בעת התקנת מעגלי מים לחימום תת רצפתי, בעלי המלאכה משתמשים לרוב בשני סוגים של צינורות - מפלסטיק מתכת ופוליאתילן צולבים. הסיבות לבחירה זו אינן ברורות לכל בעלי הבתים, שכן מגוון החומרים האמיתי הוא רחב בהרבה: פוליפרופילן (PP-R), נחושת, פלדה שחורה, נירוסטה גלי. המשימה שלנו היא לשקול אפשרויות אלה ולבסוף לגלות איזה צינור לרצפה חמה עדיף מבחינת ביצועים ומחיר.
קריטריוני הערכה לחומרי צנרת
כדי לבחור את הצינורות המתאימים לרצפה חמימה, עליכם להבין טוב את תנאי ההפעלה של החומר. בהיותו בתוך המגהץ, קו החימום לא רק מעביר חום למונולית, אלא גם חווה מתחים מכניים מלחץ המים וההתרחבות שלו עצמו.
לפיכך, דרישות מחמירות מוצגות לחומר:
- חימום תת רצפתי (מקוצר ל- TP) הוא מערכת חימום בטמפרטורה נמוכה בה מחממים מים עד 55 מעלות לכל היותר, מצב ההפעלה הוא כ- 40/30 מעלות צלזיוס. כדי להעביר במהירות אנרגיה מהנוזל קירור ללוח הבטון, על קירות הצינור להיות בעלי מוליכות תרמית מספקת.
- אורך לולאות ה- TP מגיע לרוב ל- 100-120 מטר (תלוי בקוטר הנבחר של הצינור). אורך ארוך יותר = התנגדות הידראולית גבוהה, המחמירה בגלל החספוס של המשטח הפנימי. בשפה פשוטה: ככל שקירות הצינור חלקים יותר, כך המשאבה קלה יותר לשאוב מים לאורך מעגל ארוך ולספק את קצב הזרימה הנדרש.
- חימום גורם להתארכות של צינורות החימום התת רצפתי. מכיוון שאין בשום מקום לצמוח בתוך מגהץ הבטון, יש לעמוד באחד משני תנאים: מקדם התרחבות תרמי קטן של החומר או גמישות גבוהה וחוזק המעטפת, המאפשר לצינור להיכנס לחלל מוגבל מבלי להישבר.
- מצב חירום: עקב פירוק שסתומי הבקרה ביחידת הערבוב של האספן, מעגלי החימום מתמלאים במי הדוד המחוממים ל 70 ... 90 מעלות צלזיוס. החומר של צינורות מונוליטיים חייב לעמוד בקפיצות טמפרטורה כאלה ללא השלכות.
- נקודות חשובות נוספות הן עמידות בפני קורוזיה, הגנה מפני חדירת חמצן, קלות התקנה והיעדר מפרקים בתוך מונולית.
פתק. לגבי מעגלי מים, המונחים בשיטה "יבשה" בבתי עץ, מוצגות דרישות פחות מחמירות. TP מותקנים ללא מצמד, יש מספיק מקום להארכה תרמית. פריט 3 ברשימה כבר לא רלוונטי.
לא פחות ממלא תפקיד זה בעלות כל רכיבי ה- TP - צינורות, אביזרים, מסרק חלוקה. אז אנו משווים את החומרים המשמשים את הקריטריונים והמחיר לעיל.
מאפייני צינורות פולימר
הסוגים הבאים של צינורות פלסטיק משמשים להובלת נוזל קירור במערכות חימום מים של דירות ובתים פרטיים:
- PP-R ו- PP-RCT - קופולימר אקראי מפוליפרופילן מחוזק בשכבה של אלומיניום, בזלת או פיברגלס. שינוי של פלסטיק PP-RCT מאופיין בהתנגדות תרמית מוגברת.
- PE-X - כיתות פוליאתילן מצולבות צורות A, B ו- C. על המוצרים להיות מחסום חמצן - שכבה דקה של פולימר אטום. לדוגמא, צינורות Rehau משתמשים בתרכובת המורכבת אתילן ויניל גליקול (EVOH).
- PE-RT - מוצרי פוליאתילן מיוצבים תרמית עם מחסום חמצן.
