Как выбрать полипропиленовые трубы для грамотного устройства отопительной системы

Характеристики полипропиленовых труб

• Основные преимущества полипропиленовых изделий:
• Значительно меньший вес, чем у металлических труб, что намного облегчает их транспортировку и монтаж.
• Неподверженность при эксплуатации коррозии, засорам, воздействию агрессивных сред.
• Быстрая установка без использования сложной техники и необходимости в специализированных навыках.
• Срок службы до 50 лет.
• Многие типы полипропиленовых труб обладают звукоизоляционными свойствами.
• Абсолютная экологическая безопасность.

1. Невзирая на массу достоинств, изделия из полипропилена имеют ряд недостатков:
2. Высокий коэффициент температурного расширения (у армированных – 2-3,5 мм на 1 м, у цельных – в 4-5 раз больше).
3. Необходимость предварительной обработки труб и фитингов с внешним армированием с применением специального оборудования.
4. Наличие на рынке некачественных материалов с дефектами внешнего слоя.
5. Отличие полипропиленовых труб от аналогичных изделий состоит в их высокой текучести, из-за чего они могут деформироваться со временем даже от собственного веса. В связи с этим их монтируют с креплением через 50-60 см.
6. Так как трубы из полипропилена достаточно жесткие на изгиб, при сборке систем из них необходимо большое количество поворотных фитингов.

Какое давление держат

Обозначается в маркировке трубы отопления после букв PN. Если в маркировке указано PN20, это означает, что изделие из полипропилена рассчитано на уровень атмосферного давления в 20 атмосфер, а, соответственно, PN25 – на 25 атмосфер. Данные образцы выдерживают максимальное давление и долгий рабочий режим, но даже при пиковом давлении они не будут разрушаться.

Конечно, для предельных нагрузок лучше использовать полипропиленовые изделия с маркировкой PN25, поскольку при повышении температуры прочность теплоносителя трубы отопления значительно падает.

Так, при температуре 90 градусов давление для образца с маркировкой PN20 будет составлять уже не 20 атмосфер, а приблизительно 6,5 кгс/см². Но в системе отопления данная категория труб остается способной выполнять возложенные на нее функции.

Какие диаметры бывают

При составлении схемы трубопровода из полипропилена лучше ориентироваться диаметр. Для устройства системы отопления следует учитывать результаты гидродинамических расчетов.

Основная цель при проведении расчетов – это выбор трубы с минимальным размером в диаметре с учетом давления рабочей среды и общего проекта системы отопления.

Например:

Изделия из полипропилена диаметром от 20 до 32 миллиметров актуальны в частном строительстве благодаря высокой пропускной способности и возможности придать любую форму изгибу.

Для подачи горячей воды рекомендуется использовать пластиковые трубы диаметром 20 мм, а для устройства стояков – 25 мм. В устройстве системы центрального отопления лучше применять образцы из полипропилена размером в диаметре 25 мм, для автономного отопления этот показатель может колебаться.

Для устройства теплого пола рекомендуется использовать полимерные трубы диаметром не более 16 мм.

Внутренний диаметр полипропиленовых труб (таблица)

Перед тем, как проектировать трубопровод, необходимо знать, какой диаметр полипропиленовых труб будет использован. Существует сложный гидравлический расчет. Его цель – подобрать такой размер для каждого участка, чтобы сэкономить при покупке.

При расчете учитывается рабочее давление и структура системы. Большое сечение, конечно, не навредит, но обойдется очень дорого. Если сечение будет слишком маленькое, снизится напор.

Какие диаметры полипропиленовых труб бывают? От 16 до 1200 мм! Однако для бытовых систем водоснабжения и отопления используются изделия диаметром от 16 до 32 мм, для внутренней канализации – от 40, 50 мм до 110 мм.

Максимальный диаметр полипропиленовых труб актуален при монтаже наружных канализационных трубопроводов для очень больших домов или целых микрорайонов.

При проектировании внутренней системы холодного водоснабжения выбор размера зависит от протяженности трубопровода и количества точек водоснабжения. Подводящая труба чаще всего имеет размер 32 мм, для разводки в помещениях наружный диаметр 16 – 20 мм.

