Пластиковые трубы для отопления: на что нужно обязательно обращать внимание при выборе и монтаже

Вопросы организации системы отопления что в частном доме, что в городской квартире всегда относились к категории наиболее сложных и масштабных. Здесь важно буквально все, и любая, казалось бы, мелочь, может сыграть свое значение. А одно из базовых требований, если не брать в расчет установки генерирования тепловой энергии – это высококачественные материалы и комплектующие для монтажа всей системы.

Еще лет 20 ? 25 назад у хозяев жилья особой альтернативы и не было – приходилось для водяных контуров использовать исключительно металлические трубы различного диаметра. Это налагало массу неудобств и технологических сложностей – от большого веса труб и проблем с организацией их транспортировки, до необходимости специального оборудования для их монтажа и, соответственно, умения им правильно пользоваться, наличия навыков работ с металлом. Иное дело сейчас – на смену металлическим изделиям пришли пластиковые трубы для отопления.

Это открыло весьма широкие горизонты для самостоятельной работы домашних умельцев. Нет, безусловно, чтобы система отопления получилась качественной, устойчивые навыки нужны обязательно, но научиться, монтировать любые пластиковые трубы намного легче, чем выполнять, к примеру, электродуговую сварку. Даже нарезка резьбы на стальной трубе и надежная «запаковка» ее – гораздо более трудоемкий процесс, нежели, к примеру, установка компрессионного фитинга или пайка полипропилена. Оборудование не так дорого, его несложно за «смешные» деньги взять в аренду, а при многих разновидностях труб – вообще достаточно набора гаечных ключей.

В статье будет рассмотрено несколько разновидностей полимерных труб – от их технических характеристик, достоинств и недостатков, до основных технологических приемов монтажа в системе отопления.

Какие требование должны быть соблюдены при выборе труб для отопления

Сортамент трубных изделий – чрезвычайно велик. Они различаются между собой базовым материалом изготовления, диаметрами и толщиной стенок, отсутствием или наличием какого-либо армирования, физическими характеристиками – гибкостью, степенью линейного расширения, возможностью придавать и сохранять заданную форму, стойкостью и к температурным и барическим нагрузкам, к ультрафиолетовому облучению и другими параметрами – вплоть до цветового оформления.

Однако, надо понимать, что отопление – это система весьма специфичная, в которой все элементы испытывают экстремальные или близкие к ним нагрузки. И любая труба, просто из соображений экономичности или простоты монтажа, сюда не подойдёт.

• Пластиковые трубы для отопления должны свободно выдерживать высокие температуры циркулирующего по ним теплоносителя. Хотя в современных системах верхний предел нагрева обычно не превышает 70 – 80 градусов, все же заложенный технологами «резерв» должен быть не менее 95 °С. При таком нагреве труда не должна деформироваться, терять своих прочностных качеств (пластик не должен «плыть» от повышенной температуры).
• Там, где высокие температуры – там всегда и повышенное давление. Значит, пластиковые трубы для отопления должны гарантировано возможные в системе барические нагрузки, в том числе и резкие скачки, гидроудары. Особенно это важно для домашней разводки центральных систем отопления, там, где хозяева никак не могут контролировать уровень подаваемого давления теплоносителя.
• Трубы должны иметь гладкую внутреннюю поверхность, на которой не будет скапливаться наслоений солей или накипи, и которая не станет создавать повышенное гидравлическое сопротивление для циркуляции теплоносителя.
• Пластиковые трубы для отопления должны иметь минимально возможный коэффициент линейного термического расширения. Иначе они просто будут или провисать при нагреве, или наоборот, в них могут возникнуть ненужные внутренние напряжения при понижении температуры.

• Одно из главных достоинств качественных полимеров – инертность, не подверженность к коррозии или химическому разложению. Это особо важно в том случае, если в качестве теплоносителя используется не обычная вода, а те или иные химические составы.
• Сам по себе полимер не окисляется, но может пропускать кислород воздуха в теплоноситель. А это с большой вероятностью со временем приведет к коррозийным процессам на металлических поверхностях котлов, регулирующей, запорной, монтажной арматуры. Современные технологии позволяют успешно бороться с этим явлением – трубы для отопления могут оснащаться специальными «кислородными барьерами».
• Трубы должны быть долговечными –отопление монтируется всегда на очень длительный срок, и эксплуатационные ресурсы трубы не должны никак быть ниже, чем у остальных элементов системы.
• Далеко не всем жильцам будет приятен постоянный звук бегущей под давлением воды. Стало быть, еще одно требование к трубам отопления – их «малошумность». Гладкая внутренняя поверхность канала должна обеспечивать ровное, без завихрений, движение жидкости, а материал стенок – не резонируя, эффективно глушить возможные звуки.

