Ved installation af vandkredsløb til gulvvarme bruger håndværkere normalt 2 typer rørledninger - fra metalplast og tværbundet polyethylen. Årsagerne til dette valg er ikke klare for alle husejere, da det virkelige udvalg af materialer er meget bredere: polypropylen (PP-R), kobber, sort stål, bølget rustfrit stål. Vores opgave er at overveje disse muligheder og endelig finde ud af, hvilket rør til et varmt gulv er bedre med hensyn til ydelse og pris.
Evalueringskriterier for rørmaterialer
For at vælge de rigtige rør til et varmt gulv, skal du have en god forståelse af materialets driftsforhold. Når man befinder sig inde i afstrygningen, overfører varmeledningen ikke kun varme til monolitten, men oplever også mekaniske belastninger fra vandtryk og dens egen ekspansion.
Derfor stilles strenge krav til materialet:
- Gulvvarme (forkortet TP) er et lavtemperaturvarmesystem, hvor vand opvarmes til maksimalt 55 grader, og driftsformen er ca. 40/30 ° С. For hurtigt at overføre energi fra kølevæsken til betonpladen, skal rørvæggene have tilstrækkelig varmeledningsevne.
- Længden på TP-sløjfer når ofte 100-120 meter (afhængigt af den valgte diameter på rørledningen). Længere længde = høj hydraulisk modstand, forværret af ru overfladen. På simpelt sprog: jo jævnere rørvægge, desto lettere er det for pumpen at pumpe vand langs en lang kredsløb og give den krævede strømningshastighed.
- Opvarmning medfører forlængelse af de varme gulvrør. Da der ikke er nogen steder at vokse inde i betonstræet, skal en af to betingelser være opfyldt: en lille termisk ekspansionskoefficient af materialet eller høj elasticitet og styrke på skallen, så røret kan passe i et begrænset rum uden at gå i stykker.
- Nødstilfælde: på grund af nedbrydning af reguleringsventilerne på samlerens blandeenhed fyldes varmekredsløbene med kedelvand opvarmet til 70 ... 90 ° C. Materialet i monolitiske rør skal modstå sådanne temperaturhopp uden konsekvenser.
- Andre vigtige punkter er korrosionsbestandighed, beskyttelse mod iltindtrængning, let installation og fraværet af samlinger inde i monolitten.
Bemærk. Mindre strenge krav stilles til vandkredsløb lagt på en ”tør” måde i træhuse. TP er monteret uden en kobling, der er god plads til termisk forlængelse. Punkt 3 på listen er ikke længere relevant.
Ikke den mindste rolle spilles af prisen på alle TP-komponenter - rørledninger, fittings, distributionskam. Så lad os sammenligne de anvendte materialer i henhold til ovenstående kriterier og pris.
Karakteristika ved polymerrør
Følgende typer plastrørledninger bruges til transport af kølevæske i vandvarmeanlæg i lejligheder og private huse:
- PP-R og PP-RCT - polypropylen tilfældig copolymer forstærket med et lag aluminium, basalt eller glasfiber. Ændring af plast PP-RCT er kendetegnet ved øget termisk modstand.
- PE-X - tværbundet polyethylenkvalitet A, B og C. Produkterne skal have en iltbarriere - et tyndt lag uigennemtrængelig polymer. F.eks. Bruger Rehau-rør den komplekse forbindelse ethylenvinylglykol (EVOH).
- PE-RT - termisk stabiliserede polyethylenprodukter med en iltbarriere.
- PE-X / Al / PEX og PE-X / Al / PE er fem-lags metal-plast rørledninger.
Reference. I henhold til GOST 32415-2013 er produkter, der er fremstillet af polybutylen PB, polyvinylchlorid PVC-C, polypropylen-blokcopolymer og homopolymer (PP-B, PP-H) også egnet til installation af opvarmningsnetværk.Disse materialer bruges ikke i vid udstrækning i privat boligbyggeri på grund af de værste tekniske parametre.
Kort om, hvordan man tilslutter rørpolymerer i processen med at samle husvarme:
- ledningerne fra PP-R er forbundet med polypropylenfittings ved lodning (termisk polyfusionssvejsning);
- tværbundet og varmestabiliseret polyethylen (PE-RT) er monteret aksialt i 3 trin - lysende enden, spænding af beslag på beslag, indstilling af glidebøsningen;
- metal-plastik er forbundet på to måder - komprimering eller tryk.