- PE-X / Al / PEX ו- PE-X / Al / PE הם צינורות מתכת-חמש שכבות.
התייחסות. על פי GOST 32415-2013, להתקנת רשתות חימום מתאימים גם מוצרים העשויים מפוליבוטילן PB, פוליוויניל כלוריד PVC-C, קופולימר בלוק פוליפרופילן והומופולימר (PP-B, PP-H).חומרים אלה אינם בשימוש נרחב בבניית דיור פרטי בגלל הפרמטרים הטכניים הגרועים ביותר.
בקצרה כיצד לחבר פולימרים בצינור בתהליך הרכבת חימום ביתי:
- לחיווט מ- PP-R מצטרפים אביזרי פוליפרופילן באמצעות הלחמה (ריתוך פוליפוזיה תרמית);
- פוליאתילן מצולב ומוצב חום (PE-RT) מורכב בציר בשלושה שלבים - מתלקח את הקצה, מתוח את התאמת הולם, מכוון את שרוול הזזה;
- מתכת-פלסטיק מחוברת בשתי דרכים - דחיסה או הקש.
כעת ניתן תיאור קצר של כל סוג צינור, נעבור לרשימת הדרישות ונבדוק כיצד מוצרים מתאימים לחימום מים של רצפות בחדרי מגורים.
פוליפרופילן - חומר לחימום רדיאטור
למרות האטרקטיביות למחיר והמחויבות של בעלי מלאכה רבים להשתמש ב- PP-R, אנו מייד מציינים שאי אפשר לייצר רצפה חמה מצינורות פוליפרופילן. לא כדאי לבדוק את האישור בפועל - פשוט חקרו היטב את המאפיינים הטכניים של החומר וקראו את ביקורות הבעלים של בעלי בתים שרצו לחסוך כסף בדרך זו.
כיצד עשויים צינורות מפוליפרופילן (ראה תרשים):
- השכבה הפנימית של PP-R ויוצרת את קטע המעבר של הכביש;
- נייר כסף מחזק אלומיניום המעכב התארכות תרמית ומונע חדירת חמצן;
- 2 שכבות דבק המחברות אלומיניום עם פולימר;
- שכבת המגן החיצונית PP-R היא לבנה או אפורה (יש יצרנים עם ירוק).
תוספת חשובה. כעת יצרני פוליפרופילן במקום נייר כסף מחורר מניחים שכבה של סיבי בזלת או זכוכית בתוך הצינור.
בואו נראה כיצד צינורות PP-R תואמים את הדרישות לענפי חימום רצפה:
- מוליכות תרמית 0.24 W / (m • ° С) היא הגרועה ביותר בין מוצרי פולימר. אם ניקח בחשבון את עובי הקיר של 3.4 מ"מ בגובה Ø20 מ"מ (צינורות PP-R מחוזקים אינם מיוצרים בקוטר של 16 מ"מ), אנו משיגים את התנגדות העברת החום R = 0.0034 / 0.24 = 0.014 מ"ר • מעלות צלזיוס. ההתנגדות גבוהה מדי להעברת חום פעילה.
- אין שאלות לגבי החלקות הקירות הפנימיים לפוליפרופילן - חספוס של 0.01 מ"מ אינו יוצר התנגדות הידראולית מוגברת.
- כאשר הוא מחומם ל 50 מעלות, צינור PP-R באורך 100 מטר עם שכבת אלומיניום יוסיף 150 מ"מ אורך ו -31 ס"מ עם פיברגלס. האלסטיות של פוליפרופילן נמוכה מאוד, שבגללה המוצר בתוך המונוליט יהיה תחת עומס גבוה. החומר עלול להיסדק, בעיקר במפרקים.
- אין התנגדות ללחץ וטמפרטורה. כאשר נוזל הקירור מחומם ל 70 מעלות צלזיוס, קו ה- PP-R יעמוד ברוגע בראש עובד של עד 13 בר. אם מעלים את הטמפרטורה ל 95 מעלות צלזיוס, סף הלחץ יורד ל 9 בר.
- הפולימר עמיד בפני כל השפעה כימית ולמעשה אינו מעביר חמצן אל נוזל הקירור. הבעיה העיקרית היא המספר הגדול של המפרקים הנופלים מתחת למגהץ, מכיוון שלא מציאותי לכופף את קטע הפוליפרופילן.
פתק. הפרמטרים הטכניים של מוצרי PP-R מאומצים על פי תיעוד המותג Valtec שפורסם באתר הרשמי של החברה. לקחנו גם מחירים ומאפיינים של פולימרים אחרים בצינור מיצרן זה לצורך השוואה הוגנת.
הסבירו כמה נקודות. ערך ההתנגדות התרמית של הקירות R = 0.014 מ"ר • מעלות צלזיוס / וואט לא יגיד למשתמש הממוצע שום דבר בלי להשוות לביצועים של פלסטיקה אחרת. חישובים אלה ניתנים להלן בתיאורים של צינורות פוליאתילן ומתכת-פלסטיק.
הבעיה של חימום מערכות פוליפרופילן היא חוסר היכולת לבדוק ויזואלית את איכות מפרקי הריתוך. לפעמים המפרקים פועלים שנה לאחר בדיקות לחץ גבוה (לחיצה). דמיין את ההשלכות של דליפה בתוך מונולית בטון - חיפוש אחר פגם, שבירת המגהץ ותיקונו.
נושא נפרד הוא מהומה ארוכה עם התקנה, יהיו הרבה מפרקים בבטון.דוגמאות למעגלי חימום שנאספו על ידי בעלי מלאכה מבית PP-R מוצגות למעלה בתמונה. אפילו המחיר הנמוך של הצינור Ø20 - 51 ... 83 רובל. (0.8 ... 1.25 קל"ו) למטר ליניארי - אינו הבסיס לשימוש בצינורות כאלה ברצפות חמות.
פרמטרים של פוליאתילן מקושרים ועמידים בחום
צינורות עשויים פלסטיק PE-X מיוצרים בשני זנים - 3 ו -5 שכבות. ההבדל טמון במיקום של מחסום האנטי דיפוזיה - במקרה הראשון, הפולימר EVOH הבלתי חדיר משמש כמעטפת החיצונית של הצינור, בשני - הוא מונח בתוך הקיר ומודבק לשני צידי הפוליאתילן. צבע חיצוני - חום, כסף, אדום.
משתמשים לעתים קרובות שואלים את עצמם אילו צינורות פוליאתילן עדיף לקחת לחימום רצפות - PE-X או PE-RT, במה הם נבדלים. אנחנו עונים:
- הסריג המולקולרי של פלסטיק PE-X מקושר בין 3 דרכים, ומכאן שלושת סוגי הפוליאתילן - A, B ו- C;
- מבחינת התקנה ותפעול חימום, צינורות מ- PE-X / A אינם שונים מסוג PE-X מסוג B ו- C;
- חומר בעל עמידות בפני חום מוגבר PE-RT מיוצר מפוליאתילן רגיל בטכנולוגיה זולה יותר - מולקולת פולימר מורכבת משתנה באמצעות ענפים;
- PE-RT נחות מ- PE-X מבחינת עמידות, חוזק ויציבות תרמית;
- PEX יקר משמעותית מ- PE-RT, בערך 20-40%;
- קירות צינור PERT נטולי מחסום אנטי דיפוזיה, ולכן נוזל הקירור רווי בחמצן בקצב של לפחות 0.1 גרם / מ"ק ביום. (באוויר הפתוח);
- חומר PE-RT הוא תרמופלסטי, ניתן להמיס שוב ושוב לריתוך את הצינור ללא אובדן תכונות.
התייחסות. עלות צינור פוליאתילן צלב Valtec 16X2 מ"מ היא 51 רובל. למטר (כ- 0.8 קל"ו). מוצר באותו קוטר העשוי מפלסטיק תרמוסטטי PE-RT עולה 33 רובל / 1 מ 'עמ' (0.5 ק"ו).
נעבור לרשימת הדרישות שלנו:
- לצינור לרצפת מים חמים "PEX" ו- "PERT" יש מוליכות תרמית זהה - 0.38 W / (m • ° С). אנו מחשבים את ההתנגדות התרמית של הקירות בעובי של 2 מ"מ: R = 0.002 / 0.38 ≈ 0.005 מ"ר • מעלות צלזיוס / W - נמוך כמעט פי 3 מזה של ה- SPR. כלומר, מעגלי פוליאתילן הרבה יותר טובים להעביר חום למגהץ.