Не менее важен и такой показатель, как толщина стенки. От нее зависят внутренние диаметры полипропиленовых труб. Таблица поможет понять разнообразие размеров:

Основные производители

На отечественном рынке в широком ассортименте представлена продукция российских, турецких, австрийских, китайских и немецких компаний. У каждого производителя своя технология изготовления, поэтому и поставляемая арматура обладает разными прочностными характеристиками.

Первыми в этом списке находятся немецкие и австрийские предприятия — так ведущим является немецкий завод  aquatherm GmbH — официальным представителем в России которого является «Группа Компаний Агпайп» (agpipe.ru), осуществляющий полный цикл производства (от сырья до конечного продукта). Трубопроводные системы  изготавливаются соответственно европейскому стандарту ISO 50001 и проходит жесткую систему сертификации.

Следующими идут чешские фирмы. Сырьем для производства продукции служит полипропиленовый сополимер, обладающий высокими прочностными и гигиеническими свойствами.

Турецкие компании получили распространение благодаря доступной цене и тройной проверке качества своей продукции.

Замыкают рейтинг поставщиков полимерных труб производители из России, Украины, Белоруссии и Китая.

Особенности ППР труб

Основные достоинства:

• Длительный срок службы.
• Невысокая цена.
• Отсутствие процессов коррозии, свойственной металлам.
• Гладкая внутренняя поверхность позволяет повышать напор жидкости.
• Тихая транспортировка воды или других жидкостей.
• Простые в исполнении монтажные работы.
• Можно ставить краны без использования резьбовых соединений, используя оборудование для пайки.
• Нет необходимости в периодическом техническом обслуживании трубы и стыковых соединительных блоков. Это позволяет вмонтировать ее под пол или под штукатурный отделочный слой и забыть на долгий период.

Наряду с положительными качествами и особенностями, нельзя забывать о некоторых недостатках при выборе полипропиленовых труб. Трубы обладают малой пластичностью и плохо гнутся, что не позволяет делать угловую проводку. Необходимы промежуточные соединительные муфты соответствующего профиля, изогнутые под тем углом, на который нужно повернуть трубопровод. Если при монтаже происходит повреждение материала, изделие придется выбросить и заменить на новое. Если возник брак, конструкция уже не сможет быть отремонтирована. Весь участок собранных труб придется вырезать и смонтировать заново. Для монтажных работ нужны специальные ножницы для резки труб и паяльное оборудование.

Часть проблем снимается благодаря комплектации: большое количество вспомогательных деталей – фитингов и муфт дает возможность сборки и создания конструкций из труб различных конфигураций, вплоть до самых сложных.

Полипропиленовые трубы для отопления характеристики и особенности применения

Полипропиленом (ПП или РР) называют его термопластичный полимер, полученный методом полимеризации в присутствии комплексных металлосодержащих катализаторов. В обычном виде материал представляет собой гранулы или порошок белого цвета, иногда окрашенный.

По структуре молекулярной решетки различают изотактический, синдиотактический и атактический пропилены, отличающиеся друг от друга своими физическими и химическими характеристиками.

Атактический тип PPH имеет каучукообразную структуру, относительно низкую плотность около 850 кг/м 3 при температурном пороге плавления в 80 °С, что делает его неприемлемым для производства труб.

Полипропиленовые РР-трубы изготавливают на основе полипропилена с изотактической кристаллической решеткой (PPR), обладающего высокой упругостью и стойкостью к агрессивным химическим реагентам. Его плотность в чистом виде составляет 910 кг/м 3 при температуре плавления 165 —170 °C.

Прочие эксплуатационные и технические характеристики PPR полипропилена:

• Коэффициент теплопроводности ПП — 0,24 Вт/м ·°С, в армированных алюминием трубах он почти в 2 раза выше и составляет 0,45 Вт/м·°С.
• Материал относят к термопластам, то есть изменяющим свои линейные размеры пропорционально температуре окружающей среды.
• Коэффициент линейного расширения ПП довольно высок, при нагревании до 60 °С РР-труба способна увеличится в линейных размерах на 7 — 9% от всей длины.

Рис. 2 Особенности структуры и правила монтажа армированных РР-труб FD Premium

• Температурой технического плавления полипропилена считают показатель в 260 °С — именно при этом значении производится его пайка электрическими утюгами.
• Срок службы труб из ПП в условиях эксплуатации с номинальными температурными и напорными параметрами среды составляет не менее 50 лет. В сетях холодного водоснабжения при температуре теплового носителя не более 20 °С РР-труба может эксплуатироваться 100 лет.
• ПП обладает низким гидравлическим сопротивлением, не подвержен коррозии, гниению, грибковому заражению.
• Трубы отопления из полипропилена соединяют между собой и арматурой методом пайки. Благодаря взаимной диффузии при проведении паяльных работ стык получается прочным и мало в чем уступающим цельной оболочке. Это позволяет без опасений последующего повреждения прятать РР-трубопровод в штробах стен и под стяжкой.
• Стоимость ПП намного ниже всех металлических труб и соотносима с аналогами из других термопластиков.
• Можно отметить, по финансовым затратам монтаж РР-трубопровода является наиболее бюджетным, цена одного погонного метра материала отсчитывается с 50 руб. Для стыковки отрезков друг с другом и присоединения к водонагревательным приборам и оборудованию не требуются дорогостоящие фитинги в отличие от укладки сшитого РЕХ, термостойкого PE-RT полиэтилена и металлопластика PEX-AL-PEX.
• К главным недостаткам ПП относят его низкую устойчивость к солнечному излучению и высокие коэффициенты линейного расширения, кислородопроницаемости.

Рис. 3 Сравнительная таблица линейного удлинения 100 м отрезка различных видов труб при нагревании на 50 °С

Выбирая РР-трубы, в первую очередь ориентируются на показатели их номинального давления PN, которые напрямую связаны с внутренней структурой изделия. Основные разновидности и области применения ПП-труб в зависимости от их напорных характеристик имеют следующий вид:

PN10 — изделия из чистого полипропилена, рассчитанные на эксплуатацию в среде с температурными параметрами не более 45 °С. Их основная область применения — холодное водоснабжение ХВС со средней температурой воды 20 °С и рабочим напором не более 10 бар.

PN20 (неармированные) — толстостенные трубы из обычного ПП для универсального применения в сетях горячего ГВС и холодного ХВС водоснабжения c температурой теплового носителя не более 60 °С. Рассчитаны на длительную эксплуатацию при номинальном напоре жидкости в 16 бар.

PN20, PN25 — трубы из обычного ПП, армированные стекловолокном PPR-CF-PPR. Предназначены для эксплуатации в контурах ГВС и отопления с температурой теплового носителя не более 80 °С и номинальным напором до 20 бар.

PN20, PN25 — РР-трубы с алюминиевой оболочкой PPR-AL-PPR, рассчитаны на применение в теплосетях при температуре носителя не более + 95 °С и давлении до 25 бар.

Рис. 4 Область применения ПП-труб с различными напорными параметрами

Общие сведения

К категории термопластовых труб относятся все виды пластиковых. Это полипропиленовые, полиэтиленовые (из сшитого, в том числе), поливинилхлоридные и полибутеновые. Все изделия производятся по ГОСТу. Его номер – 521343-2003. Здесь же указываются технические характеристики материалов.

Разновидности материала

В выше обозначенном законодательном документе полипропиленовые трубы представлены тремя позициями с разными техническими характеристиками:

1. Полипропилен гомополимер с маркировкой PP-H или ПП первого типа, ПП-Г.
2. Полипропилен блоксополимер – РР-В. Российская маркировка – ПП второго типа или ПП-Б.
3. Полипропилен рандомсополимер – PP-R. Маркировка российская – ПП третьего типа или ПП-Р.

Последний материал считается прорывом в сфере создания трубопроводов разного назначения. Поэтому PP-R чаще остальных используется в производстве полипропиленовых труб.

Все полипропиленовые конструкции диаметром до 180 мм выпускаются в бухтах. Свыше этого размера – прямыми отрезками.

Особенные свойства полипропиленовых труб

Достоинства этого материала:

повышенная прочность, способность выдерживать большое давление среды, которая перемещается по магистрали; полипропилен экологичен – при нагреве и при высокой влажности он не выделяет токсичных веществ; обладает низким коэффициентом теплопроводности, что важно, когда речь заходит о пропиленовых трубах для горячей воды; срок службы – не менее 50 лет; низкий удельный вес, что упрощает разгрузку и погрузку, транспортировку, перемещение, складирование и соединение участков между собой

Область применения трубопрокатов

Список, где применяются полипропиленовые трубы, широк. Это практически все виды жизнедеятельности человека, включая бытовой сектор, промышленный и сельское хозяйство. К примеру;

• водопровод: холодный и горячий;
• отопительная система, включая теплые полы;
• вентиляция;
• дренаж;
• поливные системы;
• трубопроводы с агрессивными средами;
• магистрали, перекачивающие воздух под давлением.

Номинальная температура и область применения

В технических характеристиках полипропиленовых труб есть показатель надежности, который зависит от температуры среды, протекающей внутри трубопровода. По этой характеристике трубы делятся на пять классов. И все выше обозначенные виды, а это PP-H, PP-R, PP-B, входят в них.

Они могут выдерживать температуру до +80°С в зависимости от принадлежности к тому или иному классу.

Техническая характеристика надежности

В маркировке полипропиленовой трубы эта техническая характеристика указывается – на стенке прописывается класс изделия. Будет написано – класс 5, как показано на картинке ниже.

Маркировка с указанием класса

Согласно ГОСТа, срок службы полипропиленового трубопровода определяется суммарным временем эксплуатации при высоких температурах. Где максимальное значение – 50 лет.

Некоторые производители стараются использовать новейшие технологии, которые позволяют выпускать материал с более высокими температурными параметрами. В этом плане никаких ограничений нет. Но в маркировке все равно будет указан “класс 5”, как максимальная техническая характеристика по ГОСТу.

Все полипропиленовые трубы из классификации можно использовать на магистралях с холодной водой, давление которой не должно превышать 1 МПа.

Схема разводки

Разработка, вычерчивание, оформление и утверждение схемы отопления для новостройки или хотя бы переноса радиатора на другое место – предмет отдельной даже не статьи, а нескольких статей. Поэтому считаем, что речь идет лишь о реконструкции отопления в городской квартире и все батареи остаются на своих местах.

Способы подключения радиаторов отопления

В таком случае общая схема отопления дома остается как есть, и нам нужно лишь выбрать способ подключения радиаторов к стояку. Вариантов четыре, см. рис. Нижнее подключение – для скрытой разводки

Важно не забыть о ДВУХ шаровых запорных кранах для каждого радиатора, на подачу и на обратку; они выделены цветом на левой картинке. При протечке это позволит отключить одну батарею, не трогая всей системы

Для стали и металлопластика при алюминиевых радиаторах не забудьте и о пропиленовых вставках во избежание электрокоррозии

Они также выделены и обозначены слева

Для стали и металлопластика при алюминиевых радиаторах не забудьте и о пропиленовых вставках во избежание электрокоррозии. Они также выделены и обозначены слева.

Как правильно подобрать нужный диаметр полипропиленовой трубы для отопления

прямое подключение к центральной системе отопления

При подборе заготовок, обладающих подходящими характеристиками, в обязательном порядке должны быть приняты во внимание все нюансы. В первую очередь это касается ситуации, когда в доме используется естественная система отопления, в которой определяющая роль не будет отводиться сечению и мощности насоса

Подобную особенность принято считать одним из преимуществ этой отопительной системы.

Из минусов подобной системы следует выделить небольшой радиус действия, а также высокие расходы на приобретение элементов большего диаметра, которые придется использовать в подобной ситуации.

Чтобы система работала наиболее эффективно, владельцу следует позаботиться о поддержании оптимального уровня давления. Только при выполнении этого условия можно добиться того, что циркулирующий теплоноситель сможет спокойно миновать любые препятствия на своем пути. Говоря о подобных барьерах, в первую очередь, подразумевается ситуация с трением жидкости о стенки отвода или крана нагревательного прибора.

Необходимо отметить, что длина и диаметр элементов трубопроводов непосредственным образом влияют на сопротивление и скорость перемещения жидкости. Если теплоноситель будет течь довольно быстро, а трубы будут отличаться маленьким сечением и значительной протяженностью, то это приведет к увеличению сопротивления на пути воды.

Особенности полипропилена и виды труб из него

Полипропилен это синтетический материал. Трубы из него обладают следующими полезными и положительными свойствами:

• не подвержены коррозии;
• инертны к агрессивной среде;
• имеют гладкую внутреннюю и наружную поверхность;
• легко и надежно соединяются с помощью пайки;
• имеют относительно небольшую стоимость.

Недостатком труб из этого материала можно считать то, что они имеет довольно большой коэффициент теплового расширения (до 1 см на 1 м их длины в диапазоне температур 20-90˚С ) и их не рекомендуется использовать в системах температура жидкости в которых превышает 95˚ С. Это объясняется тем, что полипропилен относится к так называемым термопластам, которые меняют свои свойства в зависимости от температуры. Прочность этот пластик сохраняет максимум до температуры 120˚ С, при большей он уже начинает размягчаться, а при 170˚ С – плавиться.

Этот недостаток не проблема, если полипропиленовые трубы используются в системах отопления с газовыми или электрическими котлами, где легко регулировать температуру теплоносителя и можно это делать в автоматическом режиме. Проблемы могут возникнуть при использовании их в системе с твердотопливным котлом, так как здесь иногда сложно удерживать температуру теплоносителя на одном уровне или быстро снижать ее. Поэтому, выбирая полипропиленовые трубы для такой системы отопления, необходимо позаботиться, чтобы регулировка тяги была эффективной и надежной, а обвязка котла была выполнена таким образом, чтобы не допустить закипания теплоносителя, например: при плохой естественной циркуляции или в случае остановки циркуляционного насоса. Кроме того, желательно, чтобы первые 1,5-2 м подающей трубы или ее участок до первого разветвления был металлическим.

Виды полипропиленовых труб для отопления

Существует несколько видов труб из полипропилена, которые можно использовать при монтаже систем водяного отопления. По количеству слоев их можно разделить на:

• Однослойные – состоящие из одного слоя полипропилена;
• Многослойные или армированные – состоящие из двух слоев полипропилена, между которыми находится армирующий слой из стекловолокна или металлической фольги.

Однослойные отличаются меньшей стоимостью и простотой соединения. Паять их проще, так как материал однороден по всей толщине.

Однослойные полипропиленовые трубы

Они могут быть нескольких типов, о чем можно узнать из их маркировки:

• РРR – из рандомсополимера полипропилена, наиболее распространены и используются для любых систем водяного отопления, в том числе и теплых полов, а также горячего водоснабжения;
• РРВ – изготовленные из блоксомера полимера — чаще всего, используются для систем теплых полов или холодного водоснабжения;
• РРS – из высокопрочного полимера, отличающегося устойчивостью к воспламенению и более высоким пределом допустимой температуры теплоносителя.

Многослойные армированные полипропиленовые трубы отличаются большей прочностью и меньшим коэффициентом термического расширения. Они могут быть армированы:

• Алюминиевой фольгой, сплошной или перфорированной;
• Базальтовым волокном
• Слоем стеклопластика.

Трубы армированные фольгой имеют имеют минимальное тепловое удлинение ( почти в три раза меньше, чем у однослойных труб).

Полипропиленовая труба армированная перфорированной алюминиевой фольгой

Практически такой же этот показатель и у труб, армированных базальтовым волокном, а у изделий со слоем стеклопластика, этот показатель несколько больше. Но последние дешевле первых двух видов.

Многослойная полипропиленовая труба армированная стекловолокном

При пайке труб с фольгой потребуется зачистной инструмент (шейвер), для удаления алюминиевого слоя в месте соединения с фитингом. Без этого соединение будет ненадежным. Трубы, армированные стекловолоконной фиброй или базальтовым волокном не требуют зачистки. Кроме того, армирующий слой стеклопластика или базальтового волокна соединяется со слоями полипропилена, не с помощью клея, как фольга, а с помощью термического соединения. Поэтому такой тип армированных труб практически не склонен к расслаиванию, даже если изготовлен не очень добросовестным производителем, а вот некачественные изделия с арматурой из фольги могут расслаиваться.

Необходимые данные для расчета

Основная задача отопительных труб – доставить тепло к нагреваемым элементам (радиаторам) с минимальными потерями. От этого и будем отталкиваться при выборе правильного диаметра трубы для отопления дома. А вот чтобы рассчитать всё верно, нужно знать:

• длину трубы;
• потери тепла в здании;
• мощность элементов;
• какая будет разводка труб (естественная, принудительная, однотрубная или двухтрубная циркуляция).

Следующим пунктом после того, как у Вас на руках будут все вышеперечисленные данные, необходимо будет набросать общую схему: как, что и где будет расположено, какую тепловую нагрузку будет нести каждый отопительный элемент.

Затем можно будет начинать высчитывать нужное сечение диаметра трубы для отопления дома. Также следует быть внимательным при покупке:

• металлопластиковые и трубы из стали маркируются по размеру внутреннего диаметра, тут проблем нет;
• а вот полипропиленовые и медные – по внешнему диаметру. Следовательно, нам нужно либо измерять внутренний диаметр самостоятельно с помощью штангенциркуля, либо – от внешнего диаметра трубы для отопления дома отнять толщину стенок.

Не забывайте об этом, потому как нам нужен именно «внутренний диаметр трубы для отопления дома» чтобы всё рассчитать верно.

Преимущества и недостатки полипропиленовых труб

Надежность и долговечность труб полипропиленовых для холодного и горячего водоснабжения во многом зависит от качества и эксплуатационных характеристик исходного материала, который отличается высокой прочностью, эластичностью и долговечностью.

Основные преимущества полимерных трубопроводов:

1. При контакте с водой не образуют соляных или щелочных отложений, способствующих коррозии.
2. Диаметр пластиковых труб остается неизменным в течение всего срока эксплуатации.
3. Экологичность продукта, что особенно влияет на качественный состав транспортируемой воды.
4. Материал химически инертен, нетоксичен.
5. Композит хорошо выдерживает давление и краткосрочные перепады температуры.
6. Исключается падение напора из-за трения в трубах (низкая шероховатость).
7. Невысокая теплопроводность.
8. В рабочем режиме на поверхности труб не образуется конденсата.
9. Высокие звукоизоляционные свойства.
10. Композитные изделия изготавливают из непрозрачного материала, что тормозит формирование водорослей и светочувствительных бактерий в процессе транспортировки жидкостей.
11. При замерзании воды в полимерных трубопроводах их структура не разрушается, а растягивается и при размораживании восстанавливается.
12. Монтаж полипропиленовой арматуры не требует специальных навыков. Применение муфтовой сварки позволяет за несколько минут создать герметичное и долговечное соединение.
13. Трубы из полимеров в 9 раз легче стальных водоводов.
14. Невысокая стоимость и простота в обслуживании. Пластик не требует дополнительной тепло- и гидроизоляции.

Полипропиленовые трубы отличаются повышенной стойкостью, высокой рабочей температурой.

Из недостатков полимерных труб можно выделить несколько позиций, это:

• высокие показатели линейного расширения;
• невозможность монтажа и эксплуатации в условиях низких температур;
• низкая устойчивость материала к ультрафиолетовому излучению;
• не допускается использование пластиковых изделий в системах огнетушения.

Деформационные и прочностные характеристики пластиковых трубопроводов во многом зависят от температуры транспортируемой среды. Поэтому проектирование напорных полимерных сетей необходимо производить с учетом температуры эксплуатации, технических условий выполнения работ и запланированного срока службы конструкции.

Из сшитого полиэтилена

Обычные полиэтиленовые трубы для монтажа отопительных систем использовать нельзя. Впрочем, необходимости в этом нет – для таких ситуаций отлично подходят изделия из сшитого полиэтилена, изготовленные по особой технологии, за счет которой обеспечивается более надежное молекулярное соединение полимеров.

Готовый материал отличается довольно высокой плотностью, может выдерживать высокое давление, свойственное автономным отопительным системам, и работает при температуре теплоносителя до 90 градусов. Нередко данный вид труб используется для обустройства теплых полов или укладки под грунт.

Величина давления, которое выдерживают полиэтиленовые трубы, может отличаться в зависимости от условий эксплуатации:

• При температуре в 90 градусов трубы выдерживают давление в 7 бар;
• При 70-градусной температуре трубы выдерживают 11 бар.

Как и другие полимерные изделия, трубы из сшитого полиэтилена отличаются небольшим весом, что упрощает процесс их монтажа и позволяет использовать менее мощные крепления. Для соединения отдельных участков труб используются пресс-фитинги. Важным достоинством, которому нередко находится применение, является способность при нагреве изгибаться и сохранять приданную форму после снижения температуры. В некоторых случаях именно это качество оказывается критичным, и решение, какие трубы нужны для отопления в доме, будет очевидным.