• Ну и, безусловно, так как значительная часть отопительной системы обычно находится на виду, трубы своим обликом не должны вносить «деструктивного влияния» в интерьер помещений. Иными словами, они должны быть если не красивы, то во всяком случае – очень аккуратны.

Современные технологии изготовления пластмасс и композитных материалов позволяют создавать изделия, практически полностью отвечающие всем указанным требованиям, в большей или меньшей степени. На сегодняшний день при обустройстве систем отопления широко используются различные пластиковые трубы, но самое большое распространение получили полипропиленовые и полиэтиленовые, в различных сочетаниях и исполнениях.

Цены на различные виды труб для отопления

Полипропиленовые трубы

Общие понятия о материале

Полипропилен (РР) в качестве сырья для трубной продукции используется уже достаточно давно. Но применять его в условиях высоких температур и повышенного давления позволило лишь создание современных модификаций этого материала.

Так, все полипропиленовые изделия отличает выраженная химическая инертность – их можно применять для перекачки даже весьма агрессивных соединений. Но вот по критериям прочности и термоустойчивости возможны довольно большие «разбросы»:

• Первоначальную широкую популярность этому материалу принес гомополипропилен (встречаются разные обозначения – например, «тип 1» или РР-Н). Трубы из РР-Н – высокопрочные, химически инертные, но вот больших температур они выдержать не смогут. Их типичное использование – холодное водоснабжение, дренажные системы, вентиляционные каналы, технологические производственные комплексы, не связанные с нагревом жидкостей.
• Полипропилен «2 типа», или блок-сополимер полипропилена (РР-2 или РР-В) – сохраняя все достоинства своего предшественника, имеет уже более значительные возможности по выдерживанию термической нагрузки. Тем не менее, экстремальных температур, в районе 80 – 90 °С он не перенесет даже непродолжительное время. Сфера применения труб РР-В, в принципе, такая же, как и у РР-Н. Возможно его применение в системах подачи горячей воды с ограниченным порогом нагрева, в системах «теплых полов», там, где температуры не должны переваливать за 45 – 50 °С.
• Значительно расширило сферу применения полипропилена разработка технологии создания так называемого «рандом-сополимера». В процессе синтеза этого материала в молекулярную цепочку пропилена вводятся фрагменты молекулы этилена, что резко меняет эксплуатационные качества изделий в лучшую сторону.

Статический полипропилен «третьего типа», РР-3, РР-Rили РРRС– это как раз тот материал, который отлично подходит для труб, подверженных и компрессионной, и термической нагрузке. Ничуть не ухудшая химической инертности и экологичности материала, подобная модернизация резко повышает эластичность, вязкость, стойкость к повышенным температурам.

Полипропилен РР-R стал одним из основных материалов для производства труб самого различного предназначения. Его используют как в чистом виде, таки и создавая многослойные конструкции.

Трубы могут различаться по цвету – быть белыми, сероватыми с разной степенью насыщенности, зелеными или в оттенках синего и т.п. Кстати, это вовсе не говорит об их каких-то особенностях, скорее, здесь играет роль желание некоторых ведущих производителей каким-то образом выделить свою продукцию.

Больше скажет продольная цветная полоса на трубе. Здесь все просто и наглядно – синяя полоса говорит о возможности применения исключительно в системе холодного водоснабжения, а красная – о повышенной термостойкости трубы. Кстати, полосы нанесены далеко не на все изделия – лучше обращать внимание на маркировку.

Дело в том, что PP-R трубы различаются по нескольким параметрам. Первое, конечно, на что обращается внимание – это внешний диаметр и толщина стенки трубы. Стандартные величины диаметров, которые используются при создании домашним систем отопления – 16, 20, 25, 32, 40, максимум — 50 мм. Как правило, более крупные трубы применения в системе отопления частного дома просто не нужны – там нет настолько значительных объёмов перекачки теплоносителя. Однако, сам по себе диаметр – параметр, говорящий не о многом, и его никак нельзя рассматривать в отрыве от показателя типа трубы, в наименовании которого обозначена величина номинального рабочего давления гидравлической системы. Всего таких типов определено четыре – от РN-10 до РN-25. Особенности и сферы применения – в прилагаемой таблице:

Тип полипропиленовой трубы	Номинальное рабочее давление		Сфера использования труб
	МПа	технических атмосфер (кгс/см ?)
PN 10	1.0	10.197	Холодное водоснабжение, как исключение - теплые полы с уровнем нагрева до 45 °С
PN 16	1.6	16.32	Холодное и горячее водоснабжение с температурой воды до 60°С
PN 20	2.0	20.394	Холодное и горячее водоснабжение, системы отопления с невысоким уровнем напора теплоносителя (автономные системы)
PN 25	2.5	25.49	Горячее водоснабжение и все виды систем отопления, в том числе - центральные (с температурой теплоносителя до 95 °С)

Сфера применения обозначена не на пустом месте – это результат исследований, в процессе которых изучались не только предельные возможности труб, но и длительность их безаварийной эксплуатации именно в таких экстремальных условиях.

