Отопление из сшитого полиэтилена

Сшитый полиэтилен — инновационный материал для изготовления труб. В отличие от обычного ПЭ, выдерживает высокое давление, действие химических реагентов, горячей воды.

Применяется для трубопроводов холодного и горячего водоснабжения, отопления.

Монтаж PEX труб несложен, но имеет особенности, знание которых поможет правильно выполнить установку.

Трубы для системы отопления и водоснабжения из сшитого полиэтилена

Новый материал проявляет свойства металлов и полимеров. Сшитый полиэтилен — термопластичный полимер с трёхмерной структурой.

Технология поперечной «сшивки» создаёт межмолекулярную сетку, похожую на кристаллическую решётку веществ в твёрдом состоянии.

Благодаря этому сохраняется гибкость, повышается температура плавления, стойкость к термодеформациям, появлению царапин, трещин. Материал обозначается PEX (ПЕХ), где X означает сшивку.

Применение в жилых домах

Сшитый полиэтилен используется для прокладки трубопроводов внешних и внутренних инженерных систем жилых домов: отопления, канализации, горячего, холодного водоснабжения.

Преимущественные сферы применения:

• Тёплый пол.
• Отопительные системы, работающие с теплоносителями при низких температурах.
• Внутриквартирное водоснабжение.

Фото 1. Монтаж теплых водяных полов трубами из сшитого полиэтилена красного цвета в помещении.

• Отопление с горизонтальной разводкой.
• Водостоки.

Важно! Молекулярно-модифицированный полиэтилен экологичен и безопасен: он не выделяет токсических веществ, поэтому используется для жилых помещений. При горении распадается на безвредные для человека соединения: углекислый газ и воду.

Технические свойства

• Температура горения – 400° C.
• Плавление – запускается при 200° C.
• Средняя плотность – 940 кг/м3.
• Растяжение без разрыва – в диапазоне 350–800%.
• Сохранение характеристик при температуре до –50° C.
• Теплопроводность – 0,38 Вт/мК.
• Гибкость.

При эксплуатации в стандартных условиях (температуре теплоносителя в пределах 75° C) сшитый полиэтилен прослужит около 50 лет. При постоянном использовании с предельными нагрузками: повышенном давлении, 95-градусном теплоносителе срок службы сократится до 15 лет.

Типоразмеры и диаметр

Трубы PEX выпускают с диаметром 10–280 мм и толщиной стенок 1,7–29,0 мм. Поставляются в бухтах отрезками по 6, 8, 10, 12 метров.

По степени устойчивости к давлению, трубы из сшитого полиэтилена делятся на следующие типы:

• лёгкие: 0,25 МПа (2,5 Атм);
• средне лёгкие: 0,4 МПа (4 Атм);
• средние: 0,6 МПа (6 Атм);
• тяжёлые: 1 МПа (10 Атм).

Указанное выше давление – условное, данные действительны при прокачке воды t 20° C.

Достоинства и недостатки

Полиэтилен, сшитый на молекулярном уровне, сохраняет положительные качества стандартного ПЭ и приобретает новые преимущества:

• 

  Молекулярная память – при деформациях и перегибах форма полостью восстанавливается.

• Отсутствие накипи, минеральных, биологических образований – трубы имеют гладкую внутреннюю поверхность.
• Высокая плотность соединений – дополнительные уплотнители не требуются.
• Устойчивость к ударам, растрескиванию при температурах до –50° С.
• Гибкость – не ломаются при повторных изгибах.
• Химическая стойкость – трубы не реагируют со щелочами, кислотами, органическими растворителями.
• Экологическая чистота – трубы сертифицированы для питьевой воды.
• Устойчивость к горячей воде под давлением.

К недостаткам труб из сшитого ПЭ относится чувствительность к УФ-излучению и медленное разрушение под действием свободного кислорода, проникающего в структуру из воздуха.

Внимание! Для исключения нежелательного контакта PEX труб с воздухом, используется антидиффузная защита. Обращаться с таким покрытием следует бережно, чтобы не поцарапать его при монтаже, перевозке. От ультрафиолета изделия защищают специальные добавки, которые включают в состав на этапе производства.

