerroksisen rakenteen lämmönjohtavuus on 0,45 W / (m • ° C), halkaisijaltaan 16 ja 20 mm putkien seinämän paksuus on 2 mm. Siksi lämmönsiirtoresistanssi R on yhtä suuri kuin 0,002 / 0,45 = 0,004 m² • ° C / W.
- 100 metrin jakson lämmitys 50 ° C: lla on vain 13 cm.
- Käyttölämpötila paineessa 10 bar - jopa 95 astetta, lyhytaikainen hätätila - 130 ° C. Seinien hapenläpäisevyys on lähellä nollaa.
- Valtec Ø16 x 2 -putken hinta on 60 ruplaa. (0,9 cu), Ø20 x 2 - 97 ruplaa. (1,45 cu) per lineaarimetri.
Huomaa: lämmönjohtavuuden, käyttölämpötilan ja metalli-muovirakenteiden pidentymisen indikaattorit ovat parhaat kaikista polymeeriputkista. Materiaalin sileyttä ei mainita, koska karheusarvo on identtinen polyeteenin kanssa - 0,007 mm.
Tärkeä ero metallimuovien välillä on molekyylimuistin puuttuminen. Taivutettaessa jäykkä alumiinirunko saa vaaditun muodon, ylittäen polyeteenikerrosten elastisen lujuuden. Määritetty ominaisuus on suuri apu asennuksen aikana. Tärkeintä on pitää vähintään taivutussäde 6 ja 8 cm putkissa Ø16 ja 20 mm.
Metalliputket lattialämmitykseen
Maalaistalojen nykyaikaisissa lämmönjakeluverkoissa käytetään teräs-, ruostumattomia ja kupariputkia. Lattiavesijärjestelmien asennukseen käytetään 2 tyyppisiä metalliputkistoja:
- hehkutettu kupari, ulkohalkaisija 15, 18 ja 22 mm, seinämän paksuus 1 mm (myydään 25 m: n lokeroissa);
- aallotettu ruostumaton hehkutettu ½ ja ¾ tuumaa (Ø15 ... 20 mm), laakerimittari - 10-50 m.
Historiaviite. Neuvostoliiton aikana lastentarhoissa järjestettiin lämpimät lattiat rakennusmääräysten vaatimusten mukaisesti. Lämmityspiirit hitsataan mustasta teräksestä valmistetuilla vesisäiliöisillä putkilla.
Arvioidaan metalliputkien parametrit kriteerien perusteella:
- Kuparin ja teräksen lämmönjohtavuus on niin suuri (vastaavasti 389 ja 45 W / m • ° С), että ei ole mitään syytä tehdä laskelmia - tämän ominaisuuden mukaan metalli kiinnittää minkä tahansa muovin hihnaan.
- Uusien tuotteiden vastaava karheus on 0,01 mm. Käytön aikana seinien sileys huononee, hydraulinen vastus kasvaa vähitellen.
- Metallien lineaarinen laajentuminen on merkityksetöntä verrattuna polymeereihin - 55 ... 85 mm / 100 metriä lämpöpäätä 50 ° C: n lämpötilavälillä. Materiaalit ovat riittävän joustavia pidentääksesi betonin sisällä eivätkä rikkoa tasoitusta.
- Kupari Ø18 x 1,0 mm pitää hiljaisesti työpaineen 67 baariin saakka korkeintaan 200 ° C lämpötilassa. Aallotetun ruostumattoman teräksen parametrit ovat vastaavasti 15 baaria ja 150 astetta. Mainitut indikaattorit kattavat TP: n vaatimukset suurella marginaalilla.
- Teräs ja kupari eivät päästä happea läpi, mutta ne altistuvat hitaalle korroosiolle. Heikkoudet - kodin sähköjohdot ylittävät osat.
Joustavan ruostumattoman putken ongelma on aallotettu aaltopahvirakenne, joka luo merkittävän hydraulisen vastuksen nestevirtaukselle. 1 cm: n pituudella on vähintään 20 huippua, jotka ovat yli millimetrin korkeita. Toinen hetki: kouruissa alkaa kerääntyä pieni hiekka, joka kulkee järjestelmää pitkin yhdessä jäähdytysnesteen kanssa.
Tiedot materiaalien hinnasta. Kupariputki Ø18 x 1,0 maksaa noin 500 ruplaa. metriä kohti (7,5 cu), ruostumaton teräs Ø20 mm (sisäinen - 15 mm) maksaa 155 ruplaa / 1 m (2,3 cu).
Erinomaisesta suorituskyvystä huolimatta kuparia käytetään harvoin TP: n asentamiseen. syyt:
- materiaali on useita kertoja kalliimpaa kuin polymeerit;
- putken asettamisen monimutkaisuus - lämpimän lattian tarkan taivutuksen ja silmukoiden muodostamiseksi tarvitaan kokemusta;
- putkilinja pelkää piikkejä, jotka voidaan kiinnittää vain ammattimaisella juottamisella.
Aallotuksen suhteen: hydrauliikkaongelmien lisäksi on kysymys epäluottamuksesta. Tosiasia, että materiaali ilmestyi markkinoille suhteellisen äskettäin, eikä se onnistunut toimimaan lattiajärjestelmissä 10-20 vuoden ajan. Toisin sanoen ruostumattoman teräksen todellinen kestävyys on tuntematon.
TP: lle parhaan vaihtoehdon valitseminen
Jos tutkimme tarkkaan kunkin putkistotyypin analyysiä, voimme tehdä alustavan johtopäätöksen: kupari voittaa kaikissa toimintaindikaattoreissa, mutta hukkaa merkittävästi polymeerejä hinnassa. Ruostumattomasta teräksestä valmistettu aallotus ei myöskään ole vaihtoehto polyeteenille - se on kaksi kertaa kalliimpi ja huonompi hydrauliikassa.
Mitä putkea käytetään ensin lämpimään lattiaan:
- Luokitus 1 on PEX-AL-PEX, metallityö, joka on todistettu usean vuoden käytännössä. Materiaali on suhteellisen edullinen, kätevä DIY-asennukseen, kestävä, siirtää lämpöä hyvin ja pidentää hieman lämmityksestä.
- Silloitetut PE-X-polyeteenit - putket ammattilaisille, jotka voivat tehdä korkealaatuisia TP-muotoja. "PEX" palautuu helposti tauon jälkeen, mutta johtaa lämpöä huonommin ja laajenee huomattavasti lämpötilojen noustessa.
- Lämmönkestävä PE-RT-polyeteeni on edullinen vaihtoehto ammattimaiselle asennukselle. Tärkeimmät haitat ovat hapen läpäisevyys ja käyttöiän huomattava lyhentyminen ylikuumenemisen yhteydessä.
- Kupariputken neljäs sija johtuu korkeasta hinnasta, jota useimmat tavalliset talonomistajat eivät saa. Jos tätä tekijää ei oteta huomioon, kupari on ihanteellinen vaihtoehto lattialämmitykseen.
- Aallotettu ruostumaton teräs on hyvä lyhyisiin osiin, esimerkiksi liitosletkuihin ja letkuihin. Aallotettujen putkien asettaminen tasoituksen alle ei ole kovin hyvä ratkaisu.
- Emme käytä ollenkaan polypropeenia.
Kommentti. Eri putkistojärjestelmiä vertailtaessa liitoskustannuksia ei otettu huomioon, koska lattiapiirit asennetaan ilman liitoksia.
Suositus PE-X- ja PE-RT-putkistojen asianmukaisesta asennuksesta ja betonoinnista. Lämmityskierteiden venymisen vähentämiseksi älä ylitä yhdessä piirissä olevien putkien lukumäärää - 100 m, mieluiten 80 m. Ennen kuin liuos täytetään, täytä järjestelmä vedellä ja pumppaa koestuspaine (1,5 kertaa suurempi kuin työskentelevä). TP: n asennustekniikka kuvataan yksityiskohtaisesti erillisessä artikkelissa.
Lisäämme muutamia perusteluja polyeteenin tai metallimuovin valinnan puolesta lattialämmitykseen. Ensinnäkin polymeerejä on käytetty pitkään ja menestyksekkäästi Euroopan maissa. Toiseksi, perusaineen kemiallinen koostumus paranee jatkuvasti ja ominaisuudet paranevat. Kolmanneksi, polymeeriputket ovat erittäin kestäviä, vakiona käyttöikä on 50 vuotta.
Tietoja lämmitysputkien halkaisijasta
Tavallisesti vesilämmitteisten lattioiden itsejärjestelyjen avulla asunnonomistajilla on kysymys, mitkä putken halkaisijat valitaan - 16 tai 20 mm. Yritämme vastata kysymyksiin helposti saatavilla olevalla kielellä:
- valtaosassa tapauksissa lämmityskierteet asetetaan putkilla Ø16 mm (sisäkäytävä - DN10);
- halkaisijaa 20 mm (DN15) on käytettävä pitkissä muodoissa, joiden pituus on 100 ... 120 metriä;
- Suurempien moottoriteiden käyttö on perusteltua tiloissa, joilla on suuri alue, jolla on korkeat katot ja joita lämmitetään vain TP-järjestelmällä ilman lämpöpattereiden apua.
Paras tapa valita oikea halkaisija ja samalla selvittää lämpimien lattioiden putkien kulutus, on laskea. Kutsumme sinut tutustumaan yksityiskohtaisena ohjeena julkaistuun laskentamenetelmään.