Сшитый полиэтилен для отопления: плюсы и минусы, монтаж полиэтиленовых гибких труб

Сшитый полиэтилен – какие там швы?

Швов в полиэтилене сшитом нет совершенно никаких. «Сшивание» происходит во время их производства на молекулярном уровне. Молекулы этилена создают сложную и прочную трехмерную полимерную цепочку. Полученный полимер обозначается буквами PE-X.

Технологически используются различные физические и химические методы производства.

В зависимости от использованной на производстве технологии в обозначении материала после PE-X добавляются:

a – производство осуществляется путем нагрева с применением пероксидов; b – используется силан и катализаторы, при повышенной влажности; c – электрохимические метод, когда производится бомбардировка электронами молекул полимера; d – практически не встречающийся в бытовых магазинах вариант, созданный с помощью азотной технологии.

То есть, прочность и долговечность полиэтилена «сшитого» закладывается еще на стадии начального производства, на уровне молекулярных связей – повредить которые надо еще постараться.

Теплый пол для дома лучше всего укладывать, используя полиэтиленовые изделия имеющие маркировку PE-Xa. Они перенесут неоднократную заморозку/разморозку и не полопаются при этом в местах соединения сшитого полиэтилена и фитингов.

Высокая температура горения в 400 С гарантирует сохранность системы обогрева даже при небольших возгораниях в помещении. Да и если огонь все же добрался через бетонную стяжку до полиэтиленовых труб, то они будут скорее плавиться, распадаясь на углекислый газ и воду.

Не «потекут» и сохранят свою жесткость при температурах теплоносителя до +120 С, чего вполне достаточно для выбранной системы обогрева.

Нюансы монтажа

Для нагревательного контура из полиэтиленовых труб рекомендуется использовать изделия диаметром в 16-мм. Теплоотдача от них будет иметь приемлемые показатели, и не потребуется дополнительного армирования бетонной стяжки. Достаточно будет поверх них залить 6-ти сантиметровый неармированный бетон.

Процесс монтажа контура заключается в бесшовной укладке полиэтиленовой трубы по спирали, от центра комнаты к месту соединения с коллектором системы «теплый пол». Где оба конца соединяются со штуцером коллектора. Соединение может производиться: обжимным, сварным или пресс-методом.

В первом случае на торец надевается обжимное кольцо с контргайкой, ее надевают на штуцер, и производится затягивание гайки. Во втором варианте используется электросварка, нагревающая полиэтилен. Который расплавившись, после отключения сварки затвердевает, образуя прочное соединение.

Для третьего способа используются пресс-гильзы, которые вставляют в растянутую специальным инструментом трубу, после чего оная возвращается к своим диаметрам и плотно обживает штуцер фитинга.

Следует знать, что такие соединения давление держат по разному – обжим 2,5 МПа, пресс 5 МПа, а сварка 10-12 МПа. Выбор варианта сочленения труб с коллектором нужно выбирать в соответствии с параметрами водонагревателя системы теплого пола.

Также интересно: а тут aviroom.ru вы сможете заказать дешевые авиабилеты из Москвы в Осаку. После хорошего ремонта можно и побаловать себя отличным отпуском. Удачи в ремонте и отдыхе!

Производство

«Сшивание» — процесс соединения молекул в трехмерную сетку, происходящий благодаря формированию поперечных связей. Во время сшивания у молекул полиэтилена, состоящих из атомов водорода и углерода, отделяются некоторые атомы водорода. В результате этого формируется свободная связь, которая используется для соединения звеньев молекул между собой.

Uponor Aqua 25×3.5; 20×2.8.

Существует 4 способа производства сшитого полиэтилена:

Пероксидный (PE-Xa) — нагрев полиэтилена при наличии пероксидов. Это самый медленный способ производства, но в то же время самый качественный. Характеризуется высокой степенью «сшивания» атомов углерода, в среднем около 82%.
Силановый (PE-Xb) — обработка материала при помощи влаги с содержанием силана и катализатора. Степень сшивания около 65%.
Электронный (PE-Xc) — обработка материала электронами. Степень сшивания около 60%.
Азотный (PE-Xd) – наиболее редко применяемый способ.

Примечание! Степень «сшивания» влияет на молекулярную память, плотность и эластичность трубы.

