Полипропилен в отоплении, крик души

В чем особенность пропиленовых труб, используемых в отопительных системах

С момента появления пропилена на рынке отопительного оборудования процесс организации внутридомовых коммуникаций стал значительно проще и дешевле. В отличие от металлических труб трубопровод из полипропиленовых расходных материалов обходится в 3-5 раз дешевле. Причем за счет доступной стоимости изделий уже можно не экономить на протяженности линий коммуникаций. Раньше, именно фактор высокой стоимости расходных материалов, являлся основной причиной того, что отопление в доме делалось по минимуму, с существенными технологическими и конструктивными ограничениями.

Прокладка труб отопительного контура с использованием пропиленовых изделий позволяет оборудовать полноценное домашнее отопление, которое способно обогреть все жилые помещения. Невысокая стоимость пропиленовых расходных материалов стала результатом низкой себестоимости производственного процесса. Однако это еще не все преимущества, которыми обладают расходные материалы из полимеров. Остановимся на некоторых других важных аспектах. К примеру, полипропиленовые трубы — это:

устойчивость к высоким температурам;
хорошая сопротивляемость механическим нагрузкам;
устойчивость к коррозийным процессам;
высокие эксплуатационные характеристики;
длительные сроки эксплуатации;
экологическая безопасность.

Из всего перечисленного особо стоит выделить термоустойчивость полипропилена. Материал начинает менять свою структуру и форму только при очень высоких температурах. При достижении отметки в 140С увеличивается пластичность материала. Полипропилен легко меняет форму. На отметке в 175С полипропилен начинает плавиться. Такая особенность вещества является ключевой для его промышленного использования. В системах отопления температура теплоносителя может достигать максимальной отметки в 95С, что вполне соответствует технологическим параметрам полипропиленовых изделиям.

*Добавление в состав полимеров определенных стабилизаторов делает пропиленовые трубы устойчивыми к коррозии, к воздействию агрессивных сред, к динамическим нагрузкам. За счет этих компонентов существенно увеличиваются сроки эксплуатации пропиленовых трубопроводов.

Полипропилен обладает высокой водостойкостью, что позволяет использовать трубы из этого материала, прокладывая жидкостные коммуникации, включая водопровод и отопительный контур.

Несмотря на массу положительных свойств, и характеристик, полипропиленовые трубы имеют один недостаток, который при несоблюдении технологии укладки, может негативно отразиться на состоянии магистрали. Речь идет о высоком коэффициенте теплового расширения. Этот аспект необходимо учитывать, выбирая расходные материалы для отопительного контура.

Благодаря таким качествам и свойствам полимеров, трубы из полипропилена стали прекрасной альтернативой использованию металлических расходных материалов и изделий из металлопластика. Единственное условие, которое позволит максимально использовать все положительные качества полипропиленовых труб – это правильный монтаж отопления.

Маркировка

Кроме маркировки PN, которая говорит о температуре и давлении, на всех пластиковых трубах имеется:

слово «труба»;
название материала в сокращённом виде;
SDR — значение соотношения наружного размера к толщине стен;
наружный размер профиля;
эксплуатационный класс;
придел рабочего давления;
стандартный номер.

Например:

Труба PP-R SDR 11-20´ 1,9 класс 1/1,0 МПа ГОСТ Р 52134-2003, где:

профиль из полипропилена рандом — сополимер SDR 11;
внешний диаметр 20 мм;
толщина стен 1,9;
класс 1;
допустимое давление 1 МПа.

По структуре профили подразделяются на:

S — однослойные;
M — многослойные;
TI — с теплоизоляционным слоем;
PP — стандартные;
PP-RP — выдерживающее высокое давление.

По типу материала бывают:

PPB — у них высокая прочность, их предназначение — половой обогрев с горячим теплоносителем;
PPH — имеют увеличенный внутренний диаметр, монтируются на вентиляционные системы и холодную воду;
PPR — вид универсальный, выдерживающий повышенную температуру.

По классу подразделяются на:

класс 1 — до +60 С, предназначен для водоснабжения;
2 — до +70 (трубопроводы);
3 — + 60 (тёплые полы);
4 — +70 C, используется в отоплении;
5 — + 90 (отопление);
класс XB — для холодного водоснабжения.

Отдельные производители ставят на своей продукции товарный знак.

Таблица температур

Для наглядности, мы представили таблицу температур, которую способны выдерживать полипропиленовые трубы.

