Линейное расширение труб теплого пола

Обновлено: 12.05.2024

Коэффициент линейного расширения для полипропиленовых труб.
Полипропиленовые изделия не устойчивы к высоким температурам, изделия сильно расширяются в отличие от стальных аналогов. Коэффициент линейного расширения для полипропиленовых труб выражается в изменении длины.

Данное отличительное свойство учитывают во время укладки трубопроводов, чтобы не приводить к деформации либо нарушению герметичности стыков.

Внимание! Коэффициент расширения важен в системах отопления, водопроводах с горячей водой, работающих с высоким давлением.

Общие сведения

Изменение свойств материала под влиянием температуры. Трубы из полипропиленового материала могут выдерживать кратковременный показатель температуры около ста семидесяти градусов, но изделия становятся мягкими при температуре, равной ста сорока градусам.
Свойство деформироваться следует брать во внимание, когда трубы монтируют.

Если уложить трубопровод в стене, через некоторое время расширяясь, он может разрушить ее целостность. Армированная продукция не расширяется, но может лопнуть.

Чему равен коэффициент расширения. Если во время монтажных работ пренебречь данным свойством трубы из полипропилена, то во время перепада температуры может слететь крепежная клипса, а на линейных участках может образоваться деформация синусоидального типа.

Данный участок снижает пропускной показатель жидкости, также в трубе образуется воздушная пробка. В сети для отопления это выражается понижением обогревательных функций батарей, поломкой стыков.

Линейное расширение изделий, не имеющих армирование, равно 0.1500 мм / мК. Полипропиленовые трубы, имеющие армирование с помощью стекловолокна показатель значительно ниже и составляет предел от 0.03 – х до 0.05 –ти мм / мК. Разница между значениями очень велика, это качество армированной продукции тоже надо учитывать.

Виды армирования

Естественно, что отпускать эту проблему линейного расширения труб из полипропилена , а разработали систему армирования труб, которых на настоящее время существует три вида:

Полипропиленовые трубы, армированные алюминием во внешнем слое.

Такие трубы имеют слой алюминиевой фольги во внешнем слое, а сверху фольги еще и полипропиленовое покрытие.

Коэффициент теплового расширения в пять раз меньше αL=0,03 мм/м*К, значит в предыдущем примере труба удлинится всего на 15 мм.

Полипропиленовые трубы, армированные стекловолокном, требуют зачистки перед сваркой, что делает процесс более трудоемким.

Еще одним минусом этих труб является возможность некорректного монтажа, ведь трубу в паяльную насадку можно умудриться запихнуть и не зачищенную, что себе иногда позволяли представители южных республик бывшего СССР.

Естественно, что со временем именно в этих местах были протечки и даже разрывы.

Полипропиленовые трубы, армированные алюминием в среднем слое.

В таких трубах слой алюминия располагается посередине трубы.

При таком армировании сохраняется низкое тепловое расширение трубы и при монтаже эти трубы не требуют зачистки, что является «защитой от дурака» и сильно облегчает процесс монтажа.

Недостатком такой конструкции является то, что алюминиевый слой крепится к полипропилену специальным клеевым составом, который при определенных условиях сильно теряет свои свойства.

Известны случаи расслоения такого «пирога» конструкции трубы, что приводило к протечкам или разрывам.

Полипропиленовые трубы, армированные стекловолокном в среднем слое.

В таких трубах, армирование идет в среднем слое трубы.

В настоящее время полипропиленовые трубы, армированные стекловолокном, являются наилучшим выбором и применяются в системах горячего водоснабжения и отопления чаще всего.

Подробности

Практическим путем проверили, пятиметровый трубопрокат из полипропиленового материала удлиняется от 11 – 17 миллиметров.
Расширение изделий, имеющих армирующий слой.
Полипропилен обладает высоким уровнем деформации, если повышается температура носителя.
Чтобы добиться снижения линейного расширения, при этом повысить прочность системы, трубы снабжают армирующим покрытием из стекловолокна либо алюминия.

Виды армирования при помощи алюминия:

1.наносят слой при помощи алюминиевого листа сверху трубы.

2.алюминиевый лист наносят внутри трубы.

3.проводят армирование при помощи перфорированного алюминия.

Все методы представляют собой склеивание трубопроката из полипропилена и алюминиевой фольги. Данный способ малоэффективен, так как труба может расслаиваться, изменяя качество изделий в худшую сторону.

Процесс армирования при помощи стекловолокна является более функциональным и прочным. Данный метод предполагает, что внутри и снаружи трубы остается полипропилен, а между ними укладывают стекловолокно. Армирующая труба имеет три слоя. Такие трубы не подвержены тепловому изменению.

Сравнение показателя расширения до и после армирующей процедуры:

1.простые трубы имеют коэффициент в 0.1500 мм / мК, по-другому десять миллиметров на метр погонный, при изменении температуры на семьдесят градусов.

2.армированные трубопрокаты при помощи алюминия меняют значение до 0.03 мм/ мК, по-другому равно трем миллиметрам на погонный метр.

3.во время армирования стекловолокном показатель снижается до 0.035 мм / мК.

Полипропиленовые трубопрокаты с армированным слоем из стекловолокна применят в различных сферах.

Трубопрокаты имеют ряд положительных свойств:
1.имеют легкий вес.
2.эластичные.
3.противостоят образованию коррозии.
способны транспортировать химические вещества.
5.считаются чистыми с точки зрения экологии.

Особенности армирования труб из полипропилена. Армирующим материалом является цельная либо перфорированная фольга, которая имеет толщину 0.01 до 0.005 сантиметров. Материал прокладывают на стенке снаружи либо внутри изделия. Слои соединяют при помощи клея.

Фольга ложится сплошной прослойкой, которая становится защитой от кислорода. Большой объем кислорода образует коррозию на отопительных приборах.

