Какие трубы лучше использовать для водяного теплого пола?

Теплый водяной пол — эта система отопления под напольным покрытием, по трубам которой циркулирует горячий теплоноситель. Широкое распространение получил теплый пол из металлопластиковых труб, но это не единственный вид материала, из которого можно организовать эффективный обогрев помещения при помощи водяного контура. Рассмотрим характеристики различных труб, чтобы выбрать наилучшие варианты.

Преимущества и недостатки теплого водяного пола

Теплый водяной пол, не занимая в помещении площадь для монтажа отопительных приборов, дают возможность более рационально использовать пространство комнаты.

Вся плоскость напольного покрытия принимает участие в распространении тепловой энергии внутри здания, чем реализует практически безупречное горизонтальное и почти идеальное вертикальное распределение температур. Когда уровень температуры покрытия пола равен 22-25 °C, то на уровне примерно двух метров температура воздуха равняется 19-22°C.

Знойным летом можно пропускать по трубам теплоноситель температурой 10-12°C и оперативно прохолаживать жилище.

Построение такого водяного пола встает довольно недешево. Однако в сравнении с электрическими системами, он наделен многочисленными достоинствами:

• недорогой метод обогрева;
• сверхэффективно и бережливо грея значительные поверхности, он вносит ощутимую часть в обогрев всего строения (до 50-60 %). Сбережённая сумма на монтаже радиаторов вполне сравнима со стоимостью реализации системы водяного подогрева пола;
• долгосрочный период эксплуатации (до 50 лет), который находится в зависимости только от пропускной способности трубы, по которой течет теплоноситель;
• легкость ремонтно-строительных процессов и обслуживания. Трубку, погруженную в шлакобетонную стяжку, спустя 10-15 лет легко очистить и можно использовать снова;
• нет необходимости в электричестве, поскольку система не зависит от лимитов по электрической мощности.

Существует всего один изъян в системе тёплого водяного обогрева — его проектирование и конструирование необходимо доверить квалифицированным специалистам, которым придется заплатить.

Основные требования к трубам теплого контура

Решая, какие трубы использовать для теплого пола, следует изучить требования, выдвигаемые к этим изделиям, поскольку условия эксплуатации весьма специфичны.

Система обогрева пола должна выполняться с расчетом на несколько десятилетий вперед. Выявить аварийный участок зачастую возможно лишь с применением особого тепловизорного инструмента. Трубы для теплых полов должна быть полностью защищена от формирования ржавчины, от зарастания внутренних стенок отложениями накипи и солей, которые сужают пространство.

Материал производства обязан быть химически пассивным вне зависимости от вида использующегося теплоносителя, не подверженным износу, устойчивым к температурным диапазонам. В идеальном варианте следует применять изделия, снаряженные вдобавок и особенным «препятствием» от кислородного проникновения – такие трубки характеризуются высочайшими эксплуатационными свойствами.

При сборке контура необходимо полностью исключить любое сращение отрезков труб, покрываемых стяжкой. Каждое место соединения — это самый уязвимый участок трубопровода, в котором в первую очередь и бывают аварии при появлении каких-то нештатных обстоятельств.

Любая протечка нежелательна, но на открытом участке, в основном, устранить последствия не трудно. Другое дело, если такое приключается под бетонной заливкой слоем –  последствия могут стать катастрофическими. Поврежденный участок даже не всегда сразу можно обнаружить — он может проявится только в виде протечкой к соседям или нарушении работы системы электрического снабжения жилища, что является чрезвычайно опасным.

Другой аргумент против соединений в контурах. Подобные участки постоянно более уязвимы в смысле появления зарастаний или засорения. Промыть такую систему — намного проблематичнее, чем свободно размещенный теплообменник. Поэтому контур должен реализовываться из целостного отрезка трубы подходящей протяженности.

Помимо этого, непосредственно труба должна быть довольно эластичной, чтобы можно было из нее формировать криволинейные узлы с мягкими изворотами, и при этом сохранять форму без лишнего внутреннего напряжения в стенках.

Из всего вышеперечисленного вытекает, что трубки должны быть достаточной длины для прокладки контура целостным куском. Данному условию соответствует большая часть изделий, издаваемых для подобного внедрения — они сбываются метражом в бухтах. При этом необходимо принимать к сведению пределы по совместной длине контура.

Излишняя протяжённость труб может привести к тому, что ее гидравлическая сопротивляемость превысит внутренние резервы насосного оборудования, и возникнет эффект запертой петли" — жидкость перестанет передвигаться по трубопроводу. Существуют конкретные нормы, превосходить которые не стоит:

• Ø 16 мм – 60 ÷ 70 м;
• Ø 20 мм – 80 ÷ 90 м;
• Ø 25 мм – 100 ÷ 120 м.

Если площадь объекта требует применения трубы большей длины, то будет необходимо разделять ее на два отрезка с индивидуальными контурами ориентировочно одинаковой протяженности с их подсоединением к объединенному коллектору.

Сразу можно упомянуть и диаметр труб. В основном для теплого пола применяются трубки трех величин — 16,20 и, намного реже — 25 мм. Здесь нужно выбрать «золотую середину», которая оптимально подходит для конкретных условий.

Понятно, что чем уже пространство трубы, тем больше гидравлическое сопротивление, и тем меньше происходи теплообмена. Однако, при увеличении диаметра неизбежно возрастает толщина бетонной стяжки, что приводит к поднятию поверхности пола, что иногда не представляется возможным, и к увеличению нагрузки на перекрытия.

Еще одно важнейшее требование к трубам для теплого контура — большой запас механической прочности. Стенкам трубок требуется выносить большие перегрузки, как наружные, со стороны стяжки, так и внутренние, благодаря давлению теплоносителя. Поэтому здесь критических давлений быть не должно по определению, однако, чтобы избежать аварий, спровоцированных экстремальными скачками, труба должна выдерживать до 10 бар.

Материал изготовления трубки не должен претерпевать термическую деформацию при воздействии высоких температурах. В системе жидкость нечасто превышает 40-45°С, но для полной уверенности в целостности трубы выбирают материал, который не меняющий свои свойства под влиянием 90-95°С.

Еще одним обстоятельством успешного функционирования «теплого пола» является идеальная гладкость внутренних стенок. Это необходимо, чтобы показатели гидравлического сопротивления находились в допустимых пределах, а также для снижения вероятности формирования налета и труднопроходимых отложений. Кроме того, если поверхность стенок будет шероховатой, то движение жидкости будет сопровождаться гулом.

Итак, изучив основные требования к трубам для теплого пола, можно выяснить, трубы для теплого водяного пола какие лучше. Для этого рассмотрим разные материалы изготовления, чтобы расценить, насколько они отвечают указанным требованиям, в какой степени удобны в процессе монтажа, насколько выгодны с точки зрения экономии на покупке материала и проведении работ по установке.

Какие трубы используются в системе теплый пол?

Трубы являются одним из важнейших элементов системы водяного теплого пола. Во многом от качества трубопровода зависят эксплуатационные сроки и стоимость организации контура.

Прежде чем приступить к монтажу теплого пола, следует основательно утеплить здание, иначе выработанные единицы тепловой энергии будут просто обогревать улицу, что значительно сократит коэффициент полезного действия системы и повлечет увеличение расходов.

Выбирать трубы для создания отопительного контура, необходимо сначала поинтересоваться техническими характеристиками изделий, а потом ценой, но не наоборот. Покупка окажется идеальной в случае выгодного соотношения цены и качества продукции.

Стальные трубы

Стальные трубы более других привычны для современного пользователя. Они обладают долгим сроком службы и высокой надежностью. Технология производства обеспечивает стальным изделиям жесткость, высокую механическую устойчивость и прочность. НО!!! Для системы «теплый пол» стальные трубы не подходят!!!

Даже если у вас есть большой запас металлических труб ВГП – данная идея должна быть отменена сразу. И неважно, обычные стальные, оцинкованные или нержавеющие стальные изделия. Этот категорический запрет определен несколькими факторами.

Внимание! Использовать стальные трубы для теплого пола строго ЗАПРЕЩЕНО!!!

Прежде всего, согласно действующим строительным нормам и правилам, в закрытых контурах теплого пола запрещено применять отрезки труб, которые изготовлены по сварной технологии. Кроме того, такие изделия весят достаточно много, а вместе с бетонной стяжкой и теплоносителем, стальной контур подвергнет большим нагрузкам перекрытия, что чревато опасностью обвала пола.

Единственный вариант использования стальных труб в системе теплого пола – это магистраль от котельной до распределительных коллекторов.

Для создания контура водяного пола допускаются только специальные гофрированные трубы из нержавеющей стали.

Медные трубы

Медь — универсальный материал, поэтому медные изделия отлично подходят для организации теплого водяного пола. Они обеспечивают надежную и высокоэффективную в плане теплоотдачи работу.

Если рассматривать медные трубы, основываясь на изложенных выше требованиях, то они, практически, близки к идеалу.

Преимущества:

1. Медь является отличным проводником тепла, то есть контур из таких труб обеспечит максимальную теплоотдачу.
2. Этот металл отличается высочайшей стойкостью к коррозии. В начале эксплуатации медь покроется тонким слоем патины, после чего процесс ее «старения» почти останавливается.
3. Отличная пластичность, при соблюдении определенных технологических приемов могут быть изогнуты по очень малому радиусу.
4. Стенки медных изделий отличаются высокой механической прочностью, не боятся резких скачков давления и перепадов температур.
5. Многие современные медные трубы обладают внешним полимерным пленочным покрытием для дополнительной защиты от агрессивной среды бетонной стяжки.

Имеются также и недостатки у медных изделий, но они не оказывают влияния на безопасность и работоспособность контура:

1. Монтаж медных трубок – непростое дело, которое требует особых навыков работы и специального оборудования.
2. Стоимость меди значительно выше цен на полимерные или композитные изделия.

Если, несмотря на высокую стоимость, вы все же отдали предпочтение трубкам из меди, то лучше выбрать продукцию диаметром 1,2 дюйма. Это наиболее оптимальный вариант.

При этом тонкие стенки и высокие показатели качества медных труб позволяют осуществить сборку контура достаточно быстро методом мягкой и жесткой пайки, что делает контур еще более надежным.

Гофрированная нержавейка

Такая разновидность труб для систем теплого пола появилась сравнительно недавно, но сразу показала свои преимущества над многими другими:

1. Продукция производится из нержавеющей стали, то есть коррозия полностью исключается. Помимо этого, они могут снабжаться дополнительным полимерным покрытием.
2. Данные изделия обладают хорошей гибкостью, что очень важно при прокладке контуров сложной конфигурации, и при этом стабильно удерживают заданный изгиб. Полностью исключается даже случайный перелом трубы при формировании изгиба.
3. Механическая прочность гофрированной нержавейки – выше всяких похвал.
4. Устойчивость к самым разнообразным воздействиям – температурным, барическим, агрессивной перекачиваемой среды, позволяет использовать подобные изделия даже в технологических промышленных установках.
5. Гофрированная нержавейка продается в бухтах длиной до 30 или 50 метров. Казалось бы – явно недостаточно для контуров теплого пола. Но у этих трубок настолько совершенна система соединительных фитингов, что стыковочные узлы вполне можно размещать в стяжке безо всякого риска появления протечки.

Это единственное исключение из упомянутого выше правила – такие трубы можно стыковать по ходу укладки длинного контура.

Что же ограничивает широкое применение гофрированных труб? Конечно, высокая стоимость.  За качество, надежность и эффективность нужно заплатить немалые деньги.

Полимерные трубы

Широкое распространение при монтаже системы теплого пола приобрели полимерные трубы различных типов. Они долговечны – эксплуатационный срок от 25 до 40 лет. Отличаются легким весом и устойчивостью к коррозийным процессам. Полимерные изделия обладают отличными санитарно-гигиеническими характеристиками, бесшумны при любой скорости движения теплоносителя, их пропускная способность, благодаря гладким стенкам и отсутствию в них наростов, значительно выше.

Единственный минус полимер — это многообразие исходных материалов, использующихся для производства. Трубки изготавливают из сшитого полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, хлорированного поливинилхлорида, армированного алюминием поливинилхлорида и полибутена. Каждый сплав располагает своими отличительными особенностями, которые в определенной ситуации проявляются по-разному.

Использование разнообразных типов полимерных труб и комплектующих из синтетических материалов обосновано рабочими значениями теплосети — величиной рабочего давления и температурой теплоносителя — не больше 95°C.

Рекомендуется реализовывать скрытую установку полимерных труб с использованием устройств автоматической регулировки, чтобы оградить систему от превышения параметров теплоносителя по температуре и давлению.

Сшитый полиэтилен. Трубы из этого полимера лучше всего подходят теплых полов. Изделия довольно прочные, наделены повышенной пластичностью, устойчивы к лучам УФ, к агрессивным химическим веществам, обладают низким коэффициентом тепло- и звукопроводности.

Срок эксплуатации труб из сшитого полиэтилена исходит от характеристик рабочего давления и температуры жидкости. Нормальным считается показатель в +95 °C. Но полиэтилен вполне выдерживает временное увеличение окружающей температуры до +110°C. Располагая многочисленными положительными качествами, изделия из сшитого полиэтилена имеют лишь единственный изъян — высокую стоимость.

Сборка трубопровода из сшитого полиэтилена осуществляется в разъемных и неразъемных вариантах. Разъемные соединения делают посредством латунных фитингов (муфт, угольников, ниппелей, тройников), которые оборудованы уплотняющими приспособлениями в виде накидных гаек, цанговых устройств и т.п. Неразъемные соединения можно осуществить при помощи фитингов и обжимаемых муфт. Герметичность монтажа достигается за счет применения ручного обжимного пресса.

Полипропилен. По праву занимает второе место по популярности применения в системах теплого водяного пола. Изделия из полипропилена обладают повышенной теплостойкость, по техническим параметрам вполне подходят для водяного контура, но с учетом высокого коэффициента теплового расширения. Пропилен обладает некоторыми ограничениями в применении, так как не устойчив к УФ излучению. Но, находясь под полом, ему ультрафиолет не страшен.

Полипропиленовые трубы и фитинги совершенно приемлемы по стоимости, они обходятся дешевле металлопластиковых изделий. Трубопровод из полипропилена легко собирается, так как материал легко поддается резке, а сварке он не нуждается.

К минусам полипропиленовых труб можно отнести недолговечность соединительного узла в месте подключения к металлическим трубам. При этом полипропилен не подвержен воздействию коррозии или засорению, отличаются хорошей теплостойкостью, низкой теплопроводностью и долгим сроком эксплуатации.

Соединение деталей можно выполнять исключительно при плюсовой температуре. Тем не менее, надежность сварного соединения методом диффузной сварки обеспечивает монолитное соединение всех элементов, поэтому вполне допускает скрытый монтаж контура при организации системы теплого пола.

Для этой цели лучше использовать армированный полипропилен, который легко поддается сварке. Если изначально тщательным образом рассчитать всю последовательность сборки системы, то можно легко соорудить теплый пол своими руками. Необходимо принимать во внимание, что системы из полипропиленовых труб неразъемные. Для соединения этих трубок с металлическими деталями необходимы специальные фитинги с запрессованными в них элементами из латуни.

Поливинилхлорид. Этот материал обладает низкой теплостойкостью (до 75 °C), поэтому он не подходит для организации системы теплого водяного пола. Чтобы повысить теплостойкость ПВХ модифицируют дополнительным хлорированием. Но применение хлора в системе отопления недопустимо.

Трубы из поливинилхлорида также армируют алюминием, чтобы решить проблему термической деформации при воздействии высоких температур, а также для защиты от диффузии кислорода через стенку. Такие композиционные трубы изготавливают в двух вариациях.

В одной версии алюминиевая труба помещается в середину сечения трубы из сшитого полиэтилена, а все слои соединены клеевыми прослойками. В другой версии алюминиевая оболочка располагается близко к наружной поверхности, она защищена только тонким слоем полимера.

При этом коэффициент линейного расширения таких изделий в пять раз ниже в сравнении с обыкновенными полимерными трубами, кроме того, они оптимально оберегают трубопровод от диффузии кислорода. Армированные полимерные трубы обладают хорошей эластичностью и сохранением формы, поэтому их используют для монтажа сложных по конфигурации систем и подводок.

Металлопластиковые трубы. Данные изделия сочетают в себе положительные свойства пластиковых и металлических материалов. Они наделены отличными качественными характеристиками: экологичностью, так как их химически инертная поверхность мешает появлению плесени и прочих вредоносных для здоровья грибков, защищены от проникновения кислорода и отлично совмещаются с другими материалами. Ровная внутренняя поверхность металлопластика значительно сокращает противодействие движению теплоносителя, что позволяет немного сэкономить объем энергии.

Контур из металлопластиковых труб характеризуется высокой коррозионной и теплостойкостью, низкой теплопроводностью и долговечностью эксплуатации. При правильно выполненной сборке система прослужит намного дольше. Гарантийный срок эксплуатации металлопластиковых труб равняется 20 годам, но реальный срок службы достигает 50 лет.

Такой трубопровод очень легко собирается. Металлопластик – это гибкий материал, который способен эффективно преодолевать неровности и углы без дополнительных фасонных частей, — можно сгибать трубу под углом 90°.

Недостаток в том, что сам материал, и фитинги к нему стоят дороже, чем полипропиленовые аналоги, но дешевле, чем детали из меди. Металлопластиковые комплектующие легко и быстро монтируются при помощи пресс-фитингов. Применение прессовочных сборок гарантирует надежность всей конструкции.

Другой минус металлопластика заключается в том, что с течением времени он может дать течь, в результате резких перепадов температур между внутренним металлическим и внешним полимерным слоем.

Какие трубы лучше выбрать?

Как правило, потребители останавливают свой выбор на металлопластиковых РЕХ-трубах. Сайт «Сантехник Портал» подготовил свой рейтинг лучших труб для системы теплого водяного пола:

1. Металлопластик PEX-AL-PEX – бесспорный лидер. Материал относительно демократичный по цене, отличается удобством сборки, долговечностью, хорошей теплопроводностью и небольшим удлинением от нагрева.
2. Сшитый полиэтилен PE-X – изделия для специалистов, которые умеют собирать качественные контуры теплых полов. Материал легко восстанавливается вследствие излома, однако хуже передает тепловую энергию и сильно расширяется под воздействием высоких температур.
3. Термостойкий полиэтилен PE-RT – недорогой вариант для профессиональной сборки. Главные недостатки – кислородная проницаемость и значительное сокращение срока эксплуатации в случае перегрева.
4. Медные трубы обладают лучшими характеристиками, но их высокая стоимость делает данные изделия недоступными для большинства потребителей.
5. Нержавеющая гофра отлично подойдет для коротких участков, к примеру, соединительных подводок и шлангов. А вот монтировать волнистые трубы под стяжку не очень разумно.

Стальные и полипропиленовые трубы для теплого пола не подходят совсем.

Расчет количество труб для теплого пола

Сколько труб понадобится для «теплого пола»? Конкретно сказать очень сложно. Все находится в зависимости от шага укладки контуров, задач, которые возлагаются на систему подогрева полов, и характеристик конкретного помещения.

Чтобы дать ответ на этот вопрос, понадобится сделать теплотехнические расчеты для каждого помещения. Фактически, требуется высчитать потери тепла здания, которые должны быть возмещены подобный системой отопления. При любых обстоятельствах, «теплый пол» будет иметь смысл только при условии, что предприняты меры по теплоизоляции жилья.

Опытным путем доказано, что если теплопотери составляют более 80÷100 Вт/м², то устройство подобного способа обогрева жилища обратятся в совершенно не оправданную потерю денег и сил. Нужно брать во внимание и то, будет ли «тёплый пол» главным поставщиком термический энергии, или же он будет использоваться для повышения комфортных условий в отдельных помещениях.

Как правило, шаг укладки находится в диапазоне от 100 до 300 мм. Уменьшать его нецелесообразно, а часто – просто невозможно, поскольку это не позволит допустимый радиус изгиба трубы. При слишком большом шаге укладки тепло будет распределяться неравномерно, и возникнет «эффект зебры» — явно ощутимые полосы с разным уровнем нагрева поверхности пола. В зонах, которым нужен повышенный нагрев, укладка контура может локально уплотняться, а на участках допустимо разрежение шага, но все равно – в указанных пределах.

Теплотехнические расчеты, с учетом всех особенностей помещений – достаточно сложная процедура, требующая определенных знаний. Однако можно воспользоваться следующей формулой примерного расчета:

l = k ×Syч/hyч, где

l — длина контура на определённом участке; Syч — площадь участка; hyч — шаг укладки труб на участке; k — коэффициент, учитывающий изгибы трубопровода. Коэффициент k зависит также зависит от шага укладки и находится в пределах 1,1 ÷ 1,3.

Чтобы облегчить задачу, можно использовать удобный онлайн Калькулятор для расчета мощности и длины теплого пола.

Особенности монтажа теплого пола из полимерных труб

Для присоединения и фиксации нескольких пластиковых труб используют муфтовую сварку. Сделать это несложно, но требуются специальный сварочный аппарат, ножницы для резки пластиковых труб и насадок.

Благодаря простоте использования сварочного аппарата, осуществляющего спайку отдельных кусков трубы в единое целое, можно быстро и качественно выполнить компоновка и сборку трубопровода, получив в конечном итоге крепкую и надежную монолитную конструкцию.

Пайка при условии соблюдения времени нагрева обеспечивает прочность и надежность соединения труб, поскольку рабочее давление и температура воды в трубах не могут вызвать разрыв такого соединения. Однако при выполнении пайки следует уделить пристальное внимание температурному режиму, так как полипропиленовые трубы не выдерживают нагрева свыше 180°C.

Если в процессе пайки превысить допустимый лимит времени, то пластик размягчится и, деформируясь, превратится в бесформенную массу. Если же нагреву детали отвести недостаточно времени, то при охлаждении могут появиться зазоры, которые станут причиной постоянных утечек воды из системы.

Сварка полимерных труб отопления имеет свои отрицательные аспекты. Температура воды в трубах отопления достигает 105 °C, поэтому температура плавления самих труб должна быть выше данного коэффициента. Почти все трубы из полимеров отвечают этому требованию, однако амплитуда разночтений температур для различных материалов очень велика. Поэтому сварку пластиковых труб отопления считают максимально удобной.

Читайте подробнее Особенности водяной системы нагрева пола.

К нюансам работы стоит отнести внимательность при монтажных работах и контроль над движениями рук или инструмента. Лишнее старание либо неверный поворот двух деталей с лёгкостью могут деформировать полезное сечение.

У армированной полипропиленовой трубы перед сварочными работами нужно убрать пласт алюминия, чтобы добиться однородности материала при спайке. Если это требование будет нарушено, то при охлаждении на этом участке может появиться трещина, а температура труб отопления и рабочее давление увеличат ее размеры. Поэтому стоит очень ответственно относиться к сварке как основному этапу монтажа.

Компоненты соединения (уголок, муфта), которые применяются при сварке, дешевле, чем обжимные пресс-фитинги для соединения элементов, когда обустраивается теплый пол из металлопластиковых труб.

Если вы хотите сделать все правильно и грамотно, чтобы система прослужила долго и без перебоев, то сайт «Сантехник Портал» рекомендует поручить все работы специалистам. Разработку проекта также лучше доверить профессионалу. Грамотно разработанный проект гарантирует нормальный монтаж, без эксцессов и сбоев.