Når du installerer vannkretser for gulvvarme, bruker håndverkere vanligvis to typer rørledninger - fra metall-plast og tverrbundet polyetylen. Årsakene til dette valget er ikke tydelige for alle huseiere, siden det virkelige materialutvalget er mye bredere: polypropylen (PP-R), kobber, svart stål, bølget rustfritt stål. Vår oppgave er å vurdere disse alternativene og til slutt finne ut hvilket rør for et varmt gulv som er bedre med tanke på ytelse og pris.
Evalueringskriterier for rørmaterialer
For å velge riktige rør for et varmt gulv, må du ha en god forståelse av driftsforholdene til materialet. Når du er inne i avrettingsmaterialet, overfører varmeledningen ikke bare varme til monolitten, men opplever også mekaniske påkjenninger fra vanntrykk og egen ekspansjon.
Følgelig stilles strenge krav til materialet:
- Gulvvarme (forkortet TP) er et lavtemperaturvarmesystem der vann varmes opp til maksimalt 55 grader, og driftsmodusen er omtrent 40/30 ° С. For raskt å overføre energi fra kjølevæsken til betongplaten, må rørveggene ha tilstrekkelig varmeledningsevne.
- Lengden på TP-løkkene når ofte 100-120 meter (avhengig av den valgte diameteren på rørledningen). Lengre lengde = høy hydraulisk motstand, forverret av ru overflaten. På enkelt språk: jo jevnere rørveggene, jo lettere er det for pumpen å pumpe vann langs en lang krets og gi den nødvendige strømningshastigheten.
- Oppvarming forårsaker forlengelse av gulvvarmerørene. Siden det ikke er noen steder å vokse inne i betongmassen, må en av to betingelser være oppfylt: en liten termisk utvidelseskoeffisient av materialet eller høy elastisitet og styrke på skallet, slik at røret får plass i et begrenset rom uten å bryte.
- Nødsituasjon: på grunn av nedbrytning av reguleringsventilene på blandeenheten til samleren, blir varmekretsene fylt med kjelevann oppvarmet til 70 ... 90 ° C. Materialet i monolitiske rør må tåle slike temperaturhopp uten konsekvenser.
- Andre viktige punkter er korrosjonsbestandighet, beskyttelse mot oksygeninntrenging, enkel installasjon og fravær av skjøter inne i monolitten.
Merk. For vannkretsløp, lagt "tørr" metode i trehus, stilles mindre strenge krav. TP er montert uten kobling, det er god plass for termisk forlengelse. Punkt 3 på listen er ikke lenger relevant.
Ikke den minste rollen spilles av kostnadene for alle TP-komponenter - rørledninger, beslag, distribusjonskam. Så vi sammenligner materialene som brukes av ovennevnte kriterier og pris.
Kjennetegn på polymerrør
Følgende typer plastrørledninger brukes til transport av kjølevæske i vannvarmesystemer i leiligheter og private hus:
- PP-R og PP-RCT - polypropylen tilfeldig kopolymer forsterket med et lag aluminium, basalt eller glassfiber. Modifisering av PP-RCT-plast er preget av økt termisk motstand.
- PE-X - tverrbundet polyetylenkvalitet A, B og C. Produktene må ha en oksygenbarriere - et tynt lag med ugjennomtrengelig polymer. Rehau-rør bruker for eksempel den komplekse forbindelsen etylenvinylglykol (EVOH).
- PE-RT - termisk stabiliserte polyetylenprodukter med en oksygenbarriere.
- PE-X / Al / PEX og PE-X / Al / PE er fem-lags metall-plast rørledninger.
Referanse. I henhold til GOST 32415-2013 er produkter laget av polybutylen PB, polyvinylklorid PVC-C, polypropylen-kopolymer og homopolymer (PP-B, PP-H) også egnet for installasjon av oppvarmingsnettverk.Disse materialene brukes ikke mye i privat boligbygging på grunn av de verste tekniske parametrene.
Kort om hvordan du kobler rørpolymerer i prosessen med å montere hjemmevarme:
- ledninger fra PP-R er forbundet med polypropylenbeslag ved lodding (termisk polyfusjonssveising);
- tverrbundet og varmestabilisert polyetylen (PE-RT) er montert aksialt i 3 trinn - fakling av enden, spenning av beslaget på beslaget, innstilling av skyvehylsen;
- metall-plast er koblet på to måter - komprimering eller trykk.
Nå vil vi gi en kort beskrivelse av hver type rørledning, gå gjennom listen over krav og sjekke hvordan produkter er egnet for vannoppvarming av gulv i stuer.
Polypropylen - materiale for radiatorvarme
Til tross for at mange håndverkere har pris attraktivitet og forpliktelse til å bruke PP-R, bemerker vi umiddelbart at det er umulig å lage et varmt gulv fra polypropylenrør. Det er ikke verdt å sjekke godkjenningen i praksis - bare studer nøye de tekniske egenskapene til materialet og les anmeldelser av huseiere som ønsket å spare penger på denne måten.
Hvordan er rørledninger laget av polypropylen (se diagram):
- det indre laget av PP-R, og danner passasjen av motorveien;
- aluminiumsforsterkende folie som hemmer termisk forlengelse og forhindrer penetrering av oksygen;
- 2 klebende lag som fester aluminium med polymer;
- det ytre beskyttelseslaget PP-R er hvitt eller grått (noen produsenter har grønt).
Et viktig tillegg. Nå legger polypropylenprodusenter i stedet for perforert folie et lag basalt eller glassfiber inne i røret.
La oss se hvordan PP-R-rørene stemmer overens med kravene til gulvvarmegrener:
- Varmeledningsevne 0,24 W / (m • ° С) er den verste blant polymerprodukter. Hvis vi tar hensyn til veggtykkelsen på 3,4 mm ved Ø20 mm (forsterkede PP-R-rørledninger produseres ikke med en diameter på 16 mm), oppnår vi varmeoverføringsmotstanden R = 0,0034 / 0,24 = 0,014 m² • ° C / W. Motstanden er for høy for aktiv varmeoverføring.
- Det er ingen spørsmål angående glatte innvendige vegger mot polypropylen - en ujevnhet på 0,01 mm skaper ikke økt hydraulisk motstand.
- Når det varmes opp til 50 grader, vil et 100-meter PP-R-rør med et aluminiumslag legge 150 mm i lengde og 31 cm med glassfiber. Elastisiteten til polypropylen er veldig lav, på grunn av hvilken produktet i monolitten vil være under høy belastning. Materialet kan sprekke, først og fremst ved leddene.
- Motstand mot trykk og temperatur er det ikke i tvil. Når kjølevæsken varmes opp til 70 ° C, vil PP-R-linjen rolig tåle et arbeidshode på opptil 13 Bar. Hvis du hever temperaturen til 95 ° C, faller trykkgrensen til 9 bar.
- Polymeren er motstandsdyktig mot kjemiske påvirkninger og fører praktisk talt ikke oksygen til kjølevæsken. Hovedproblemet er det store antall ledd som faller under avrettingsmassen, fordi det er urealistisk å bøye polypropylenseksjonen.
Merk. De tekniske parametrene for PP-R-produkter blir tatt i bruk i henhold til merkevaredokumentasjonen Valtec som er publisert på selskapets offisielle nettsted. Vi tok også priser og egenskaper for andre rørpolymerer fra denne produsenten for en rimelig sammenligning.
Forklar noen punkter. Verdien av den termiske motstanden til veggene R = 0,014 m² • ° C / W vil ikke fortelle den gjennomsnittlige brukeren noe uten sammenligning med ytelsen til annen plast. Disse beregningene er gitt nedenfor i beskrivelsene av polyetylen- og metall-plastrør.
Problemet med oppvarming av polypropylensystemer er manglende evne til visuelt å kontrollere kvaliteten på sveisefuger. Noen ganger går skjøtene et år etter høye trykkprøver (krymping). Tenk deg konsekvensene av en lekkasje inne i en betongmonolitt - søk etter en mangel, ødelagt avrettingsmassen og reparert den.
Et eget spørsmål er en lang oppstyr med installasjon, det vil være mange skjøter i betong.Eksempler på varmekretser samlet av husflidhåndverkere fra PP-R er vist ovenfor på bildet. Selv den lave prisen på røret Ø20 - 51 ... 83 rubler. (0,8 ... 1,25 cu) per lineær meter - er ikke grunnlaget for bruk av slike rør i varme gulv.
Parametere av tverrbundet og varmebestandig polyetylen
Rør laget av plast PE-X produseres i to varianter - 3 og 5-lags. Forskjellen ligger i plasseringen av antidiffusjonsbarrieren - i første tilfelle fungerer den ugjennomtrengelige EVOH-polymeren som det ytre skallet på røret, i det andre - den legges inni veggen og limes på begge sider av polyetylen. Ekstern farge - brun, sølv, rød.
Brukere spør ofte seg selv hvilke polyetylenrør det er bedre å ta for gulvvarme - PE-X eller PE-RT, hvordan skiller de seg. Vi svarer:
- molekylgitteret av PE-X av plast er tverrbundet på 3 måter, derav de tre typer polyetylen - A, B og C;
- med tanke på installasjon og drift av oppvarming, skiller ikke rør fra PE-X / A seg fra PE-X type B og C;
- materiale med økt varmebestandighet PE-RT er laget av vanlig polyetylen ved bruk av billigere teknologi - et komplekst polymermolekyl modifiseres ved bruk av grener;
- PE-RT er dårligere enn PE-X når det gjelder holdbarhet, styrke og termisk stabilitet;
- PEX er betydelig dyrere enn PE-RT, omtrent 20–40%;
- PERT-rørvegger er blottet for en antidiffusjonsbarriere, derfor er kjølevæsken mettet med oksygen med en hastighet på minst 0,1 g / m³ • dag. (på friluft);
- PE-RT-materiale er termoplastisk, rørledningen kan smeltes og sveises gjentatte ganger uten tap av egenskaper.
Referanse. Kostnaden for et Valtec 16 x 2 mm tverrbundet polyetylenrør er 51 rubler. per meter (ca. 0,8 cu). Et produkt med samme diameter laget av termostabil PE-RT koster 33 rubler / 1 m. S. (0,5 cu).
La oss gå videre til listen over krav:
- Rør for varmtvannsgulv “PEX” og “PERT” har samme varmeledningsevne - 0,38 W / (m • ° С). Vi beregner den termiske motstanden til veggene med en tykkelse på 2 mm: R = 0,002 / 0,38 ≈ 0,005 m² • ° C / W - nesten 3 ganger lavere enn SPR. Det vil si at polyetylenkretsløp mye bedre overfører varme til avrettingsmassen.
- Ekvivalent overflateuhet - 0,007 mm - en utmerket indikator på rørets glatthet.
- Etter å ha varmet opp ved 50 ° C, vil den 100 meter frie delen av PEX-rørledningen bli utvidet med så mye som 100 cm. Men takket være elastisiteten og noen monteringsteknikker blir ekspansjonen i betongplaten rolig kompensert av materialet.
- Den maksimale arbeidstemperaturen for PE-X-materialet er 90 ° C, PE-RT er 80 grader, den kortsiktige tillatte er henholdsvis 95 og 90 ° C. Driftstrykket til kjølevæsken er 6 ... 10 Bar, avhengig av varmegrad. Parametrene tilfredsstiller kravene til varmevannkretser.
Det svake punktet for polyetylen-systemer er oksygengjennomtrengelighet. Utstyrt med en PEX-barriere, tillater den mindre enn 0,1 g / m³ per dag, mens PERT tillater mye mer. Men siden rørene er monolitiske med sement-sandmørtel, er lufttilgangen betydelig begrenset, reduseres oksygeninntrenging.
Polyetylener har en todelt egenskap - molekylært minne, noe som får rørledningen til å bøye seg til den opprinnelige formen til bukta. Funksjonen kompliserer festing av varmeslynger til gulvisolasjonen - hvis røret ikke roteres rundt sin egen akse, vil endene begynne å bule oppover. Hvordan du takler det beskrevne fenomenet, se på videoen til eksperten vår.
Den positive effekten av molekylært minne er evnen til å komme seg etter et brudd. Det er nok å rette opp skadestedet og varme det med en bygningshårføner - plasten vil ta sin forrige form uten å miste elastisitet og styrke.
Vi analyserer egenskapene til metall
Faktisk er dette femlags røret en analog av PEX-materialet, der en stiv aluminiumsramme med en tykkelse på 0,25 ... 0,4 mm (avhengig av produktets diameter) fungerer som en EVOH-antioksidantpolymer. Innvendig passerer et selvbærende rør laget av tverrbundet polyetylen, på utsiden - et skall av samme plast.Konstruksjonslag er limt med spesiell lim.
Referanse. Merking av metallpolymerrør tilsvarer strukturen - PEX-AL-PEX. Et interessant poeng: Rehau-merket tilbyr en universell linje med RAUTITAN Stabi-rørledninger med et ytre skall laget av vanlig (ikke tverrbundet) polyetylen.
Vi vil analysere metall-plast i henhold til de opprinnelig spesifiserte kriteriene:
- Den termiske konduktiviteten til femlagsstrukturen er 0,45 W / (m • ° C), veggtykkelsen på rør med en diameter på 16 og 20 mm er 2 mm. Derfor er varmeoverføringsmotstanden R lik 0,002 / 0,45 = 0,004 m² • ° C / W.
- Utvidelsen fra oppvarming av en 100-meters seksjon med 50 ° C er bare 13 cm.
- Driftstemperatur ved et trykk på 10 Bar - opp til 95 grader, kortvarig nødsituasjon - 130 ° C. Veggenes oksygenpermeabilitet er nær null.
- Prisen på Valtec Ø16 x 2-røret er 60 rubler. (0,9 cu), Ø20 x 2 - 97 rubler. (1,45 cu) per lineær meter.
Merk: indikatorer for varmeledningsevne, driftstemperatur og forlengelse av metall-plastkonstruksjoner er de beste blant alle polymerrør. Materialets glatthet er ikke nevnt, siden ujevnhetsverdien er identisk med polyetylen - 0,007 mm.
En viktig forskjell mellom metallplast er fraværet av molekylært minne. Ved bøying tar den stive aluminiumsrammen den nødvendige formen og overvinner polyetylenlagenes elastiske styrke. Den spesifiserte egenskapen er en stor hjelp under installasjonen, det viktigste er å opprettholde en minimum bøyeradius på henholdsvis 6 og 8 cm for rør Ø16 og 20 mm.
Metallrør for gulvvarme
I moderne varmeforsyningsnettverk av landhus brukes stål, rustfritt og kobberrør. For installasjon av gulvvannssystemer brukes 2 typer metallrørledninger:
- glødet kobber med en ytre diameter på 15, 18 og 22 mm med en veggtykkelse på 1 mm (selges i bukter på 25 m);
- korrugerte rustfritt glødet Ø15 ... 20 mm, karantmeter - fra 10 til 50 moh.
Historiehenvisning. I sovjettiden ble det arrangert varme gulv i barnehager i samsvar med kravene til byggekoder. Varmekretser ble sveiset fra vann-gass galvaniserte rør laget av svart stål.
La oss vurdere parametrene til metallrør i henhold til kriteriene:
- Den termiske konduktivitetskoeffisienten av kobber og stål er så stor (henholdsvis 389 og 45 W / m • ° С) at det ikke gir mening å foreta beregninger - i henhold til denne egenskapen vil metallet plugge plast i beltet.
- Den ekvivalente råhet for nye produkter er 0,01 mm. Under drift forringes veggenes glatthet, den hydrauliske motstanden øker gradvis.
- Den lineære ekspansjonen av metaller er ubetydelig i sammenligning med polymerer - 55 ... 85 mm per 100 meter av varmestrømmen ved et temperatur delta på 50 ° C. Materialene er fleksible nok til å forlenge seg inne i betongen og ikke ødelegge avrettingsmassen.
- Kobber Ø18 x 1,0 mm har et arbeidstrykk på opptil 67 Bar ved en maksimumstemperatur på 200 ° C. Korrugerte rustfrie stålparametere er henholdsvis 15 Bar og 150 grader. De oppgitte indikatorene dekker kravene til TP med stor margin.
- Stål og kobber lar ikke oksygen passere, men de er utsatt for langsom korrosjon. Svakheter - seksjoner som krysser elektriske ledningsnett hjem.
Problemet med et fleksibelt rustfritt rør er en bølgebølget struktur som skaper betydelig hydraulisk motstand mot væskestrøm. I en lengde på 1 cm er det minst 20 topper mer enn en millimeter høye. Det andre øyeblikket: i dalene vil liten sand begynne å samles, og reise langs systemet sammen med kjølevæsken.
Informasjon om materialprisen. Et kobberrør Ø18 x 1.0 koster omtrent 500 rubler. per meter (7,5 cu), rustfritt stål Ø20 mm (innvendig - 15 mm) vil koste 155 rubler / 1 m (2,3 cu).
Til tross for den utmerkede ytelsen, brukes sjelden kobber til installasjon av TP. Årsaker:
- materialet er flere ganger dyrere enn polymerer;
- kompleksiteten i å legge røret - for nøyaktig bøying og forming av løkker av det varme gulvet, er erfaring nødvendig;
- rørledningen er redd for knekk som bare kan fikses med profesjonell lodding.
Angående korrugering: foruten problemer med hydraulikk, er det et spørsmål om mistillit. Fakta er at materialet dukket opp på markedet relativt nylig og ikke klarte å trene i gulvsystemer på 10-20 år. Det vil si den virkelige holdbarheten til rustfritt stål er ukjent.
Velge det beste alternativet for TP
Hvis vi nøye studerer analysen av hver type rørledning, kan vi trekke en foreløpig konklusjon: kobber vinner i alle driftsindikatorer, men taper betydelig for polymerer i pris. Korrugering i rustfritt stål vil heller ikke være et alternativ til polyetylen - det er dobbelt så dyrt og verre innen hydraulikk.
Hvilken rør skal brukes til et varmt gulv i utgangspunktet:
- Nummer 1 av vår vurdering er PEX-AL-PEX, et metallverk som er bevist av mange års praksis. Materialet er relativt billig, praktisk for DIY-installasjon, holdbart, overfører varmen godt og forlenges litt fra oppvarming.
- Tverrbundet PE-X polyetylen - rør for profesjonelle som kan lage konturer av høy kvalitet av TP. "PEX" gjenopprettes lett etter en pause, men leder varmen verre og ekspanderer kraftig fra stigende temperaturer.
- Varmebestandig PE-RT polyetylen er et budsjettalternativ for profesjonell installasjon. De viktigste ulempene er oksygengjennomtrengelighet og en betydelig reduksjon i levetiden i tilfelle overoppheting.
- Kobberrørets fjerdeplass skyldes den høye prisen som ikke er tilgjengelig for de fleste vanlige huseiere. Hvis man ikke tar hensyn til denne faktoren, vil kobber være et ideelt alternativ for gulvvarme.
- Bølget rustfritt stål er bra for korte seksjoner, for eksempel tilkoblingsslanger og slanger. Å legge korrugerte rør under avrettingsmassen er ikke en veldig god løsning.
- Vi bruker ikke polypropylen i det hele tatt.
Kommentar. Ved sammenligning av forskjellige rørsystemer ble kostnadene for beslag ikke tatt i betraktning, siden gulvkretser er montert uten tilkoblinger.
Anbefaling for riktig installasjon og konkretisering av PE-X og PE-RT rørledninger. For å redusere forlengelsen av varmetråder, må du ikke overskride antall rør i en krets - 100 m, helst 80 m. Før du fyller løsningen, fyll systemet med vann og pump opp testtrykket (1,5 ganger høyere enn det som fungerer). Teknologien for å installere TP er beskrevet i detalj i en egen artikkel.
Vi legger til noen få argumenter for å velge polyetylen eller metallplast for å varme opp gulv. For det første har polymerer lenge og med suksess blitt brukt i europeiske land. For det andre forbedres den kjemiske sammensetningen av basisk substans kontinuerlig, og egenskapene forbedres. For det tredje er polymerrør veldig holdbare, standard levetid er 50 år.
Om diameteren på varme rør
Vanligvis, med selvarrangementet av vanngulvvarme, har huseiere spørsmålet om hvilken rørdiameter de skal velge - 16 eller 20 mm. Vi vil prøve å svare på et tilgjengelig språk:
- i de aller fleste tilfeller legges varmegjenger med rør Ø16 mm (indre passasje - DN10);
- diameter på 20 mm (DN15) må brukes på lange konturer, hvis lengde er 100 ... 120 meter;
- bruken av større koffertlinjer er berettiget i rom i et stort område med stor takhøyde, bare oppvarmet av TP-systemet uten hjelp av radiatorer.
Den beste måten å velge riktig diameter, og samtidig finne ut forbruket av rør for gulvvarme, er å beregne. Vi inviterer deg til å bli kjent med beregningsmetodikken som er publisert som en detaljert veiledning.