Выбор труб для водяного теплого пола: обзор и рекомендации по проектированию

При проектировании отопления в частных домах всё популярнее становится установка водяных теплых полов. Такой вариант выгоден и подходит для разных задач – может обеспечивать обогрев всего дома или выступать дополнительным источником тепла.

Его используют как основной, резервный или дополнительный источник тепла. Он прост в управлении, работает эффективно и не занимает много места.

Чтобы добиться наилучшей надежности и эффективности, нужно правильно выбрать трубы для системы водяного теплых полов, изучив характеристики каждого вида.

Наш материал даст подробное описание требований к устройству тёплого пола, а также подскажет, как выбрать трубы и подсчитать нужное количество.

Требования к водяному контуру

Греющие полы — вид отопительных систем. Проектирование, расчет и установку выполняют согласно типовым нормативным документам. Для водяных полов единого регламента не существует – используют правила, применимые к конкретному технологическому процессу.

Греющий контур функционирует в сложных условиях. Внутренняя сторона труб постоянно испытывает давление от циркулирующего теплоносителя. Снаружи змеевик подвергается значительным нагрузкам: весу стяжки, напольного покрытия, мебели и проживающих людей. Нельзя также пренебрегать термическим воздействием.

Не каждый материал подходит для такой специфичной работы.

Большинство водопроводных систем предусматривают заливку цементного или бетона, что не позволяет проводить ремонт отопительных труб и проверять их состояние. Любое протекание требует полной разборки пола и его восстановления.

Качество смонтированных труб должно быть безупречным, поскольку система проектируется для долгой эксплуатации. Для монтажа подойдут изделия, отвечающие основным требованиям.

Стабильность материала

Материал не должен вызывать вреда при постоянном взаимодействии с жидкостью, предназначенной для передачи тепла; нельзя допускать коррозии и образование отложений внутри трубопровода.

Срок службы контура определяется этим обстоятельством. Прочные материалы хорошо сопротивляются высоким температурам и обладают гладкой внутренней поверхностью, которая не накапливает известковые отложения.

Это требование также подразумевает обладание такими качествами.

1. Стойкость к регулярным температурным перепадамРекомендуется использовать материал, устойчивый к воздействию температур от +90°С и выше.
2. Химическая инертностьПредсказывать качество теплоносителя на длительные сроки невозможно, поэтому предпочтительнее применять трубы, устойчивые к примесям, взвесям и мало реагирующие на различные химикаты.
3. Защищенность от кислородаСамой долговечной является арматура трубопроводов с противогазовым барьером.

Разделительная прослойка препятствует проникновению кислорода внутрь магистрали, замедлив процесс разрушения отопительного контура.

Высокая прочность

Форма должен оставаться единым целым, несмотря на неожиданные обстоятельства. гидроударах и скачках в системе.

Трубы испытывают воздействие высокого давления: снутри — теплоноситель, снаружи — стяжка. В случае критических перепадов их следует рассчитывать на 10 Бар.

Теплый пол типа «пирога» с бетоном создает большую нагрузку на перекрытия. Лучше воздержаться от использования тяжелого металлопроката, чтобы не ухудшить положение.

Малый показатель удлинения и высокая способность к передачи тепла.

Разогреваясь, материалы увеличиваются в размере, что может привести к порче стяжки и декоративного слоя. Разрешенная величина теплового расширения труб — до 0,25 миллиметров на метр градусов Цельсия.

Высокий уровень теплообмена желателен. Чем выше коэффициент теплопроводности, тем эффективнее работа обогревательного пола.

Для отопительной петли предпочтительна цельная конструкция без скрепленных участков. Сварные соединения на поворотах и тройниках представляют собой потенциально опасные места, склонные к разрывам и протечкам. Поэтому труба должна быть достаточно длинной для формирования непрерывного змеевика.

Внутренняя поверхность греющей магистрали должна быть гладкой, чтобы избежать падения напора и снизить шум при транспортировке теплоносителя.

Оптимальный вес, длина и показатель эластичности

Помимо сказанного, стоит учесть ряд факторов, подтверждающих соответствие устройства стандартным техническим нормам.