Армирующий слой из стекловолокна образует три слоя, средний из них является стекловолокном. Его сваривают с полипропиленовыми соседними прослойками.

Так образуется максимально прочное изделие, наделенное малым показателем линейного расширения.

Внимание! Стекловолокно, как армирующий материал, имеет больше преимуществ, он монолитен и не расслаивается, в отличие от алюминиевого армирования.

Все изделия из полипропилена: армированные и неармированные, отличаются гибкостью, так как имеют большой показатель упругости.

Свойство делает сборку трубопроводов простым процессом, снижает затраты на время монтажа, потому что перед укладкой не требуется зачистка армирующего слоя из алюминия.

Зависимость структуры материала от воздействия температуры

Следует отличать максимальную температуру, которую могут выдержать ПП-трубы, от их реальных физических свойств. Несмотря на то, что производитель указывает показатель температуры плавления полипропилена 170 °С, на самом деле полипропиленовые изделия начинают размягчаться уже при 135-140 °С.

Рекомендуем ознакомиться: Где используется ППР (полипропиленовая) труба?

Установка таких труб без учета температурного расширения – это не просто риск деформации. Последствия ошибок в проектировании инженерных систем могут быть значительные:

происходит срыв крепежных элементов;
на деформированном участке скапливается воздух, снижающий пропускную способность системы (т.н. завоздушивание);
температура радиаторов и стояков снижается, система работает менее эффективно;
трубы лопаются, возникают утечка теплоносителя.

Важно! Для монтажа инженерных систем используются неармированные и армированные ПП-трубы. Вторые имеют дополнительный слой, который защищает внешний слой полимера от перегрева. Благодаря этому снижается коэффициент температурного расширения трубы, но полностью он не нивелируется.

У армированных полипропиленовых труб КТР меньше, но его все равно нужно учитывать.

Усредненные показатели коэффициент температурного расширения:

неармированные – 0,15 мм/мК;
армированные металлом – 0,03 мм/мК;
армированные стекловолокном – 0,035 мм/мК.

На деле коэффициент температурного расширения для неармированных ПП-труб 0,15 мм выглядит как удлинение участка на 1 см на каждый метр трубопровода, если температура рабочей среды достигнет 70°С.

Внимание! Это не означает, что труба длиной 5 м удлинится на 5 см при запуске горячей воды. В системах горячего водоснабжения температура воды составляет максимум 65°С, следовательно коэффициент расширения также будет меньше.

Но, в конечном счете, при расчете длины инженерной системы нужно учитывать реальные температурные показатели. Для системы отопления длина трубы может увеличиться на 5 см и более.

Что дают знания о коэффициенте расширения

Самое важное, почему необходимо знать о значении расширения, чтобы не разрушить систему, когда температура увеличивается. Этот фактор важен для отопительной сети, также водопровода с горячей водой. Его учитывают во время прокладки теплых полов.

Важно! Во время монтажа не стоит забывать, что линейное расширение увеличится до 1.5 миллиметров на метр трубопровода. Стекловолокно в качестве армирования снижает значение до шести раз.

Деформация труб приводит к повышению шума во время протока носителя, понижает уровень стабильности всей системы.

Важно! Для систем, которые подвергаются нагреву, подбирают изделия, имеющие самый низкий уровень тепловой деформации.

Расчет коэффициента расширения для различных видов труб

Существует формула для расчета расширения полипропиленовых труб при нагреве, позволяющая определить, насколько увеличится длина трубопровода:

Д — искомая длина участка после нагрева;
к — коэффициент температурного расширения;
ДТ — проектная длина трубопровода в метрах;
t – разница температур между воздухом в помещении и теплоносителем.

Например, для установки системы отопления протяженностью 10 метров и проектной температурой теплоносителя 90 °С будут использоваться армированные алюминием полипропиленовые трубы.

Рекомендуем ознакомиться: Металлопластик или полипропилен лучше для водопровода?

Температура в комнате во время монтажа составляет 25 °С. Используя формулу, можно определить длину участка после нагрева: 0,03*(90-25)*10 = 19,5 мм.

То есть к трубопроводу из армированного полипропилена протяженностью в 10 м при проектировании необходимо еще добавить запас длины 1,95 см.

Особенности стекловолокна, как материала для армирования

Материал для армирования применяют сравнительно недавно. У стекляннной фибры самый низкий уровень расширения, равен 0.009 мм / мК.

Материал отличается прочностью во время нагрузок. Показатель в отличие от стали достигает значения до трех раз больше. Трубы со слоем из стекловолокна имеют достаточную прочность, эластичность, что снижает уровень теплового изменения.

Внимание! Стекловолокно добавляет полипропилену хорошие свойства, но сам материал имеет минус: хрупкость.

Учитывая данный недостаток стекловолокно стали укладывать между полипропиленом, материалы соединяют на уровне молекул.

Почему три слоя для армированной трубы считается оптимальным вариантом:
1.нельзя прокладывать стеклянными фибрами слои снаружи и внутри.
2.для слоя внутри стекловолокно считается опасным, частицы могут попасть в движущуюся воду.

Важно! Данный тип армирования обеспечивает стабильный показатель коэффициента изменения. Утверждение: на значение коэффициента трубы влияет количество фибровых частиц, не является верным.

На коэффициент влияет объем прослойки, содержащая стекловолокно. У различных марок обозначение коэффициента достигает до 10-ти процентов.

Выполняя разные расчеты для сборки систем из этих изделий, определяя количество компенсаторов, советуют учитывать среднее значение расширения, равное 0.05 мм / мК.

Что такое компенсаторы для труб из полипропилена

Деформация труб от расширения во время перепада температур приводит к их провисанию из-за удлинения. В системах длиной десять метров и более используют компенсаторы гибкого типа.

