Выбор лучших труб для отопления в частном доме и квартире

Выбор критерии

Определяя, какие трубы лучше использовать для отопления квартиры или индивидуального дома, рассматривают их следующие физические и эксплуатационные параметры:

Коррозионная стойкость. Так как в контурах отопления протекает вода или антифриз с ее содержанием, отопительные трубы должны обладать высокой коррозионной устойчивостью.
Прочность. Стандартное давление в отопительной системе не превышает 2-х атмосфер, трубопровод должен легко выдерживать этот напор с запасом в 1,5 – 2 раза.
Температурные характеристики. Температура носителя в контуре отопления редко превышает 70 °С, для теплых полов предельным значением служит показатель около 50 °С. Понятно, что трубопровод должен выдерживать температурные параметры с запасом на случай возникновения экстренных ситуаций – перегрева теплоносителя из-за неполадок автоматики, неисправностей котла.
Теплопроводность. Трубы отопления транспортируют теплоноситель к радиаторам или сами являются теплообменниками, передавая тепловую энергию стяжке полов

В первом случае их теплопроводность не играет важной роли, а ее высокая степень даже нежелательна. При работе в контурах теплых полов наоборот, требуется высокая теплоотдача, поэтому теплопроводность трубопровода должна иметь наивысший показатель

Рис. 2 Удлинение 100 метрового отрезка труб при нагреве на 50 °С

• Коэффициент температурного расширения. Общеизвестно, что все материалы при нагревании в той или иной степени расширяются, особенно это сказывается на полимерах. Если трубы для систем отопления помещают на стены или под насыпную стяжку, необходимо учитывать данную особенность пластиков и выбирать материал с наименьшим линейным коэффициентом.
• Сложность монтажа. Для соединения участков трубопроводов используют разные методы в зависимости от материалов труб, большинство технологий требует применения специального дорогостоящего инструмента и навыков работы с ним.

Также есть методы соединения пластиковых труб съемными фитингами компрессионного типа, где основным инструментом является обычный разводной ключ. А малоизвестной в сантехнике новинкой – пуш-фитингом, можно состыковать два отрезка труб из сшитого полиэтилена в течение пары секунд одним щелчком.

Размеры

При укладке контур теплых полов может быть длиной в 100 и более метров, поэтому важно, чтобы используемый трубопровод имел соответствующий размер во избежание нежелательных стыков под стяжкой. Химическая стойкость. Отопительный трубопровод нередко помещают в стены или стяжку, пропускают по нему антифризы – этиленгликоль, пропиленгликоль

Поэтому одно из основных требований к трубопроводу – стойкость к агрессивным химическим реагентам

Отопительный трубопровод нередко помещают в стены или стяжку, пропускают по нему антифризы – этиленгликоль, пропиленгликоль. Поэтому одно из основных требований к трубопроводу – стойкость к агрессивным химическим реагентам.

Рис. 3 Основные виды монтажа переходных фитингов на трубы: прессовка (для PEX-AL-PEX), компрессионное соединение РЕХ, напрессовка натяжной муфтой (для РЕХ), пайка РР, прессовка тонкостенной нержавейки

Долговечность. Отопительные трубы должны выдерживать продолжительную эксплуатацию (по госстандарту не менее 50 лет), при этом следует учитывать, что для полимеров срок службы в высокой степени зависит от температурных параметров теплоносителя и давления в линии.
Гидравлические характеристики. Внутренние стенки труб для отопления в квартире, индивидуальных постройках, должны иметь низкое гидросопротивление водному потоку, то есть быть идеально гладкими. Это способствует высокой эффективности системы, снижает эксплуатационные расходы (энергопотребление циркуляционного насоса).
Воздухопроницаемость. Находящийся в теплоносителе кислород – сильный окислитель металлов, коррозия разрушает нагревательные элементы, детали котла и стальную арматуру в системе

Поэтому важно, чтобы трубная оболочка не пропускала воздух, данное требование для металлов неактуально из-за их высокой плотности и важно при использовании в отопительном контуре полимерных трубопроводов

Стоимость
Главный критерий, на который сразу обращают внимание при монтаже отопления, именно благодаря более низкой цене изделия из пластика пользуются наиболее высоким спросом у населения

Преимущества и недостатки разных видов труб

Каждый материал изготовления труб имеет свойственные только ему характеристики, а значит, достоинства и недостатки.