Температура (°С)	Срок службы (лет)	Тип трубы
		РN 10	РN 16	PN 20	PN 25
		Допустимое превышение давления, кгс/см2
20	10	13.5	21.7	21.7	33.9
	25	13.2	21.1	26.4	33
	50	12.9	20.7	25.9	32.3
30	10	11.7	18.8	23.5	9.3
	25	11.3	18.1	22.7	28.3
	50	11.1	17.7	22.1	27.7
40	10	10.1	16.2	20.3	25.3
	25	9.7	15.6	19.5	24.3
	50	9.2	14.7	18.4	23
50	8.67	13.9	17.3	23.5	21.7
	25	8	12.8	16	20
	50	7.3	11.7	14.7	18.3
60	10	7.2	11.5	14.4	18
	25	6.1	9.8	12.3	15.3
	50	5.5	8.7	10.9	13.7
70	10	5.3	8.5	10.7	13.3
	25	4.5	7.3	9.1	11.9
	30	4.4	7	8.8	11
	50	4.3	6.8	8.5	10.7
80	5	4.3	6.9	8.7	10.8
	10	3.9	6.3	7.9	9.8
	25	3.7	5.9	7.5	9.2
95	1	3.9	6.7	7.6	8.5
	5	2.8	4.4	5.4	6.1

Как видно, из приведенных данных, к использованию в системах отопления пригодны только трубы типа РN-20 (с оговорками), но все же оптимальное решение — РN-25.

Достоинства и недостатки полипропиленовых труб

Использование полипропиленовых труб имеет целый ряд преимуществ:

• Легкость самого материала предопределяет отсутствие больших сложностей по перевозке, доставке труб к месту проведения работ – не нудны ни специализированная техника, ни грузоподъёмные механизмы.
• Полипропилен от носится к термопластичным полимерам, и легко поддается сварке. Монтаж РР-R труб, хотя и требует специального оборудования, но все же очень несложен. Любой желающий может научиться необходимым навыкам буквально «на ходу». А оборудование обычно можно за весьма умеренную цену арендовать на нужное время. Сам процесс сварки – очень быстрый, и монтаж всей системы не должен занять много времени.
• Материал совершенно безвреден – он никак не меняет химического состава циркулирующего по контуру теплоносителя.
• Имеющиеся в составе РР-R стабилизаторы позволяют пластику отлично переносить температурные и компрессионные скачки. Мало того, даже замерзание воды в трубе не закончится разрывом ее стенки – поможет необходимая эластичность полипропилена.
• Именно то, что нужно для системы отопления –низкая теплопроводность труб, особенно по сравнению с металлическими. Это означает, что минимизируются абсолютно не нужные потери при передаче тепловой энергии от котла до приборов теплообмена (радиаторов или конвекторов). Так, в зависимости от протяженности контуров, экономия может быть нешуточной – от 10 до 20%.
• Полипропилен отлично гасит все шумы или вибрации, создающиеся от тока теплоносителя по трубам.
• Материал можно смело отнести к категории самых экономичных – по стоимости самих труб и всех необходимых комплектующих, от фитингов до запорной арматуры. А ассортимент различных элементов для монтажа самых сложных конструкций – очень широк.
• При покупке качественного материала и грамотном проведении монтажных работ можно будет исчислять срок службы системы десятками лет.
• Сама по себе труба не требует никаких дополнительных мер по ее декорированию – ровный приятный цвет позволяет вписать открытые участки трубопроводов системы отопления практически в любой интерьер.

Есть ли у таких труб серьезные недостатки? К сожалению, да:

• Первый из них, и, наверное, даже наиболее важный, который нередко совершенно напрасно игнорируют – полипропилен не становится преградой от практически свободного проникновения молекул кислорода из воздуха в протекающий теплоноситель.

Возможно, это покажется абсолютно не значительным минусом в системах водопровода или канализации, но вот только для некоторых типов радиаторов или котлов подобное свойство становится очень серьезным недостатком – это вызывает активную коррозию металлических узлов (стальных, чугунных, алюминиевых). Помимо этого, некоторые системы весьма привередливы к химическому составу теплоносителя, а «лишний» кислород плюс продукты окисления могут его нарушить. Кроме того, проникновение кислорода – это толчок к развитию колоний аэробных бактерий, которые способны продуктами своей жизнедеятельности значительно заузить просвет труб, нарушив тем самым параметры нормальной циркуляции теплоносителя.

С этим недостатком производители борются путем установки специальных химико-органических или металлических противокислородных барьеров. В качестве примера — на рисунке воспроизведена схема одного их видов трубы. Это, кстати, поможет нам попутно разобраться с условным обозначением многослойных труб (показано красным эллипсом и стрелкой).

Узнайте, как пользоваться труборезом для полипропиленовых труб, а также ознакомьтесь с разновидностями и критериями выбора, из нашей новой статьи.

В данном случае роль кислородного барьера выполняет слой алюминиевой фольги, обычно свариваемый внахлест, чтобы не осталось незакрытых участков.

На внешней поверхности трубы – обозначение: PP-RCT/ AL / PPR. Это и есть послойная структура:

1 – внутренний слой модифицированный рандом-сополимер полипропилен с повышенными термостатическими качествами – PP-RCT.

2 – алюминиевая прослойка – AL.

3 – внешний слой их полипропилена PPR.

• Второй серьезный недостаток полипропиленовых труб – достаточно большое линейное термическое расширение. Понятно, что для систем отопления, где оперируют очень большими температурными амплитудами, это становится чрезвычайно важным.

Устранение этого недостатка достигается точно таким же способом – прокладкой дополнительного слоя.

Это может быть прослойка из стекловолокна (на схемах и в условных обозначениях она имеет аббревиатуру FG или FR). Однако этот решение – однобоко, так как помогает справиться с температурным расширением, но не позволяет бороться с кислородной диффузией. Для систем горячего водоснабжения – вполне приемлемый вариант, но для отопления – явно недостаточно.

А ничего придумывать особо и не надо – качественный алюминиевый слой дает возможность решить обе проблемы разом.

Чтобы добавить ясности в этот вопрос, приведем таблицу, в которой сведены данные по термическому расширению и кислородной диффузии для разных типов однослойных и многослойных труб.

(Необходимо сделать замечание, что в таблице приведены параметры и полиэтиленовых труб, об особенностях которых речь будет идти в соответствующем разделе публикации.)

Типы полимерных труб	Принятое обозначение	Коэффициент температурного расширения, 10 ?? / ° С	Показатели диффузии кислорода, мг/м ? x сутки
Однослойные трубы
Трубы из сшитого полиэтилена	PEX	2	650
Трубы из полипропилена	PPR	1.8	900
Многослойные композитные трубы
Трубы из сшитого полиэтилена с барьерным слоем	PEX-EVON-PE	2	0.32
Трубы полипропиленовые армированные стекловолокном	PPR-FG-PPR	0.35	900
Трубы полипропиленовые армированные алюминием	PPR-Al-PPR	0.26	0
Трубы из металлопластиковые из полиэтилена повышенной термостойкости	PERT-Al-PERT	0.25	0

Если кому-то язык табличных цифр покажется не совсем понятным, то он может посмотреть на диаграмму – там более наглядно указаны те же параметры.

Краткий итог по качествам полипропиленовых труб:

• С точки зрения простоты монтажа, долговечности использования в экстремальных условиях, по монолитности структуры преимущество имеют трубы со стекловолоконным армированием. Например, случаев, чтобы такая труба расслоилась, в истории попросту не отмечено. Практически все трубы класса PN-20 изготовлены именно по такой технологии. Использовать их в системе отопления вполне можно, если эффективность работы системы не подразумевает серьезной зависимости от уровня кислородной диффузии.
• Полностью избавиться от всех недостатков полипропилена поможет только труба PN-25, которая выпускается исключительно с алюминиевым армированием. Этот слой одновременно является и надежным кислородным барьером, и многократно снижает линейное расширение трубы. Прослойка алюминия достигает у них толщины от 0.4 до 0.7 мм, что позволяет еще и надежно, при такой необходимости, удерживать заданную трубе криволинейную конфигурацию.

Читайте инструкции и полезные рекомендации в нашей новой статье про пайку полипропиленовых труб.

Видео: какие полипропиленовые трубы для чего предназначены

Монтаж полипропиленовых труб

Технология монтажа будет дана обзорно, лишь для того, чтобы у читателя сформировалось устойчивое мнение о том, что это – вполне доступная для него технологическая операция, и бояться ее нечего.

К вопросам планирования монтажа и проведению расчетов тоже не обращаемся – эти проблемы рассмотрены в соответствующих публикациях нашего портала, посвящённых системам отопления. Здесь же – только «азы» проведения сварочных работ.

Для проведения монтажа необходимо будет приобрести или арендовать на какое-то время специальное оборудования. Очень часто все оно собрано в единый кейс, для максимального удобства. На фотографии можно увидеть комплектацию такого набора:

На «чемоданчике» стоит сам сварочный аппарат (паяльник), со шнуром питания, клавишами включения и индикации, регулятором температуры. Хорошо виден «мечевидный» литой корпус нагревательного элемента, с тремя в данном случае отверстиями, позволяющими размещать одновременно три рабочих нагревательных пары разного диаметра – муфту и дорн.  Эти пары хорошо видны внизу, сразу около кейса. Крепятся они с помощью винтового соединения – и сами винты, и ключ-шестигранник должны быть в комплекте.

Очень удачно, если в комплекте будут специальные ножницы для нарезки нужных участков труб.

Рулетка пригодится для проведения разметки, уровень – для правильного размещения труб по горизонтали или вертикали во время монтажа их ни «штатное» место.

Наконец, перчатки, которыми, кстати, многие напрасно не пользуются, так как получить ожог кожи рук при работе с паяльником – проще простого.

Если будут использоваться трубы PN-20 или PN-25 с алюминиевым армирующим слоем, то, скорее всего, потребуется еще один специальный инструмент – шейвер, позволяющий перед проведением пайки снять слой фольги на необходимую глубину провара. Инструмент может быть ручным или в виде насадки на дрель(шуруповерт).

Сам процесс монтажа ведется в следующем порядке (на примере одного шва):

На нагревательную плоскость сварочного аппарата (паяльника) с противоположных сторон плотно прикручиваются нагревательные пары – муфты и дорны тех диаметров, которые будут задействованы в монтажных работах. Например, имея три возможных позиции, можно подготовить пары на 32, 25 и 20 мм.

Паяльник останавливается на подставку и включается в электрическую сеть для нагрева. На терморегуляторе выставляется нужная температура нагрева. При работе с полипропиленовыми трубами оптимальной считается температура порядка 260 °С. Иногда на регуляторах температуры нанесены отметки, соответствующие диаметрам свариваемых труб.

Пока сварочный аппарат прогревается (на это уйдет 10 – 15 минут), нужно подготовить детали для соединения. Пара сопрягаемых элементов – это всегда участок трубы (пусть даже самый короткий) и какая-то профильная деталь – от простейших муфт до кранов, задвижек, переходников, тройников, отводов и т.п. Сопрягаемые участки деталей не должны иметь мест сильного загрязнения, замасливания – в противном случае следует провести очистку и обезжиривание, например, спиртовой салфеткой.

Труба должна быть обрезана строго перпендикулярно оси – это несложно сделать с помощью специальных ножниц. Никаких заусенцев оставаться не должно.

Так как мы рассматриваем трубы в контексте системы отопления, то это наверняка будет армированный вариант. Значит, возможны два варианта подготовительных работ.

Если труба типа PP-R / AL / PP-R(в той или иной конкретной вариации), то подлежащий сварке конец трубы подлежит обработке шейвером. Труба вставляется в режущую часть устройства. Проворачивание шейвера, вручную или с помощью дрели, позволит установленным ножам снять верхний слой PP-R и слой алюминиевой фольги, иначе провара со взаимной диффузией и сополимеризацией полипропилена не получится.

Правильно настроенный шейвер снимет нужный слой на необходимую глубину и длину отрезка трубы — здесь особый контроль и не требуется.

В случае применения трубы со стекловолоконным армированием шейвер не потребуется. Просто от торца трубы делается маркером поперечная отметка глубины провара. Конкретное значение – зависит от диаметра трубы.

(Есть еще один вариант – когда труба имеет алюминиевое армирование, но этот слой размещен глубоко, и не мешает проведению сварки. Типичный пример – труба DIZAYN OXY-PLUS, при работе с которой процесс зачистки становится ненужным. При покупке труб этот момент нужно сразу уточнять).

Ниже приведена таблица, в которой указаны основные параметры проведения сварочных работ с полипропиленовыми трубами.

? трубы (мм)	Глубина прогрева при проведении сварных работ (мм)	Время нагрева (с)	Время от соединения деталей до полной полимеризации сварного шва (мин)
20	14 ? 16	6	2
25	15 ? 17	7	2
32	16 ? 20	8	4
40	18 ? 22	12	4
50	20 ? 25	18	4
63	24 ? 30	24	6
75	26 ? 32	30	6
90	29 ? 35	40	8

Паяльник уже прогрелся – об этом должна сигнализировать индикаторная лампочка, которая, как вы утюге, выключается при достижении нужной температуры. С двух сторон на нагревательную пару надеваются сопрягаемые детали – отрезок трубы засовывается до отметки или до конца обработанного шейвером участка в муфту, а фигурная деталь – одевается свои отверстием на дорн до упора. Нужно постараться провести эту операцию, по возможности, практически одновременно, чтобы обеспечился равномерный нужный нагрев.

Затем, отсчитывается время прогрева – оно указано в таблице. Сразу же по его истечении обе детали одновременно снимаются с нагревательных элементов.

Далее, безо всякой паузы, детали совмещаются – прогретый участок трубы с необходимым усилием вставляется в отверстие фигурного элемента. Глубина – до сделанной ранее отметки или же, что, в принципе, то же самое – на полную глубину прогретого участка. При совмещении нужно следить, чтобы оно проходило соосно, без перекосов. Вращать детали вокруг оси при их совмещении не допускается – для точной подгонки лучше заранее, до начала прогрева, обозначить соответствующими рисками необходимую позицию их взаимного расположения.

Соединенные детали удерживаются с небольшим усилием в этом положении порядка 20 секунд. Затем узел должен полностью полимеризоваться – необходимое для этого время также указано в таблице.

Если по каким-то причинам сварной шов получился неудачным, то единственный способ исправить положение – сразу вырезать бракованный или даже сомнительный участок, чтобы вварить новый, с учетом допущенной ошибки. На этапе монтажа исполнить такую операцию совсем не сложно, а вот когда система будет запущена – могут появиться серьезные трудности в проведении ремонта.

Итак, сварка полипропиленовой трубы – процесс не настолько сложный, чтобы нельзя ему было научиться в самый короткий срок. Это – еще один большой плюс данной разновидности труб.

Видео: урок по сварке (пайке) полипропиленовых труб

Полиэтиленовые трубы

Вторая обширная группа полимерных труб для отопления (весьма часто конструктивно пересекающаяся с первой, полипропиленовой) – это изделия на основе, казалось бы, такого привычного полиэтилена.

Сразу оговоримся – речь, безусловно, пойдет не о тех разновидностях полиэтилена, которые служат для изготовления самых разнообразных бытовых изделий – при всех достоинствах этого пластика он все же недостаточно стабилен, особенно в высокотемпературных условиях. Не будут рассматриваться и обычные полиэтиленовые трубы-«технички», так как в отоплении им тоже места не найдется. Речь пойдет о модифицированных видах полиэтилена.

Сшитый полиэтилен

Если рассмотреть молекулярную модель обычного полиэтилена, то нельзя не заметить выраженную линейную структуру «цепочек», которые практически не связаны межатомными связями между собой. А вот если постараться такие связи создать искусственно, или, как говорится, «сшить» линейные молекулы перемычками, создать, не плоскую, а пространственную их структуру.

Эта задача учеными химиками была решена. Полиэтилен при этом нисколько не утратил в своих положительных качествах, и одновременно приобрел целый «букет» замечательных эксплуатационных характеристик. Так, материал получился пластичным, эластичным, повысились его прочностные качества на разрыв. Кроме этого, полиэтилен «обрел память» — уникальное свойство стремиться вернуться в когда-то заданную форму после деформации от тех или иных видов нагрузок. Согласитесь, что именно для трубной продукции это качество – вообще незаменимо.

Чем выше степень сшивки (чем больше количество межмолекулярных связей) – тем качественнее получается материал. Сшитый полиэтилен имеет общую маркировку РЕХ, а получают его различными технологическими приемами.

• Один из самых высоких степеней сшивки дает обработка исходного полиэтиленового сырья пероксидом (количество поперечных связей доходит до 85%). Такой материал имеет маркировку РЕХ-а, является, наверное, наиболее качественным в своей линейке, но и самым дорогим из-за сложностей технологического производственного процесса.

Трубы, изготовленные на основе РЕХ-а, разумеется, соответствующего класса, вполне подходят для использования в отопительных системах.

• Более простой и дешевый вариант сшивки – воздействие в ходе получения нужного полимера водяными парами. В итоге получается полиэтилен PEX-b. К сожалению, эта технология не привела к качественному улучшению получаемого продукта – процент сшивки пониже, не более 65%, но даже не это главное. Сам синтез практически не поддается тонкому регулированию, и гарантировать единые заявленные характеристики материала практически невозможно. Мало того, даже уже в установленных в систему трубах PEX-b невозможно полностью остановить процесс дальнейшей сшивки – он продолжается постоянно, хотя, конечно, очень малыми темпами. Тем не менее, труба со временем меняет свои физические свойства, становится более жесткой, дает определенную усадку. Как результат —  соединения на фитингах иногда дают течь и требуют подтяжки, а многослойные трубы с использованием PEX-b – не отличаются стабильностью структуры (могут расслаиваться). Характерно, что европейские стандарты не разрешают применять трубы на основе PEX-b в системах с высокими температурами и давлением жидкости, в том числе ив отопительных.

Использовать PEX-b в отоплении можно только, наверное, в однослойном варианте, в системе «теплых полов», где нагрев не превышает 45 градусов, а контур является цельным, без каких бы то ни было стыков, то есть начинается и заканчивается непосредственно на коллекторе – здесь будет возможность проводить ревизию фитинговых соединений и проводить их регулярную подтяжку по мере необходимости.

• Сшитый полиэтилен PEX-с получают путем обработки перерабатываемого сырья направленным потоком электронов. Метод достаточно недорогой, производительный, позволяющий получить материал приемлемого качества, правда, уступающих более совершенным аналогам. Трубы PEX-с вполне могут применяться в водопроводных системах, но вот для отопления их ресурса, видимо, будет маловато.

Существуют и некоторые другие специфичные технологии сшивки, но особого распространения они не получили.

Полиэтилен повышенной термостойкости РЕ-RT

Производством сшитого полиэтилена РЕХ исследования по его модификации не ограничились. Буквально революционным новшеством стала технология, позволяющая управлять пространственным построением молекул полимеров, и дающая возможность сразу закладывать в создаваемый материал необходимые эксплуатационные качества.

Одним из продуктов такой технологии стал полиэтилен РЕ-RT (аббревиатура о длинного англоязычного названия, означающего полиэтилен с повышенной термостойкостью).

Особое строение молекулярной решетки с очень частыми разветвлёнными связями придают пластику целый ряд дополнительных полезных качеств. Трубы на основе РЕ-RT отлично подходят для систем отопления – как будто созданы для них:

• Долговечность труб – порядка 40 – 50 лет.
• Материал, в отличие от РЕХ, имеет выраженные термопластичные свойства, то есть поддаётся сварке. А это резко улучшает эксплуатационные качества и безопасность систем отопления.
• Материал не боится даже длительных заморозок, и после оттаивания труб в полной мере сохраняет свои качества.
• Ремонтопригодность систем с трубами РЕ-RT – намного выше, чем с  любыми другими.

Скорее всего, со временем трубы РЕ-RT потеснят, а то и полностью заменят РЕХ. Если взять сравнение практически одинаковых по структурному строению многослойных труб, то выигрыш – явно в пользу РЕ-RT:

Эксплуатационный показатель трубы	PEX-AL-PEX	PERT-AL-PERT
Номинальная рабочая температура, ° С	95,0	95,0
Крастосрочно допустимая пиковая температура, ° С	110,0	124.7
Эластичность стенок трубы, МПа	1100	660
Способ соединения	Исключительно механические - резьбовые или копрессионные фитинги	Механические фитинги и термопластичные сварные фитинговые соединения

Виды труб на основе полиэтилена

Трубы без металлического армирования

Вкратце о них уже упоминалось. Это в случае и с РЕХ, и с РЕ-RT– неплохой вариант для прокладки контуров тёплого пола. Эластичность у таких труб высока, поэтому позволяет располагать петли контура достаточно близко. Трубы легки в укладке, а большая их длина в бухтах позволяет уложить контур любой допустимой протяженности безо всяких стыков.

И опять можно отметить явный выигрыш по эксплуатационным характеристикам полиэтилена РЕ-RT. В таблице ниже показаны основные параметры таких труб на примере двух самых ходовых диаметров – 16 и 20 мм.

Технические и эксплуатационные показатели	PERT 16 x 2 мм	PERT 20 x 2 мм
Объем трубы (литров/пог. м)	0.113	0.201
Масса (кг/пог. м)	0,07	0.127
Минимальный радиус изгиба – 5d (мм)	60	100
Температура (°С)	20	20
Рабочее давление (бар)	20	20
Срок службы (лет)	более 50	более 50
Температура (°С)	75	75
Рабочее давление (бар)	10	10
Срок службы (лет)	более 50	более 50
Температура (°С)	95	95
Рабочее давление (бар)	6	6
Срок службы (лет)	более 50	более 50
Предельное давление (бар)	6	4.5
при температуре (°С)	110	110
Предельное давление (бар)	11	10
при температуре (°С)	90	90
Коэффициент линейного удлинения max при t=95°С (1/ °С), труба PE-RT	1.8 E-4	8.2 E-5
Коэффициент теплопроводности (Вт/К м)	0.41
Шероховатость внутренней поверхности (мкм)	0,125 (Класс 10)
Расчетная прочность материала (Мпа)	6.3

Труба может быть полностью однородна по всей своей толщине. Однако, как мы помним, это не совсем хорошо для систем отопления с точки зрения свободной кислородной диффузии. Чтобы устранить этот недостаток, применяется специальная технология – размещение особого кислородного барьера ЕVON. Это название – тоже аббревиатура, говорящая о химическом составе прослойки: Ethylеne-vinyl alcоhol – специальный сополимер на основе этилен-винилового спирта.

Прослойка ЕVON с успехом применяется как в трубах из сшитого полиэтилена РЕХ, так и в случае РЕ-RT.

Металлопластиковые трубы на базе полиэтилена

То, что в обиходе принято называть «металлопластом» в подавляющем большинстве случаев является многослойной трубой, в которой применены те или иные виды сшитого или термостойкого полиэтилена с алюминиевой прослойкой между ними. Варианты здесь могут быть разные: РЕХ – AL – РЕХ, РЕ-RT– AL – РЕ-RT, РЕ-RT – AL – РЕХ, или даже с использованием наружного полипропиленового слоя — РЕ-RT – AL – PPR.

Как мы помним, алюминиевый слой, как и в случае с полипропиленом, резко улучшает механические характеристики трубы, снижает ее линейное расширение при нагреве, становится непреодолимым препятствием для кислородной диффузии.

С металлопластиковыми трубами, при их приобретении, нужна особая осмотрительность. Даже у самого качественного материала невозможно полностью гарантировать отсутствие расслоений между полимером и алюминием – все даже в существенном различии показательной теплопроводности и температурного расширения. В недорогих трубах невысокого качества (а таких, увы, на стихийных рынках чрезвычайно много) расслоение, наоборот, гарантируется с вероятностью, близкой к 100%. А это – прямой путь к серьезной аварии с весьма неприятными последствиями, тем более – в системе отопления, и самое страшное – если труба прорвется в контуре теплого пола под бетонной стяжкой.

Поэтому, никакой «грошовой экономии» — для системы отопления должны приобретаться исключительно качественные трубы известных производителей, оригинальность которых продавец обязан подтвердить соответствующим сертификатом.

Монтаж труб на основе полиэтилена

Монтаж труб на полиэтиленовой основе может проводиться несколькими способами, в зависимости от комплектования конкретного изделия теми или иными соединительными фитингами. Так, основными методами является соединение с помощью компрессионных фитингов, напрессовочных фитингов или специальных сварных фитингов.

Некоторые известные компании выпускают комплекты монтажных соединительных узлов, которые подходят исключительно к трубам собственного производства. У них могут быть специфические особенности монтажа, несколько отличающиеся от других. Тем не менее, базовые принципы все же остаются едиными.

1. В домашних условиях, без применения специального инструмента, удобнее всего проводить монтаж металлопластиковых труб на компрессионные резьбовые фитинги.

Процесс монтажа несложен:

• Труба обрезается с помощью специальных ножниц, строго перпендикулярно оси. Должен получиться ровный аккуратный край.
• Фитинг разбирается. На отрезанные участок трубы одевается обжимная гайка (резьбой в сторону стыка), а затем – разрезное латунное кольцо.
• Внутреннюю поверхность трубы в месте соединения с фитингом желательно немного отвальцевать наружу, расширить, например, с помощью ручного калибратора.

• Затем обработанный конец трубы полностью, до упора, одевается на штуцер фитинга. Обратите внимание, резиновая прокладка должна при этом остаться в своей канавке.

• Разрезное кольцо продвигается на свое место – вплотную к фитингу, а затем накручивается обжимная гайка. Потребуются только гаечные ключи. Перетягивать гайку слишком сильно не следует. Потом, после того как в систему будет при опрессовке подано проверочное давление, можно, при необходимости, провести подтяжку.

Таким же образом производится монтаж всех остальных соединений.

Видео: монтаж металлопластиковых труб на резьбовые компрессионные фитинги

2. Установка запрессовочных фитингов – несколько сложнее, и к тому же она уже потребует специализированного инструмента.

Такая технология может применяться как с металлопластиковыми, так и с чисто полимерными трубами. Здесь применяется то самое замечательное свойство сшитого полиэтилена, в соответствии с которым он стремится возвратиться в ранее приданную ему форму (молекулярная «память» материала).

Фитинги могут применяться различные – латунные, стальные или даже полимерные – из высокопрочной пластмассы.

Порядок работы примерно такой:

• Гильза фитинга предварительно одевается на соединяемую трубу.
• А обработанный обрезанные торец трубы вводится специальный расширитель. С его помощью тело трубы расширяется так, чтобы она могла достаточно свободно одеться на патрубок фитинга. Практически сразу же включается «память» полиэтилена, и он начинает возвращаться в исходное положение. Этот процесс всегда активизируется при повышении температуры.
• После того как труба надета на штуцер, на фитинг запрессовывается гильза. Здесь требуется большое и направленное усилие, поэтому не обойтись без специального инструмента – напрессовщика. Ручного или с каким-либо приводом.
• После того как гильза стала на место, процесс сборки узла закончен.

Подробнее этот процесс очень хорошо показан в видеоролике.

Видео: монтаж полиэтиленовых труб с напрессовочным фитингом

Варианты, кстати, могут быть несколько иными – например, на фитинге уже установлена неподвижная обжимная гильза. После установки трубы оба снаружи обжимается специальным инструментом.

Видео: несколько вариантов монтажа металлопластиковых труб

И, наконец, можно упомянуть сварное соединение с использованием специального сварочного аппарата для PE-RT труб. Технология же получения сварных швов мало отличается от той, которая применяется для РР-R – просто используются иные параметры нагрева и полимеризации. Правда, подобному способу соединения поддаются далеко не все виды PE-RT труб – это необходимо уточнять сразу – при их покупке.

И в конце публикации уместно будет разместить наглядную итоговую диаграмму, которая поможет ответить на вопрос – каким трубам все же стоит отдать предпочтение в том или ином случае: