Pri nameščanju vodnih krogov za talno ogrevanje obrtniki običajno uporabljajo 2 vrste cevovodov - iz kovinsko-plastičnih in navzkrižno vezanega polietilena. Razlogi za to izbiro niso jasni vsem lastnikom stanovanj, saj je resnična paleta materialov veliko širša: polipropilen (PP-R), baker, črno jeklo, valovito nerjavno jeklo. Naša naloga je, da razmislimo o teh možnostih in na koncu ugotovimo, katera cev za toplo tla je boljša glede na učinkovitost in ceno.
Merila za ocenjevanje cevnih materialov
Če želite izbrati prave cevi za toplo tla, morate dobro razumeti delovne pogoje materiala. V notranjosti estriha grelni vod ne prenaša samo toplote na monolit, temveč tudi mehanske napetosti zaradi pritiska vode in lastne širitve.
V skladu s tem so za gradivo postavljene stroge zahteve:
- Talno ogrevanje (okrajšano kot TP) je nizkotemperaturni ogrevalni sistem, pri katerem se voda segreje na največ 55 stopinj, način delovanja je približno 40/30 ° S. Za hiter prenos energije iz hladilne tekočine na betonsko ploščo morajo imeti stene cevi zadostno toplotno prevodnost.
- Dolžina zank TP pogosto doseže 100-120 metrov (odvisno od izbranega premera cevovoda). Daljša dolžina = visoka hidravlična odpornost, ki jo poslabša hrapavost notranje površine. V preprostem jeziku: čim bolj gladke so stene cevi, lažje je črpalka črpati vodo po dolgem krogu in zagotoviti potrebno hitrost pretoka.
- Ogrevanje povzroči podaljševanje cevi talnega ogrevanja. Ker znotraj betonskega estriha nikjer ne raste, mora biti izpolnjen eden od dveh pogojev: majhen koeficient toplotnega raztezanja materiala ali visoka elastičnost in trdnost lupine, ki omogoča, da se cev prilega v omejen prostor, ne da bi se zlomila.
- Zasilnost: zaradi okvare regulacijskih ventilov na mešalni enoti kolektorja se ogrevalni krogi napolnijo s kotlovsko vodo, segreto na 70 ... 90 ° S. Material monolitnih cevi mora brez posledic prenesti takšne temperaturne skoke.
- Druge pomembne točke so korozijska odpornost, zaščita pred prodorom kisika, enostavnost namestitve in odsotnost spojev znotraj monolita.
Opomba. Manj stroge zahteve veljajo za vodne tokokroge, postavljene na suh način v lesenih hišah. TP so nameščeni brez spenjača, veliko je prostora za toplotno podaljšanje. Točka 3 seznama ni več pomembna.
Ne nazadnje igrajo tudi stroški vseh komponent TP - cevovodov, armatur, razdelilnega glavnika. Primerjajmo torej uporabljene materiale po zgornjih merilih in ceni.
Značilnosti polimernih cevi
Naslednje vrste plastičnih cevovodov se uporabljajo za prevoz hladilne tekočine v sistemih za ogrevanje vode v stanovanjih in zasebnih hišah:
- PP-R in PP-RCT - naključni kopolimer iz polipropilena, ojačan s plastjo aluminija, bazalta ali fiberglasa. Za modifikacijo PP-RCT plastike je značilna povečana termična odpornost.
- PE-X - premreženi polietilen razredov A, B in C. Izdelki morajo imeti kisikovo pregrado - tanko plast neprepustnega polimera. Na primer, cevi Rehau uporabljajo kompleksno sestavljeno etilen vinil glikol (EVOH).
- PE-RT - toplotno stabilizirani polietilenski izdelki s kisikovo pregrado.
- PE-X / Al / PEX in PE-X / Al / PE so petslojni kovinsko-plastični cevovodi.
Referenca V skladu z GOST 32415-2013 so za postavitev ogrevalnih omrežij primerni tudi izdelki iz polibutilena PB, polivinilklorida PVC-C, blokpopolimera polipropilena in homopolimer (PP-B, PP-H).Ti materiali se zaradi najhujših tehničnih parametrov ne uporabljajo v zasebni stanovanjski gradnji.
