Какую трубу использовать для теплого пола – медную, полиэтиленовую или металлопластиковую

При установке контуров теплого пола мастера обычно используют трубы двух типов — металлические, пластиковые и сшитый полиэтилен. Причины такого выбора понятны не всем домовладельцам, поскольку реальный диапазон материалов намного шире: полипропилен (PP-R), медь, черная сталь, гофрированная нержавеющая сталь. Наша задача рассмотреть перечисленные варианты и окончательно выяснить, какая труба для теплого пола лучшая по характеристикам и цене.

Критерии оценки трубных материалов

Чтобы правильно выбрать трубы для теплого пола, нужно хорошо разбираться в условиях работы материала. Нагревательный кабель не только передает тепло монолиту внутри стяжки, но также подвергается механическим нагрузкам из-за давления воды и собственного расширения.

Тело трубы подвергается давлению с двух сторон — от давления горячей воды и веса стяжки.

Соответственно, к этому материалу предъявляются строгие требования:

1. «Теплый пол» (сокращенно называемый «теплый пол») — это низкотемпературная система отопления, в которой вода нагревается максимум до 55 градусов, а рабочая температура составляет около 40/30 ° C. Стенки труб должны иметь достаточную теплопроводность для быстрой передачи энергии от теплоносителя к бетонной плите.
2. Длина петель труб часто достигает 100-120 метров (в зависимости от выбранного диаметра трубы). Большая длина = высокое гидравлическое сопротивление, усугубляемое шероховатостью внутренней поверхности. Проще говоря: чем ровнее стенки труб, тем легче насос качает воду по длинному контуру и обеспечивает необходимый расход теплоносителя.
3. Отопление удлиняет трубы теплого пола. Поскольку внутри бетонной стяжки некуда увеличиваться, должно быть выполнено одно из двух условий: низкий коэффициент теплового расширения материала или высокая гибкость и прочность оболочки, позволяющая трубе помещаться в ограниченном пространстве без образования трещин.
4. Аварийная ситуация: из-за выхода из строя регулирующего клапана на смесительном узле коллектора контуры отопления заполняются котловой водой, нагретой до температуры 70 … 90 ° С. Материал, из которого изготовлены встроенные трубы, должен без последствий выдерживать такие перепады температур.
5. Другими важными моментами являются коррозионная стойкость, защита от проникновения кислорода, простота монтажа и отсутствие сварных швов внутри монолита.

Внимание. Требования к водяным контурам в гипсокартоне в деревянных домах менее жесткие. Их можно укладывать без стяжки, сохраняя при этом большое пространство для теплового расширения. Пункт 3 этого списка больше не актуален.

Монтаж ТП в деревянные потолки

Не менее важна цена на все элементы системы отопления — трубы, фитинги, распределительный коллектор. Итак, давайте сравним используемые материалы по указанным выше критериям и цене.

Характеристики полимерных труб

Для транспортировки теплоносителя в системах водяного отопления квартир и частных домов используются следующие типы пластиковых труб:

1. PP-R и PP-RCT — случайный сополимер полипропилена, армированный слоем алюминия, базальта или стекловолокна. Пластиковый вариант PP-RCT отличается повышенной термостойкостью.
2. PE-X — это сшитый полиэтилен классов A, B и C. Эти изделия обязательно должны иметь кислородный барьер — тонкий слой непроницаемого полимера. Например, в трубах Rehau используется смесь этиленвинилгликоля (EVOH).
3. PE-RT — изделия из термостабилизированного полиэтилена с кислородным барьером.
4. PE-X / Al / PEX и PE-X / Al / PE — пятислойные металлопластиковые трубы.

Ссылка. Согласно ГОСТ 32415-2013 изделия из полибутилена РВ, поливинилхлорида ПВХ-С, блок-сополимера полипропилена и гомополимера (ПП-Б, ПП-Н) также подходят для устройства тепловых сетей. Эти материалы не используются в частном строительстве из-за худших технических параметров.