Компенсатор представляет деталь для соединения элементов в виде гибкой завернутой петли.

Элемент конструкции защищает трубы во время расширения при перепадах температуры либо давления в системе.

Внимание! Деталь имеет небольшую цену, легкий монтаж, но намного увеличивает прочность и износостойкость всей сети.

Разновидности компенсирующих устройств:

1.осевое устройство служит фиксированной опорой, их легко собирать.

сдвиговое устройство перемещается в две стороны, выполнены с помощью нержавеющей стали, между собой скрепляются посредством арматурного соединения.

3.поворотное устройство применяют в местах поворотов, закрепляя углы. Их используют, где направление изменяется под прямым углом.

4.универсальное устройство имеет три типа работы: угловой, осевой, поперечный тип движения. Используют в небольших сетях, или, когда нет возможности установить сильфонные устройства.

5.фланцевое устройство представляют собой сильфонное устройство, выполненное из резины, при помощи него нивелируют действие ударной силы во время повышения давления. Данное устройство подходит для выравнивания осевой неточности сети.

Компенсаторы монтируют при помощи сварки либо фланцев.

Применение компенсаторов имеет свои достоинства:

1.исключают вихревые потоки, стабилизируют давление в середине трубопрокатов.

Использование полипропиленовых труб выгодно, так как они обладают значительными достоинствами. Такой трубопровод надёжный, экологичный, имеет продолжительный срок применения. Однако если его эксплуатация происходит в условиях высоких температур, то приходится принимать во внимание коэффициент линейного расширения полипропиленовых труб. Чтобы предотвратить вред, который оно может нанести, необходимо понимать его природу, уметь рассчитывать увеличение длины в таких случаях и знать, как нужно выполнять монтаж трубопровода, чтобы исключить разрушительное воздействие теплового расширения.

История появления полипропиленовых труб

Использование пластика началось в тридцатых годах 20 века. Сначала для производства труб применяли поливинилхлорид. Его основными недостатками являются выделение при эксплуатации канцерогенов и высокая пожароопасность. При этом надо помнить, что в процессе горения также будут производиться опасные для здоровья вещества.

На смену поливинилхлориду пришёл полиэтилен. Он продемонстрировал хорошие эксплуатационные качества, но его можно применять только для холодного водоснабжения.

Полипропилен не обладает упомянутыми недостатками и ограничениями. Они не меняют своих эксплуатационных качеств при нагреве или охлаждении, что делает их пригодными для широкого употребления при изготовлении труб. Их важными достоинствами являются неуязвимость для коррозии, отсутствие реакции на использование растворителей и экологичность применения. Установка полипропиленовых труб выгодна в связи со следующими причинами:

Сохраняет свои эксплуатационные свойства на протяжении десятков лет.
Простота монтажа. Небольшой вес делает перевозку более удобной.
Вода, протекающая по таким трубам, не ухудшает качества.
Нет необходимости проводить окраску труб.
Не появляется ржавчина.
Использование в системах отопления исключает образование конденсата.
Рабочий диапазон температур составляет 0-95 градусов.
Из-за низкой теплопроводности нет необходимости в дополнительной теплоизоляции.
Внутри труб не образуются известковые отложения.
При контакте с открытым огнём не происходит возгорания и не выделяется вредных для здоровья веществ.

Несмотря на хорошие эксплуатационные качества, пропилен обладает недостатком, о котором необходимо помнить — при нагревании труб происходит линейное удлинение полипропиленовой трубы. Если в системе температура превышает 95 градусов, это может привести к размягчению пластика.

Чем вредно воздействие высокой температуры

Вследствие повышения температуры происходит расширение трубы. Это растяжение зависит от длины участка и силы нагрева. При этом возможно провисание трубы или изменение её формы. При монтаже должна учитываться такая ситуация и необходимы меры, которые позволят скомпенсировать влияние увеличения температуры.

Если имеются короткие участки с жёсткими креплениями, то расширение может привести к повреждению коммуникации. При проектировании могут применяться подвижные опоры - тогда при расширении смещение не может привести к деформации. Также возможно возникновение следующих проблем:

Из-за нарушения герметичности соединений внутрь проникает воздух, ухудшающий пропускную способность системы.
По причине сдвига могут быть сорваны элементы крепления.
Возможно нарушение целостности трубы.
Из-за деформации может быть снижено качество работы отопления.

Если используется армирование, то риск возникновения неполадок существенно снижается.

Виды полипропиленовых труб

Если изделие состоит только из этого пластика, то коэффициент расширения для полипропиленовых труб будет максимальным. Для того чтобы уменьшить этот эффект, осуществляется армирование труб. Для этого применяется алюминиевая фольга или стеклопластик. В этом случае коэффициент расширения в несколько раз уменьшается.

Армирование при помощи перфорированной алюминиевой фольги может происходить тремя способами:

Фольгу прокладывают с внутренней стороны трубы.
Её размещают с внешней стороны.
Металл находится между слоями полипропилена.

Металл прикрепляют при помощи специального клея. Её толщина обычно равна 0,1-0,5 мм. Недостатком использования является возможная потеря им клеящих свойств в сложных условиях эксплуатации. Следствием может стать повреждение оболочки и возникновение протечки.

Если нужно выполнить сварку двух участков пластиковой трубы, то в месте разреза зачищают слой алюминия для того, чтобы он не достигал участка, где производится сварка.

При использовании стекловолокна армирование располагают между слоями оболочки трубы. Из этого материала нельзя делать внутренний слой, так как из него в воду будут попадать волокна. Стекловолокно придаёт трубам повышенную хрупкость. Чтобы её снизить, армирующий слой устанавливают в ещё расплавленном полиэтилене. В таком случае конструкция не будет содержать клея, что придаст трубам монолитность и исключит расслаивание.