Виды PEX-труб

Трубы из сшитого полиэтилена для напорного водопровода и отопления изготавливаются по ГОСТ Р 52134-2003, где указываются номинальные размеры, технические требования и т.п. По виду материала они различаются:

• PEX-a, или пероксидные, имеющие самый большой процент сшивки (до 85%) и наибольшую ее равномерность,
• PEX-b, или силановые, наиболее распространенные благодаря удачному сочетанию качества (до 70% «сшитой» структуры) и доступной цены,
• PEX-c, модифицированные радиационным способом, с наименьшим количеством добавок,
• PEX-d (азотные), производство которых достаточно сложно и имеет наименьшее распространение.

Недостатки

Несмотря на наличие множества достоинств, «сшитые» полиэтиленовые трубы имеют несколько недостатков, знание которых поможет избежать эксплуатационных проблем и продлить срок службы трубопровода:

• Цену, несколько превышающую стоимость трубных изделий из обычного ПЭ и некоторых других материалов (например, из чугуна).
• Укорачивание срока службы при прямом действии ультрафиолета в течение длительного времени.
• Медленное разрушение материала при попадании в его структуру молекул кислорода.
• Несмотря на прочность сшитого полиэтилена, его использование в отопительных и водопроводных системах не является неограниченным. При использовании PEX–трубопроводов имеются соответствующие температурные ограничения, а максимальное давление «горячих» систем не должно превышать 4-10 атм (в зависимости от параметров трубы).

ВНИМАНИЕ! Во избежание нежелательного контакта с кислородом воздуха труба PEX должна иметь антидиффузную защиту. Обращаться с таким защитным слоем следует очень осторожно, чтобы исключить повреждения при транспортировке, монтажных работах и эксплуатации.

Ошибочные представления

Появление труб из сшитого полиэтилена, как любое другое новшество, породило некоторые ложные представления. В частности, правильным является то, что:

• Сшитый и термостойкий ПЭ – это не один и тот же материал. «Термостойкими» называют трубы из простого полиэтилена, имеющего в своем составе термостойкие сополимеры. Они не могут выдерживать температурные и другие нагрузки настолько долго, как трубы PEX, и быстрее приходят в негодность.
• Полиэтиленовые материалы, «сшитые» химическим силановым способом, абсолютно нетоксичны, так как при подготовке сырья для производства труб в реакции сшивки используются не кремневодороды (как для электроизоляции), а органосиланиды. А вот производство PEX-c во многих европейских странах запрещено.
• Труба PEX-a вовсе не является намного более прочной, чем PEX-b. Это связано с тем, что силановым методом создаются более прочные межмолекулярные связи, сила которых компенсирует их количество в изделиях из «пероксидных» образцов.
• Отопление из модифицированного полиэтилена не всегда будет служить дольше 50-ти лет. Действительно, изготовителями указывается именно это значение, но эксплуатация труб при очень высоких температурах значительно снижает их срок службы: если до 60-ти 0C это 50 лет, то при постоянной температуре теплоносителя около 85 0C это всего 15-17 лет.

Где можно использовать трубы PEX

Полиэтиленовые трубы из сшитого сверхмолекулярного полиэтилена применяются в системах подачи холодной воды как более прочные и стойкие к различным внешним воздействиям. При необходимости использования в более высоких температурных режимах трубные PEX-изделия различают по классам эксплуатации, для которых определены разные рабочие и максимально допустимые температуры, а также срок службы при этих температурах:

1. Для горячего водоснабжения при температурах не более 60-ти 0C – 49 лет/1 год,
2. Для горячего водоснабжения при температурах до 70-ти 0C – 49 лет/1 год,
3. В системах низкотемпературного напольного отопления – до 25-ти лет/4,5 года,
4. Для устройства высокотемпературных систем напольного отопления и для низкотемпературного отопления через отопительные приборы – до 25-ти лет/2,5 года,
5. При монтаже высокотемпературных отопительных систем от отопительных приборов – до 10-ти лет/1 год.

Полиэтиленовые трубы для отопления

ПЭ изделия широко применяются для трубопровода, подачи сжатого воздуха, химических веществ, газообразных жидкостей, обустройства водоснабжения (подходят как для горячей воды, так и холодной), низкотемпературных систем отопления. Оптимальны трубы из сшитого полиэтилена для теплого пола. Главное на подготовительном этапе верно рассчитать для помещения протяженность всего контура и определиться с планом укладки (спирально, одинарной либо двойной змейкой).

Идеально если водяной контур будет иметь метраж от 40 до 60, предел составляет 120 м. Максимальный шаг укладки – 35 см, минимальный – 10. Для достижения лучших показателей по обогреву комнаты допускается менять расстояние между ПНД трубами на разных участках помещения. Для соединения труб используются напрессованные и компрессионные фитинги.

Если на полу наблюдаются существенные перепады высот и дефекты, то выполняется черновая стяжка. Основание должно быть ровным и чистым. Затем кладется утеплитель, на него пленка из полиэтилена, потом – арматурная сетка, на которой хомутами будут крепиться полиэтиленовые водопроводные трубы (как альтернативу можно использовать специальные маты с пазами). Монтаж труб происходит по одной из выбранных схем, потом они подсоединяются к коллектору. После проверки теплого пола на работоспособность, выполняется стяжка. Когда она полностью просохнет, укладывается финишное напольное покрытие, система вводится в эксплуатацию.

Полиэтиленовые трубы, цена на которые ниже, чем на аналоги, привлекают покупателей также экологической безопасностью. При сильном нагреве они не выделяют вредных веществ. Даже если они плавятся (что происходит при температуре примерно 400 градусов), то не становится токсичным, распадаясь на воду и углекислый газ. Благодаря отличным звукопоглощающим способностям труб теплый пол, при грамотном монтаже, позволит получить в помещении очень комфортные условия.

Преимущества полиэтиленовых труб

Сшитые полиэтиленовые трубы для водяного теплого пола обладают целым рядом достоинств:

• не подвержены коррозии, гниению;
• имеют высокую прочность, теплостойкость, морозоустойчивость;
• выдерживают высокое рабочее давление;
• просты в монтаже;
• обладают отличной теплопроводностью, стабильной пропускной способностью;
• служат не меньше 50 лет;
• устойчивы к растяжениям и разрывам.

Если вы решите обустроить в своем жилище теплый пол, то оптимальным решением по соотношению цены и качества будет купить полиэтиленовые трубы в Минске. Их легко можно уложить своими силами, а безупречно прослужат они долгие годы.

Как производятся трубы из сшитого полиэтилена?

Сшивание полиэтилена осуществляется несколькими известными способами:

• пероксидная технология сшивания. В процессе нагревания полиэтилена в состав вводятся вещества пероксиды.
• силановый метод. Полиэтилен обрабатывается жидкостью, содержащей катализаторы и непосредственно силан. Уровень сшивки молекул полиэтилена удалось повысить таким образом почти на 70%.
• электронный способ сшивания. Прочная связь молекул полиэтилена в кристаллической решетке достигается так называемой бомбардировкой электронами. Происходит реакция с выделением свободных паров, отлично связывающихся между собой.

Также производство сшитого ПНД осуществлялось с помощью обработки азотом, но технические характеристики таких изделий не были достаточно высокими. Сейчас этот метод при изготовлении ПЭ труб не применяется.

Способ производства конкретного изделия можно узнать, обратив внимание на латинские буквы в маркировке. Это могут быть модели PE-Xa, PE-Xb, PE-Xc.

Способ производства труб указывается на внешней стороне трубы вместе с прочими характеристиками изделия

Виды PEXАУ труб

• Универсальные – одинаково подходят для использования в разных областях: для обустройства водяного пола, системах горячего, холодного водоснабжения, автономного, центрального отопления.

Фото 2. Универсальная труба из полиэтилена Рехау Pautitan flex, подходит для любого типа отопления.

• Специализированные – имеют узкую область применения. Предназначаются для определённого типа трубопроводов, например, только для холодного водоснабжения или индивидуального отопления.

В зависимости от условий применения, в трубах отопления из сшитого полиэтилена используют воду или незамерзающие жидкости — антифризы.

В стандартном режиме трубы отопления работают при предельной температуре до 95° C и давлении до 10 Атм. В аварийной ситуации они выдерживают температурные скачки до 110° C с двукратным повышением давления.

Критерии выбора материалов для труб

Хотим сразу сказать, что не бывает плохих или хороший труб и материалов, из которых они производятся. Бывают качественные или не качественные трубы, соответственно как и хороший или плохой производитель. Каждый вид трубопроводной продукции удобен и оптимален для своего конкретного случая, который определяется критериями или параметрами системы отопления. После выбора материала для труб, выбирают конкретного производителя, и от этого не меньше зависит срок службы системы и удобство ее обслуживания.

Основные параметры систем отопления и водоснабжения, по которым подбирают материалы для труб:

• температура жидкости (максимальная и номинальная)
• давление жидкости
• способ прокладки трубопроводов
• назначение (системы отопления, теплый пол, водоснабжения)

Стальные трубы

Основной материал трубопроводов в 20ом веке. В настоящее время применяются в качестве стояков холодного и горячего водоснабжения и при монтаже систем отопления высотных многоквартирных домов. Кроме того другой альтернативы трубам из «черного» металла пока нет в гравитационном самотечном отоплении (печное или с помощью АОГВ), в котором необходимы большие диаметры и стойкость к высоким температурам и механическому воздействию.

Плюсы и минусы использования стальный трубопроводов

• Высокая механическая прочность
• Срок службы не уменьшается при температурах теплоносителя более 95 гр.С.
• Небольшое линейное расширение

• Высокая стоимость монтажа
• Высокие трудозатраты и требования к монтажникам (сварщикам)
• Высокая степень корозии и низкое качество производства труб
• Эстетика (стальные трубы рекомендуется монтировать снаружи, при этом эстетический вид не самый лучший)

Разновидности труб от ведущей фирмы-изготовителя Упонор

Компания Uponor (Финляндия) производит трубы четырёх видов:

1. Aqua Pipe – для горячего и холодного водопровода.
2. Comfort Pipe Plus, Radi Pipe – для напольного радиаторного отопления, систем охлаждения.
3. Combi Pipe – универсальные.
4. Comfort Pipe – для систем напольного отопления.

Фото 3. Трубы из сшитого полиэтилена Упонор Comfort Pipe, предназначены для напольного отопления.

Размерный ряд изделий из сшитого полиэтилена 15–110 мм. Поставляются бухтами по 50–540 метров, 6-метровыми отрезками.

Немецкая компания REHAU выпускает большой ассортиментный ряд труб серии RAUTITAN:

• FLEX – отличаются гибкостью, применяются для холодного, горячего водоснабжения, напольного, радиаторного отопления жилых помещений.
• STABIL – универсальные, имеют внутренний алюминиевый слой.
• HIS – универсального использования в температурном режиме до 70° C до 10 Атм.
• PINK – для напольного отопления, радиаторной разводки в жилых, общественных зданиях.

Соединение — фитинги с надвижной гильзой, размерный ряд 12–250 мм. Трубы поставляются прямыми отрезками по 6 м или в бухтах 25–125 метров.

Монтаж

Существует три способа соединения PEX элементов:

1. Компрессионными фитингами – подходит для водоснабжения (холодного и горячего). При необходимости водопровод разбирается в любой момент.
2. Пресс-фитингами – получается неразъемное соединение. В основе метода лежит способность сшитого полиэтилена к воссозданию формы.
3. Электросварными фитингами – самое прочное и надёжное соединение. Метод требует навыков при работе со сварочным оборудованием.

Внимание! При выборе способа монтажа учитывайте давление, которое будет в системе. Обжимные фитинги выдерживают до 2,5 Атм, пресс-фитинги – до 6 Атм, электросварные – дают монолитное соединение.

Инструменты

В зависимости от выбранного способа монтажа вам понадобятся:

• комплект фитингов;
• специальные ножницы (ручной труборез);
• расширители нужных диаметров;
• набор гаечных ключей, плоскогубцы;
• пресс гидравлический или ручной – для пресс-фитингов;
• сварочный прибор – для электросварных муфт.

Электросварные муфты – вид фитинга в форме рукава со встроенными нагревательными клеммами.

Справка! Фитинги — соединительные элементы трубопровода, служащие для сборки и стыковки, выполнения разветвлений, поворотов труб. Основной материал: латунь, но выпускаются полиэтиленовые, поливинилхлоридные, полипропиленовые, комбинированные детали.

Подготовительные работы

Перед началом монтажа обеспечьте чистоту рабочего места — в места соединений не должна проникнуть пыль и грязь.

Руководствуясь схемой разводки подключения радиатора, приготовьте необходимое количество фитингов и труб. Сшитый полиэтилен отличается пластичностью, поэтому закрепите трубы к стене на скобы-держатели.

Проверьте выходы коллектора — они должны быть в исправном состоянии. Чтобы избежать образования конденсата на «холодной» системе и теплопотерь труб с горячей водой, подготовьте дополнительную теплоизоляцию.