1. Оптимальный весВ системе внутрипольного отопления нельзя применять тяжёлые стальные предметы.
2. Приемлемая длинаСварка, муфты и фитинги в контуре могут стать источником протечек и засорений. Длина труб устанавливается расчетным путем. Трубы выпускаются в бухтах и реализуются по метрам.
3. Гибкость и эластичностьКонструкции, хорошо гнущиеся руками, прочные и устойчивые к деформациям, позволяют формировать криволинейные формы с изгибами желаемого радиуса.

Чаще всего применяются трубы диаметром 16, 18 и 20 миллиметров. При выборе труб для тёплого водяного пола важно помнить: меньший диаметр повысит сопротивление жидкости, что снизит теплообмен.

Увеличение показателя потребует увеличения толщины стяжки, что усилит нагрузку на перекрытие и повысит уровень пола.

Размер изделия определяет максимально возможную длину контура.

Чем больше площадь помещения, тем выше вероятность перегрузки циркуляционного насоса и образования застойной зоны жидкости. Информацию о расчёте количества труб для тёплого пола можно найти далее. этом материале.

Виды труб: анализ параметров.

В соответствии с указанными критериями произведем сравнение самых распространенных вариантов оборудования системы обогрева водой.

Производители выпускают трубы из различных материалов: от бюджетных до дорогих. Каждая разновидность обладает своими преимуществами, недостатками и ограничениями. Частота необходимости вскрытия пола для ремонта зависит от выбранного материала.

Металлопластик – практичность и надежность

Теплые полы из металлопластика устанавливают примерно в каждом втором-третьем случае. Причиной этому является доступная стоимость и хорошие технические характеристики. Изготавливают композиционный материал из тонкой алюминиевой ленты, сваривая её ультразвуком встык или внахлест.

Соединение двух материалов позволило достичь высоких технических показателей.
Композитные трубы имеют сложное строение из пяти слоёв, в каждом из которых выполнена своя функция.

Алюминиевый корпус, расположенный посередине, усиливает изделие, сглаживает влияние температурных изменений материала, предотвращает попадание воздуха. Полиэтиленовое покрытие внутри гарантирует гладкость поверхности и защищает от коррозии.

Полиэтиленовые слои крепятся с обеих сторон специальными клейкими смесями. Клей обеспечивает прочную фиксацию всех слоёв, формируя цельное изделие. Срок службы продукта в большой степени зависит от качества клеящего состава.

Металлопластиковые изделия сохраняют первоначальный внешний вид при нагревании до 110 градусов.

Благодаря радиусу изгиба труб возможно укладывать больше витков при монтаже и увеличивать теплоотдачу системы.

Алюминий обеспечивает хорошую теплопроводность, полимерный слой повышает устойчивость к повреждениям и образованию отложений из веществ, содержащихся в воде, а также к агрессивной среде. Стенки материала качественно изолированы, поэтому звук движения теплоносителя не слышен в помещении.

Композитные трубы прекрасно подходят для установки водяного тёплого пола благодаря соблюдению необходимых стандартов.

Основные достоинства:

• незначительная степень теплового расширения;
• коррозийная стойкость, химическая инертность;
• переносимость высоких температур;
• противокислородная защита;
• хорошая гибкость, легкость укладки;
• Благодаря многослойности осуществляется тихая подача теплоносителя.

Резкие изменения температуры могут нанести вред внутреннему покрытию труб. Сгибание требует повышенного внимания: многочисленные изгибы и чрезмерное скручивание могут привести к повреждению алюминиевых слоёв.

Металлопластиковый змеевик выполнит свою задачу качественно. Важно не экономить на трубой арматуре низкого качества. Стоит предпочесть продукцию проверенных фирм, таких как Rehau, Henco, Valtec.

Изделия на полиэтиленовой основе

Для напольного отопления зачастую используют водяные контуры из труб ПЭ.

Работа использует две категории изделий из полимеров.

• трубный прокат из сшитого полиэтилена (REX или СПЭ);
• арматура из термостойкого или линейного ПЭ (PE-RT или LPE).

Два материала обладают хорошими физико-химическими свойствами и представляют собой прямых конкурентов металлопласту по соотношению «цена/качество».

Сшитый полиэтилен

Изделия из усовершенствованного полиэтилена, спрессованного под высоким давлением, имеют большую плотность по сравнению с обычным материалом. Инновационные технологии производства связывают углеводородные молекулы, что придает им уникальные свойства.

Материал выдерживает перепады температуры, сохраняет свойства в течение длительного времени и устойчив к влиянию окружающей среды. Качество и срок службы во многом зависят от способа и степени соединения материалов.

Идеальным считается коэффициент плотности сшивки в диапазоне от 65 до 80 процентов. Повышенное значение этого показателя увеличивает стоимость изделия. Недостаточная плотность отражается на рабочих параметрах теплого пола.

Свойства полимера зависят от его внутренней структуры. В стандартном полиэтилене молекулы располагаются свободно, не связанных между собой. Отсутствие связей делает материал чувствительным к температурным изменениям – при нагревании он плавится.

Технология сшивания придала полимеру ряд особенных свойств.

• Высокая стойкость к сжатию и разрыву сочетается с хорошей пластичностью и мягкостью.
• Память на молекулярном уровне, восстанавливающая первоначальное состояние при нагревании.
• Устойчивость к кислотам, большинству органических растворителей и щелочам.
• отличные диэлектрические показатели;
• нормальная работоспособность при температуре 0-95 градусов;
• хорошая переносимость перепадов давления;
• Нечувствительность к химическим веществам, грибкам и бактериям.
• Устойчивость к переменам внешней среды.
• Здоровьесберегающая безопасность, исключающая возможность выделения опасных веществ.

Материал обладает высокими температурными показателями плавления (150 градусов) и горения (400 градусов). Несмотря на рекомендованный рабочий диапазон от 0 до 95 градусов, трубы из сшитого полиэтилена могут сохранять прочность в интервале от -50 до +150 градусов. Однако при постоянных повышенных нагрузках срок службы изделий уменьшается.

ПEX-полиэтилен демонстрирует высокую гибкость, минимальный радиус изгиба которого равен пяти диаметрам трубы. Такой показатель подходит для любых вариантов прокладывания контура.

Производители труб предлагают изделия в обхватных бухтах, рассчитанных на хранение до шестисот метров трубопровода. Такая упаковка удобна при монтаже: трубы легко размещаются в едином кольце без применения сварки.

Из-за своей гибкости устройство нуждается в дополнительных креплениях, чтобы предотвратить раскручивание.

Слабые стороны PEX-полимеров: это неустойчивость к ультрафиолетовым лучам и разрушающее действие кислорода, проникающего внутрь полиэтилена. Чтобы решить последнюю проблему, некоторые производители выпускают многослойные трубы с антидиффузным барьером.

Методика формирования молекулярной сетки устанавливает плотность боковых связей, определяя крепость конечного продукта.

По технологии изготовления трубопрочной арматуры выделяют четыре группы, отличающиеся методом связывания молекул.

• пероксидным — PEX-a;
• силановым — PEX-b;
• радиационным — PEX-c;
• азотным — PEX-d.

Самый надёжный, но и самый дорогостоящий вариант – модели с маркировкой PEX-a. Проще и дешевле по цене будут изделия PEX-b. Рассмотрим все четыре вида отдельно.

PEX-a. Образование связей осуществляется с помощью химического метода, основывающегося на фиксации за счёт органических пероксидов.

Отличительные особенности PEX-a:

• равномерность сшивки;
• жесткость и прочность трубной арматуры;
• высокая стоимость.

PEX-b. Новая методика производства модифицированного полиэтилена, основанная на органосиланидах, более доступна. Она обеспечивает степень сшивки до 65%. Характерной особенностью PEX-b полимера является постоянный вялотекущий процесс, в результате которого материал со временем усаживается и становится жестче. В металлопласте b-полимер совместно с некачественным клеем может стать причиной расслоения.

Для бытовых нужд допустимы только органические силанные полиэтиленовые трубы PEX-b с гигиеническим сертификатом. Трубы на основе кремневодородов не разрешены для использования в системах отопления и водоснабжения.

PEX-c. Технология основана на пропускании массы полиэтилена через ускоритель электронов, где на материал воздействует гамма-излучение. В целях снижения затрат некоторые производители используют излучение радиоактивным кобальтом, что вызывает опасения по поводу безопасности эксплуатации таких труб.

Процент сшивки полиэтилена PEX-c составляет до 60%. Материал применяют в качестве внешней или внутренней оболочки металлопластиковых труб. Но даже при армировании такую продукцию не советуют использовать для прокладки системы отопления.

PEX-d. Сшивкой азотированием называют химический метод, применяющий радикалы азота для образования связей с плотностью до 70%. Данную технологию редко используют из-за ограниченных поставок и необходимости соблюдения специфических реакционных условий.

Термостойкий полиэтилен

Новый материал предназначается как заменитель сшитого полимера, который, обладая высокими техническими характеристиками, сложен в изготовлении и имеет ряд ограничений — его нельзя сваривать и подвергать повторной переработке.

Часто покупатели путают трубы из PEX с термостойким полиэтиленом. Важно помнить, что это разные материалы. Сшитый полиэтилен превосходит по сроку службы, прочности и устойчивости к агрессивной среде обычный аналог.

Чем отличается отопительный контур из термостойкого полимера от PEX-полиэтилена?

• Материал устойчив к низким температурам – трубы не теряют прочность при замерзании воды внутри системы.
• ремонтопригодность змеевика;
• Работа теплых полов тихая, ходить по полу не слышно скрипа.
• максимально допустимая пиковая температура – 125°С;
• Трубы можно соединять с помощью фитингов или сварки.

Трубы из PE-RT производятся с армированием или противодиффузным барьером. Оба варианта подходят для водяного пола. Для выбора подходящей трубы необходимо оценить ожидаемые нагрузки на систему.

При использовании «мокрой» заливке и тяжёлого напольного покрытия, например плитки, подходит контур из металлопластикового проката – PERT/Al/PERT.

Полипропилен – экономия во вред

Полипропилен не подходит для устройства тёплого пола по нескольким причинам.

1. Высокий показатель линейного расширения. Постоянно воздействующее высокое напряжение в стяжке из-за арматуры может разрушить трубы и покрытие пола со временем. Армирование стекловолокном или металлизированной прослойкой ситуацию не улучшает.
2. Недостаточная гибкость. Полипропилен — жесткий материал, изгиб возможен радиусом около 9 диаметров арматуры. Это подразумевает увеличение шага между ветками, что не всегда допустимо. Некоторые мастера сваривают стыки контура, существенно повышая риск протечек. Например, при диаметре полипропиленовой трубки 16 мм минимальный шаг укладки отрезков — 128 мм. Такое расстояние не всегда обеспечивает полную тепловую мощность.
3. Низкая теплопроводность. Полипропилен не обеспечивает эффективной передачи тепла от теплоносителя к полу, что делает систему подогрева неэффективной.

Основная причина, приводящая к выдвижению ПП-трубопровода как решения, — низкая цена. Но подобная экономия не имеет смысла в контексте данной ситуации.

Полипропилен имеет ряд достоинств: небольшой вес, лёгкость монтажа, экологичность, сопротивление коррозии, пластичность и звукоизоляционные свойства.

Достаточно этих качеств для установки системы водоснабжения или обычной отопительной сети с радиаторами. После использования паяльника, детали становятся очень прочными, практически цельными. Их целесообразно применять лишь в небольших помещениях.

Медный пайпинг – долговечность и эффективность

Медные радиаторы обладают наибольшей износостойкостью и превосходной способностью передавать тепло. Новые технологии постоянно появляются, но медь остаётся востребованным материалом.

Поверхность устойчива к размножению бактерий, не подвержена коррозии в условиях влажной среды, созданной жидким теплоносителем, и выдерживает различные механические нагрузки.

У медного трубопровода много преимуществ.

• стойкость к известкованию, неподверженность коррозии;
• полная непроницаемость для газов;
• стабильность и долговечность материи;
• Трубы демонстрируют высокую механическую прочность, способны выдерживать гидроудары, колебания температуры и давление до 400 атмосфер.
• Высокая теплопроводность гарантирует эффективность работы отопительной системы.

Медные контуры обладают гибкостью, позволяющей им сгибаться на малых радиусах. Такие трубы годятся для любых систем укладки теплого пола вне зависимости от выбранной формы змеевика.

Медь имеет некоторые недостатки. Самый заметный — большие расходы на устройство пола.

Качество воды также влияет на прочность материала. Слишком жёсткая или кислая вода запускает неблагоприятные электрохимические процессы, которые значительно сокращают срок его службы.

Установка требует специализированного оборудования — машины или трубогиба, что делает монтаж сложным и дорогим.

Сочетание нержавеющей стали и гофры

В последнее время для теплых полов используют нержавеющие гофротрубы из стали. Сочетание гибкости гофры и прочности металла позволило создать крепкий, но при этом легко гнущийся канал для циркуляции теплоносителя.

Конструкция металлического трубопровода-шланга обуславливает ряд преимуществ для теплового контура.

• Возможность регулировать радиус изгиба позволяет создавать различные конфигурации змейки.
• Поддержание пропускаемости в точке изгиба.
• стойкость нержавейки к коррозии;
• высокая теплопроводность;
• Система отличается небольшим весом и тихим функционированием.
• диапазон температур – от -50 °C до +110 °C;
• давление на разрыв при +20 °C – 210 бар.

В основе своей нержавеющая гофра имеет все необходимые характеристики и стоит дешевле медных аналогов.

Оптимальный диаметр трубной арматуры

При определении сечения контура следует принимать во внимание длину отопительной ветки и теплоотдачу материала. Часто применяются трубы с диаметром 16, 20, 25 мм.

Нюансы определения оптимального типоразмера:

• При уменьшении диаметра увеличивается гидросопротивление, а теплообмен ослабевает.
• Увеличение диаметра трубопроводов требует усиления стяжки, что повышает уровень пола и увеличивает нагрузку на перекрытия.

Если длина и диаметр нагревательного контура не соответствуют требованиям, гидродинамическое сопротивление может превысить возможности насосного оборудования.

Нужно учитывать теплопроводность материалов при укладке змеевика. Для змеевиков из меди или металлопластика можно использовать трубопрокат малого диаметра: 14, 16 мм. При монтаже полимерных изделий – 20, 25 мм.

Читайте также нашу статью о вариантах труб для теплого пола. далее.

Как рассчитать необходимое количество труб?

Выбрав подходящий тип труб, прежде чем покупать их, необходимо определить количество материала для монтажа эффективной системы теплого пола.

Чертёж укладки на миллиметровой бумаге позволит произвести точные подсчёты. На него переносится план комнаты в масштабе с отображением имеющейся бытовой техники и крупногабаритной мебели. Отопительный контур прочерчивается на участке свободного пространства.

Различают две основных схемы прокладки:

1. СпиральТруба монтируется витками с разницей в два шага, направляясь к центру комнаты и повторяя границы периметра. При достижении центра трубы возвращаются к коллектору.
2. ЗмейкаТрубопровод протягивается по периметру и параллельно стене. В месте пересечения его участков находится начальная точка. В такой схеме участок близкий к втулке может нагреваться сильнее, чем отдаленный от него.
3. Сдвоенная спираль Данный метод обычно используют для помещений с нестандартной планировкой, где важно регулировать температуру на отдельных зонах.

Максимальная длина трубопровода в одном контуре – до 80 метров. При большей длине теплоноситель охлаждается, что уменьшает отопительный эффект.

Большое помещение лучше разделить на сектора. Между соседними линиями для равномерного нагрева граница не более 35 сантиметров — в местах больших теплопотерь интервал должен быть меньше. Необходимо также учитывать отступ от стен в 15-20 сантиметров.

После завершения чертежа можно начать расчеты. Процесс несложный: сначала измеряют общую длину линий контура, а затем полученную величину умножают на масштаб.
к результату рекомендуется добавить несколько дополнительных метров.

Какому бренду отдать предпочтение?

Чтобы избежать ошибки при выборе трубы для теплого водяного пола, помимо оценки физических свойств материалов, необходимо учитывать также имя производителя.

Многие компании предоставляют полный набор для установки водяного пола, включающий насосную группу, трубопроводную арматуру и дополнительные компоненты: источник питания, датчики температуры, терморегулятор и др.

При выборе стоит отдать предпочтение известным на строительном рынке маркам.

Сегодня покупатели предпочитают трубки от следующих производителей:

1. Rehau (Германия)Преимущественное направление – теплые системы из PEX-полиэтилена с шумоизоляцией и антикислородным барьером. Гарантия на изделия – 10 лет. При нормальных условиях эксплуатации (температура теплоносителя 60°C) срок службы – более полувека. Трубы оснащены бесшумной конструкцией, обладают высокой термостойкостью и теплоизоляцией. Прочные, эластичные трубы не лопаются при напряжении, выдерживают нагрузку до 100 градусов в аварийных ситуациях. Товары бренда Rehau, соединяющиеся надвижными гильзами, пользуются большой популярностью у покупателей – с их участием монтируют системы теплого пола самых разнообразных конфигураций.
2. Sanext (Италия). Трубы из многослойного PEX-полимера защищены от шума и проникновения газов. Гарантия составляет 10 лет. Фирма использует усиленный антикислородный барьер для труб напольного отопления и трехслойное покрытие, снижающее уровень шума. Минимальный диаметр изгиба изделий – 10 см. Фирма заявляет о рассчете товара на 50 лет бесперебойной службы.
3. Uponor (Финляндия). Предлагаем комплексные решения для обустройства напольного отопления. В ассортименте – полиэтиленовая и металлопластиковая арматура различных наполняемостей и размеров. Трубы этой марки не сужаются из-за коррозии и отложений, сохраняют устойчивость к химическим добавками в воде. Изделия не меняют свойств при контакте со строительными материалами: бетонным, известковым, гипсовым раствором. Специальные защитные слои предохраняют от механических повреждений и проникновения кислорода в систему.
4. Emmeti (Италия). Производитель тщательно следит за каждым шагом производства, применяя проверенный способ, соответствующий стандарту ISO. В продаже имеются трубы из ПEX-полиэтилена и металлопласта.
5. Valtec (Италия/Россия). Арматура для эксплуатации в особых условиях. Предприятие предлагает типовые наборы для помещений с заданными параметрами, а также комплексные решения. Готовые наборы удобны для самостоятельной установки. Трубы данной марки эффективно передают тепло, обладают легкостью и простотой монтажа, обеспечивают реализацию контуров различных размеров без излишеств. Изделия демонстрируют отличную работоспособность в агрессивной среде и устойчивость к разрушительному действию химических веществ.
6. Aquatherm (Германия)Фабрика в Германии производит полиэтиленовые трубы методом экструзии. Готовая продукция отличается прочностью и гибкостью, не подвержена старению, коррозии и окислению. Трубы функционируют под давлением до 10 Бар и обеспечивают хорошую звукоизоляцию. Комплектующие для отопительных систем торговой марки Aquatherm высоко оценены по техническим характеристикам и качеству. Даже при малой толщине изделия выдерживают максимальные показатели температуры и давления.

К числу лидеров по производству полимерных и композитных труб относятся: Henco Induetries (Бельгия), Oventrop (Германия), Kermi (Германия), Purmo (Финляндия), Termotech (Швеция), Neptun (Россия).

Изготовители медных заготовок включают… Hydrosta (Южная Корея) и KME (Германия), гофрированных нержавеющих труб – Kofulso (Южная Корея), Neptun (Россия).

Предлагаем прочитать статьи о выборе тёплого пола для разных напольных покрытий.

1. Теплый пол под ламинат.
2. Теплые полы под плитку.
3. Теплый пол под дерево.
4. Теплые полы под линолиум.

Выводы и полезное видео по теме

Видеообзор посвящён структурным особенностям, физическим и эксплуатационным свойствам разного вида трубной арматуры. В нём даётся оценка качества металлопластиковых изделий и PEX-полимеров.

Какие параметры важны при выборе труб для отопления?

Рекомендации при подборе инсталляции для теплого пола:

Видеоролик о том, как подобрать диаметр изделия:

Испытание на прочность различных типов трубопроводов.

При наличии достаточных средств оптимальный вариант – монтаж пола из медных труб. Впрочем, не всегда требуется переплачивать за излишнюю прочность металла.
Надежную, долговечную и эффективную систему отопления можно создать из металлопластиковой арматуры на основе термостойкого полиэтилена. Хорошим бюджетным вариантом станут PEX-трубы.

Эффективность работы водяного тёплого пола определяют материалы и комплектующие.

Наш материал поможет вам выбрать трубы для тёплого пола. Задайте оставшиеся вопросы в блоке ниже.