Na kratko, kako povezati polimere cevi v postopku montaže ogrevanja:
- ožičenje iz PP-R se pridruži polipropilenskim okovjem s spajkanjem (termično polifuzno varjenje);
- premreženi in toplotno stabilizirani polietilen (PE-RT) je montiran osno v treh stopnjah - zapiranje konca, napenjanje vijaka okovja, nastavitev drsne puše;
- kovinsko-plastična je povezana na 2 načina - stiskanje ali stiskanje.
Zdaj bomo dali kratek opis vsake vrste cevovoda, poiskali seznam zahtev in preverili, kako so izdelki primerni za vodno ogrevanje tal v dnevnih sobah.
Polipropilen - material za radiatorsko ogrevanje
Kljub cenovni privlačnosti in zavezanosti številnih obrtnikov za uporabo PP-R, takoj opozorimo, da je iz polipropilenskih cevi nemogoče narediti toplo tla. Ni vredno preveriti odobritve v praksi - samo natančno preučite tehnične značilnosti gradiva in preberite ocene lastnikov domov, ki so želeli na ta način prihraniti denar.
Kako so cevovodi izdelani iz polipropilena (glej diagram):
- notranja plast PP-R, ki tvori prehodni del avtoceste;
- aluminijasta ojačitvena folija, ki zavira toplotno raztezanje in preprečuje prodiranje kisika;
- 2 lepilna sloja pritrdita aluminij s polimerom;
- zunanja zaščitna plast PP-R je bela ali siva (nekateri proizvajalci imajo zeleno).
Pomemben dodatek. Zdaj proizvajalci polipropilena namesto perforirane folije položijo plast bazalta ali steklenih vlaken znotraj cevi.
Poglejmo, kako so cevi PP-R skladne z zahtevami za veje talnega ogrevanja:
- Toplotna prevodnost 0,24 W / (m • ° С) je najslabša med polimernimi izdelki. Če upoštevamo debelino stene 3,4 mm pri Ø20 mm (ojačani PP-R cevovodi niso izdelani s premerom 16 mm), dobimo odpornost toplote R = 0,0034 / 0,24 = 0,014 m² • ° C / W. Odpornost je previsoka za aktivni prenos toplote.
- Glede gladkosti notranjih sten do polipropilena ni vprašanj - hrapavost 0,01 mm ne ustvarja povečane hidravlične odpornosti.
- Ko se segreje na 50 stopinj, 100-metrska PP-R cev z aluminijasto plastjo doda dolžino 150 mm in stekloplastiko 31 cm Elastičnost polipropilena je zelo nizka, zaradi česar bo izdelek znotraj monolita pod veliko obremenitvijo. Material lahko poči, predvsem na sklepih.
- Odpornost na pritisk in temperaturo ni dvoma. Ko se hladilno sredstvo segreje na 70 ° C, bo PP-R linija mirno zdržala delovno glavo do 13 barov. Če dvignete temperaturo na 95 ° C, se prag tlaka spusti na 9 barov.
- Polimer je odporen proti kakršnim koli kemičnim vplivom in praktično ne prehaja kisika v hladilno tekočino. Glavna težava je veliko število spojev, ki padejo pod estrih, ker je nerealno upogibati polipropilenski odsek.
Opomba. Tehnični parametri izdelkov PP-R so sprejeti v skladu z dokumentacijo blagovne znamke Valtec, objavljeno na uradni spletni strani podjetja. Za pošteno primerjavo smo od tega proizvajalca vzeli tudi cene in značilnosti drugih polimerov za cevi.
Pojasnite nekaj točk. Vrednost toplotne odpornosti sten R = 0,014 m² • ° C / W povprečnemu uporabniku ne bo ničesar povedala brez primerjave z zmogljivostmi drugih plastičnih mas. Ti izračuni so podani spodaj v opisih polietilenskih in kovinsko-plastičnih cevi.
Problem ogrevanja polipropilenskih sistemov je nezmožnost vizualnega preverjanja kakovosti varilnih spojev. Včasih sklepi tečejo leto dni po preizkusih z visokim pritiskom (stiskanje). Predstavljajte si posledice puščanja znotraj betonskega monolita - iskanje napake, zlom estriha in popravilo.
Ločeno vprašanje je dolga muka z namestitvijo, v betonu bo veliko spojev.Primeri ogrevalnih krogov, ki so jih zbrali hišni obrtniki iz PP-R, so prikazani zgoraj na fotografiji. Tudi nizka cena cevi Ø20 - 51 ... 83 rubljev. (0,8 ... 1,25 cu) na linearni meter - ni osnova za uporabo takšnih cevi v toplih tleh.
Parametri premreženega in toplotno odpornega polietilena
Cevi iz plastike PE-X se proizvajajo v dveh sortah - 3 in 5-plastnih. Razlika je v lokaciji proti-difuzijske pregrade - v prvem primeru neprepustni polimer EVOH služi kot zunanja lupina cevi, v drugem - je položen znotraj stene in lepljen na obe strani polietilena. Zunanja barva - rjava, srebrna, rdeča.
Uporabniki se pogosto sprašujejo, katere polietilenske cevi je bolje vzeti za talno ogrevanje - PE-X ali PE-RT, kako se razlikujejo. Odgovorimo:
- molekularna rešetka iz PE-X plastike je zamrežena na 3 načine, od tod tri vrste polietilena - A, B in C;
- s stališča vgradnje in delovanja ogrevanja se cevi iz PE-X / A ne razlikujejo od PE-X tipa B in C;
- material povečane toplotne odpornosti PE-RT je izdelan iz navadnega polietilena po cenejši tehnologiji - zapletena molekula polimera je spremenjena s pomočjo vej;
- PE-RT je po trpežnosti, trdnosti in toplotni stabilnosti slabši od PE-X;
- PEX je bistveno dražji od PE-RT, približno 20–40%;
- Stene cevi PERT so brez proti-difuzijske pregrade, zato je hladilno sredstvo nasičeno s kisikom s hitrostjo najmanj 0,1 g / m³ na dan. (na prostem);
- PE-RT material je termoplastičen, cevovod je mogoče večkrat taliti in variti brez izgube lastnosti.
Referenca Stroški Valtec 16 x 2 mm premrežene polietilenske cevi znaša 51 rubljev. na meter (približno 0,8 cu). Izdelek enakega premera iz termostabilne PE-RT plastike stane 33 rubljev / 1 m (0,5 cu).
Pojdimo na naš seznam zahtev:
- Cev za toplo vodo "PEX" in "PERT" ima enako toplotno prevodnost - 0,38 W / (m • ° C). Izračunamo toplotno upornost sten z debelino 2 mm: R = 0,002 / 0,38 ≈ 0,005 m² • ° C / W - skoraj 3-krat nižja od temperature SPR. Se pravi, da polietilenski tokokrogi veliko bolje prenašajo toploto na estrih.
- Enakovredna hrapavost površine - 0,007 mm - odličen pokazatelj gladkosti cevi.
- Z ogrevanjem pri 50 ° C se bo 100-metrski brezplačni odsek cevovoda PEX podaljšal za kar 100 cm. Toda zaradi elastičnosti in nekaterih tehnik pritrditve, širitev znotraj betonske plošče material tiho kompenzira.
- Najvišja delovna temperatura materiala PE-X je 90 ° C, PE-RT 80 °, kratkoročno dovoljeno 95 oziroma 90 ° C. Obratovalni tlak hladilne tekočine znaša 6 ... 10 Bar, odvisno od stopnje segrevanja. Parametri ustrezajo zahtevam za krogotoke ogrevalne vode.
Šibka točka polietilenskih sistemov je prepustnost kisika. Opremljen s PEX pregrado omogoča manj kot 0,1 g / m³ na dan, medtem ko PERT omogoča veliko več. Ker pa so cevi monolitne s cementno-peščeno malto, je dostop zraka znatno omejen, penetracija kisika je zmanjšana.
Polietileni imajo dvojno lastnost - molekularni spomin, zaradi česar se cevovod upogne v prvotno obliko zaliva. Funkcija otežuje pritrditev ogrevalnih zank na talno izolacijo - če se cev ne zasuka okoli lastne osi, se bodo konci začeli izbočevati navzgor. Kako se spoprijeti z opisanim pojavom, si oglejte videoposnetek našega strokovnjaka.
Pozitiven učinek molekularnega spomina je sposobnost okrevanja po premoru. Dovolj je, da mesto poškodbe izravnate in segrejete s stavbnim sušilcem za lase - plastika bo dobila svojo prejšnjo obliko, ne da bi izgubila elastičnost in trdnost.
Analiziramo lastnosti kovine
Pravzaprav je ta petplastna cev analog PEX materiala, kjer je togi aluminijast okvir z debelino 0,25 ... 0,4 mm (odvisno od premera izdelka) deluje kot antioksidantni polimer EVOH. V notranjosti prehaja samonosna cev iz prepletenega polietilena, na zunanji strani - lupina iz iste plastike.Sloji konstrukcije so vezani s posebnim lepilom.
Referenca Označevanje kovinsko-polimernih cevi ustreza strukturi - PEX-AL-PEX. Zanimivost: znamka Rehau ponuja univerzalno linijo cevovodov RAUTITAN Stabi z zunanjo lupino iz navadnega (ne premreženega) polietilena.
Analizirali bomo kovinsko-plastično v skladu s prvotno določenimi merili:
- Toplotna prevodnost petplastne konstrukcije je 0,45 W / (m • ° С), debelina stene cevi s premerom 16 in 20 mm je 2 mm. Zato je odpornost toplote R enaka 0,002 / 0,45 = 0,004 m² • ° C / W.
- Podaljšek od ogrevanja 100-metrskega odseka za 50 ° C je le 13 cm.
- Delovna temperatura pri tlaku 10 Bar - do 95 stopinj, kratkotrajna nevarnost - 130 ° C. Prepustnost kisika za stene je blizu nič.
- Cena cevi Valtec Ø16 x 2 je 60 rubljev. (0,9 cu), Ø20 x 2 - 97 rubljev. (1,45 cu) na linearni meter.
Upoštevajte: toplotna prevodnost, delovna temperatura in raztezek kovinsko-plastičnih konstrukcij so najboljši med vsemi polimernimi cevmi. Gladkost materiala ni omenjena, saj je vrednost hrapavosti enaka polietilenu - 0,007 mm.
Pomembna razlika med kovinsko plastiko je odsotnost molekularnega spomina. Pri upogibanju ima okvir iz togega aluminija potrebno obliko, saj premaga elastično trdnost plasti polietilena. Navedena lastnost je v veliko pomoč med namestitvijo, glavna stvar je vzdrževanje minimalnega polmera upogiba 6 in 8 cm za cevi Ø16 oziroma 20 mm.
Kovinske cevi za talno ogrevanje
V sodobnih omrežjih za oskrbo s toploto podeželskih hiš se uporabljajo jeklene, nerjaveče in bakrene cevi. Za vgradnjo talnih vodnih sistemov se uporabljajo 2 vrste kovinskih cevovodov:
- žarjen baker z zunanjim premerom 15, 18 in 22 mm z debelino stene 1 mm (prodaja se v zalivih 25 m);
- valovite nerjaveče nerjaveče ½ in ¾ inče (Ø15 ... 20 mm), meter ležišča - od 10 do 50 m.
Referenca zgodovine V sovjetskih časih so bila v vrtcih urejena topla tla v skladu z zahtevami gradbenih pravil. Ogrevalni krogi so bili varjeni iz vodovodnih pocinkanih cevi iz črnega jekla.
Ocenimo parametre kovinskih cevi po kriterijih:
- Toplotna prevodnost bakra in jekla je tako velika (389 oziroma 45 W / m • ° С), da ni smiselno računati - kovina bo v skladu s to značilnostjo v pas vtaknila katero koli plastiko.
- Enakovredna hrapavost novih izdelkov je 0,01 mm. Med delovanjem se gladkost sten poslabša, hidravlični upor se postopoma povečuje.
- Linearna ekspanzija kovin je v primerjavi s polimeri nepomembna - 55 ... 85 mm na 100 metrov toplotnega voda pri temperaturni delti 50 ° C. Materiali so dovolj prilagodljivi, da se podaljšajo znotraj betona in ne zlomijo estriha.
- Baker Ø18 x 1,0 mm tiho zadrži delovni tlak do 67 Bar pri najvišji temperaturi 200 ° C. Parametri valovitega nerjavečega jekla so 15 Bar oziroma 150 stopinj. Navedeni kazalniki pokrivajo zahteve za TP z veliko rezervo.
- Jeklo in baker ne omogočata prehajanja kisika, vendar sta podvržena počasni koroziji. Slabosti - odseki, ki prečkajo domače električne napeljave.
Težava s fleksibilno nerjavno cevjo je valovita valovita konstrukcija, ki ustvarja znatno hidravlično odpornost na pretok tekočine. Na dolžini 1 cm je vsaj 20 vrhov, višjih od milimetra. Drugi trenutek: v koritih se bo začel nabirati majhen pesek, ki potuje po sistemu skupaj s hladilno tekočino.
Informacije o ceni materialov. Bakrena cev Ø18 x 1,0 stane približno 500 rubljev. na meter (7,5 cu), bo nerjaveče jeklo Ø20 mm (notranje - 15 mm) stalo 155 rubljev / 1 m (2,3 cu).
Kljub odličnim zmogljivostim se baker redko uporablja za vgradnjo TP. Vzroki:
- material je nekajkrat dražji od polimerov;
- zapletenost polaganja cevi - za natančno upogibanje in oblikovanje zank toplega tla so potrebne izkušnje;
- cevovod se boji pregibov, ki jih je mogoče pritrditi le s profesionalnim spajkanjem.
Glede valovitosti: poleg težav s hidravliko obstaja tudi vprašanje nezaupanja. Dejstvo je, da se je material na trgu pojavil relativno nedavno in se 10-20 let ni uspel izdelovati v talnih sistemih. To pomeni, da resnična obstojnost nerjavečega jekla ni znana.
Izbira najboljše možnosti za TP
Če natančno preučimo analizo vsake vrste cevovodov, lahko sklepamo na predhodni zaključek: baker zmaga v vseh obratovalnih kazalnikih, polimerom pa bistveno izgubi ceno. Valovitost iz nerjavečega jekla prav tako ne bo alternativa polietilenu - v hidravliki je dvakrat dražja in slabša.
Katero cev najprej uporabiti za toplo tla:
- Številka 1 naše ocene je PEX-AL-PEX, kovinsko delo, ki ga je dokazala dolgoletna praksa. Material je sorazmerno poceni, primeren za samostojno vgradnjo, je trpežen, dobro prenaša toploto in se nekoliko segreva pred segrevanjem.
- Povezani polietilen PE-X - cevi za profesionalce, ki lahko izdelajo visokokakovostne konture TP. "PEX" se po premoru zlahka obnovi, vendar toploto prenaša slabše in se zaradi naraščanja temperatur močno širi.
- PE-RT polietilen, odporen na toploto, je proračunska možnost za profesionalno vgradnjo. Glavni pomanjkljivosti sta prepustnost kisika in znatno skrajšanje življenjske dobe v primeru pregrevanja.
- Četrto mesto bakrene cevi je posledica visoke cene, ki ni na voljo večini navadnih lastnikov stanovanj. Če tega dejavnika ne upoštevamo, bo baker idealna možnost za talno ogrevanje.
- Valovito nerjavno jeklo je dobro za kratke odseke, na primer za povezovanje cevi in cevi. Polaganje valovitih cevi pod estrih ni zelo dobra rešitev.
- Polipropilena sploh ne uporabljamo.
Komentar. Pri primerjavi različnih cevnih sistemov niso bili upoštevani stroški armature, saj so talna vezja montirana brez priključkov.
Priporočilo za pravilno namestitev in betoniranje PE-X in PE-RT cevovodov. Za zmanjšanje raztezka grelnih niti ne presegajte števila cevi v enem krogu - 100 m, v najboljšem primeru 80 m. Preden napolnite raztopino, napolnite sistem z vodo in napolnite preskusni tlak (1,5-krat višji od delovnega). Tehnologija namestitve TP je podrobno opisana v ločenem članku.
Dodamo nekaj argumentov v prid izbiri polietilena ali kovinske plastike za ogrevanje tal. Prvič, polimere že dolgo in uspešno uporabljajo v evropskih državah. Drugič, kemična sestava osnovne snovi se nenehno izboljšuje, lastnosti pa se izboljšujejo. Tretjič, polimerne cevi so zelo trpežne, standardna življenjska doba je 50 let.
O premeru cevi za ogrevanje
Običajno se pri lastni postavitvi tal z vodnim ogrevanjem lastniki stanovanj sprašujejo, kateri premer cevi izbrati - 16 ali 20 mm. Poskušali bomo odgovoriti v dostopnem jeziku:
- v veliki večini primerov so ogrevalne niti položene s cevmi Ø16 mm (notranji prehod - DN10);
- premer 20 mm (DN15) je treba uporabiti na dolgih obrisih, katerih dolžina je 100 ... 120 metrov;
- uporaba večjih cevovodov je upravičena v prostorih velikega območja z visokimi stropi, ki jih ogreva samo sistem TP brez pomoči radiatorjev.
Najboljši način, da izberete pravi premer in hkrati ugotovite porabo cevi za talno ogrevanje, je izračunati. Vabimo vas, da se seznanite z metodologijo izračuna, objavljeno kot podroben vodnik.