Полипропиленовые трубы для отопления — технические характеристики и особенности выбора

Водопроводы из полипропиленовых труб из редкой экзотики давно превратились в обыденность. По сочетанию стоимости, долговечности и надежности полипропилен — однозначный лидер среди современных материалов. А можно ли применять эти трубы в отопительных системах?

Особенности эксплуатации в отопительных системах

В чем принципиальная разница с точки зрения требований к трубам между водопроводом холодного водоснабжения и системой отопления?

Давление в системе отопления в среднем вдвое выше: 6 кгс/см2 против 3-3,5.

Однако: при наличии домовой подкачки давление на холодной воде может достигать тех же 6 атмосфер, а то и больших значений.

Температура согласно нормативным документам может достигать 95-105 градусов в зависимости от типа системы отопления. Запомним эти ключевые слова: согласно нормам. Как мы увидим, реальность может отличаться от них.
В течение года температура теплоносителя и, соответственно, труб будет меняться от комнатной до тех самых пороговых значений. Что это означает для труб? Тепловое расширение. Его придется учитывать.

Особенности материала

Теперь рассмотрим ситуацию с другой стороны.

Каковы физико-химические свойства полипропилена?

Материал обладает наименьшей среди всех пластмасс плотностью — всего 0,91 кг/см2. При этом он весьма тверд и стоек к истиранию. Для нас это означает, что можно не бояться быстрого износа труб абразивными частицами, которые неизбежно будут присутствовать в теплоносителе. Ставим материалу плюсик.

Вода в системе отопления несет песок и кусочки шлака, но полипропилен не боится их.

Механическая прочность зависит от скорости приложения усилия. Попросту говоря, если резко перегнуть трубу — она может переломиться. Если приложить то же усилие, наращивая его постепенно, медленно — труба согнется. Еще один плюс: нагрузки при эксплуатации будут связаны с линейным расширением при нагреве и, стало быть, будут прикладываться к материалу труб исключительно медленно.
Стойкость к агрессивным веществам довольно высока: к деструкции поверхности приведет разве что сочетание контакта с концентрированной кислотой и длительного нагрева. Очередной плюс в нашу коллекцию, поскольку в горячей воде часто присутствуют присадки, уменьшающие коррозионное разрушение стальных труб и количество отложений.
Морозостойкость — -5 — 15 градусов в зависимости от стабилизирующих добавок. Пожалуй, для наших целей это информация нейтральная: при работающей системе отопления температура в помещении не должна опускаться ниже нуля, и уж подавно не опустится ниже нуля температура теплоносителя.
Температура плавления материала — 160 — 170 градусов.
Температура размягчения — 140.
Максимальная температура эксплуатации — 120 для всех полипропиленовых изделий.

Похоже, наши неумеренные восторги по поводу свойств материала были неоправданными. Или нет? Ситуацию мы проанализируем чуть позже; сейчас уделим внимание еще одному важному свойству полипропилена.

Смотрите здесь.

Полипропилен обладает очень высоким коэффициентом теплового расширения. Он равен 0,15 мм/м*С. Простой расчет показывает, что трехметровый прямой отрезок трубы между полом и потолком, нагревшись с 20 до 90 градусов, удлинится на 0,15*3*(90-20)=31,5 миллиметра.

Удлинение больше чем на три сантиметра будет означать, что труба не просто будет искривлена — она выгнется на манер натянутого лука. Еще один большой и очень весомый минус материала.

Дьявол в деталях

Армирование

У проблемы теплового расширения полипропилена давно есть простое и эффективное решение — армирование труб. Материал с меньшим коэффициентом теплового расширения выполняет функцию стабилизации линейных размеров. В результате тепловое расширение уменьшается в пять раз — до 0,03 мм/м*С.

Трубы армируются двумя основными способами:

Алюминиевой фольгой. Армированная алюминием труба представляет собой проклеенный трехслойный сэндвич, в котором между слоями полипропилена скрывается тонкая алюминиевая прослойка. Эти трубы сильно зависимы от качества изготовления и при нарушении технологии легко расслаиваются.
Армированные стекловолокном трубы, напротив, являются монолитной конструкцией : слой фибры располагается прямо в толще полипропиленовой трубы. Эти трубы не расслаиваются; кроме того, при сварном соединении они не требуют зачистки армирующего слоя.

И тот, и другой типы армирования прекрасно подходят для отопительных систем. Нужно, однако, учитывать, что армирование не лишает полипропилен теплового расширения — лишь уменьшает его, одновременно увеличивая способность трубы противостоять давлению.

Температура теплоносителя

Про то, что обещают нормативные документы, мы помним. Но всегда ли температура отопления соответствует нормативным документам?

На взаимодействие труб и температуры воды действует несколько факторов.

Большинство производителей гарантируют работу труб при температуре до 90 — 95 градусов.
Согласно актуальным на территории России температурным графикам, верхнего предела — 95 — 105 градусов — температура теплоносителя достигает лишь в сильные морозы. При 30 — 40 градусах, что на существенной части территории страны либо недостижимо, либо является исключением.
С другой стороны, при 95С в системе отопления температура на подающем трубопроводе теплотрассы достигает 140С.

При экстремально сильных морозах, нарушении тепловиками температурного графика и большом количестве жалоб от жильцов практикуется простое и грубое решение проблемы тепла: в элеваторном узле вытаскивается сопло, регулирующее температуру воды в отопительной системе, и глушится подсос.

Вода из подающей теплотрассы поступает в стояки и радиаторы отопления напрямую. С той температурой, которая для полипропилена не просто опасна — деструктивна.

Читайте здесь.

Выводы

Они сводятся к следующему:

Полипропиленовые трубы не стоит применять в отопительных системах в тех регионах, для которых характерны сильные морозы зимой. Если у вас средняя температура января ниже -25 — разумным будет остановить свой выбор на трубах из оцинкованной стали или нержавейки.
Использовать и в системах горячего водоснабжения, и в отопительных системах стоит только армированные трубы. Применимы в равной степени армирование и алюминием, и фиброй; во втором случае несколько упрощается монтаж труб на сварных соединениях. Если вы будете выполнять сборку системы отопления своими руками, вам не понадобится зачистной инструмент. При этом цена погонного метра труб с разными типами армирования отличается крайне незначительно и в непредсказуемую сторону.
При монтаже систем отопления полипропиленом необходимо избегать ставить трубы в распорку между стенами или перекрытиями. Всегда должны оставаться зазоры на тепловое расширение.

Это же касается и укладки труб в пол или стены. Кроме того, при большой протяженности прямого участка трубы делаются так называемые компенсаторы: кольцевые витки трубы или П-образные скобы, которые при удлинении позволяют трубе не выгибаться дугой.

Простейший компенсатор — виток трубы.

Критерии выбора

И вот, собственно, мы подошли вплотную к проблеме выбора труб для отопления. На что стоит обратить внимание при покупке? Нам понадобится по возможности подробная инструкция.

Давление

К рабочему давлению трубы имеет прямое отношение маркировка вида PN**. После букв две цифры указывают максимальное рабочее давление, на которое рассчитана трубы, в атмосферах.

Нюанс: указывается рабочее давление для температуры 20С. При 80-90 его можно смело делить на три, поэтому лучше выбирать трубы PN25. Впрочем, это скорее перестраховка: трубы PN20 массово стоят на отоплении и проблем владельцам не создают.

Температура

Максимальная рабочая температура тоже обычно присутствует в маркировке труб. Большая часть производителей указывает для армированных труб либо 90, либо 95С. С точки зрения потребителя эти значения равнозначны: один из производителей просто в большей степени ограждает себя от возможных судебных исков.

Диаметр

Для точного расчета необходимого диаметра строители используют довольно сложные формулы, учитывающие тепловую нагрузку, перепад температур между подачей и обраткой (которые в случае централизованного отопления зависят от ТЭЦ), коэффициент шероховатости материала трубы, цвет восходящей Венеры и фазу Луны.

Однако с практической стороны достаточно запомнить два простых правила:

При разводке отопления по квартире используемые полипропиленовые трубы не должны занижать просвет относительно стояков. В большинстве новых домов используются стояки из трубы ДУ20 (3/4 дюйма); соответственно, вам понадобится полипропиленовая труба с внешним диаметром 26 миллиметров). В сталинках с дюймовыми стояками разумно будет применить трубы с внешним диаметром 32 мм.
Для частного дома площадью до 250 квадратных метров наиболее эффективная и беспроблемная система отопления — ленинградка (кольцо из трубы по периметру дома на каждом этаже, параллельно которому, не разрывая его, врезаны отопительные приборы). Для кольца берется труба диаметром 32-40, для врезки радиаторов — 20 — 26 миллиметров.

Производители

Здесь помощь окажет изучение форумов с отзывами покупателей.

Если опустить все многословные восторги и излияния, в сухом остатке останется примерно такой рейтинг (в порядке уменьшения популярности):

Valtec;
Firat;
FV-Plast;
Banninger;
Ekoplastik;
Tebo.

Наверняка есть и другие производители, не попавшие в список, но предлагающие качественную продукцию по разумным ценам. Вам поможет простой поиск в интернете по названию фирмы — изготовителя.

Заключение

Дополнительную информацию о применении полипропиленовых труб в отопительных системах вы найдете в видео в конце статьи. Теплых зим!