Посмотрев это видео можно больше узнать о том, как производятся расчёты для компенсаторов расширения полипропиленовых труб:

Видео описание

Расчет компенсаторов линейного расширения ППР труб.

Слабым местом таких труб являются участки, где происходит разрез, из-за того, что в рассматриваемых случаях армирование будет выступать наружу. При этом необходимо принимать особые меры для герметизации этого материала внутри слоя оболочки. Расширение полипропиленовых труб, армированных стекловолокном, намного меньше, чем в тех, где применяется чистый пластик.

Как производить расчёты

При проектировании монтажа полипропиленовых труб важно знать предполагаемую величину теплового расширения. Эти данные можно получить следующим образом.

Нужно учесть, укреплённая или нет труба. Расширение армированных полипропиленовых труб меньше, чем при использовании чистого пластика.
Если она армированная, то нужно уточнить, каким именно способом — при помощи стекловолокна или алюминиевого слоя.
Определяется коэффициент расширения. Он представляет собой величину удлинения одного метра трубы при повышении температуры на 1 градус (К).
Определяется то, какой нагрев имеется у воды, проходящей по трубе. Вычисляют разницу этой величины с комнатной температурой (Разн).
Измеряют протяжённость трубы (Длина).
После этого определяют степень увеличения длины (Ув) по соответствующей формуле.

Чтобы вычислить, каково расширение полипропиленовых труб, используется такое выражение.

Ув = Длина * Разн * К

Результат в этой формуле измеряется в миллиметрах. Для того, чтобы представить, о каких величинах идёт речь, нужно учитывать следующее:

К = 0,15 для неармированной трубы.
К = 0,03 для тех, которые укреплены алюминием.
К = 0,035 при использовании стекловолокна.

Таким образом видно, что в результате армирования линейное удлинение полипропиленовых труб уменьшается примерно в 5 раз. Для иллюстрации сказанного можно рассмотреть следующий пример. Температура горячей воды, идущей по полипропиленовым трубам составляет 75, а комнатная будет 20 градусов. Труба не является армированной. Её длина равна 10 метрам. Далее нужно применить соответствующую формулу. Ув = 10 * 55 * 0,15 = 82,5 мм.

Если не принять специальных мер для защиты трубы, такое удлинение может привести к её разрушению. Теперь предположим, что речь идёт о трубе, армированной стекловолокном. Если к ней применить формулу, то можно получить Ув = 10 * 55 * 0,035 = 19,25 мм. В этом случае деформация будет существенно меньшей.

Проводить такие вычисления величины расширения полипропиленовых труб желательно перед осуществлением работ по монтажу. На практике для определения того, насколько велико расширение трубы, обычно используют не формулу, а составленные с её помощью таблицы. В них в левой колонке располагают длины с промежутком 0,1 м, а в верхней части — изменение температуры с шагом в 10 градусов. В таком случае для определения искомой величины достаточно посмотреть значение на пересечении нужных колонки и строки.

В видеоролике рассказано о расширении полипропиленовых труб:

Видео описание

Линейное расширение полипропиленовой трубы.

Меры для защиты целостности труб при расширении

Для того, чтобы предотвратить возникновение критических ситуаций из-за расширения полипропиленовых труб при нагреве, можно предпринять следующие меры:

Нужно оставить соответствующее место между трубопроводом и упором. При этом надо заранее рассчитать степень расширения и обеспечить наличие достаточного пространства.
Надо обратить внимание на места, где стоят поворотные муфты. Важно их расположить таким образом, чтобы в трубе не возникало напряжений и деформаций.
Если нужно установить длинный участок трубы, то на нём располагают компенсаторы удлинения. Они представляют собой конструкции, которые фиксируют положение трубопровода, но дают возможность безопасно расширяться на каждом небольшом отрезке.

При монтаже труб стараются избегать наличия жёстких стыков. Распространено использование петлеобразных участков труб. В таком случае соседние элементы магистрали не прилегают плотно друг к другу.

Ещё один способ компенсации состоит в том, что между прямыми отрезками трубы устанавливаются П-образные соединения. При этом они сделаны таким образом, что в этом месте углы конструкции могут безопасно смещаться.

Существуют пружинные конструкции, применяемые для противодействия тепловому расширению полипропиленовых труб. Примером такого решения является компенсатор Козлова. В этом случае к концам участка трубопровода, расположенным друг напротив друга прикрепляются кольца, соединённые при помощи пружины. Такой узел находится внутри участка трубы большего диаметра. При нагреве концы труб сближаются, сдерживаемые пружиной.

Заключение

При использовании пропиленовых труб для холодного водоснабжения эффект расширения можно не учитывать. Однако он играет важную роль в тех случаях, когда эксплуатация производится при повышенной температуре. При выборе материала для трубопровода необходимо принять во внимание, что наличие армирования приводит к тому, что увеличение длины уменьшается примерно в 5 раз. Схема монтажа должна быть такой, чтобы возможные расширения не наносили вреда трубопроводу. Перед началом работ рекомендуется провести расчёты влияния повышения температуры на конструкцию. Использование компенсаторов позволит предотвратить нежелательный эффект.

Доступность системы «Теплый пол» позволила домовладельцам эффективно использовать тепловую энергию для обогрева жилья. Этот вариант отопления в некоторых случаях даже способен заменить всем привычные радиаторы. Однако перед созданием такой системы всегда подбирается труба для теплого пола. Расскажем критерии ее подбора. Читайте и узнаете, какие трубы чаще применяют, их основные преимущества и наиболее часто используемые диаметры.