- חספוס פני שטח שווה ערך - 0.007 מ"מ - אינדיקטור מצוין לחלקות הצינור.
- לאחר שהתחמם לחום של 50 מעלות צלזיוס, החלק החיצוני של 100 מטר של צינור PEX יורחב באורך של 100 ס"מ. אך בזכות האלסטיות וכמה טכניקות ההרכבה, הרחבה בתוך לוח הבטון מפוצה בשקט על ידי החומר.
- טמפרטורת העבודה המרבית של חומר PE-X היא 90 מעלות צלזיוס, PE-RT 80 מעלות, הטווח הקצר מותר הוא 95 ו 90 מעלות צלזיוס, בהתאמה. לחץ ההפעלה של נוזל הקירור הוא 6 ... 10 בר, תלוי במידת החימום. פרמטרים עומדים בדרישות למעגלי חימום במים.
נקודת התורפה של מערכות פוליאתילן היא חדירות חמצן. מצויד במחסום PEX, הוא מאפשר פחות מ- 0.1 גרם / מ"ק ליום, בעוד PERT מאפשר הרבה יותר. אך מכיוון שהצינורות מונוליטיים עם מרגמה של חול-מלט, הגישה לאוויר מוגבלת באופן משמעותי, חדירת החמצן ממוזערת.
לפוליאתילנים יש תכונה כפולה - זיכרון מולקולרי, הגורם לקו הצינור להתכופף לצורתו המקורית של המפרץ. התכונה מסבכת את הידוק לולאות החימום לבידוד הרצפה - אם הצינור לא מסתובב סביב הציר שלו, הקצוות יתחילו להתפיח כלפי מעלה. כיצד להתמודד עם התופעה המתוארת, עיין בסרטון הווידיאו של המומחה שלנו.
ההשפעה החיובית של הזיכרון המולקולרי היא היכולת להתאושש מהפסקה. מספיק ליישר את מקום הנזק ולחמם אותו במייבש שיער בבניין - הפלסטיק ייקח את צורתו הקודמת מבלי לאבד גמישות וכוח.
אנו מנתחים את תכונות המתכת
למעשה, צינור חמש שכבות זה הוא אנלוגי לחומר PEX, בו מסגרת אלומיניום קשיחה בעובי 0.25 ... 0.4 מ"מ (תלוי בקוטר המוצר) משמשת כפולימר נוגד חמצון EVOH. בפנים, צינור תומך עצמי העשוי מעוברים מפוליאתילן מקושרים, מבחוץ - מעטפת מאותו פלסטיק.שכבות של בנייה מהודקות עם דבק מיוחד.
התייחסות. סימון צינורות מתכת-פולימר מתאים למבנה - PEX-AL-PEX. נקודה מעניינת: המותג Rehau מציע קו אוניברסלי של צינורות RAUTITAN סטאבי עם מעטפת חיצונית של פוליאתילן רגיל (לא מקושר).
ננתח מתכת-פלסטיק על פי הקריטריונים שצוינו בתחילה:
- המוליכות התרמית של מבנה החמש שכבות היא 0.45 W / (m • ° С), עובי הקיר של הצינורות בקוטר 16 ו- 20 מ"מ הוא 2 מ"מ. לכן ההתנגדות להעברת החום R שווה ל- 0.002 / 0.45 = 0.004 מ"ר • מעלות צלזיוס / וו.
- הרחבה מחימום קטע של 100 מטר בחום של 50 מעלות צלזיוס היא 13 ס"מ בלבד.
- טמפרטורת פעולה בלחץ של 10 בר - עד 95 מעלות, חירום לטווח קצר - 130 מעלות צלזיוס. חדירות החמצן של הקירות קרובה לאפס.
- מחיר צינור ה- Valtec Ø16 x 2 הוא 60 רובל. (0.9 קוביות), Ø20 x 2 - 97 רובל. (1.45 קל"ו) למטר ליניארי.
שימו לב: אינדיקטורים של מוליכות תרמית, טמפרטורת פעולה והתארכות של מבני מתכת-פלסטיק הם הטובים ביותר מבין כל צינורות הפולימר. החלקות של החומר אינה מוזכרת, מכיוון שערך החספוס זהה לפוליאתילן - 0.007 מ"מ.
הבדל חשוב בין פלסטיק ממתכת הוא היעדר זיכרון מולקולרי. כאשר מתכופפים, מסגרת האלומיניום הנוקשה תופסת את הצורה הנדרשת ומתגברת על חוזקם האלסטי של שכבות הפוליאתילן. הנכס שצוין מסייע רבות במהלך ההתקנה, העיקר לשמור על רדיוס כיפוף מינימלי של 6 ו 8 ס"מ לצינורות Ø16 ו 20 מ"מ בהתאמה.
צינורות מתכת לחימום רצפה
ברשתות אספקת חום מודרניות של בתים כפריים משתמשים בצינורות פלדה, נירוסטה ונחושת. להתקנת מערכות מי רצפה משתמשים בשני סוגים של צינורות מתכת:
- נחושת מחוטאת בקוטר חיצוני של 15, 18 ו 22 מ"מ בעובי קיר של מ"מ (נמכר במפרצים של 25 מ ');
- גלי גלי נירוסטה חוטים וחצי אינץ '(Ø15 ... 20 מ"מ), מטר מפרץ - 10 עד 50 מ'.
התייחסות להיסטוריה. בתקופה הסובייטית הוסדרו רצפות חמות בגני הילדים בהתאם לדרישות של קודי בנייה. מעגלי חימום מולחו בצינורות מגולוונים בגז מים עשויים פלדה שחורה.
הבה נבחן את הפרמטרים של צינורות מתכת לפי הקריטריונים:
- מקדם המוליכות התרמית של נחושת ופלדה הוא כה גדול (389 ו 45 W / m • ° C בהתאמה), עד שלא הגיוני לבצע חישובים - על פי מאפיין זה, המתכת תחבר כל פלסטיק לחגורה.
- החספוס השווה של מוצרים חדשים הוא 0.01 מ"מ. במהלך הפעולה, חלקות הקירות מתדרדרת, ההתנגדות ההידראולית עולה בהדרגה.
- ההתפשטות הליניארית של מתכות אינה חשובה בהשוואה לפולימרים - 55 ... 85 מ"מ לכל 100 מטר מחום הראשי בדלתא טמפרטורה של 50 מעלות צלזיוס. החומרים גמישים מספיק בכדי להתארך בתוך הבטון ולא לשבור את המגהץ.
- נחושת Ø18 x 1.0 מ"מ שומרת בשקט לחץ עבודה של עד 67 Bar בטמפרטורה מרבית של 200 מעלות צלזיוס. פרמטרים נירוסטה גלי הם 15 בר ו -150 מעלות בהתאמה. האינדיקטורים המוצהרים מכסים את הדרישות ל- TP בהפרש גדול.
- פלדה ונחושת אינם מאפשרים חמצן לעבור דרכם, אך הם נתונים לקורוזיה איטית. חולשות - קטעים חוצים קווי חיווט חשמליים לבית.
הבעיה בצינור אל חלד גמיש היא מבנה גלי גלי שיוצר התנגדות הידראולית משמעותית לזרימת נוזלים. באורך של 1 ס"מ יש לפחות 20 פסגות שגובהן יותר ממילימטר. הרגע השני: בשוקתיים, חול קטן יתחיל להתאסף, ונע לאורך המערכת יחד עם נוזל הקירור.
מידע על מחיר החומרים. צינור נחושת Ø18 x 1.0 עולה כ 500 רובל. למטר (7.5 קילו), נירוסטה Ø20 מ"מ (פנימית - 15 מ"מ) תעלה 155 רובל / 1 מ '(2.3 קילו).
למרות הביצועים המצוינים, נחושת כמעט ולא משמשת להתקנת TP. סיבות:
- החומר יקר פי כמה מפולימרים;
- המורכבות של הנחת הצינור - לצורך כיפוף ויצירת לולאות מדויקות של הרצפה החמה, נדרשת ניסיון;
- הצינור חושש מכיווצים שניתן לתקן רק בעזרת הלחמה מקצועית.
לגבי גלי גלי: מלבד בעיות בהידראוליקה, יש שאלה של חוסר אמון. העובדה היא שהחומר הופיע בשוק יחסית לאחרונה ולא הספיק להסתדר במערכות רצפה במשך 10-20 שנה. כלומר העמידות האמיתית של הנירוסטה אינה ידועה.