Изделия из поливинилхлорида ПВХ-С (фото слева) и полибутилена ПБ (фото справа)

Краткий обзор способов соединения трубчатых полимеров в процессе монтажа отопления дома:

• Коллектор PP-R соединяется с фитингами из полипропилена пайкой (термо-полифузионная сварка);
• Сшитый и термостабилизированный полиэтилен (PE-RT) устанавливается в осевом направлении в 3 этапа — снятие фаски на стыковом соединении, натяжение муфты на фитинге, установка скользящей муфты;
• Металл и пластик можно сочетать двумя способами — выдавливанием или прессованием.

Теперь дадим краткое описание каждого типа трубы, пройдемся по списку требований и выясним, какие изделия подходят для водяного теплого пола в жилых помещениях.

Полипропилен – материал для радиаторного отопления

Несмотря на ценовую привлекательность и вовлеченность многих мастеров в использование PP-R, сразу отметим, что сделать теплый пол из полипропиленовых труб невозможно. Проверять утверждение на практике нет необходимости — достаточно внимательно изучить технические характеристики материала и ознакомиться с отзывами домовладельцев, пожелавших таким образом сэкономить.

Способ прокладки полипропиленовых трубопроводов (см. Схему):

• Внутренний слой ПП-П, образующий проточную часть сети;
• Алюминиевая армирующая фольга, поглощающая тепловое удлинение и препятствующая проникновению кислорода;
• 2 слоя клея, соединяющего алюминий с полимером;
• Внешний защитный слой PP-R белого или серого (у некоторых производителей зеленый).

Важное дополнение. В настоящее время производители полипропилена укладывают внутрь трубы слой базальта или стекловолокна вместо перфорированной фольги.

Давайте узнаем, насколько трубы ПП-П соответствуют требованиям для отводов теплого пола:

1. Коэффициент теплопроводности 0,24 Вт / (м- ° C) является худшим среди полимерных продуктов. Если учесть толщину стенки 3,4 мм при Ø20 мм (армированные трубы PP-R диаметром 16 мм не производятся), получаем сопротивление теплопередаче R = 0,0034 / 0,24 = 0,014 м²- ° C / Вт. . Значение сопротивления слишком велико для активной теплопередачи.
2. В гладкости внутренних стенок из полипропилена сомневаться не приходится — шероховатость 0,01 мм не вызывает повышенного гидравлического сопротивления.
3. При нагреве до 50 градусов 100-метровая труба PP-R со слоем алюминия набирает в длину 150 мм, со слоем стекловолокна — 31 см. Эластичность полипропилена очень низкая, а это значит, что изделие внутри монолита будет подвергаться высоким нагрузкам. Материал может потрескаться, особенно на швах.

Диаграмма удлинения металлических и пластиковых труб при нагреве до 50 градусов

Устойчивость к давлению и температуре не вызывает сомнений. Если теплоноситель нагреть до температуры 70 ° C, труба PP-R надежно выдержит рабочее давление до 13 бар. Если температура повышается до 95 ° C, порог давления падает до 9 бар.

Полимер устойчив ко всем химическим воздействиям и практически непроницаем для кислорода теплоносителя. Основная проблема — большое количество стыков, попадающих под стяжку — согнуть полипропиленовую секцию нереально.

Внимание. Технические параметры изделий из PP-R приняты в соответствии с фирменной документацией Valtec, опубликованной на официальном сайте компании. Цены и свойства других трубчатых полимеров мы также взяли у этого производителя — для честного сравнения.

Давайте проясним несколько вещей. Значение термического сопротивления стены R = 0,014 м²- ° C / Вт не скажет обычному пользователю ничего, кроме сравнения с другими пластиками. Эти расчеты приведены ниже, в описаниях полиэтиленовых и металлопластиковых труб.

Проблема с системами отопления из полипропилена — невозможность визуально контролировать качество сварных швов. Бывает, что соединения протекают через год после опрессовки (опрессовки). Представьте себе последствия протечки внутри бетонного монолита — поиск неисправности, растрескивание стяжки и ее ремонт.

В случае пайки нагревательного контура из PP-R около десятка сварных швов будут покрыты слоем строительного раствора.

Отдельный вопрос — долгие сроки монтажа — в бетоне будет много стыков. Примеры схем отопления, собранных домашними мастерами из ПП-Р, показаны на фото выше. Даже невысокая цена трубы Ø20 — 51 … 83 руб. (0,8 … 1,25 и выше) на погонный метр — это не повод использовать такие трубы для теплого пола.

Параметры сшитого и термостойкого полиэтилена

Пластиковые трубы PE-X бывают двух видов — трехслойные и пятислойные. Отличие заключается в расположении антидиффузионного барьера — в первом случае непроницаемый полимер EVOH действует как внешняя оболочка, а во втором случае он встраивается в стену и приклеивается к PE-X с обеих сторон. Внешний вид коричневый, серебристый или красный.

Пользователи часто задаются вопросом, какие трубы PE-X или PE-RT лучше подходят для теплого пола и чем они отличаются. Ответ:

• молекулярная сетка PE-X сшита тремя способами, отсюда три типа полиэтилена — A, B и C;
• по устройству и эксплуатации отопления трубы PE-X / A не отличаются от труб PE-X типа B и C;
• материал с повышенной термостойкостью PE-RT изготовлен из обычного полиэтилена по более дешевой технологии — сложная молекула полимера модифицирована выступами;
• PE-RT проигрывает PE-X по долговечности, прочности и термической стойкости;
• «PEX намного дороже PE-RT — примерно на 20-40%;
• Стенки труб из PERT не имеют антидиффузионного барьера, поэтому коэффициент теплообмена насыщается кислородом со скоростью не менее 0,1 г / м³ / день (на открытом воздухе); и (на свежем воздухе);
• Материал PE-RT термопластичен, трубопровод можно многократно плавить и сваривать без потери своих свойств.

Ссылка. Стоимость трубы Valtec 16 х 2 мм из сшитого полиэтилена составляет 51 рубль за метр (примерно 0,8 у.е.). Изделие такого же диаметра из термостойкого пластика PE-RT стоит 33 руб. / Метр. (0,5 у.е.).

Пластиковая система PE-RT не содержит кислородного барьера.

Перейдите к нашему списку требований:

1. Трубы для теплого пола PEX и PERT имеют одинаковый коэффициент теплопроводности — 0,38 Вт / (м- ° C). Рассчитаем термическое сопротивление стен толщиной 2 мм: R = 0,002 / 0,38 ≈ 0,005 м²- ° C / Вт — почти в 3 раза меньше, чем в случае PERT. Другими словами, полиэтиленовые контуры намного лучше передают тепло стяжке.
2. Эквивалентная шероховатость поверхности 0,007 мм является отличным показателем гладкости труб.
3. При нагревании до 50 ° C 100-метровый участок трубы PEX удлиняется на целых 100 см. Однако благодаря гибкости и некоторым способам монтажа расширение бетонной плиты надежно компенсируется материалом.
4. Максимальная рабочая температура материала PE-X составляет 90 ° C, PE-RT — 80 градусов, кратковременная допустимая температура 95 и 90 ° C соответственно. Рабочее давление теплоносителя 6 … 10 бар в зависимости от степени нагрева. Параметры соответствуют требованиям для водяных отопительных контуров.

Слабым местом полиэтиленовых систем является кислородопроницаемость. Оборудованный барьером «PEX», он проникает менее 0,1 г / м3 в сутки, «PERT» — намного больше. Однако, поскольку трубы соединяются цементно-песчаным раствором, доступ воздуха существенно ограничивается, а проникновение кислорода сводится к минимуму.

Полиэтилены обладают двойным свойством молекулярной памяти, которая заставляет трубопровод изгибаться обратно в исходную форму спирали. Эта особенность затрудняет крепление нагревательных контуров к утеплителю пола — если трубу не закручивать вокруг своей оси, концы выступают вверх. Посмотрите видео наших экспертов о том, как бороться с этим явлением.

Положительный эффект молекулярной памяти — способность восстанавливаться после перерыва. Достаточно расправить поврежденный участок и прогреть строительным феном — пластик вернет форму, не потеряв гибкости и прочности.

Анализируем свойства металлопластика

По сути, эта пятислойная труба является аналогом PEX, где антиоксидантный полимер EVOH представляет собой жесткий каркас из алюминия толщиной 0,25 … 0,4 мм (в зависимости от диаметра). Внутри находится самонесущая труба из сшитого полиэтилена, а снаружи — оболочка из того же материала. Слои соединяются специальным клеем.

Ссылка. Металлополимерные трубы маркируются по конструкции — PEX-AL-PEX. Интересный факт: Rehau предлагает универсальный ассортимент труб RAUTITAN Stabi с наружной оболочкой из обычного (не сшитого) полиэтилена.

Разберем металлопластик по предварительным критериям:

1. Теплопроводность пятислойной конструкции составляет 0,45 Вт / (м- ° C), толщина стенок труб диаметром 16 и 20 мм составляет 2 мм. Это означает, что сопротивление теплопередаче R составляет 0,002 / 0,45 = 0,004 м²- ° C / Вт.
2. Удлинение при нагревании 100-метровой секции до 50 ° C составляет всего 13 см.
3. Рабочая температура до 95 ° C при 10 бар, кратковременная аварийная температура 130 ° C. Проницаемость для кислорода через стенки близка к нулю.
4. Цена на Valtec Ø16 x 2 60 руб. (0,9 у.е.), Ø20 х 2 — 97 руб. (1,45 у.е.) на погонный метр.

Примечание: значения теплопроводности, рабочей температуры и относительного удлинения металлопластиковых конструкций лучшие среди всех полимерных труб. Мы не говорим о гладкости материала, поскольку значение шероховатости идентично полиэтилену — 0,007 мм.

Важным отличием металлического материала является отсутствие молекулярной памяти. При изгибе жесткий алюминиевый каркас приобретает необходимую форму против силы упругости слоев полиэтилена. Это свойство очень помогает при монтаже, главное — выдерживать минимальный радиус изгиба 6 и 8 см для труб Ø16 и 20 мм соответственно.

Металлические трубы для подогрева полов

В современных тепловых сетях в загородных домах используются стальные, нержавеющие и медные трубы. Для устройства теплого пола используются два типа металлических труб:

• отожженная медь наружным диаметром 15, 18 и 22 мм с толщиной стенки 1 мм (продается в бухтах по 25 м);
• Гофрированная нержавеющая сталь ½ и ¾ «(Ø15 … 20 мм), размер рулона — от 10 до 50 м.

Историческая справка. В советское время по строительным нормам в детских садах укладывали теплые полы. Отопительные контуры сварены из стальных оцинкованных водо- и газовых труб.

Медь продается прямолинейными отрезками (прутками) и бухтами.

Оценим параметры металлических труб по критериям:

1. Коэффициент теплопроводности меди и стали настолько велик (389 и 45 Вт / м-С соответственно), что рассчитывать его нет смысла — по этой характеристике металл закроет любой пластик.
2. Эквивалентная шероховатость новинок 0,01 мм. В процессе эксплуатации ухудшается гладкость стен, постепенно увеличивается гидравлическое сопротивление.
3. Линейное расширение металлов ничтожно по сравнению с полимерами — 55 … 85 мм на 100 метров теплопровода при температуре дельты 50 ° C. Эти материалы достаточно гибкие, чтобы проникать внутрь бетона и не разрушать стяжку.
4. Медь Ø18 х 1,0 мм надежно выдерживает рабочее давление до 67 бар при максимальной температуре 200 ° С. Гофрированная нержавеющая сталь рассчитана на работу при давлении 15 бар и температуре 150 ° C. Заявленные значения в значительной степени покрывают потребность в системах отопления и охлаждения.
5. Сталь и медь полностью непроницаемы для кислорода, но подвержены медленной коррозии. Слабые места — это места пересечения разводки домашней электропроводки.

Проблемой гибкой трубы из нержавеющей стали является ее гофрированная структура, которая создает значительное гидравлическое сопротивление потоку жидкости. На длине 1 см имеется не менее 20 вершин высотой более миллиметра. Во-вторых, в полостях начнет скапливаться мелкий песок и двигаться вместе с теплоносителем в системе.

Информация о ценах на материалы. Медный трубопровод Ø18 х 1,0 будет стоить около 500 рублей за метр (7,5 у.е.), нержавеющая сталь Ø20 мм (внутренний — 15 мм) будет стоить 155 рублей / 1 м (2,3 у.е.).

Несмотря на прекрасные параметры, медь в установках ТП применяется редко. Причины:

• материал в несколько раз дороже полимеров;
• Сложность укладки труб — требуется опыт, чтобы точно сгибать и формировать петли в системе теплого пола;
• трубопровод боится перегибов, отремонтировать которые можно только профессиональной пайкой.

Красиво гнуть и укладывать медь — это искусство. Задачу облегчают специальные коврики с бобышками.

Что касается волнистости: помимо проблем с водопроводом, существует проблема недоверия. Дело в том, что этот материал относительно новый для рынка и не успел поработать в напольных системах 10-20 лет. Это означает, что истинная долговечность нержавеющей стали неизвестна.

Выбираем лучший вариант для ТП

Если внимательно проанализировать анализ каждого типа трубопроводов, можно сделать предварительный вывод: медь выигрывает по всем показателям эффективности, но существенно проигрывает полимерам в цене. Гофрированная нержавейка тоже не станет альтернативой полиэтилену — она ​​вдвое дороже и хуже сантехники.

Какую трубу использовать для теплого пола?

1. Номер 1 в нашем рейтинге — это проверенный многолетней практикой металлический материал PEX-AL-PEX. Материал относительно недорог, прост в установке своими руками, прочен, хорошо переносит тепло и мало удлиняется от тепла.
2. Сшитый полиэтилен PE-X — трубы для профессионалов, умеющих делать качественные отопительные контуры. «PE-X» легко ремонтируется в случае повреждения, но он хуже проводит тепло и сильно расширяется при повышении температуры.
3. Термостойкий полиэтилен PE-RT — экономичный вариант для профессионального монтажа. Главный недостаток — кислородопроницаемость и значительное сокращение срока службы в случае перегрева.
4. На четвертом месте медные трубы из-за их высокой цены, которую трудно найти большинству рядовых домовладельцев. Если оставить в стороне этот фактор, медь станет идеальным вариантом для теплого пола.
5. Гофрированная труба из нержавеющей стали подходит для коротких отрезков, таких как соединительные провода и шланги. Прокладывать под стяжку гофрированные трубы — не лучшая идея.
6. Мы вообще не используем полипропилен.

Внимание. При сравнении различных систем труб не учитывалась стоимость арматуры, так как контуры пола устанавливаются без подключений.

Рекомендации по правильной укладке и бетонированию труб PE-X и PE-RT. Чтобы свести к минимуму удлинение нагревательных проводов, длина трубы не должна превышать 100 м на контур, предпочтительно 80 м. Перед заливкой раствора заполните систему водой и накачайте до испытательного давления (в 1,5 раза превышающего рабочее давление ). Технология сборки ТП подробно описана в отдельной статье.

Вот несколько аргументов в пользу выбора полиэтилена или металлических материалов для теплого пола. Во-первых, полимеры давно и успешно используются в европейских странах. Во-вторых, постоянно улучшается химический состав основного вещества и улучшаются его свойства. В-третьих, полимерные трубы очень прочные, их стандартный срок службы составляет 50 лет.

О диаметре греющих трубопроводов

Обычно при устройстве водяного теплого пола у домовладельцев возникает вопрос, какой диаметр труб выбрать — 16 или 20 мм. Мы постараемся ответить на этот вопрос доступным для непрофессионала способом:

• в подавляющем большинстве случаев теплотрассы прокладываются из труб диаметром Ø16 мм (внутренний проход — DN10);
• Диаметр 20 мм (DN 15) следует применять для длинных трубопроводов длиной 100 … 120 метров;
• оправдано использование трубопроводов большего диаметра в помещениях с высокими потолками, обогреваемых только системой центрального отопления без помощи радиаторов.

Лучший способ подобрать подходящий диаметр и при этом узнать, какой расход труб для теплого пола, — это произвести расчет.Пожалуйста, ознакомьтесь с методологией расчета, опубликованной в качестве подробного руководства.