Основные особенности труб

Один из вариантов обогрева жилья – это создание водяного отопления. Его разновидностью является теплый пол. Она еще называется напольным отоплением. Ее создание выполняют путем укладки отопительного контура. Во время его монтаже используют трубки для теплого пола. Прокладывают контур в цементной стяжке. Это сегодня популярный вариант обогрева различных помещений в частном жилом строении.

Теплый пол отличается от радиаторной отопительной системы следующим:

Отопление в полу позволяет оптимально распределить температуру по всему объему отдельно взятой комнаты. Другими словами, возле пола воздух нагревается примерно до +24°С. Такая температура оптимальна для ног человека. При этом в средней части помещения она будет составлять примерно +22°С.

Более энергоэффективный способ прогрева комнат при относительно невысокой температуре воды в отопительном контуре.

Напольное отопление эффективно работает, когда теплоноситель нагрет примерно до 30-50°C. При этом прогретая стяжка в течение долгого времени отдает тепло. Это позволяет снизить расходы на энергоноситель и повысить КПД.

Остается больше свободного места в помещениях.

Отсутствие в комнатах батарей под окнами позволяет улучшить интерьер. Кроме того, в помещениях не будет горизонтальных и вертикальных трубопроводов, которые нередко портят дизайн жилого пространства.

Перед монтажом всегда определяют, какую трубу выбрать для теплого пола. Ведь это один из основных его элементов. Он обязан обеспечивать бесперебойную эксплуатацию напольного отопления.

Важно! Трубы прячутся в стяжке. Поэтому они должны быть долговечными и надежными. Ведь визуально человек не сможет определить место утечка теплоносителя. Для этого часто используют специальные приборы – тепловизоры. Трубы необходимо качественно смонтировать. Иначе может произойти затопление нижнего этажа или подвала, что приведет к значительным расходам на ремонт всего дома.

Во время создания системы используют разные трубы для теплого пола – какие лучше выбрать обязательно помогут специалисты. Профессионалы подберут оптимальный вариант даже с учетом большого ассортимента. Ведь производители применяют для изготовления трубопроводов медь, металлопластик, полиэтилен и даже нержавеющую сталь. Каждая труба для теплого водяного пола отличается стоимостью.

Самыми дорогими являются медные и нержавеющие трубопроводы. Меньшую цену имеют полимерные трубы. Поэтому они пользуются большим спросом у домовладельцев. Их характеристики практически такие же, как и у металлических трубопроводов.

Оптимальное соотношение стоимости и качества имеют изделия из металлопластика и продукция из сшитого полиэтилена. Это основные варианты. Они чаще применяются во время создания напольного отопления. В этой ситуации домовладельцу все-таки придется решать, какую трубу лучше использовать для теплого пола. Поэтому оптимальным вариантом является обращение к профессионалам. Тем более популярные изделия незначительно отличаются в цене.

Во время выбора специалисты учитывают характеристики труб. При этом они всегда принимают во внимание достоинства трубопроводов из пластика:

Высокая звукопоглощающая способность – не позволяет людям слышать, как по трубопроводам движется вода.
Долговечность – трубы из полиэтилена и металлопластика рассчитаны на эксплуатацию в течение 50 лет.
Полное отсутствие коррозионных процессов – в трубах из пластика не появляется ржавчина.
Небольшой вес – трубопроводы из пластмассы имеют существенно меньшую массу по сравнению с аналогами из стали.
Экологическая чистота – полимерные материалы безопасны для человека, что позволяет даже из них создавать системы для подачи питьевой воды.

Критерии подбора оптимального варианта

Труба теплого пола обязана соответствовать определенным требованиям, потому что из нее будет создана надежная, долговечная и безопасная система обогрева. При этом нельзя использовать для такого отопительного контура обыкновенные трубопроводы для холодного водоснабжения и ГВС. Ведь они неспособны выдерживать нагрузки системы напольного обогрева.

Немалое значение имеет диаметр трубы для теплого пола. Он подбирается с учетом условий монтажа и эксплуатации системы. Обычно используют изделия, у которых диаметр составляет 16 или 20 мм. Намного реже прокладывают продукцию сечением 25 мм.

Когда осуществляется выбор трубы для теплого пола, обязательно учитывая ее долговечность. Трубопровод обязан выдерживать резкие изменения давления и температуры. При этом в нем не должны появляться повреждения. Кроме того, он обязан выдерживать бактериологическое, и даже химическое воздействие.

Подбирая трубы для системы напольного обогрева, обязательно обращают внимание на их герметичность. Помимо этого, они не должны окисляться. Такие трубопроводы также обязаны быть эластичными. Мастер должен их без труда изгибать. При этом они обязаны не трескаться. Кроме того, в местах изгиба не должно возникать никаких изломов.

Важно! Перечисленным критериям не соответствуют чугунные трубы. Поэтому их не используют при создании напольного отопления. Однако под эти требования проходят трубопроводы из нержавейки, меди, полиэтилена и полипропилена.

Такую продукцию выпускают многие производители. Поэтому, когда выбирается труба для теплого водяного пола – какая лучше из доступного ассортимента с учетом конкретных условий эксплуатации помогут разобраться специалисты. К ним всегда необходимо обращаться, чтобы не ошибиться при покупке продукции.

Трубные изделия из сшитого полиэтилена

Большое количество производителей изготавливают трубопроводы из сшитого полиэтилена. Он обозначается PE-X. Это полимер этилена. У него молекулы сшиты в поперечном направлении. Трубные изделия из него относительно новая продукция.

Материал отличается трехмерной термически стойкой структурой, состоящей из вытянутых углеводородных молекул. Благодаря молекулярной решетке с поперечными связями сшитый полиэтилен способен в течение продолжительного времени выдерживать существенные температуры. Поэтому трубы из него применяются в полах во время создания отопительных систем.