Полиэтиленовые трубы для отопления реализуются в бухтах по 100 и 200 м, это позволяет осуществлять монтаж больших участков без применения дополнительных фитингов.

Аккумуляторный расширительный инструмент Milwaukee C12 PXP-I10202C.

Milwaukee C12 PXP-I10202C.

Набор Milwaukee C12 PXP-I10202C.

Кейс для расширителя Milwaukee C12 PXP-I10202C.

Виды и характеристики

Трубы для отопления подразделяются по материалу изготовления. Типоразмеров любого вида много, они легко доступны в магазинах. Чугунные трубы уже практически не встречаются и не применяются. По профилю для отопления применяются только изделия с круглым сечением. По способу изготовления – они могут быть сварные или бесшовные. По толщине стенки – с нормальной стенкой (для стали ходовых диаметров 20-25 32 мм толщина стенки составляет 3-3,5 мм).

Из чугуна

Применение чугунных труб для отопления – очень большая редкость из-за их нетехнологичности: сложности или невозможности сварки, невозможности нарезать резьбу в нужном месте, большого веса.

Практически, очень редко встречаются ребристые трубы, которые используют как радиаторы. Монтируются они при помощи фланцев. В жилье такие трубы-радиаторы не применяются.

Из меди

Медные трубы – сравнительно новый материал для систем отопления на нашем рынке. Медь очень долговечна, не зарастает, имеет очень тонкие стенки — система получается легкой и компактной. Определенную сложность имеет монтаж – при помощи сварки и латунных фитингов. Широкое распространение медных систем отопления сдерживает цена и необходимость приглашать сварщика.

Медные изделия бывают отожженные и неотожженные. Разницы для систем отопления нет, но чаще применяют неотожженные изделия – они тверже и меньше деформируются в процессе эксплуатации.

Из черной стали

Достаточно долговечны, зарастают изнутри солями, отчего уменьшается просвет труб и эффективность системы.

Основной способ монтажа – с помощью сварки или на сгонах и резьбах. В домах и квартирах практически не применяются – даже частичный ремонт системы легче выполнить пластиком.

Из оцинкованной стали

Оцинкованные трубы долго не зарастают изнутри солями (пока полностью не разрушится слой цинка). Фактический срок службы старых труб для ВГП – до 50 лет и больше. Раньше их применяли повсеместно.

У них достаточно сложный монтаж – на заготовках необходимо нарезать резьбу, затем покрыть цинком. Монтируются на резьбовые фитинги. Способ монтажа не подходит для использования в частном строительстве. Применять сварку нельзя – соединение начнет ржаветь с той же скоростью, что и черный металл, и весть эффект от покрытия цинком пропадает.

Из нержавеющей стали

Материал используют для труб отопления очень давно. Нержавейка не зарастает, не ржавеет. Раньше монтировали на сварке, сейчас применяют и сварку, и резьбовые фитинги.

Распространение ограничено ценой и сложным монтажом – и сварка, и нарезка резьбы требуют определенных навыков от мастера. Материал пластичен и устойчив к гидроударам – поэтому для отопления можно ГОСТ предусматривает трубы с небольшой толщиной стенки (например, 2 мм). Бывают гофрированные изделия из нержавейки, но их прочность ниже, чем обычных гладких.

Какие трубы лучше для отопления

Трубы из обычной стали в домах и квартирах практически уже не применяются – склонность к коррозии перевешивает их остальные достоинства. Если хозяева жилья хотят установить систему отопления, не требующую забот и хлопот многие годы, то стоит выбрать трубы из меди или нержавейки. Их срок службы более 50 лет, теоретически он может достигнуть и 100 лет. Монтаж умеренно сложен, но затраты с лихвой окупаются долговечностью.

Трубы из оцинкованной стали могут быть очень долговечны только при одном условии: если все части труб покрыты цинком. Реально все части трубопровода необходимо оцинковывать после нарезки резьбы и монтировать при помощи оцинкованных резьбовых фитингов. При монтаже домашних систем отопления организовать оцинкование всех заготовок невозможно.

Производство

Uponor Aqua 25×3.5; 20×2.8.

Существует 4 способа производства сшитого полиэтилена:

Пероксидный (PE-Xa) — нагрев полиэтилена при наличии пероксидов. Это самый медленный способ производства, но в то же время самый качественный. Характеризуется высокой степенью «сшивания» атомов углерода, в среднем около 82%.
Силановый (PE-Xb) — обработка материала при помощи влаги с содержанием силана и катализатора. Степень сшивания около 65%.
Электронный (PE-Xc) — обработка материала электронами. Степень сшивания около 60%.
Азотный (PE-Xd) – наиболее редко применяемый способ.

Примечание! Степень «сшивания» влияет на молекулярную память, плотность и эластичность трубы.

Аккумуляторный расширительный инструмент Milwaukee C12 PXP-I10202C.

Milwaukee C12 PXP-I10202C.

Набор Milwaukee C12 PXP-I10202C.

Кейс для расширителя Milwaukee C12 PXP-I10202C.

Недостатки

Главный минус заключается в том, что труба практически не обладает гибкостью. Это особенно невыгодно, если требуется, например, собрать сложную изогнутую линию — понадобится большое количество уголков, а значит, придется много сваривать.
Полипропиленовые трубы достаточно громоздки. Чтобы обеспечить им прочность и определенную жесткость, необходимо делать большой диаметр, 20-25 мм. Но высокое давление такая труба, конечно, не выдержит.
«Человеческий фактор». Если монтажник во время пайки недоглядит, или будет использован некачественный паяльный аппарат, в общем, если человек, собирающий трубы, каким-то образом ошибется, система может дать течь.

Заливка стяжки

Когда проверка системы на отсутствие течи прошла успешно, то считается, что монтаж труб проведен полностью.

Проводится заливка стяжки: высота ее не меньше 3 см сверху трубы. Только при таком условии стяжка защитит сшитую трубу из полиэтилена и позволит теплу равномерно распределяться по полу. Заливается раствор, в основе которого цемент М300.

Мастера расходятся во мнении по вопросу проведения армирования стяжки.

Если опыта в правильности устройства армирования нет, то лучше обойти этот этап стороной. Теплый пол работает и без армирующего слоя.

Армирование делает стяжку более прочной и надежной. Используется сетка 100х100 мм. Ее правильно «утопить» в растворе стяжки, чтобы она оказалась внутри стяжки, а не лежала на трубах.

Пол разрешается устанавливать в рабочий режим спустя месяц после заливки стяжки.

Правила устройства стяжки

Если гидравлические испытания закончились успешно, разгерметизация труб не произошла, и система полностью наполняется теплоносителем, то этап монтажа труб завершился. Теперь можно приступать к устройству стяжки и к финишной отделке.

Для устройства стяжки необходимо использовать покупной или самостоятельно приготовленный раствор на основе цемента марки М300. Минимальная высота стяжки, обеспечивающая защиту труб из полиэтилена, составляет на 3 см выше уложенной трубы. Такая толщина будет оптимальной для равномерного теплораспределения.

В большинстве случаев стяжка делается сплошная без температурных швов. Термошвы необходимы, когда:

помещение имеет площадь более 33 м2;
длина комнаты более 10 м;
помещение имеет сложную конфигурацию.

Для создания швов используется демпферная лента. Термошвы обрабатываются герметиком.

Нужно ли делать армирование перед заливкой стяжки? Однозначного ответа на этот вопрос нет. Опыт показывает, что система отлично функционирует без армирования, но в то же время армирующий слой придает стяжке дополнительную прочность. Для армирования можно использовать выполненную из металла или пластика сетку 100х100 мм.

Также армирование будет полезным только в том случае, если армирующая сетка будет не просто лежать поверх системы труб, а «утопать» в растворе, при застывании находясь внутри стяжки.

Правильное устройство армирования усложняет укладку стяжки, поэтому, когда нет опыта или уверенности, что все удастся сделать верно, этот этап можно пропустить. После заливки стяжки систему можно запускать не ранее чем через 25-30 дней.

В качестве финишной отделки – верхнего слоя «пирога» может использоваться любое напольное покрытие

Полимерные трубы PE-RT

Термостойкий полиэтилен PERT является сравнительно новым материалом, применяемым для производства труб. В последнее время получил широкое распространение, благодаря использованию в низкотемпературных системах отопления, таких как «теплый пол». На сайте представлены несколько производителей PERT, например: трубопроводная система TECEfloor, трубы PE-RT компании NED Thermo.

В отличие от обычного полиэтилена, у которого в качестве сополимера используется бутен, в PERT сополимером является октен (октилен С8H16). Молекула октена имеет протяжённую и разветвленную пространственную структуру. Образуя боковые ветви основного полимера, сополимер создаёт вокруг главной цепи область взаимопереплетённых цепочек сополимера. Эти ветви соседних макромолекул образуют пространственное сцепление не за счёт образования межатомных связей как у PEX, а за счёт сцепления и переплетения своих «ветвей».

Термоустойчивый полиэтилен обладает рядом свойств сшитого полиэтилена: стойкость к высоким температурам и ультрафиолетовым лучам. Однако трубы PERT не обладают долговременной стойкостью к ВЫСОКИМ температурам и давлению, а также являются менее кислотостойким, чем из сшитого полиэтилена PEX. Сшитый полиэтилен со временем мало теряет в своей прочности, даже при высоких температурах. При этом график падения прочности прямой и легкопрогнозируемый. У PERT график при высоких температурах имеет излом, который наступает уже через два года эксплуатации. Точка излома называется критической, при достижении этой точки материал начинает активно ускорять потерю прочности. Всё это приводит к тому, что труба, которая достигла критической точки, очень быстро выходит из строя. Но происходит это при температурах теплоносителя от 80 градусах по Цельсию и выше. То есть, использование труб PERT в низкотемпературных системах отопления, таких как «теплый пол», вполне оправдано!У PERT есть и преимущество — в отличие от сшитого полиэтилена он является термопластическим материалом, т.е. способным к многократному расплавлению и свариванию.

Характеристики изделий РЕХ

Технология изготовления

При изготовлении продукции РЕХ используется сшитый полиэтилен. От обычного материала он отличается наличием дополнительных поперечных молекулярных связей в своей структуре. Дополнительные связи образуются в материале благодаря использованию одного из следующих методов изготовления полиэтилена:

нагрев под высоким давлением в присутствии пероксидов. Образованный таким методом сшитый полиэтилен маркируется PE-X a;
воздействие химического элемента силана образует материал PE-X b;
использование заряженных электронных частиц. В результате облучения электронами получается материал Труба PE Xc.

По своим характеристикам и эксплуатационным свойствам трубы, изготовленные по любой из приведенных технологий очень схожие. Однако некоторые специалисты склоняются к мысли, что имеет труба PE Xa более высокую стойкость к воздействию температур и механических повреждений.

Достоинства

Труба сшитый полиэтилен PEX имеет улучшенные характеристики и свойства. Основные среди них:

Высокая прочность.
Хорошая гибкость и возможность возвращаться в изначальную форму при механических воздействиях. Благодаря эластичности изделий не появляются трещины и заломы при продолжительном физическом воздействии даже при повышенной температуре.
Способность выдерживать максимальную рабочую температуру до плюс 95ºС при атмосферном давлении (максимальном) до 10 атмосфер.
Наличие антикислородной защиты.
Экологическая и бактериальная чистота благодаря очень гладкой внутренней поверхности труб. Грязь, осадок и прочие отложения не задерживаются в трубе при транспортировке рабочей среды.
Неподверженность воздействию химических составов.
Хорошие диэлектрические свойства, которые значительно расширяет спектр использования РЕХ продукции.

Область применения

Благодаря улучшенным характеристикам такие трубы пользуются постоянным спросом для прокладки трубопроводов:

водоснабжения;
для транспортировки газообразной рабочей среды;
канализационных систем;
систем отопления;
устранения наледи водоотводов;
для теплого пола;
подачи технической воды и химической рабочей среды;
других систем, отвечающих за жизнеобеспечение промышленных и частных объектов.

Ассортимент продукции РЕХ

Производство полиэтиленовых труб охватывает широкий диапазон типов изделий, изготовленных с применением дополнительного комбинированного материала. Так, PEX-al-PEX трубы технологически состоят из нескольких слоев:

Внутренний слой изготовлен из сшитого полиэтилена.
Несущий промежуточный слой выполнен с применением алюминия.
Снаружи труба покрыта термостойким полиэтиленовым защитным слоем.

Все слои скрепляются с помощью специального клеевого материала

Основное преимущество таких труб – это низкий коэффициент линейного расширения, что очень важно для систем отопления. Кроме того, эти металлопластиковые трубы имеют следующие преимущества:

сохраняют свою геометрическую форму при изгибе, что позволяет прокладывать трубы открытым способом;
могут выдерживать температуру рабочей среды плюс 100ºС при давлении до 10 атмосфер.

Труба PEX al PEX

Труба PEX EVOH покрыта дополнительно специальным антикислородным покрытием. Так как в современных отопительных системах одним из требований является изоляция от попадания кислорода, причиной проникновения которого может быть эффект диффузии через стенку пластиковых труб, то такая проблема решается с применением полимерного газонепроницаемого слоя с этиленвиниловым спиртом (evoh) в своей основе.

Основное предназначение данной продукции:

системы горячего и холодного водообеспечения;
напольное отопление (трубы 16 мм в диаметре);
высокотемпературное радиаторное отопление.

Выбор производителя

На рынке сегодня представлено довольно большое количество хорошей продукции, особенно хорошо себя зарекомендовали следующие торговые марки.

Valtec. Изделия из сшитого полиэтилена этого бренда имеют антидиффузионный слой толщиной до 50,0 мкм.
Трубы Uponor PE-Xa благодаря устойчивости к высокому давлению можно использовать в системах трубопроводов, в которых до недавнего времени применялись только металлические трубы. Кроме того, данные изделия не входят в реакцию с молекулами воды и следовательно не выделяют в нее вредные (токсичные) вещества, не снабжают ее посторонними запахами и вкусами, то есть не влияют на ее состав. Поэтому, идеально подходят изделия для использования в качестве питьевого водоснабжения.

Трубы из сшитого полиэтилена Sanext также соответствуют государственным стандартам и пригодны для использования во всех системах трубопроводов.

Что лучше применить металлопластик или сшитый полиэтилен

Металлопластиковые трубы и трубы из сшитого полиэтилена довольно широко применяются как в системах водоснабжения, так и в отоплении.

Оба вида труб заслужили своё широкое применения за счёт надежности их эксплуатации. Но, как и у всех без исключения материалов имеются свои плюсы и минусы, к сожалению без этого никуда. Давайте теперь подробнее разберем каждую из этих труб и проведем параллели между ними, что бы понять что лучше металлопластик или сшитый полиэтилен.

Начнем с металлопластиковой трубы

Эта труба состоит из нескольких слоев, что наглядно демонстрирует рисунок ниже

Внутренний слой представлен чаще сшитым полиэтиленом, гладкая поверхность которого предотвращает карбонатные отложения на её внутренней стенке и защищает трубу от агрессивной среды.

Слой алюминия играет роль армирования всей трубы и препятствует проникновению свободного кислорода в транспортируемую ею среду, что является важной характеристикой при использовании трубы в системе отопления. Ведь кислород беспощадно и губительно воздействует на металлические элементы отопления, сокращая срок их службы в разы

Верхний слой металлопластиковой трубы состоит либо из полипропилена, либо из того же материала, что и внутренний слои. Этот слой защищает алюминиевый слой от механических повреждений, химических воздействий на неё, а так же придает общую прочность всей трубы.

Металлопластиковая труба выдерживает высокое давление при одновременном воздействии высоких температур.

Если перечислить все основные достоинства металлопластиковой трубы, то это будет выглядеть так:

Защита от кислородного проникновения при применении их в системе отопления в частности для тёплого пола
Антикоррозийные свойства трубы, то есть она не ржавеет, не подвержена электрохимической коррозии.
Максимальная рабочее давление 10 атмосфер при максимальной температуре 95 C
Срок эксплуатации до 50 лет при условии соблюдения условий эксплуатации
Легкость при монтаже. Труба хорошо сгибается руками, что дает возможность обойтись без лишних соединения.
Низкий коэффициент температурного расширения

К недостаткам металлопластиковых труб относится следующее:

Разный коэффициент линейного расширения слоев трубы может спровоцировать их расслоение. По этой же причине места фитингового соединения могут время от времени давать течь.
При сильном затягивании резьбовой фитинг может прорезать трубу.
При замерзании воды в трубе её может порвать.
При сгибании труба может заломиться. Хорошо что это будет короткий участок, который не жалко заменить. А если вы укладываете трубу в теплый пол, где необходимо сделать очень много изгибов и допустим у вас это произошло, вам придется заменить этот контур полностью, ведь соединение трубы в стяжке тёплого пола крайне нежелательны.

Теперь рассмотрим трубу из сшитого полиэтилена

Полиэтилен сшивается на молекулярном уровне различными способами. Она обозначается маркировкой PEX. Не будем разбирать технологию производства, ведь статья не об этом.

Сшитие придает трубе дополнительную прочность и выносливость

К плюсам трубы из сшитого полиэтилена относится:

Противокислородный барьер. Производители наносят на трубу слой препятствующий прохождению свободного кислорода. Этот показатель не равняется нулю, но соответствуют немецким стандартам DIN.
Простота в установке
Рабочее давление до 20 атмосфер при максимальной температуры 95 C с допустимым кратковременным повышением до 110 C
Низкий уровень шума
Эксплуатация трубы около 50 лет при условии соблюдения эксплуатационных характеристик
Труба устойчива к замерзанию в ней воды
Сшитый полиэтилен обладает молекулярной памятью, что является большим плюсом. Если в случае с металлопластиковой трубой при заломе трубы её придется заменить, если это теплый пол или отрезать на месте перегиба и соединить фитингом, при условии что труба в дальнейшем будет всегда в доступном месте. В случае с PEX-трубой место перегиба достаточно нагреть до 100 C и она примет своё первоначальное состояние.

Залом трубы из сшитого полиэтилена до и после нагрева

Минусы полиэтиленовой трубы из сшитого полиэтилена:

Нежелательное воздействие прямых солнечных лучей.
Значительная разница линейного удлинения при нагреве по сравнению с металлопластиковой
Антидиффузный слой, предотвращающий проникновение кислорода, находится на наружной поверхности трубы, поэтому при неосторожном монтаже он легко повреждается.

Как видите у каждого из этих видов труб имеются свои плюсы и минусы и понять что лучше металлопластик или сшитый полиэтилен невозможно. Именно по этой причине оба вида трубы широко используются, но для тёплого пола всё же выбор делают больше в сторону PEX-трубы.

Правила устройства стяжки

В большинстве случаев стяжка делается сплошная без температурных швов. Термошвы необходимы, когда:

помещение имеет площадь более 33 м2;
длина комнаты более 10 м;
помещение имеет сложную конфигурацию.

Для создания швов используется демпферная лента. Термошвы обрабатываются герметиком.

В качестве финишной отделки – верхнего слоя «пирога» может использоваться любое напольное покрытие

Технология сшивки полиэтилена

Сшивка нужна для устранения одного из главных минусов материала – термопластичности. Благодаря такому процессу трубопровод из сшитого полиэтилена остается гибким, не меняя своей формы даже при температуре свыше 80 ºC.

На технические характеристики изделия влияет метод сшивки, который бывает:

силановым;
пероксидным;
электронно-лучевым.

Первый метод подразумевает проведение реакции замещения. Для второго – смешивают сырье с ингибитором, а саму сшивку осуществляют под давлением. Третий способ заключается в проведении облучения, в процессе которого происходит изменение связей за счет замещения.

Виды крепления

Соединение полиэтиленовых труб осуществляется тремя способами:

Обжимной фитинг. Этот тип является наиболее простым и требует наличия обычных инструментов. Свое применение находит при обустройстве как горячих, так и холодных коммуникаций, а также предоставляет возможность быстрого демонтажа конструкции в случае непредвиденных ситуаций.
Прессовочный фитинг. Названный тип крепления позволяет получать цельное и надежное соединение при стыковке нескольких труб. В таком варианте исполнения акцент делается на восстановительное свойство сшитого полиэтилена, позволяющее приобретать свою первоначальную форму после прессовки. Входящие в состав полимеры заполняют все зазоры и обеспечивают плотный контакт.
Электросварочный фитинг. Представленный вид довольно редко встречается на практике за счет того, что требует особенные сварочные аппараты и специальные навыки. Однако является наиболее эффективным из всех перечисленных способов.

Важным моментом при определении оптимального вида соединения является учет давления будущей коммуникационной системы, поскольку первый тип крепления способен выдерживать до 2,5 атм, второй — не более 6 атм, а третий — практически неограничен.

Системы водоснабжения