בחירת האפשרות הטובה ביותר עבור TP
אם נחקור בקפידה את הניתוח של כל סוג צינורות, נוכל להסיק מסקנה ראשונית: נחושת מנצחת בכל המדדים התפעוליים, אך מפסידה משמעותית לפולימרים במחיר. גלי נירוסטה גם לא יהווה אלטרנטיבה לפוליאתילן - הוא יקר פי שניים וגרוע יותר בהידראוליקה.
באיזה צינור להשתמש לרצפה חמה מלכתחילה:
- מספר 1 בדירוג שלנו הוא PEX-AL-PEX, מסגרית המוכחת על ידי שנים רבות של תרגול. החומר יחסית זול, נוח להתקנת DIY, עמיד, מעביר חום היטב ומתארך מעט מהחימום.
- פוליאתילן PE-X חוצה צמות - צינורות לאנשי מקצוע שיכולים לבצע קווי מתאר באיכות גבוהה של TP. "PEX" משוחזר בקלות לאחר הפסקה, אך מוליך חום גרוע יותר ומתרחב מאוד מהעלייה בטמפרטורות.
- פוליאתילן PE-RT עמיד בחום הוא אפשרות תקציבית להתקנה מקצועית. החסרונות העיקריים הם חדירות חמצן וירידה משמעותית בחיי השירות במקרה של התחממות יתר.
- המקום הרביעי של צינור הנחושת נובע מהמחיר הגבוה שאינו זמין לרוב בעלי הבתים הרגילים. אם לא נלקח בחשבון גורם זה, נחושת תהיה אפשרות אידיאלית לחימום תת רצפתי.
- נירוסטה גלי גלי טוב לחתכים קצרים, למשל לחיבור צינורות וזרנוקים. הנחת צינורות גלי מתחת למגהץ אינה פיתרון טוב במיוחד.
- אנו לא משתמשים בפוליפרופילן כלל.
תגובה. כשמשווים בין מערכות צנרת שונות, לא הובאו בחשבון עלות אביזרי החיבור, מכיוון שמעגלי רצפה מותקנים ללא חיבורים.
המלצה להתקנה ובטון תקינים של צינורות PE-X ו- PE-RT. כדי להפחית את התארכות חוטי החימום, אל תחרוג ממספר הצינורות במעגל אחד - 100 מ ', באופן אידיאלי 80 מ'. לפני מילוי הפיתרון, יש למלא את המערכת במים ולשאוב את לחץ הבדיקה (גבוה פי 1.5 מהעבודה). הטכנולוגיה להתקנת TP מתוארת בפירוט במאמר נפרד.
אנו מוסיפים כמה טיעונים בעד בחירת פוליאתילן או פלסטיק מתכת לחימום רצפות. ראשית, פולימרים נמצאים בשימוש זמן רב ובהצלחה במדינות אירופה. שנית, ההרכב הכימי של החומר הבסיסי משתפר ללא הפסקה, והמאפיינים משופרים. שלישית, צינורות פולימר עמידים מאוד, חיי השירות הסטנדרטיים הם 50 שנה.
בערך קוטר צינורות החימום
בדרך כלל, עם הסדר העצמי של רצפות מחוממות מים, לבעלי בתים יש שאלה, באיזה קוטר צינור לבחור - 16 או 20 מ"מ. ננסה לענות בשפה נגישה:
- ברוב המכריע של המקרים, חוטי חימום מונחים עם צינורות Ø16 מ"מ (מעבר פנימי - DN10);
- יש להשתמש בקוטר של 20 מ"מ (DN15) על קווי מתאר ארוכים שאורכם 100 ... 120 מטר;
- השימוש בצנרת גדולה יותר מוצדק בחדרים בשטח גדול עם תקרות גבוהות, המחוממים רק על ידי מערכת ה- TP ללא עזרה ברדיאטורים.
הדרך הטובה ביותר לבחור את הקוטר הנכון, ובו זמנית לברר את צריכת הצינורות לחימום תת רצפתי, היא לחשב. אנו מזמינים אתכם להכיר את מתודולוגיית החישוב שפורסמה כמדריך מפורט.