Металлические трубы

Металлические трубы – это самый старый вариант элементов трубопровода, и по сей день активно использующийся как при отоплении частных домов, так и при создании городских коммуникаций.

Поскольку железо сильно подвержено коррозии, следует использовать трубы с оцинковкой или их коррозионноустойчивых марок стали.

Широкое применение этих изделий в настоящее время отчасти и обусловлено соблюдением традиций при проектировании контуров отопления, однако имеет и рациональное объяснение.

Плюсы использования металлических (стальных, чугунных, медных) отопительных труб:

• простота монтажа трубопровода;
• стойкость изделий к повышенной температуре;
• устойчивость к механическим воздействиям любого вида;
• хорошая теплопроводность;
• возможность использовать минимум крепежа за счёт свойственной металлу жёсткости;
• пластичность труб, дающая возможность изгибать изделия;
• широкий ассортимент арматуры – соединительной, угловой и т.д.;
• стойкость к высокому внутреннему давлению в отопительной системе;
• возможность использовать трубы из разных металлов;
• долговечность и надёжность собранной конструкции (для стальных труб – до 50 лет, для медных – свыше 100 лет).

Минусы металлических изделий:

• большой вес, в некоторых случаях не дающий возможности работать в одиночку;
• необходимость сварки элементов, требующая наличия квалифицированного сварщика или навыков работы со сварочным аппаратом;
• монтаж металлического трубопровода отнимает больше времени;
• шероховатость внутренней поверхности труб, а значит, возможность отложения осадков;
• угроза коррозии элементов, требующая избегать скрытой укладки труб;
• необходимость периодически красить изделия во избежание наружных повреждений;
• большие тепловые потери в холодных комнатах.

Полипропиленовые трубы

Преимущества трубопроводов из полипропиленовых труб:

• гладкая внутренняя поверхность, практически исключающая возможность образования засоров;
• небольшой вес, позволяющий производить монтаж без приложения лишних усилий, в том числе в одиночку, кроме того, безопасный для домов, построенных на смещающихся грунтах;
• отсутствие угрозы коррозии, поэтому такие трубы можно закладывать в стены закрытым способом;
• отсутствует необходимость в окрашивании изделий;
• при поддержании нужного уровня температуры трубопровод прослужит не менее 20 лет;
• конструкцию просто мыть и прочищать;
• невысокая стоимость продукции – за те же деньги можно обустроить трубопровод гораздо большей протяжённости, чем из металла.

Недостатки таких труб:

• нужен специальный сварочный аппарат для соединения элементов конструкции;
• трубы нельзя сгибать, необходимо пользоваться фитингами;
• максимальный порог температуры — 70°С (краткосрочно – до 90°С);
• неустойчивость к механическим воздействиям;
• провисание на протяжённых участках (при монтаже следует использовать большее количество крепежа).

Трубы из сшитого полиэтилена (PEX)

Преимущества таких изделий:

• высокий для пластика порог рабочей температуры – до 90°С;
• повышенная плотность материала изготовления, обеспечивающая неплохую механическую устойчивость и защиту от протечек;
• трубы из этого материала можно при нагревании сгибать и таким же образом разгибать обратно (эффект памяти);
• гладкость внутренней поверхности, препятствующая образованию засоров;
• небольшой коэффициент расширения, не требующий установки компенсаторов;
• небольшой вес, дающий возможность свободно производить сборку трубопровода;
• простота монтажа (используются пресс-фитинги);
• долговечность изделий – срок службы такого трубопровода не менее 50 лет.

Недостатков у таких труб нет, их можно использовать как для установки трубопровода в целом, так и в сочетании с другими материалами.

Металлопластиковые трубы

Такие трубы сочетают лучшие свойства металлических и полимерных изделий: гладкую внутреннюю поверхность, металлическое армирование, обеспечивающее прочность, и не требующий окрашивания внешний слой.

Недостатки изделий:

• высокая стоимость сопутствующей арматуры;
• деформация при замерзании – такие трубы нужно использовать в домах для постоянного проживания, иначе за зиму неиспользуемый трубопровод придёт в негодность.

Выбор труб для монтажа отопительных систем практически не ограничен, и качество работы собранного контура зависит в первую очередь от правильного решения проектировщика и добросовестного выполнения всех этапов сборки системы. 

Принцип использования и установки отопления стальными трубами

Использование труб из стали целесообразно при необходимости больших диаметров и механической прочности. Осуществить прокладку труб довольно проблематично из-за сложности придания им требуемой геометричности. Кроме этого, рекомендуется произведение изоляции труб из-за их значительного коэффициента теплопроводности.

При наличии напольного котла с естественным циркулированием, оптимальным станет использование «черной» стали. Это сырье в водопроводной системе стремительно ржавеет. Но, в автономной системе отопления, с длительным циркулированием теплоносителя, быстрым кислородным испарением, срок службы черных труб может продлиться около 50-ти лет.

При использовании настенных котлов, оборудованных медным теплообменником и принудительной циркуляцией (насосом), применение стальных труб становится нецелесообразным. Это связано с неэстетичностью такой системы, коррозийным засорением тончайшего теплообменника и установочной дороговизной. Поэтому целесообразно произвести демонтаж стальных труб медным или пластиковым сырьем.

Для сборки стальных труб необходимо наличие устройства для нарезки труб и резьбы, разводного и газового ключа, ножовку, сварку, герметическую ленту для уплотнения всех соединений. При покупке неоцинкованных труб, их необходимо окрасить асфальтным лаком. При наличии заводской оцинковки, дополнительно обрабатывать трубы не нужно. Отдавая предпочтение открытой прокладке труб, необходимо позаботиться о крепежных хомутах. Точки крепления могут располагаться на расстоянии:

• 2,5 метров если внутренний диаметр труд составляет до 20 миллиметров;
• приблизительно 3-х метров значении диаметра от 25-ти миллиметров и выше;
• 4-х метров при внутреннем диаметральном значении в 40 миллиметров.

Для гибки стальных труб целесообразно применение гидравлического трубогиба, являющегося малогабаритным, удобным и легко транспортируемым до объекта устройством, экономно расходующим электроэнергию. Если такого инструмента нет, то возможно приобретение готовых стальных фитингов необходимой формы, обеспечивающих соединение прямых участков в трубопроводном изгибе. На сегодняшний день выбор фитингов является несложной задачей, так как производителями предлагается их достаточный ассортимент.

Влияние типа и размера трубы на работу системы

Так ли уж важен диаметр трубы? Как показывает практика, чрезвычайно! От него зависит ряд факторов, обеспечивающих высокий КПД всего контура:

• Пропускная способность и коэффициент теплоотдачи. Т.е. общий объём теплоносителя, находящегося в магистрали в определённый период времени и подлежащего нагреву.
• Давление теплоносителя в контуре, температура и скорость его движения.
• Гидравлические потери, возникающие на участках стыковки труб и элементов различного сечения. Чем больше подобных переходов, тем значительнее потери.
• Уровень шума теплосистемы.

Выделяют несколько видов диаметра:

• Внешний. Учитывает сечение внутренней полости и толщину стенок трубы. Используется при проектировании теплосистемы.
• Внутренний. Отражает значение поперечного сечения внутренней полости трубы. Определяет пропускную способность трубопровода.
• Номинальный (условный). Представляет собой усреднённое значение внутренних диаметров, полученное в результате вычислений.

Чтобы теплосистема работала полноценно, кроме сечения труб, следует учитывать ещё ряд факторов:

• Свойства теплоносителя, в качестве которого выступает вода, антифриз или пар.
• Материал, из которого изготовлены трубы.
• Скорость движения теплоносителя.
• Тип системы отопления: одно- или двухтрубная.
• Тип циркуляции: естественная или принудительная.

Однотрубная система

Подобная схема магистрали монтируется из последовательно соединенных отопительных приборов. Прохождение жидкости происходит через каждый элемент системы поочередно, по чуть-чуть производя их обогрев, из-за этого до крайней секции она доходит с температурой несколько заниженной. Если в последнем радиаторе в схеме будет больше секций, на температуру внутри помещения это не окажет отрицательного влияния.

Сейчас имеются такие технологии, которые способствуют улучшению функционирования однотрубной отопительной схемы, это наличие:

• на батареях специальных регуляторов;
• вентилей для балансировки поступающей жидкости;
• клапанов термостатических либо шаровых.

Подобное оборудование применяется для поддержки необходимого температурного режима в помещении.

Часто делают установку отдельного отопления, его монтаж производится по следующим схемам:

• горизонтальной, с наличием насоса, он методом нагнетания перегоняет теплоноситель, обеспечивая его циркуляцию;
• вертикальной — в ней происходит перетекание жидкости естественным образом;
• вертикальной, с применением метода нагнетания, с естественной перегонкой либо комбинированного типа.

Горизонтальную систему, чтобы горячая вода перетекала естественным образом, конструируют под небольшим уклоном. Установка же радиаторов производится на одном и том же уровне. Радиаторы нужно оснастить кранами для спуска воздуха. В эту магистраль насос не устанавливают, потому что теплоноситель перетекает естественным образом.

Медные трубы для отопления: пайка и фитинги

Система отопления медные трубы

У меди много преимуществ по сравнению со всеми вышеперечисленными видами труб. Например такие:

• Высокая прочность и коррозионная стойкость.
• Простой монтаж при помощи пайки — нет необходимости использовать сварку.
• Самая тонкая стенка — без потери прочности.
• рабочая температура до 250°С.
• Маленькое линейное удлинение.
• Большой срок службы — медь простоит весь срок эксплуатации вашего дома

Во всех этих параметрах медь превосходит полипропилен металлопластик и сшитый полиэтилен, но цены на медную трубу могут кусаться. Особенно если это трубы больших диаметров.

Есть еще нюансы, которые необходимо знать при монтаже отопления из медных труб.

Это прежде всего взаимодействие меди с другими металлами. Медь может вызывать коррозию таких металлов как: железо, цинк и алюминий.

Нужно избегать непосредственного соприкосновения этих металлов.

Их обычно разделяют через диэлектрические муфты (муфты из материалов не проводящих электричество) или через латунные краны.

Но даже при наличии таких вещей в системе, производители не рекомендуют в одной системе использовать медные трубы и алюминиевые радиаторы. Сочетание стали и меди в одной системе возможно только при низком содержании кислорода в теплоносителе, то есть система отопления должна быть закрытой.

Кроме фитингов для пайки есть прессовые фитинги. Они рассчитаны на более низкое давление и менее распространены.

Медные фитинги под пресс и пайку

Пайка медной трубы бывает двух видов:

Мягкая пайка медной трубы

• Мягкая пайка — происходит при температуре ниже 445°С припоем, температура плавления которого ниже температуры плавления меди (плавление припоя происходит при температуре 200 градусов). Перед пайкой необходимо зачистить поверхности до блеска и нанести тонкий слой флюса для мягкой пайки.
• Твердая пайка — происходит при температурах выше 450°С (пайка происходит при температуре 700 и более градусов). При спайке двух медных фитингов здесь можно не использовать флюс. Если происходит пайка стыка медь-бронза или медь-латунь, то необходимо использовать специальный флюс для твердой пайки.

Твердая пайка медной трубы

Пайка медной трубы, в двух словах, делается так:

1. Проверяем трубу и фитинги — они не должны быть поврежденными.
2. Зачищаем поверхности до блеска специальными щетками и губками.
3. Наносим флюс на поверхности (как описано выше, при твердой пайке двух медных частей флюс можно не  использовать).
4. Вводим трубу в раструб до упора.
5. Равномерно разогреваем место пайки до температуры выше чем нужно для плавления припоя.
6. Подносим к зазору припой (он должен начать плавиться от соприкосновения с горячей трубой, горелкой его греть нельзя!!!). Припой должен заполнить весь зазор между трубой и фитингом.
7. Охлаждаем место пайки и удаляем лишний флюс, который может повредить трубу.

В принципе, ничего сложного в пайке меди нет, но определенный опыт получить нужно.

Для пайки понадобится хорошая горелка, это, пожалуй, самое дорогое из необходимого инструмента.

Какие полипропиленовые трубы лучше для отопления?

Этот материал — без сомнения хит! Из них делают все: отопление (из армированных труб), системы водоснабжения, используют для полива огорода и даже делают теплицы.

В общем материал хороший, относительно дешевый и простой в монтаже. Теперь поговорим подробнее об отоплении из полипропилена.

Для отопления используются армированные или как их называют производители «стабильные» трубы. Их несколько видов:

Трубы для отопления армированные стекловолокном

Схема слоев у трубы армированной стекловолокном.

Состоят из трех слоёв — внутренний и внешний слой делается из полипропилена PPRC 80 или PPRC 100, а средний слой сделан из стекловолокна.

Стекловолокно мало удлиняется при увеличении температуры, что и позволяет использовать  такие трубопроводы для отопления.

Если коэффициент линейного удлинения у обычной трубы равен α = 0.15, то у армированной трубы он будет равен 0,03.

Номинальное давление такой трубы (PN) равняется 25 атмосфер.

Это значит, что при температуре воды 20°С и давлении 25 атмосфер она должна без проблем прослужить 50 лет.

Трубы для отопления армированные алюминием снаружи или внутри

Полипропиленовые трубы для отопления с наружной армировкой

Так же состоят из трех слоев, только вместо стекловолокна используется алюминиевая лента.

По заявлениям производителей такая труба по параметрам идентична трубе со стекловолокном, но жизнь и практика показывают, что алюминиевая фольга гораздо лучше «держит» линейное удлинение.

При монтаже труб с внутренней армировкой рекомендуется использовать торцеватель (или его еще называют зачисткой для среднего слоя).

Если этого не делать, то есть риск расслоения труб в местах пайки, что вызовет течь.

Трубы для отопления с внутренней армировкой алюминием

Этой проблемы нет у трубы с наружной армировкой, или как её называют монтажники «под зачистку».

Наружный слой такой трубы необходимо зачищать перед пайкой при помощи зачистки. По моему мнению, это самый лучший вариант для отопления.

Что будет, если использовать для отопления трубы без армировки?

Провисание неармированной трубы

Нельзя использовать обычные полипропиленовые трубы для прокладки отопления.

Без армировки, полипропилен начнет вылетать из опор и хомутов трубы начнут провисать.

А срок службы такой системы сократится до двух-трех отопительных сезонов. После чего начнут происходить неприятности.

Если материалы для вас будет покупать монтажник, то необходимо внимательно следить за тем, чтобы то, что он купил по чекам соответствовало тому, что он поставит на вашу систему.

В нашей стране полно недобросовестных людей, которые таким образом могут заработать на вас лишнюю копейку.

При этом своя репутация их не беспокоит. Ну ладно, не будем отвлекаться и перейдем к следующему разделу.

Материал труб

Прежде чем определять, какой диаметр трубы лучше подойдет для отопления частного дома, необходимо решить из какого материала будет выполнен сам трубопровод. Это позволяет обозначить способ монтажа, стоимость проекта и заранее спрогнозировать возможные теплопотери. Прежде всего, трубы подразделяются на металлические и полимерные.

Металлические

Сталь (чёрная, нержавеющая, оцинкованная).

Характеризуются отменной прочностью и устойчивостью к механическим повреждениям. Срок эксплуатации – не менее 15 лет (при антикоррозийной обработке до 50 лет).

Рабочая температура — 130⁰C. Максимальное давление в трубе — до 30 атмосфер. Не горючи. Однако тяжелы, сложны в монтаже (потребуется специальное оборудование и существенные временные затраты), подвержены коррозии. Высокий коэффициент теплопередачи повышает теплопотери ещё на этапе транспортировки теплоносителя к радиаторам. Требуется постмонтажная окраска. Внутренняя поверхность шероховата, что провоцирует накопление отложений внутри системы.

Максимальная температура рабочей среды — 250⁰C. Рабочее давление – 30 атмосфер и более. Эксплуатационный ресурс – более 100 лет. Высокая устойчивость к замерзанию носителя и коррозии.

Последнее накладывает ограничение на совместное использование меди с другими материалами (алюминием, сталью, нержавейкой); медь совместима только с латунью. Гладкость внутренних стен предотвращает образование налёта и не ухудшает пропускную способность трубопровода, что снижает гидравлическое сопротивление и даёт возможность использования труб меньшего диаметра. Пластичность, лёгкий вес и простая технология соединения (пайка, фитинги). Малая толщина стенок и соединительных фитингов сводит на нет гидравлические потери.

Самый значимый недостаток – крайне высокая стоимость, цена на медные трубы превышает цену на пластиковые аналоги в 5-7 раз. Кроме того мягкость материала делает его уязвимым в отношении находящихся в теплосистеме механических частиц (примесей), которые в результате абразивного трения приводят к износу труб изнутри. Чтобы продлить срок жизни медных труб, систему рекомендуется укомплектовывать специальными фильтрами.

Полимерные

Могут быть полиэтиленовыми, полипропиленовыми, металлопластиковыми. Каждая модификация обладает собственными техническими характеристиками в зависимости от технологии производства, используемых добавок и специфики строения.

Срок службы – 30 лет. Температура носителя — 95⁰C (кратковременно — 130⁰C); излишний нагрев приводит к деформации труб, сокращая эксплуатационный ресурс. Характеризуются недостаточной устойчивостью к замерзанию теплоносителя, в результате чего разрываются. Гладкость внутреннего покрытия предотвращает образование налёта, улучшая тем самым гидродинамические показатели трубопровода.

Пластичность материала позволяет прокладывать трубы без использования резки, сокращая тем самым количество фитинговых соединений. Пластик не вступает в реакцию с бетоном и не ржавеет, что позволяет скрыть теплопровод в полу и обустраивать «тёплые полы». Особым преимуществом пластиковых труб считается хорошие звукоизоляционные свойства.

Полиэтиленовые трубы под воздействием высоких температур склонны к значительному линейному расширению, что требует обустройства дополнительных компенсационных петель и точек крепления.

Уровень давления в контуре предопределяет не только диаметр полимерных труб, но и толщину стенок, которая варьируется в диапазоне от 1,8 до 3 мм. Фитинговые соединения упрощают монтаж контура, но увеличивают гидравлические потери.

Решая, какой диаметр выбрать, следует учитывать специфику маркировки различных труб:

• пластиковые и медные маркируются по внешнему сечению;
• стальные и металлопластиковые – по внутреннему;
• часто сечение обозначается в дюймах, для проведения расчёта их требуется перевести в миллиметры. 1 дюйм = 25,4 мм.

Чтобы определить внутренний диаметр трубы, зная размеры внешнего сечения и толщины стенок, следует от внешнего диаметра отминусовать удвоенное значение толщины стенок.