Кроме того, сшитый полиэтилен инертен к электричеству и химическим веществам. На него также отрицательно не влияют агрессивные среды. Он абсолютно устойчив к коррозии.

Внутри трубы из сшитого полиэтилена отличаются идеальной гладкостью. Из-за такой особенности они создают минимальное гидравлическое сопротивление. При этом в трубопроводах не возникает засорений.

Трубопроводы из сшитого полиэтилена – это эластичная продукция, что позволяет создавать системы необходимой конфигурации. При этом для их изгиба не нужно выполнять предварительный нагрев и даже использовать специальный инструмент.

Важно! Сшитому полиэтилену характерна «структурная память». Другими словами, материал восстанавливает исходную структуру после нагрева. Поэтому после излома трубе можно легко вернуть первоначальную форму.

Видео описание

О молекулярной памяти труб рекомендуется посмотреть видеоролик:

Существует три распространенных разновидности трубопроводов из сшитого полиэтилена. Они отличаются степенью сшивки. Ее всегда учитывают, когда решают, какие трубы лучше использовать для теплого водяного пола:

PE-Xa – достаточно высокая степень сшивки путем применения пероксидной технологии. Другими словами, полиэтилен нагревается при высоком давлении и одновременном использовании пероксидов. Технология позволяет получить материал с прочной структурой. Максимальная температура составляет 95°C, которую он способен выдержать.
PE-Xb – средняя степень сшивки благодаря применению силановой технологии. Исходный материал подвергается химическому воздействию при использовании силана.
PE-Xc – наименьшая степень сшивки, достигаемая путем облучения полиэтилена электронами.

Все три разновидности трубопровода применяются при создании напольного обогрева. Однако чаще используются изделия PE-Xb и PE-Xc. Причина этому их меньшая цена и большая эластичность.

Металлопластиковая труба

Для отопления в полу часто используют металлопластиковые трубы. Ведь они легко гнутся. При этом их не нужно нагревать. Благодаря таким свойствам трубопроводы быстро укладываются.

Производители выпускают металлопластик в бухтах длиной до 50 м. Этого хватает, чтобы в комнатах частных домов создать системы напольного отопления без использования соединительных фитингов в стяжке. Тем более домовладельца имеют возможность под заказ приобрести бухты с трубами длиной от 80 до 90 м.

Пластиковые трубопроводы – это трехслойные изделия. Внутренний их слой создается из сшитого полиэтилена. Вверху они защищаются полимером PEX. Он выдерживает механические воздействия. В середине размещен алюминиевый слой разной толщины в зависимости от производителя.

Все слои соединяются с помощью надежного клея. Прочная трехслойная структура позволяет трубам выдерживать температурные перепады, исключает появление отложений и коррозии. Срок службы таких трубопроводов составляет около 50 лет.

Видео описание

Как определяется качество металлопластиковой трубы показано в следующем видеоматериале:

Металлопластик отличается от сшитого полиэтилена более высокой теплопроводностью. Поэтому трубы из него быстрее прогревают стяжку. Однако при изломе таких трубопроводов приходится вырезать участок или их полностью менять.

Труба из меди

Медь – это пластичный, прочный и долговечный материал. Не обожженные трубопроводы из него производятся бухтами. Они просто изгибаются даже без специального инструмента. Однако профессионалы используют трубогибы.

Медь обладает высокой теплоотдачей и коррозионной стойкостью. При этом трубы из нее не часто используются при обустройстве напольного отопления, так как они продаются по высокой цене.

Когда выбирают, какие трубы лучше использовать для теплого водяного пола в частном доме, то каждый специалист скажет, что медные трубопроводы – это прекрасный вариант, если им позволяет воспользоваться выделенный бюджет. Они выдержат нагрев до +115°C. Кроме того, трубопроводы из меди обладают высокой экологичностью, минимальным гидравлическим сопротивлением.

Для состыковки медных труб требуются особые фитинги. Пайка изделий осуществляется при использовании специального припоя, оборудования и только профессионалами.

Гофрированная труба из нержавейки

Эта разновидность трубопроводов представляет собой качественные и относительно новые изделия. Они обладают гибкостью, прочностью, герметичностью. Основными производителями такой продукции является Корея и Германия.

Нержавеющие трубы способны выдерживать до +110°C и давление до 50 атм. Используемый материал устойчив к коррозии и не интересен для грызунов. Это позволяет трубопроводы из него укладывать в подвале не в бетонной стяжке.

К недостаткам гофрированных труб из нержавейки относится высокая цена. Она больше, чем стоимость аналогичной продукции из металлопластика. Кроме того, во время монтажа таких изделий приходится дополнительно использовать защитный кожух, так как они не выдерживают больших механических нагрузок.

Полипропиленовая труба

Такой вид изделий тоже часто применяется при обустройстве напольного отопления. Это прочная продукция, но только при наличии армирующего слоя. Сам полипропилен – это химически неактивный материал. Поэтому трубопроводы обладают коррозионной стойкостью и по ним можно перемещать любой теплоноситель.

Пропиленовые трубы также отличаются хорошей теплопроводностью. Поэтому стяжка будет достаточно быстро прогреваться. При этом к недостаткам относится трудность изгиба трубопроводов из полипропилена. Обычно специалисты для этого изделия сначала нагревают. Однако даже в этом случае радиус изгиба получается достаточно большой.

Видео описание

О выборе труб для системы теплого водяного пола рассказано в видео:

Коротко о главном

Трубные изделия для водяного теплого пола обязаны обладать высокой коррозионной стойкостью, выдерживать воздействие достаточно больших температур и давление цементной стяжки. Обычно для создания напольного отопления используют трубопроводы, которые производители выпускают в бухтах. Это позволяет их не состыковать.