Правила работы и подключение к радиатору

• Качественный срез – залог герметичности стыка. Отрезайте трубу строго под 90° – перпендикулярно горизонтальной оси.
• Следите, чтобы поверхность среза была абсолютно ровной – без надрезов, шероховатостей, волн.
• Для соединений выбирайте только специализированные фитинги – для сшитого полиэтилена.
• Если нужен изгиб трубы, предварительно прогрейте сгибаемый участок строительным феном.
• При использовании электросварного метода следите за температурой аппарата. Сшитый полиэтилен может перегреться и сгореть.
• Для качественного монтажа следуйте руководству производителя труб и фитингов.

Компрессионный способ

1. Разрежьте трубу, на срез наденьте обжимную гайку. Резьба должна быть обращена в сторону соединителя.
2. Наденьте разрезное кольцо, зафиксируйте в 1 миллиметре от среза трубы.
3. Вставьте в трубу фитинг. Конец с кольцом и обжимной гайкой натяните на штуцер до упора.
4. Пододвиньте гайку и плотно затяните при помощи гаечных ключей.

Обжимную гайку затягивают до упора, но её нельзя перетягивать — может повредиться резьба на фитинге.

С помощью пресс-фитингов

1. На конец трубы наденьте пресс-гильзу, выполненную в виде кольца.
2. Вставьте в трубу расширитель необходимого диаметра, натяните ручки до упора, придержите 2–5 секунд. Увеличивайте диаметр, пока конец не натянется на штуцер фитинга.
3. В подготовленную трубу вставьте фитинг – штуцер вводится до упора.
4. Сверху натяните пресс-гильзу. За счёт свойства молекулярной памяти формы сшитого полиэтилена, спустя несколько минут растянутый отрезок вернёт себе первоначальный диаметр и плотно обхватит фитинг.

Электросварный метод

1. На конец трубы наденьте электросварную муфту.
2. Подключите электросварочный прибор к клеммам фитинга.
3. Во время сварки с аппарата на внутреннюю часть муфты подаётся напряжение. Происходит разогрев узла (фитинга и сшитого полиэтилена) до температуры плавления (170° C и более).
4. Отключите сварочный прибор, подождите, пока соединение остынет. Правильно собранный узел выдержит до 12 Атм давления.

Проверка качества сварных швов

К дальнейшей обработке труб приступают после тщательного контроля сварных соединений.

Контроль должного качества произведенных швов – обязательная часть процесса. Продолжать дальнейшую обработку труб можно лишь после тщательного осмотра всех выполненных швов. Соединение может быть признано качественным только в том случае, если оно соответствует техническим требованиям. Трубопровод, который собран из труб с идеальными швами, прослужит несколько десятилетий, не подвергаясь ремонту и дополнительному обслуживанию. Основные требования к качеству соединения деталей из ПНД при визуальном осмотре:

• стык не должен находиться ниже общей поверхности трубопровода и выглядеть, как впалая борозда;
• соосность труб должна быть выдержана максимально точно. Смещение изделий, подвергаемых сварке, ни в коем случае не должно быть больше, чем 10% от толщины стенки. Например, при сварке полиэтиленовых труб с толщиной 5 мм величина смещения не должна превышать 0,5 мм;
• высота валиков, которые образуются внутри труб и на внешней их поверхности, ограничена. При сварке деталей с толщиной стенки 5 мм высота валика должна быть не больше, чем 2,5 мм. Высота валика ограничена величиной 5 мм в том случае, если толщина труб составляет 6-20 мм.

Если швы деталей из ПНД соответствуют всем критериям, полученный трубопровод считается качественно выполненным.

Список необходимого инструмента:

• гидравлический агрегат;
• торцеватель с электроприводом;
• контейнер для торцевателя и сварочного зеркала, коробка управления;
• нагревательный элемент с регулятором температуры;
• центратор;
• вкладыши (40-630 мм) в зависимости от используемого типа машины;
• фитинги, фланцы, эластичные уплотнители в случае установки разъемного соединения.

Заключительный этап — проверка герметичности

После сборки водопровода, тёплого пола, отопительного контура обязательно проведите гидравлические испытания (опрессовку). Заполните систему водой, удалив воздух, установите давление в 1,5 раза превосходящее рабочее, не ниже 6 Атм. Поддерживайте это значение 30 минут.

Затем быстро опустите давление до половинной нормы рабочего. Если после этого значение повысится — коммуникация из сшитого полиэтилена герметична. Оставьте систему с давлением 50% от рабочего на 1,5 часа, если значение за это время снизится, то присутствует протечка.