Вид	Предназначение	Максимальный температурный уровень	Рабочее давление (атм)
PN 10	Холодное водоснабжение	+40 С	10,2
PN 16	Универсальная модель	+60	16,3
PN 20	Универсальная	+80 — 95	20,4
PN 25	Горячая вода	+95 — 120	25,5

Особенности использования в отопительной системе

Температура разрушения полипропиленовых труб.

Watch this video on YouTube

Сегодня всё чаще полипропиленовые профили устанавливаются как в системах центрального отопления, так и используются для обогрева частных строений. Они не деформируются, не пропускают кислород, способны выдерживать минусовые температуры и как следствие, замерзание воды в магистрали не несет ущерба системе в целом.

Выбирая профили из полипропилена для отопления, помимо температуры следует учитывать, что:

Изделия из пластмасса жёсткие, их сложно изогнуть. Чтобы повернуть магистраль, требуется установка уголка, что не очень удобно.
Сечение труб должно соответствовать размеру стояков, к которым они будут подключаться. В частном доме центральную разводку делают из профиля с сечением 32 мм, подсоединение к батареям производится трубами с размером 20 — 25 мм.
Фитинги ПП труб имеют большое сечение, что ухудшает внешний вид системы.
Полипропилен при нагревании вытягивается, это приводит к утончению стенок и провисанию трубопровода, что выглядит некрасиво при открытом монтаже.

Монтируя пластиковый трубопровод, важно его не перегреть, так как это приведёт к уменьшению прохода при вставке его в фитинг. Данная ошибка существенно снижает эффективность системы

Кроме того, полипропиленовые изделия не рекомендовано применять для обвязки котлов. В котельном помещении происходит частая смена температуры, что противопоказано для такого профиля.

Если вы учтёте все вышеперечисленные моменты, то для обустройства отопления вполне подойдут полипропиленовые виды с максимальной температурой +95.

Общая информация

Основные моменты

Отсутствие циркуляционного насоса и вообще подвижных элементов и замкнутый контур, в котором количество взвесей и минеральных солей конечно, делает срок службы системы отопления этого типа весьма продолжительным. При использовании оцинкованных или полимерных труб и биметаллических радиаторов — не менее полувека.
Естественная циркуляция отопления означает довольно небольшой перепад давлений. Трубы и отопительные приборы неизбежно оказывают движению теплоносителя определенное сопротивление. Именно поэтому рекомендованный радиус интересующей нас системы отопления оценивается примерно в 30 метров. Понятно, это не означает, что при радиусе в 32 метра вода застынет — граница довольно условна.
Инерционность системы будет довольно большой. Между растопкой или запуском котла и стабилизацией температуры во всех отапливаемых помещениях может пройти несколько часов. Причины понятны: котлу предстоит прогреть теплообменник, и лишь тогда вода начнет циркулировать, причем довольно медленно.
Все горизонтальные участки трубопроводов делаются с обязательным уклоном по ходу движения воды. Он обеспечит свободное движение остывающей воды самотеком с минимальным сопротивлением

Что не менее важно — в этом случае все воздушные пробки будут вытеснены в верхнюю точку отопительной системы, где монтируется расширительный бачок — герметичный, с воздушником, или открытый.

Весь воздух соберется в верхней точке.

Саморегуляция

Отопление дома с естественной циркуляцией — саморегулирующаяся система. Чем холоднее в доме, тем быстрее циркулирует теплоноситель. Как это работает?

Дело в том, что циркуляционный напор зависит от:

Разницы в высоте между котлом и нижним отопительным прибором. Чем ниже котел относительно нижнего радиатора — тем быстрее вода будет переливаться в него самотеком. Принцип сообщающихся сосудов, помните? Этот параметр стабилен и неизменен в процессе работы отопительной системы.

Схема демонстрирует принцип работы отопления наглядно.

Любопытно: именно поэтому отопительный котел рекомендуется устанавливать в подвале или просто как можно ниже внутри помещения. Однако автору доводилось видеть прекрасно функционирующую систему отопления, в которой теплообменник в топке печи был заметно выше радиаторов. Система была полностью рабочей.

Разницы в плотности воды на выходе из котла и в обратном трубопроводе. Которая, понятно, определяется температурой воды. И вот именно благодаря этой особенности естественное отопление делается саморегулирующимся: как только температура в помещении падает, отопительные приборы остывают.

С падением температуры теплоносителя его плотность увеличивается, и он начинает быстрее вытеснять нагретую воду из нижней части контура.

Скорость циркуляции

Помимо напора, скорость циркуляции теплоносителя будет определяться рядом других факторов.

Диаметром труб разводки. Чем меньше внутреннее сечение трубы, тем большее сопротивление она будет оказывать движению жидкости в ней. Именно поэтому для разводки в случае естественной циркуляции берутся трубы с намерено завышенным диаметром — ДУ32 — ДУ40.
Материалом трубы. Сталь (особенно поврежденная коррозией и покрытая отложениями) оказывает потоку в несколько раз большее сопротивление, чем, к примеру, полипропиленовая труба с тем же сечением.
Количеством и радиусом поворотов. Поэтому основную разводку по возможности лучше делать максимально прямой.
Наличием, количеством и типом запорной арматуры. разнообразных подпорных шайб и переходов диаметра трубы.

Каждый вентиль, каждый изгиб вызывает падение напора.

Именно из-за обилия переменных точный расчет системы отопления с естественной циркуляцией выполняется крайне редко и дает весьма приблизительные результаты. На практике же достаточно воспользоваться уже приведенными рекомендациями.

Принцип работы системы с естественной циркуляцией

Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией пользуется популярностью благодаря следующим преимуществам:

Простой монтаж и обслуживание.
Отсутствие необходимости в установке дополнительного оборудования.
Энергонезависимость – во время работы не требуются дополнительные расходы на электроэнергию. При отключении электричества, система обогрева продолжает работать.

Принцип работы водяного отопления, с использованием самотечной циркуляции, основан на физических законах. При нагревании уменьшается плотность и вес жидкости, а при остывании жидкостной среды, параметры возвращаются в первоначальное состояние.

При этом, давление в системе отопления практически отсутствует. В теплотехнических формулах принимается соотношение 1 атм. на каждые 10 м. напора водяного столба. Расчет системы отопления 2-х этажного дома покажет, что гидростатическое давление не превышает 1 атм. в одноэтажных зданиях 0,5-0,7 атм.

Так как при нагреве жидкость увеличивается в объеме, для естественной циркуляции, обязательно потребуется расширительный бак. Вода, проходящая через водяной контур котла, нагревается, что приводит к увеличению в объеме. Расширительный бачек должен находиться на подаче теплоносителя, в самом верху системы отопления. Задачей буферной емкости является компенсация увеличения объема жидкости.

Система отопления с самоциркуляцией может применяться в частных домах, делая возможным следующие подключения:

Подсоединение к теплым полам – требует установить циркуляционный насос, только на водяной контур, уложенный в пол. Остальная система продолжит работать с естественной циркуляцией. После отключения электричества, помещение продолжит отапливаться с помощью установленных радиаторов.
Работа с бойлером косвенного нагрева воды – подключение к системе с естественной циркуляцией возможно, без необходимости в подключении насосного оборудования. Для этого бойлер устанавливают в верхней точке системы, чуть ниже воздушного расширительного бака закрытого или открытого типа. Если это невозможно, тогда насос устанавливают непосредственно на накопительную емкость, дополнительно устанавливая обратный клапан, чтобы избежать рециркуляции теплоносителя.

В системах с гравитационной циркуляцией, движение теплоносителя осуществляется самотеком. Благодаря естественному расширению, нагретая жидкость поднимается вверх по разгонному участку, а после, под уклоном «стекает», через трубы, подключенные к радиаторам, обратно к котлу.

Какие PPR трубы используют для отопления

В системы отопления ставят армированные полипропиленовые трубы. В принципе, изделия из рандом-сополимера или PPS, и без армирования выдержат режимы большинства систем обогрева, но их линейное расширение практически исключает такую возможность. Дело в том, что при температуре транспортируемой среды выше 60оС каждый метр магистрали удлиняется на 6-7см. Это заметно визуально: при открытой прокладке трубы провисают. При скрытой прокладке в стенах или полу просто необходимы в этом случае компенсаторы или компенсационные петли, нужна также определенная степень свободы, чтобы трубы могли изменять размеры. При замоноличивании это очень сложная задача. Потому и в скрытой прокладке нармированные изделия используют редко.

Для отопления использовать лучше армированные трубы ППР

Производители нашли очень достойный выход и для отопления с его довольно жестким температурным режимом: используют армирование, которое создает жесткий каркас, из-за чего расширение при нагреве становится меньше. Армировать их могут стекловолокном (расширение в два раза меньше) или алюминием (температурное расширение меньше в 4 раза), и тогда они обозначаются Stabi PN-20 и Stabi PN-25. Такие изделия пригодны для горячего водоснабжения и отопления. Наличие в названии слова «Therm» означает высокую стойкость к повышенным температурам. Такие ППР трубы рекомендованы для отопления.

Армирование фольгой бывает двух вариантов: с расположением металлизированного слоя в середине и ближе к наружному краю. Оба варианта требуют обработки среза перед соединением, но эта обработка разная. При центральном расположении фольги требуется торцовка с применением специального инструмента для каждого диаметра труб. При этом этот инструмент — торцеватель — удаляет фольгу на глубину примерно 2мм.

Полипропиленовые трубы армируют фольгой или стекловолокном

При расположении фольги ближе к наружному краю требуется зачистка, при которой срезается верхний слой полипропилена и слой фольги на глубину входа трубы в фитинг. Для этой операции также требуется специальное устройство для каждого диаметра. Нужно сказать, что места соединений труб с центральным расположением алюминия менее надежны и часто становятся причиной разрушения труб, но стоят такие трубы раза в два меньше. Подробнее о том, почему так происходит читайте в статье «Полипропиленовые трубы для отопления: армированные стекловолокном и фольгой. Что лучше?

При выборе важно знать прочностные характеристики труб. Для их обозначения в маркировке присутствуют символы, которые обозначают номинальное давление. Это величина давления, которая данная труба выдерживает на протяжении 50 лет при температуре транспортируемой среды 20оС. Для отопления используют PN20 и PN25, которые при заявленных условиях выдерживают 20Бар и 25Бар соответственно

Это не значит, что в системе отопления они тоже служить будут 50 лет: с увеличением температур срок службы значительно сокращается

Для отопления используют PN20 и PN25, которые при заявленных условиях выдерживают 20Бар и 25Бар соответственно. Это не значит, что в системе отопления они тоже служить будут 50 лет: с увеличением температур срок службы значительно сокращается.

Срок службы труб PN-20 в зависимости от температуры и давления

Разновидности ППТ

Первыми для отопления стали использовать ППТ, армированные специальной алюминиевой фольгой, что вызвало удорожание готового изделия. Со временем появились трубы, усиленные стекловолокном, постепенно вытеснившие аналоги с алюминием.

Алюминиевое армирование

Алюминиевая фольга в трубных изделиях используется в качестве компенсатора расширения при обогреве, а также выполняет функцию диффузионного барьера. Обычно она размещается ближе к поверхности, но в некоторых моделях защитный слой обустраивается в глубине стенок. Перед тем как приступить к формированию сочленения в зоне стыка потребуется хорошо очистить трубную заготовку.

В изделиях, где фольга из алюминия располагается ближе к середине стенки, после зачистки она утончается настолько, что соединение оказывается некачественным. Поэтому, при выборе труб ППР для отопления дома, оснащенных алюминиевой фольгой, предпочтительнее образец, у которого армирующий слой располагается ближе к лицевой поверхности.

Армирование стекловолокном

При использовании полипропиленовых трубных заготовок, армированных стекловолокном, важно учитывать некоторые нюансы. Стекловолокно, как достаточно неустойчивый материал, обладает свойством разрушаться под нагрузкой

Иногда достаточно уронить заготовку на бетонный пол, чтобы безвозвратно повредить ее защитный слой.

Не рекомендуется использовать такие трубы в местах, где температура опускается до очень низких значений. В таких условиях волокно становится хрупким и легко ломается при незначительных деформациях.

Этапы установки

Процесс монтажа состоит из нескольких этапов:
подготовка помещения и места для котла, его установка;

установка радиаторов;
монтаж крепежа и арматуры;
пайка стояка;
обвязка радиаторов отопления;
закрепление трубопровода;
проверка работоспособности.

Рассмотрим каждый этап подробнее.

Планирование и подготовка

Чтобы составить схему отопления дома, можно обратиться к фото вариантов выполненных работ из различных строительных журналов. Там же можно выбрать полипропилен-трубы и какие лучше. Схема монтажа системы отопления составляется как общая, так и на каждое отдельное помещение. В проекте должны быть учтены все мельчайшие детали — крестовины, муфты, углы поворота и переходники разного диаметра.

Приобретать трубы следует на 10-15% больше заданного количества из расчета на обрезки и неизбежные ошибки в работе.

Подбор места

Для установки котла хорошо подойдет подвальное помещение или пристройка к дому. Если котел устанавливается на первом этаже дома, то его нужно углубить настолько, чтобы самый нижний элемент трубопровода был выше котла. При этом котел должен быть герметично отгорожен от жилой зоны и обеспечен надежной вытяжкой. Не помешает при этом и датчик газа.

Чистка и обновление старых элементов

Если в доме уже была установлена система отопления, и она засорилась, то необходима замена труб. Прочистка труб, которые приварены к стояку — это довольно сложный и долгий процесс, связанный со сварочными работами.

Возможно, потребуется и замена стояка, так как закрепить на стальной трубе полипропиленовые фитинги можно только с помощью наваренных переходников. В таком случае проще поменять всю систему на трубы из полипропилена.

Стальные трубы лучше быстро распилить на части электролобзиком, а радиаторы, если они в хорошем состоянии – можно оставить. Их следует промыть под мощной струей воды, подобрать подходящие переходники для стыковки с пластиковыми трубами, и они будут греть не хуже новых.

Насколько такая система долговечна?

Производители полипропиленовых труб дают гарантию в 50 лет, но практика показывает, что эксплуатация при высоких температурах как минимум вдвое сокращает этот срок. Температурный режим ПП-труб ограничен +95 С°. С другой стороны, кто будет так нагревать систему ‒ практически до кипения? Вряд ли кто-то решится на это.

ФОТО: tehnotermltd.ruТакая температура получается разве что на твёрдотопливных котлах, когда возможны кратковременные перепады из-за невозможности уверенной регулировки температуры

Следовательно, для твёрдотопливных котлов в частных домах нужно использовать металлический контур. А для газовых и электрических котлов противопоказаний для ПП-труб нет.

Так почему так трудно найти монтажников на полипропиленовое отопление?

Все причины перечислены выше. В монтаже при кажущейся простоте очень много нюансов: нужно рассчитывать возможную деформацию, сталкиваться с проблемами скрытой проводки и очень ответственно относиться к местам соединений. Кроме того, вероятность образования протечки может быть связана и с нарушением правил хранения и транспортировки трубы, а все претензии будут к тем, кто трубы монтировал. И наконец, если хозяин эксплуатировал систему с нарушением температурного режима, это непросто доказать, а все претензии снова будут к тем, кто её монтировал.

В дополнение посмотрите вот этот видеоматериал для полной картины:

Watch this video on YouTube

Расчет мощности

Эффективная тепловая мощность котла рассчитывается теми же способами, что и во всех других случаях.

По площади

Простейший способ — рекомендованный СНиП расчет по площади помещения. 1 КВт тепловой мощности должен приходиться на 10 м2 площади помещения. Для южных районов берется коэффициент 0,7 — 0,9, для средней полосы страны — 1,2 — 1,3, для районов Крайнего Севера — 1,5-2,0.

Как и любой грубый подсчет, этот способ пренебрегает многими факторами:

Высотой потолков. Она далеко не везде составляет стандартные 2,5 метра.
Утечками тепла через проемы.
Расположением помещения внутри дома или у внешних стен.

Все способы расчетов дают большие погрешности, поэтому тепловая мощность обычно закладывается в проект с некоторым запасом.

По объему с учетом дополнительных факторов

Более точную картину даст другой способ расчета.

За основу берется тепловая мощность в 40 ватт на кубический метр объема воздуха в помещении.
Районные коэффициенты действуют и в этом случае.
Каждое окно стандартного размера прибавляет к нашим подсчетам 100 ватт. Каждая дверь — 200.
Расположение комнаты у внешней стены даст в зависимости от ее толщины и материала коэффициент 1,1 — 1,3.
Частный дом, у которого внизу и вверху — не теплые соседние квартиры, а улица, рассчитывается с коэффициентом 1,5.

Однако: и этот расчет будет ОЧЕНЬ приблизительным. Достаточно сказать, что в частных домах, построенных по энергосберегающим технологиям, в проект закладывается мощность обогрева в 50-60 ватт на КВАДРАТНЫЙ метр. Слишком многое определяется утечками тепла через стены и перекрытия.

Полипропилен в отоплении, крик души

Рекомендации по выбору источника обогрева

Электричество

Твердое топливо

В чем особенность пропиленовых труб, используемых в отопительных системах