Во время монтажных работ по обустройству теплых полов чаще укладывают трубы диаметром 16 и 20 мм. В основном используют металлопластиковые, гофрированные нержавеющие и полипропиленовые трубопроводы, а также изделия из сшитого полиэтилена и меди. Чаще всего применяется первая и последняя разновидность продукции. Хотя лучшими вариантами считаются гофрированные нержавеющие и медные трубы.

Устройство водяного теплого пола позволяет создать самый комфортный для человека вид отопления жилья, когда «ноги в тепле, голова в холоде», а не наоборот. Но для правильного функционирования такой системы необходим точный расчет и грамотный монтаж. Недостаточно просто залить в стяжку как попало уложенные трубы и подключить их к котлу. Даже для того, чтобы выбрать шаг направляющих для теплого пола, нужно учесть множество нюансов. Именно об этом здесь и пойдет речь.

Общие правила укладки труб

Существуют определенные границы, в пределах которых выбирают расстояние между трубами теплого пола. Минимальное значение 10 см, максимальное 30 см. Каким именно сделать этот шаг, зависит от назначения помещения и желаемого температурного режима в нем.

В ванной комнате, где должно быть очень тепло, делают шаг 10-15 см.
В жилых комнатах и кухнях его увеличивают до 20-25 см.
В подсобных помещениях, прихожих, коридорах, где человек надолго не задерживается, незачем поддерживать высокую температуру, поэтому здесь шаг делают максимальным.

Но даже в одной комнате межтрубное расстояние может быть не везде одинаковым. Наименьшим его делают у внешних стен, а под встроенной или стационарной громоздкой мебелью и напольной сантехникой трубы вообще не прокладывают.

Также этот параметр зависит от площади помещения, количества наружных стен, величины тепловых потерь, материала труб и их сечения. Например, шаг трубы 16 для теплого водяного пола делается меньшим, чем при использовании 32 трубы. По той простой причине, что змеевик большого диаметра покрывает большую площадь и отдает больше тепла.

Чтобы выбрать оптимальный шаг укладки, необходимо оценить каждый из перечисленных критериев.

Определение шага укладки по длине трубопровода

Считается, что для отопления теплым полом на каждый квадратный метр достаточно 5 погонных метров трубы. Если распределить эти метры в буквальном смысле в квадрате 1х1 м, то шаг укладки теплого пола составит 20 см – среднее значение из указанной выше «вилки».

Расчет длины змеевика

Зная площадь помещения, её можно умножить на 5, полученный результат округлить и получить протяженность трассы теплопровода. А потом распределить эту длину по комнате, уложив трубу одним из стандартных способов – улиткой, простой или двойной змейкой и т.д.

Расстояние между трубами при этом может измениться и составить совсем не 20 см, это во многом будет зависеть от выбранной схемы.

Это важно! Этот способ расчета делается по полной площади помещения без вычета площади, занимаемой мебелью и другими предметами.

Также при расчете длины трубы, необходимой для устройства напольного отопления, следует применять поправочные коэффициенты:

на тепловые потери в северных регионах с холодными зимами – 1,2;
для угловых комнат с двумя внешними стенами – 1,2;
для угловых комнат с окнами в двух стенах – 1,3;
на повороты трубы при укладке – 1,06.

Например, если площадь угловой комнаты с двумя окнами равна 20 м 2 , то длина змеевика будет:

20 х 5 х1,3 х 1,06 = 138 м.

Длина трубопровода от комнаты до коллектора в расчете не учитывается.

Видео описание

Что ещё нужно знать, выбирая длину трубы для одного контура, смотрите в видео:

Определение шага между трубами

Вычислив длину трубы, можно рисовать в масштабе схему её укладки, из которой станет понятен шаг трубы теплого пола. Выбирая схему укладки, учитывают, что температура теплоносителя уменьшается с удалением от коллектора. Поэтому первые, самые горячие, метры стараются расположить ближе к наружным стенам для отсечения холода от них. Линии вдоль стен имеет смысл сделать ближе друг к другу, к выходу расстояние между ними можно увеличить.

Менять это расстояние, комбинируя разные шаги укладки, имеет смысл и в некоторых других случаях. Например: минимальное расстояние между трубами делают:

на участках пола под рабочим столом и в других зонах, где человек долго сидит без движения;
в детской игровой зоне;
на выходе из душевой кабины или перед ванной.

Другие параметры, влияющие на шаг укладки

Эффективность теплого пола, степень теплоотдачи зависит и от других факторов, которые нужно учитывать при выборе схемы укладки. Перечислим основные.

Разные материалы обладают разной теплопроводностью. Для теплых полов используют полипропиленовые, полиэтиленовые, металлопластиковые и медные трубы. Последние обладают самой высокой теплопроводностью, лучше и быстрее других отдают тепло. Наименьшей теплопроводностью отличаются трубы из полипропилена. Поэтому при одинаковом сечении труб шаг теплого водяного пола из меди можно делать больше, чем из полипропилена.

Чем тоньше труба, тем она дешевле, но укладывать её нужно чаще, увеличивая общий метраж. Трубы большого сечения отдают тепло более широкими полосами, поэтому их укладывают свободнее, тем самым уменьшая метраж и, соответственно, стоимость материала и его монтажа.

От толщины слоя бетона, расположенного поверх змеевика с горячим теплоносителем, зависит, как быстро и с какими потерями тепло будет достигать поверхности. Чем тоньше стяжка, тем реже можно делать шаг теплого пола.

Видео описание

Этот видеоролик наглядно показывает зависимость шага от толщины стяжки и сечения трубы:

Теплоносителем может выступать вода или антифриз. У последнего теплопередача выше, так как он быстрее нагревается, а остывает медленно. Что позволяет при монтаже труб делать расстояние между ними немного больше.