Nu giver vi en kort beskrivelse af hver type rørledning, gennemgår listen over krav og kontrollerer, hvordan produkter er egnede til vandopvarmning af gulve i stuer.
Polypropylen - materiale til radiatoropvarmning
På trods af at mange håndværkere er attraktive og engagerede i at bruge PP-R, bemærker vi straks, at det er umuligt at fremstille et varmt gulv af polypropylenrør. Det er ikke værd at kontrollere godkendelsen i praksis - bare undersøge de tekniske egenskaber ved materialet og læse anmeldelser af husejere, der ønskede at spare penge på denne måde.
Hvordan er rørledninger lavet af polypropylen (se diagram):
- det indvendige lag af PP-R, der danner passagesektionen af motorvejen;
- aluminiumsforstærkende folie, der hæmmer termisk forlængelse og forhindrer penetrering af ilt;
- 2 klæbende lag, der fastgør aluminium med polymer;
- det ydre beskyttelseslag PP-R er hvidt eller gråt (nogle fabrikanter har grøn).
En vigtig tilføjelse. Nu lægger polypropylenproducenter i stedet for perforeret folie et lag basalt eller glasfiber inde i røret.
Lad os se, hvordan PP-R-rørene er i overensstemmelse med kravene til gulvvarmegrener:
- Varmeledningsevne 0,24 W / (m • ° С) er den værste blandt polymerprodukter. Hvis vi tager højde for vægtykkelsen på 3,4 mm ved Ø20 mm (forstærkede PP-R-rørledninger produceres ikke med en diameter på 16 mm), opnår vi varmeoverførselsmodstanden R = 0,0034 / 0,24 = 0,014 m² • ° C / W. Modstanden er for høj til aktiv varmeoverførsel.
- Der er ingen spørgsmål om glatningen af de indre vægge til polypropylen - en ruhed på 0,01 mm skaber ikke øget hydraulisk modstand.
- Når det opvarmes til 50 grader, tilføjer et 100 meter PP-R-rør med et aluminiumlag 150 mm i længden og 31 cm med glasfiber. Polypropylenes elasticitet er meget lav, fordi produktet inde i monolitten vil være under stor belastning. Materialet kan revne, primært ved samlingerne.
- Modstand mod tryk og temperatur er ikke i tvivl. Når kølevæsken opvarmes til 70 ° C, modstår PP-R-linjen roligt et arbejdshoved på op til 13 Bar. Hvis du hæver temperaturen til 95 ° C, falder trykgrænsen til 9 bar.
- Polymeren er modstandsdygtig over for kemiske påvirkninger og overfører praktisk taget ikke ilt til kølevæsken. Hovedproblemet er det store antal samlinger, der falder ind under afretningen, fordi det er urealistisk at bøje polypropylensektionen.
Bemærk. De tekniske parametre for PP-R-produkter vedtages i henhold til Valtec-branddokumentationen, der er offentliggjort på virksomhedens officielle hjemmeside. Vi tog også priser og karakteristika for andre rørpolymerer fra denne producent til fair sammenligning.
Forklar nogle punkter. Værdien af væggernes termiske modstand R = 0,014 m² • ° C / W fortæller ikke den gennemsnitlige bruger noget uden sammenligning med ydeevnen af anden plast. Disse beregninger er angivet nedenfor i beskrivelserne af polyethylen- og metal-plastrør.
Problemet med opvarmning af polypropylensystemer er manglende evne til visuelt at kontrollere kvaliteten af svejsefuger. Undertiden kører led et år efter høje trykforsøg (krympning). Forestil dig konsekvenserne af en lækage inde i en konkret monolit - søgning efter en mangel, nedbrydning af afstrygningen og repareret den.
Et separat problem er en lang ståhej med installation, der vil være mange samlinger i beton.Eksempler på varmekredse indsamlet af husmænd fra PP-R er vist ovenfor på billedet. Selv den lave pris på røret Ø20 - 51 ... 83 rubler. (0,8 ... 1,25 cu) pr. Lineær meter - er ikke grundlaget for brugen af sådanne rør i varme gulve.
Parametre af tværbundet og varmebestandig polyethylen
Rør lavet af PE-X plast er produceret i to sorter - 3 og 5 lag. Forskellen ligger i placeringen af antidiffusionsbarrieren - i det første fungerer den uigennemtrængelige EVOH-polymer som det ydre skal af røret, i det andet - den lægges inde i væggen og limes på begge sider af polyethylen. Ekstern farve - brun, sølv, rød.
Brugere spørger sig ofte, hvilke polyethylenrør det er bedre at tage til gulvvarme - PE-X eller PE-RT, hvordan adskiller de sig. Vi svarer:
- den molekylære gitter af PE-X-plast er tværbundet på 3 måder, deraf de tre typer polyethylen - A, B og C;
- set fra installation og drift af opvarmning adskiller rør fra PE-X / A sig ikke fra PE-X type B og C;
- materiale med øget varmebestandighed PE-RT er fremstillet af almindelig polyethylen ved hjælp af billigere teknologi - et komplekst polymermolekyle modificeres ved hjælp af grene;
- PE-RT er underordnet PE-X med hensyn til holdbarhed, styrke og termisk stabilitet;
- PEX er betydeligt dyrere end PE-RT, ca. 20–40%;
- PERT-rørvægge er blottet for en antidiffusionsbarriere, derfor er kølemidlet mættet med ilt med en hastighed på mindst 0,1 g / m³ • dag. (udendørs);
- PE-RT-materiale er termoplastisk, rørledningen kan gentagne gange smeltes og svejses uden tab af egenskaber.
Reference. Prisen på et Valtec 16 x 2 mm tværbundet polyethylenrør er 51 rubler. pr. meter (ca. 0,8 cu). Et produkt med samme diameter lavet af termostabil PE-RT koster 33 rubler / 1 m. P. (0,5 cu).
Lad os gå videre til vores liste over krav:
- Rør til et varmt vandbund ”PEX” og “PERT” har den samme varmeledningsevne - 0,38 W / (m • ° С). Vi beregner væggernes termiske modstand med en tykkelse på 2 mm: R = 0,002 / 0,38 ≈ 0,005 m² • ° C / W - næsten 3 gange lavere end SPR. Det vil sige, polyethylenkredsløb overfører meget bedre varme til afretningen.
- Tilsvarende overfladefremhed - 0,007 mm - en fremragende indikator for rørets glathed.
- Efter at have varmet op ved 50 ° C forlænges det 100 meter frie afsnit af PEX-rørledningen med op til 100 cm. Men takket være elasticiteten og nogle monteringsteknikker kompenseres udvidelsen inde i betonpladen stille med materialet.
- Den maksimale arbejdstemperatur for PE-X-materialet er 90 ° C, PE-RT er 80 grader, den kortsigtede tilladte er henholdsvis 95 og 90 ° C. Kølevæskets driftstryk er 6 ... 10 Bar, afhængigt af opvarmningsgraden. Parametrene opfylder kravene til opvarmning af vandkredsløb.
Det svage punkt i polyethylensystemer er iltpermeabilitet. Udstyret med en PEX-barriere tillader det mindre end 0,1 g / m³ om dagen, mens PERT tillader meget mere. Men da rørene er monolitiske med cement-sandmørtel, er luftadgangen betydeligt begrænset, minimeres indtrængningen af ilt.
Polyethylener har en dobbelt egenskab - molekylær hukommelse, der får rørledningen til at bøje sig til den oprindelige form af bugten. Funktionen komplicerer fastgørelse af varmeslynger til gulvisolering - hvis røret ikke drejes rundt om sin egen akse, vil enderne begynde at bule opad. Hvordan man håndterer det beskrevne fænomen, se på videoen fra vores ekspert.
Den positive effekt af molekylær hukommelse er evnen til at komme sig efter en pause. Det er nok at rette stedet for skader og opvarme det med en hårtørrer i bygningen - plast får sin tidligere form uden at miste elasticitet og styrke.
Vi analyserer egenskaberne ved metal
Faktisk er dette femlagsrør en analog af PEX-materialet, hvor en stiv aluminiumsramme med en tykkelse på 0,25 ... 0,4 mm (afhængigt af produktets diameter) fungerer som en EVOH-antioxidantpolymer. Indvendigt passerer et selvbærende rør lavet af tværbundet polyethylen på ydersiden - en skal af samme plast.Konstruktionslag er bundet med speciel lim.
Reference. Mærkning af metalpolymerrør svarer til strukturen - PEX-AL-PEX. Et interessant punkt: Rehau-mærket tilbyder en universel linje af RAUTITAN Stabi-rørledninger med en ydre skal af almindelig (ikke tværbundet) polyethylen.
Vi analyserer metal-plastik i henhold til oprindeligt specificerede kriterier:
- Femlagsstrukturens varmeledningsevne er 0,45 W / (m • ° C), vægtykkelsen på rør med en diameter på 16 og 20 mm er 2 mm. Derfor er varmeoverførselsmodstand R lig med 0,002 / 0,45 = 0,004 m² • ° C / W.
- Forlængelsen fra opvarmning af en 100-meters sektion med 50 ° C er kun 13 cm.
- Arbejdstemperatur ved et tryk på 10 Bar - op til 95 grader, kortvarig nødsituation - 130 ° C. Væggenes iltpermeabilitet er tæt på nul.
- Prisen på Valtec Ø16 x 2-røret er 60 rubler. (0,9 cu), Ø20 x 2 - 97 rubler. (1,45 cu) pr. Lineær meter.
Bemærk: termisk ledningsevne, driftstemperatur og forlængelse af metal-plastkonstruktioner er de bedste blandt alle polymerrør. Materialets glathed nævnes ikke, da ruhedens værdi er identisk med polyethylen - 0,007 mm.
En vigtig forskel mellem metalplast er fraværet af molekylær hukommelse. Ved bøjning tager den stive aluminiumsramme den krævede form og overvinder polyethylenlagets elastiske styrke. Den specificerede egenskab er en stor hjælp under installationen, det vigtigste er at opretholde en minimum bøjningsradius på henholdsvis 6 og 8 cm til rør Ø16 og 20 mm.
Metalrør til gulvvarme
I moderne varmeforsyningsnetværk af landejendomme anvendes stål, rustfrit og kobberrør. Til installation af gulvvandsanlæg anvendes 2 typer metalrørledninger:
- udglødet kobber med en ydre diameter på 15, 18 og 22 mm med en vægtykkelse på 1 mm (solgt i bugter på 25 m);
- korrugeret rustfrit annealet ½ og ¾ tomme (Ø15 ... 20 mm), bavemåler - fra 10 til 50 m.
Historiehenvisning. I sovjetiske tider blev der arrangeret varme gulve i børnehaver i overensstemmelse med kravene i byggekoder. Opvarmningskredsløb blev svejset fra vandgasforsinkede rør fremstillet af sort stål.
Lad os evaluere parametrene for metalrør i henhold til kriterierne:
- Den termiske konduktivitetskoefficient for kobber og stål er så stor (henholdsvis 389 og 45 W / m • ° С), at det ikke giver mening at foretage beregninger - i henhold til denne egenskab vil metallet sætte plast i båndet.
- Den ækvivalente ruhed af nye produkter er 0,01 mm. Under drift forringes væggernes glathed, den hydrauliske modstand øges gradvist.
- Den lineære ekspansion af metaller er ubetydelig i sammenligning med polymerer - 55 ... 85 mm pr. 100 meter af varmeprocessen ved et temperaturdelta på 50 ° C. Materialerne er fleksible nok til at forlænge inde i betonen og ikke ødelægge afretningen.
- Kobber Ø18 x 1,0 mm holder stille et arbejdstryk på op til 67 Bar ved en maksimal temperatur på 200 ° C. Korrugerede rustfrie stålparametre er henholdsvis 15 Bar og 150 grader. De angivne indikatorer dækker kravene til TP med stor margin.
- Stål og kobber tillader ikke ilt at passere, men de udsættes for langsom korrosion. Svagheder - sektioner, der krydser elektriske ledninger til hjemmet.
Problemet med et fleksibelt rustfrit rør er en korrugeret bølgekonstruktion, der skaber betydelig hydraulisk modstand mod væskestrøm. I en længde på 1 cm er der mindst 20 toppe mere end en millimeter høj. Det andet øjeblik: i trugene begynder små sand at samles og rejser langs systemet sammen med kølevæsken.
Oplysninger om materialernes pris. Et kobberrør Ø18 x 1,0 koster ca. 500 rubler. pr. meter (7,5 cu), rustfrit stål Ø20 mm (intern - 15 mm) koster 155 rubler / 1 m (2,3 cu).
På trods af den fremragende ydelse bruges sjældent kobber til installation af TP. Årsager:
- materialet er flere gange dyrere end polymerer;
- kompleksiteten ved at lægge røret - for nøjagtig bøjning og dannelse af løkker på det varme gulv kræves erfaring;
- rørledningen er bange for kninks, der kun kan fastgøres med professionel lodning.
Med hensyn til korrugering: ud over problemer med hydraulik er der et spørgsmål om mistillid. Faktum er, at materialet optrådte på markedet relativt for nylig og ikke lykkedes at træne i gulvsystemer i 10-20 år. Det vil sige, den virkelige holdbarhed af rustfrit stål er ukendt.
Valg af den bedste mulighed for TP
Hvis vi omhyggeligt studerer analysen af hver type rørledning, kan vi drage en foreløbig konklusion: kobber vinder i alle operationelle indikatorer, men taber betydeligt til polymerer i pris. Korrugering i rustfrit stål vil heller ikke være et alternativ til polyethylen - det er dobbelt så dyrt og værre i hydraulik.
Hvilket rør skal bruges til et varmt gulv i første omgang:
- Nummer 1 af vores vurdering er PEX-AL-PEX, et metalværk, der er bevist af mange års praksis. Materialet er relativt billigt, praktisk til DIY-installation, holdbart, overfører varme godt og forlænges lidt fra opvarmning.
- Tværbundet PE-X polyethylen - rør til fagfolk, der kan fremstille konturer af høj kvalitet af TP. "PEX" gendannes let efter en pause, men den leder varmen dårligere og ekspanderer kraftigt fra stigende temperaturer.
- Varmebestandig PE-RT polyethylen er en budgetmulighed til professionel installation. De største ulemper er iltpermeabilitet og en betydelig reduktion i levetiden i tilfælde af overophedning.
- Kobberrørets fjerde plads skyldes den høje pris, der ikke er tilgængelig for de fleste almindelige husejere. Hvis man ikke tager højde for denne faktor, er kobber en ideel mulighed for gulvvarme.
- Bølgepap rustfrit stål er godt til korte sektioner, for eksempel tilslutningsslanger og slanger. At lægge korrugerede rør under afretningen er ikke en særlig god løsning.
- Vi bruger slet ikke polypropylen.
Kommentar. Ved sammenligning af forskellige rørsystemer blev prisen på beslag ikke taget i betragtning, da gulvkredsløb er monteret uden tilslutninger.
Anbefaling til korrekt installation og betonning af PE-X og PE-RT rørledninger. For at reducere forlængelsen af varmetråde må du ikke overskride antallet af rør i et kredsløb - 100 m, helst 80 m. Inden du fylder opløsningen, skal du fylde systemet med vand og pumpe testtrykket op (1,5 gange højere end det arbejdende). Teknologien til installation af TP er beskrevet detaljeret i en separat artikel.
Vi tilføjer et par argumenter til fordel for valg af polyethylen eller metalplast til opvarmning af gulve. For det første er polymerer længe og med succes anvendt i europæiske lande. For det andet forbedres den kemiske sammensætning af det basale stof kontinuerligt, og egenskaberne forbedres. For det tredje er polymerrør meget holdbare, standard levetid er 50 år.
Om diameteren på varmeledninger
Normalt, med selvarrangementet af vandopvarmede gulve, har husejere et spørgsmål, hvilken rørdiameter de skal vælge - 16 eller 20 mm. Vi vil forsøge at svare på et tilgængeligt sprog:
- i langt de fleste tilfælde er varmetråde lagt med rør Ø16 mm (indre passage - DN10);
- diameter på 20 mm (DN15) skal bruges på lange konturer, hvis længde er 100 ... 120 meter;
- brugen af større motorveje er berettiget i værelser i et stort område med højt til loftet, der kun opvarmes af TP-systemet uden hjælp af radiatorer.
Den bedste måde at vælge den rigtige diameter og på samme tid finde ud af forbruget af rør til gulvvarme er at beregne. Vi inviterer dig til at gøre dig bekendt med beregningsmetoden, der er offentliggjort som en detaljeret vejledning.