Сшитый полиэтилен для теплого пола: как обустроить теплый пол из сшитого полиэтилена

Сшитый полиэтилен: особенности и преимущества

Сшитый полиэтилен – вариант обычного этилена, усиленный путем химического, физического или комплексного воздействия. Благодаря этой процедуре кроме характерных продольных связей в структуре полимера появляются поперечные соединения.

В итоге производственных манипуляций полиэтиленовые изделия получают стабильность размеров, приобретают повышенную прочность к деформированию, воздействию высокой температуры. Процесс обработки с введением в состав полимера органических соединений называется «сшивкой».

Галерея изображений

Фото из

Высокая плотность полиэтиленовых труб, используемых в сооружении водяных теплых полов, получена посредством сшивки по силановой технологии (PEX-b). Сформированные благодаря этому связи существенно повысили термическую стойкость и механическую прочность

На внешнюю поверхность трубы из сшитого полиэтилена нанесена тонкая защитная пленка из этиленвинилола (EVOH). Она исключает диффузию молекул кислорода

Водяные полы, выполненные из полиэтиленовых труб, отличаются минимальным гидравлическим сопротивлением, что в итоге продлевает их ресурс, срок службы насоса и сокращает расход электроэнергии

Важное преимущество труб из сшитого полиэтилена – гибкость, позволяющая сооружать контуры любой конфигурации и сложности

Полиэтиленовые трубы можно укладывать с большим радиусом изгиба, не опасаясь, что в этой зоне будет сокращен рабочий просвет

Поставляют полиэтиленовые трубы в бухтах, длины которых обычно хватает, чтобы уложить теплый водяной пол с минимумом швов. При необходимости соединения производят сваркой или опрессовкой с использованием фитингов

Благодаря отличным техническим характеристикам трубы из сшитого полиэтилена применяют не только в устройстве водяных теплых полов. Ими прокладывают греющие системы стен, открытых площадок, трубопроводов отопления и водоснабжения

Греющие полы, трубопроводы отопления, водоснабжения из сшитого полиэтилена замоноличивают в строительные конструкции. Они служат более 50 лет, не нуждаются в обслуживании

Водяной пол из суперпрочных труб

Фрагмент теплого пола из сшитого полиэтилена

Трубы с малым гидравлическим сопротивлением

Гибкость труб из сшитого полиэтилена

Углы загиба полиэтиленовой трубы

Минимум соединений в греющем трубопроводе

Область использования труб из полиэтилена

Срок службы системы более 50 лет

В зависимости от технологии выполняют его либо перед, либо после экструдирования. Длинные трубы в бобинах из сшитого полиэтилена используются для обустройства систем отопления из-за своей высокой герметичности – риск возникновения протечек сводится к нулю.

Технические характеристики линейных изделий из сшитого полиэтилена:

• внешний диаметр 10-200 мм;
• толщина стенки 2-5 мм;
• средний удельный вес 110 г/пог.м;
• плотность 940 кг/м3;
• размягчение при температуре более +100º С, плавление +200ºС, горение +400ºС;
• среднее рабочее давление 6 МПа;
• средняя теплопроводность – 0,4 Вт/мК.

Учитывая, что максимальная температура теплоносителя составляет +90º С, а давление не превышает 4 бар, можно сделать вывод, что трубы такого типа отлично подходят для монтажа водяного теплого пола.

Стоимость 1 кв.м. пола с подогревом из сшитого полиэтилена составляет 1500-3500 рублей

В сравнении со стальными гофрированными или медными трубами, также нередко используемыми для теплого пола, эти изделия имеют следующие преимущества:

1. Устойчивость к коррозионным процессам. Материал не подвержен коррозии, воздействию агрессивных сред, не деформируется при повышенной кислотности, щелочности, а также при контакте с органическими веществами.
2. Отличные прочностные характеристики. Устойчивость к статическим и динамическим нагрузкам, стойкость к разрыву, сгибанию, растягиванию и пр. Трубы без повреждений переносят воздействие низких и высоких значений температуры.
3. Стабильная пропускная способность.  На стенках трубопровода не откладывается осадок, сокращающий внутренний диаметр труб.
4. Эластичность. Гибкие трубы не разрываются при сгибании под любым радиусом.
5. Экологическая безопасность. При нагревании изделия не выделяют токсины.

При правильном монтаже и соблюдении рекомендованного терморежима полиэтиленовый теплый пол прослужит не менее 50 лет. Полностью затраты на создание системы окупаются за 1-2 года.

Достоинства

• ПЭКС-трубы обладают перед полипропиленовыми значительным преимуществом — они могут сгибаться и держать свою форму. Это очень упрощает их монтаж, особенно в геометрически сложных системах. Но есть и тип непластичных ПЭКС-ов, которые при любом изгибе сразу же возвращаются в исходный вид. Такие трубы дешевле, но если нужно сделать угол, их приходится фиксировать специальными креплениями. Первые маркируются как FLEX (читается — флекс), а вторые Stabil (стабиль).
• Выдерживают довольно высокую температуру — до 95градусов.
• Более низкий диаметр, чем у труб из полипропилена — скорость протока воды и давление, которое ПЛП-труба выдерживает при диаметре 25 мм, ПЭКС дублирует при диаметре всего лишь 16.
• Простой монтаж, без так называемого «человеческого фактора». Чтобы соединить два участка трубопровода, нужно всего лишь обжать кольцо клещами, и прокрутить до упора. То есть допустить здесь ошибку, способную привести к протечке в принципе невозможно.

Особенности установки

При установке труб, изготовленных из сшитого полиэтилена, в систему напольного отопления следует учитывать следующее:

• Диаметр трубы должен находиться в пределах от 16-ти до 25-ти мм. Более тонкие изделия дают меньшую теплоотдачу и большее гидравлическое сопротивление, а толстые увеличивают толщину напольного покрытия, чем уменьшается высота помещения.
• Трубу следует приобретать в бухтах (катушках), а не в отрезках, чтобы была возможность укладки ее цельным контуром без стыков.
• Длина трубы является оптимальной: для диаметра 16 мм – от 60-ти до 80-ти метров, для диаметра 25 мм – не более 90-120 м. Для меньших площадей удобнее использовать электрический обогрев пола, а для больших устраивают несколько контуров, так как слишком большая длина трубы препятствует нормальной циркуляции теплоносителя.
• Из-за высокой гибкости труба PEX плохо держится в согнутом состоянии, поэтому сразу необходимо предусмотреть ее крепление посредством скоб-защелок либо реек с установочными пазами.
• Для увеличения эффекта теплоотдачи лучше использовать теплозащитную подложку (например, из фольгированных материалов, дающих не только отличную теплоизоляцию, но и более равномерное тепло в комнате).

ВНИМАНИЕ! Установка теплого пола в централизованные отопительные системы запрещена законом. Совет «умельцам», не боящимся закона: центральные системы отопления известны непостоянством температуры и давления (возможностью гидроударов), поэтому трубы под вашим полом могут быть аварийноопасны не только для вас, но и для живущих рядом соседей

Как выбрать трубы для теплого пола?

На систему напольного обогрева возлагаются разные функции, от обогрева небольшой комнаты до прогревания все жилой площади помещения. Вопрос, какие лучше трубы для теплого пола выбрать, играет определяющую роль. Лучше отдавать предпочтение известным брендам, это послужит гарантией хорошего качества и прочности изделий, а также эффективной работы всей нагревательной системы

Помимо этого при покупке материалов нужно акцентировать внимание:

• на производителя;
• состав изделия;
• технологию изготовления.

Диаметр труб для теплого пола

От правильного расчета размера трубы для теплого пола зависит степень прогревания и долговечность обогревательной системы. Диаметр выбирается в зависимости от материала, из которого изготовлены изделия:

1. Металлопластик обладает высокой теплоотдачей, поэтому оптимально подойдет диаметр в 16 мм. Нужно учесть, что алюминий и полиэтилен имеют разную степень расширения, что может повлиять на период эксплуатации изделия.
2. Более низкая теплоотдача полипропилена и сложности со сгибом нужного радиуса требуют использование диаметра в 20 мм. Полиэтиленовые трубы имеют меньший радиус изгиба, поэтому более предпочтительны.
3. Медь обладает самой высокой теплоотдачей. Из этого материала изготавливают трубы для теплого пола малого диаметра в 14-16 мм.
4. Гофрированная нержавейка благодаря высоким характеристикам допускает использование диаметра в 16 мм для обогрева помещения любой площади.

Утеплитель для труб теплого пола

Прежде чем выбрать теплоизолирующую систему, нужно разобраться с особенностями ее сборки, недостатками и достоинствами. Изоляционный слой напрямую влияет на выбор трубы для теплого пола, поскольку равномерно распределяет тепло и не допускает его утечку, служит тепловым экраном и снижает энергетические потери всей системы. На современном рынке представлено немало вариантов утеплителя:

1. Теплоизолирующие плиты . Используются для утепления пола в помещениях стандартной высоты. Изделия имеют разные стандартные размеры. Они обладают высокой прочностью и способностью выдерживать высокие механические нагрузки. Некоторые виды рекомендуется комбинировать с настильными конструкциями из деревянных лаг.

Профильные системы . Труба для теплого пола имеет цилиндрические выступы высотой до 25 мм, не допускающие сдвиг трубы в момент заливки стяжки. Этого вполне хватит для надежной фиксации водяных контуров диаметром 14-20 мм. Профильная основа очень прочна и устойчива к воздействию влаги.

Рулонная теплоизоляция . Из-за небольшой толщины в 9-12 мм подложка подходит для помещений с низкими потолками и не рекомендуется при обустройстве пола над подвальным помещением. Укладка производится только при наличии защитной пленки поверх фольги, поскольку бетонная смесь разъедает прослойку из алюминия.

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.

Полиэтиленовая труба PE-RT

Инновационной разработкой в производстве труб стали изделия из полиэтилена PE-RT (полиэтилен, обладающий повышенной термостойкостью — «Pоlyethylene оf Rаised Tempеrature resistаnce»). По большому счету, этот вид полиэтилена нельзя в полной мере назвать продуктом сшивки. Дело в том, что уже исходное гранулированное сырье  из которого производятся изделия, обладает устойчивыми межмолекулярными связями, причем – даже более разветвлёнными, нежели у РЕХ.

Процесс создания PE-RT стал возможен с развитием технологии, позволяющей управлять процессами пространственного образования макромолекул. Данные разработки позволяют создавать материалы, структура которых будет соответствовать точно заданным параметрам. При этом открываются возможности сделать акцент на определенном свойстве материалов.

Схема молекулярного строения термостойкого полиэтилена PE-RT.

Обилие межмолекулярных связей делает материал стойким к внутренним и внешним нагрузкам, исключает появление трещин или разрывов при сильных изгибах. Несмотря на агрессивные воздействия, PE-RT в отличие от РЕХ, всегда сохраняет свою термопластичность. Поэтому соединение труб этого типа может быть произведено не только с помощью опрессовочных фитингов, но и по технологии сварки. Это и упрощает, и удешевляет монтаж, а качественно, произведенная сварка обеспечивает высочайшую надежность стыков, а значит, и системы отопления в целом.

Учитывая достоинства PE-RT, можно сделать вывод, что он уверенно вытесняет с рынка ранее широко используемые изделия РЕХ. К таким преимуществам можно отнести следующие его качества:

• Технология изготовления PE-RT значительно проще, так как она не требует цикла межмолекулярной сшивки. Все необходимые свойства для достижения необходимых параметров уже заложены в сырьевом полуфабрикате. Что интересно, отходы термостойкого полиэтилена могут быть переработаны вторично без потери каких бы то ни было первоначальных качеств продукта.
• Долговечность PE-RT-труб оценивается в 50 и более лет.
• Этот тип труб, благодаря своей пластичности и прочности способен выдержать несколько циклов заморозки вместе с теплоносителем, без потери своих первоначальных качеств и разгерметизации системы отопления.
• PE-RT трубы поддаются ремонту, что невозможно для РЕХ-аналогов.
• Благодаря своей структуре, материал отлично поглощает звук протекающего по ним теплоносителя. Кроме того, благодаря пластичности они не издают скрипов в системе теплый пол в квартире, чем иногда грешат трубы РЕХ.

PE-RT применяется как для производства металлопластиковых труб, так и изготовленных только из этого полимера.

Строение металлопластиковой трубы, изготовленной на основе PE-RT-полиэтилена.

Как металлопластиковый вариант, так и трубы из PE-RT-полиэтилена обладают более высокими техническими и эксплуатационными характеристиками, чем их РЕХ-аналоги.

Многие трубы PE-RT, если они не имеют алюминиевой прослойки, оснащаются специальными кислородными барьерами. В качестве этого слоя применяет производители используют собственные разработки, например EVON или OXYDEX.

Строение трубы из термостойкого полиэтилена, оснащенной специальных барьером EVON от кислородной диффузии

В качестве примера можно привести таблицу с основными техническими и эксплуатационными характеристики труб PERT-AL-PERT довольно популярной производственной марки COMPIPE:

Наименование параметров	Показатели
Наружный диаметр, мм	16	20	26	32
Толщина стенок, мм	2	2	3	3
Длина бухты, м	200	100	50	50
Вес трубы (г/пог. м)	113	149	264	331
Объем полости трубы (л/пог. м)	0.113	0.201	0.314	0.531
Минимальный радиус изгиба, мм	45	60	95	125
Наружный слой (материал)	PE-RT (полиэтилен повышенной термостойкости)
Внутренний слой (материал)	PE-RT(полиэтилен повышенной термостойкости)
Способ соединения алюминиевого слоя	TIG-сварка встык
Рабочая температура, ˚С	70
Максимальная температура, ˚С	95
Максимальное давление, бар	10
Коэффициент линейного расширения, (К⁻¹)	2,3×10⁻⁵

Цены на трубы PE-RT

трубы PE-RT

Выбор труб для теплого пола

Нагрев системы водяного напольного отопления производится теплоносителем — антифризом, заполняющим скрытые в полу полиэтиленовые трубы. Долговечность теплого пола зависит от качества трубных коммуникаций. Для этого рекомендуется познакомиться с самыми популярными материалами для прокладки водяного отопления, узнать их положительные и отрицательные стороны.

В теплых полах для подачи подогретой воды применяют:

• Медь. Не ржавеет, выдерживает перепады температур, при нормальных условиях эксплуатации срок службы теплого пола составляет до 50 лет. Самый главный недостаток – высокая цена и требование специального оборудования в виде пресс-фитингов для соединения.
• Металлопластик. Популярность трубной прокладки из металлопластика в основном обусловлена соотношением «цена – качество»: схожий с медью срок службы, низкая цена, возможность самостоятельного монтажа, сохранение заданной конфигурации, высокий показатель звукоизоляции, небольшой вес, экологичность и безопасность. Такой набор характеристик способствовали популярности металлопластика как материала для устройства теплого пола. Недостаток заключается в ненадежности фитинговых соединений и если есть хоть малейший зазор между внешним и внутренним диаметром соединяемых изделий, то появляется риск появления течи трубопровода. А если учесть, что труба «замуровывается» бетонной стяжкой, то для устранения протечки придется вскрывать весь пол.
• Полипропилен. Положительные стороны: низкая цена материала, срок службы составляет 25 лет, монолитность трубной разводки за счет соединения пайкой, экологичность. Минусы – сложность в сборке, возникающая вследствие большого изгиба полипропилена в 8 – 10 раз превышающего радиус. Еще один недостаток – ограничение по температуре теплоносителя до 95 градусов.
• Сшитый полиэтилен. Теплый пол из сшитого полиэтилена соответствует всем основным требованиям системы напольного водяного отопления. К ним относятся: устойчивость теплоносителя до 120 градусов Цельсия, малый (до 5%) радиус изгиба, стойкость к механическим воздействиям, высокие эксплуатационных показатели при перепадах температур, сохранение своей первоначальной формы, экологическая безопасность. Единственный недостаток сшитого полиэтилена для отопления: для сохранения заданной формы трубы необходимо устанавливать много крепежных элементов.

Таблица ориентировочных цен на трубы для монтажа подогреваемого пола

Вид материала	Диаметр трубы, мм	Средняя цена за метр, рублей
Полипропилен	20	От 40
25	От 55
Металлопластик	16	От 60
20	От 95
Медь	16	От 160
18	От 270
20	От 300
Сшитый полиэтилен	16	От 75
20	От 85

В представленной таблице наглядно видно различие стоимости труб для устройства теплого пола. Самое лучшее соотношение цены и совокупности лучших технических характеристик принадлежит лидеру трубной продукции – трубе из сшитого полиэтилена.

Виды фитингов для стыковки сшитого полиэтилена

Сегодня, чтобы сшивать трубы из полиэтилена между собой, применяются фитинги следующих видов.

Трубы и фитинги систем отопления и водоснабжения // FORUMHOUSE

Компрессионные

Компрессионные, их ещё называют обжимными — разъёмный способ соединения. Фитинг — гайка, разъёмное кольцо и штуцер, чаще элементы изготовлены из латуни.

Пресс-фитинги

С помощью данного вида фитинга образуется не разъёмное соединение, оно прочное и долговечное. Рекомендовано для использования в конструкции со стяжкой, в системе с высоким уровнем давления и большой температурой.

В пресс-фитиг входит корпус, обжимное кольцо и гильза.

Аксиальные

Аксиальный фитинг — это приспособление имеющее штуцер и гильзу. Установка его производится при помощи расширительных и натяжных инструментов.

Трубы из сшитого полиэтилена

Трубы из сшитого полиэтилена — REX трубы. REX — это аббревиатура сшитого полиэтилена. Этот гибкий, прочный материал становится всё более популярным материалом. Чтобы придать полиэтилену прочность и устойчивость к температурным воздействиям, его подвергают обработке под высоким давлением. Это приводит к образованию дополнительных молекулярных связей. Такой метод обработки называется *сшивной*, поэтому полиэтилен называют сшитым полиэтиленом.

В связи с трёхмерной молекулярной связью в структуре полиэтилена имеется ряд преимуществ по сравнению с традиционными металлическими трубами. Трёхмерная молекулярная связь повышает устойчивость эксплуатации труб к термодеформации, истиранию, царапинам, усадке, появлению трещин вследствие внутреннего напряжения.

При выборе REX труб следует обращать внимание на степень сшивания. Стандарт требует определенной степени сшивания, не менее 65%, в диапазоне от 65% ло 80%. Способ сшивания влияет на срок службы и технические характеристики, а также стоимость труб

Способ сшивания влияет на срок службы и технические характеристики, а также стоимость труб.

Существует три способа получения сшитого полиэтилена, влияющих на степень сшивания.

1. Пироксидный (REX — a) — в полиэтилен вводят пироксиды. Степень сшивания до 85%.
2. Силановый (REX — b) — в полиэтилен добавляют органосиланиды. Степень сшивания не менее 65%.
3. Радиационный (REX — c) — степень сшивания 60%.

Если степень сшивания 0%, то трубы становятся слишком хрупкими и склонными к растрескиванию. Слишком малое сшивание может иметь не менее серьёзные последствия.

Плюсы REX-труб

REX трубы обладают рядом преимуществ:

• низкий уровень шума труб из-за своей гибкости и способности поглощения всплесков давления;
• легкость;
• удобство в установке;
• обладают *памятью формы*, легко могут восстанавливать первоначальную форму;
• устойчивость к коррозии;
• прочность, эксплуатация рассчитана на срок не менее 50 лет;
• устойчивость к замерзанию в холодную погоду;
• гибкость;
• минимальная вероятность *взрывов* после размораживания системы;
• выдерживают высокие перепады температур и давления.

Трубы из сшитого полиэтилена доступны по цене. Установка REX труб производится с использованием специализированных фитингов. Это позволяет значительно сократить гидравлические потери в трубопроводе. Увеличивается срок эксплуатации системы теплого пола, так как используется меньше фитингов на изломах, что уменьшает риск утечек и дорогостоящих ремонтных работ в будущем.

Минусы труб из сшитого полиэтилена

К недостаткам можно отнести следующее:

отрицательное воздействие прямых солнечных лучей; REX трубы, в отличие от металлопластиковых, не имеют алюминиевого слоя, поэтому с ними труднее работать, так как требуется больше движений, чтобы зафиксировать трубу и удержать форму; антидиффузная защита находится на внешней стороне трубы так долго, как осторожно с трубой обращаются, чтобы не иметь проблем с установкой. При несоблюдении правил монтажа можно повредить антидиффузную защиту. Это также одна из причин, почему, независимо от типа используемых труб, установка должна быть выполнена опытными сертифицированными специалистами

Это также одна из причин, почему, независимо от типа используемых труб, установка должна быть выполнена опытными сертифицированными специалистами.

При сравнении металлопластиковых труб и труб из сшитого полиэтилена (REX) видно, что данные виды труб обладают многими одинаковыми характеристиками, такими как антикислородный барьер, стойкость к коррозии, гибкость, прочность, долговечность, удобство монтажа. Но также имеются и некоторые отличия.

Трубы из металлопластика быстрее нагреваются, имеют большую теплопроводность, более простой монтаж. Но стоимость труб из сшитого полиэтилена ниже, чем металлопластиковых. Но REX трубы имеют большую теплоотдачу, поэтому система теплого пола становится более экономичной, что позволяет при установке прокладывать трубы с большим промежутком. Это способствует более меньшему потреблению мощности для обогрева площади помещения

Установку REX труб надо проводить более осторожно, чтобы не повредить трубы и не нарушить диффузную защиту

В любом случае эти два вида труб являются высококачественными и надежными, отвечают современным техническим требованиям, идеально подходят для теплого пола.