С каким шагом укладывать теплый водяной пол, зависит и от назначения помещения. Наименьшим он будет в санузлах и жилых комнатах, где воздух должен прогреваться до 20-25 градусов. А в кладовках и коридорах шаг можно увеличить, так как здесь вполне достаточной будет температура воздуха 15-20 градусов.

Коротко о главном

Каким делать шаг укладки трубы на теплый пол, необходимо решать индивидуально, учитывая как характеристики материалов, так и исходные данные – теплопотери в здании, зависящие от толщины стен, размера окон и климатических условий, личные представления о комфортной температуре. На количество выдаваемого на поверхность пола тепла будет влиять диаметр труб, их общая длина и материал, из которого они сделаны. А также толщина стяжки, вид напольного покрытия и даже то, чем заполнены трубы. Поэтому расчет делают отдельно не только для каждого дома, но и для каждого помещения в нем.

Трубопрокатные материалы из полипропилена при повышении температуры носителя имеют свойство расширяться больше, чем стальные аналоги. Причем, коэффициент линейного расширения полипропиленовых труб больше выражено в длине.

При монтажных работах эти свойства необходимо учитывать. Иначе возникает деформация и нарушение герметичности магистрали.

ВАЖНО! В системе подачи холодной воды значительных изменений температурных показателей нет, поэтому в данной ситуации коэффициент теплового увеличения полипропиленовых труб не актуален. Это важно для сетей отопления и снабжения горячей водой, особенно это важно для магистрали большой протяженности.

Как влияет температура на эти материалы

Несмотря на то, что ПП изделия могут переносить температуру до +170 градусов, размягчаются они уже при +140 градусах.

Сильная деформация этих трубопрокатных изделий принимают во внимание в момент монтажа.

Если установить такие трубы в стену, то со временем это может нести угрозу ее целостности. Этого не происходит с армированными материалами, но у них имеется другой недостаток, они могут лопнуть.

Значение коэффициента теплового увеличения

Сразу необходимо заметить, что не армированные изделия обладают более высоким коэффициентом теплового расширения, если сравнивать их с армированными видами. Это тоже нужно принимать во внимание.

Если не учитывать коэффициент теплового увеличения полипропиленовых трубопрокатов, то под влиянием температуры могут вырвать крепежные клипсы, а на прямом участке магистрали появляется синусоидальное деформирование.

В таком участке собирается воздух и снижается пропускная функция. В обогревательной сети при этом понижается температура батарей, и ломаются соединения.

Не армированные изделия имеют коэффициент теплового расширения 0,1500 мм/мК, а у полипропиленовых трубопрокатов армированных стекловолокном составляет от 0,03 до 0,05 мм/мК. Понятно, что это отличие довольно ощутимое, и при работе это нужно помнить.

На практике проверили, что ПП труба длиной в 5 метров от воздействия тепла увеличивается от 11 до 17 мм.

Линейное увеличение армированных изделий

Полипропилен – это материал с довольно высоким коэффициентом теплового расширения. Если на него длительное время действует высокое давление и горячая вода, то, как результат появляется деформация, которая значительно портит внешний вид помещения.

Для того, чтобы снизить линейное увеличение и увеличить прочность, данные трубопрокатные материалы армируют стекловолокном или алюминием.

Существует несколько разновидностей армирования. Армирование алюминием выполняют тремя разными вариантами: внешнюю стенку заготовки соединяют с целостным алюминиевым листом; листом алюминия укрепляют стенку внутри; и последний способ – это армирование перфорированным алюминием.

Каждый из этих методов является склеиванием ПП труб с алюминиевой фольгой. Но, такой способ не всегда эффективен, потому, что материал расслаивается, что существенно влияет на качество выполняемой работы.

Армирование труб стекловолокном получается более надежным способом. При этом с верхней и внутренней части трубы расположен полипропилен, а центральная часть заполнена стекловолокном. Обычно это армирование выполняют в три слоя. В результате изделия не подвергаются деформации.

Вот так выглядит показатель коэффициента до и после армирования:

Неармированные изделия – 0,15 мм/мК. Это приблизительно 10мм на один метр при поднятии температуры на 70 градусов.
Армирование алюминием меняет этот показатель на 0,03 мм/мК. И линейное увеличение составляет приблизительно 3 мм на один метр.
Коэффициент теплового линейного увеличения полипропиленовых изделий армированных стекловолокном составляет 0,035 мм/мК.

Армированные полипропиленовые трубопрокатные изделия – это один из вариантов стройматериалов, предоставленных современным рынком.

Эти трубы легче металлических аналогов, эластичные, отличаются высоким показателем устойчивости к коррозийным образованиям. Они легко переносят воздействие химической среды и экологически безвредные.

Линейное расширение полипропиленовых труб, армированных стекловолокном, заслуживает особого внимания. Все дело в том, что полипропилен – это пластик, отличающийся высоким коэффициентом теплового расширения.

Совместно с избыточным давлением и горячей жидкостью это приводит к деформационным изменениям материала.

Чтобы снизить величину линейного расширения и поднять прочность, полипропиленовые трубопрокатные изделия армируют алюминиевой фольгой или стекловолокном.

Армирование алюминием и стекловолокном

Это делают цельной или перфорированной фольгой, толщиною в 0,01 – 0,005 см. Ее размещают на внешней или внутренней грани между прослойками полипропилена. Соединяют слои специальным клеем.

Сплошная прослойка фольги не позволяет проникать кислороду к носителю тепла. Большое количество кислорода ведет к коррозийным образованиям на приборах отопления.

Линейное расширение данных труб равняется 0,03мм/мК, приблизительно 0,3 см на один метр.

ПП трубы, армированные стекловолокном — это трехслойный композит. В нем среднюю прослойку стекловолокна сваривают с частицами полипропилена из соседних прослоек.

Читайте также: