Сшитый полиэтилен для теплого пола: особенности применения и монтажа
Сшитый полиэтилен – это один из самых популярных материалов для устройства теплого пола. Он обладает отличными теплоизоляционными свойствами и не подвержен разрушению при контакте с влагой. Кроме того, он удобен в укладке и не требует дополнительных материалов для крепления.
Это полиэтиленовый материал с высокой плотностью, который сшивается на уровне связей молекул. Объемные молекулярные связи наделяют этот полимер высокой прочностью и термической стойкостью. У выполненных из него труб небольшое гидравлическое сопротивление, хорошая химическая и электрическая инертность. Отсутствует подверженность коррозии. Такие трубы не разрушатся, когда в них замерзнет вода. Имеют высокую упругость и температурную память.
Качества материала определяет его применение в водяных теплых полах и теплых стенах. А еще в обогреваемых открытых площадках, квартирных трубопроводах водяного снабжения, в отоплении. При монтаже трубных проводок РЕХ-EVOH применяются пресс-фитинги с серией VTm.200, VTc.712. Обжимные фитинги VT.4410, VTc.709.
Соблюдение рекомендуемых условий при их использовании обеспечит срок службы более 50 лет.
Особенности сшитого полиэтилена
Его разновидности маркировок РЕ-Х или XLPE, ПЭ-С. Это этиленовый полимер (РЕ – PolyEthylene), X обозначает Cross-linked – поперечные связи в молекулах, сшитие. Отсюда – поперечно сшитый полиэтилен. Когда материал вспенивается, то его поперечно связанные молекулярные структуры приобретают высокую плотность и прочность. Он слабо поглощает влагу и хорошо ударный шум. Химическая стойкость и низкая теплопроводность. Эти свойства создают для РЕХ долговечность до 50 лет.
Технология сшитого полиэтилена
Производство сшитого ПЭ – сложное и технологическое, но экологически безопасное. Сшивка молекул производится химически – введением веществ в полимер или физически облучением пучками электронов (радиационно). В обоих случаях исходные компоненты – полиэтилен с низкой плотностью LDPE, вспениватели, стабилизаторы и вспенивающие катализаторы.
Химический способ
В нем нагревается матрикс, за счет этого материал сшивается и одновременно вспенивается.
У сшитого химическим способом полиэтилена мелкопористая структура. Закрытые поры меньше 1 мм. Поверхность шероховатая.
Физический способ
Экструдированный лист облучается с помощью быстрых электронов. Их генерирует ускоритель с эмиттером и системой разгона до нужного энергетического уровня.
После облучения экструдированный лист вспенивается в специальных печах. Получается физически сшитый и эластичный пенополиэтилен. У него уже микропористая структура с закрытыми порами. Поверхность этого ППЕ гладкая.
Существуют такие виды обозначения по технологии и способу обработки:
Пероксидный нагрев – РЕХ-А. Нагретый с присутствием пероксидов материал имеет почти 90% скрепленных макромолекул. У этого вида лучшие характеристики по всем типам нагрузок. Когда разматывается бухта, трубка быстро выпрямляется с хорошим удержанием формы. Не переламывается на изгибах.
Силановая технология РЕХ-В. Материал обрабатывается влагой с имплантированным силаном и катализаторами. Силан скрепляет около 80% первичного полиэтилена. Прочность такая же, как у РЕХ-А. Но РЕХ-В менее эластичный, хуже восстанавливает первичные формы.
Электронная обработка РЕХ-С. Для облучения пучками электронов применяют промышленные ускорители. В таком материале сшитых поперечно молекул до 60%. Такие трубы не очень гибкие, могут переламываться. Заломы могут устраняться только соединительными муфтами.
Азотная обработка PEX-D. Выход молекул по этой технологии 70%. Это выше, чем у РЕХ-В. Но сложность технологии заставляет производителей от нее отказываться.
Физические и химические характеристики РЕХ и сравнение с ПП
Допустимая температура эксплуатации обоих полимеров составляет до 140 градусов. Но температура плавления у них разная:
Несшитый полиэтилен начинает плавление от 176 градусов.
РЕХ начинает плавиться от 190 градусов и выше.
Верхний предел температур отличается слабо. Нижний предел температур отличается сильно:
У сшитого пенополиэтилена РЕХ эксплуатационные характеристики, эластичность и прочность сохраняются при морозе до -50.
Несшитый ПП приобретает хрупкость уже при -15, а его самые недорогие модификации теряют свои нормальные качества уже с -5.
Важно помнить, что трубы из сшитого полиэтилена для теплого пола имеют высокую стойкость при временных и очень высоких (ударных) колебаниях температуры. А полипропилену ПП свойственна длительная стойкость. Значит, в отопительных системах с резкими скачками температур предпочтительно брать РЕХ. В горячих трубопроводах с постоянной температурой долго будут служить материалы ПП.
Химические показатели
По химическим показателям сшитый полиэтилен уверенно превосходит изделия из полипропилена:
При работе с органическими и неорганическими материалами или растворителями устойчивость полипропилена выше, чем у не полимеров. Но она значительно уступает по химической устойчивости материалам РЕХ.
Поведение ПП в агрессивных средах и под атмосферным воздействием значительно хуже, чем у РЕХ. У ПП происходит быстрое старение под солнечным ультрафиолетом, при контакте с атмосферой. Особенно это заметно при повышенных температурах.
Срок службы полимера ПП повышается добавлением стабилизаторов. Они увеличивают устойчивость к ультрафиолетовому излучению и к кислородному окислению. Материалы РЕХ защищают антидиффузионным покрытием.
Физические качества
РЕХ имеет плотность значительно больше, чем ПП. Поэтому у него такие свойства:
Высокая плотность не пропускает даже газы. Практикуется изготовление из РЕХ напорных магистральных газопроводов и технических трубопроводов.
Трубы РЕХ имеют высокую эластичность. Благодаря этому их можно сильно гнуть на резких поворотах. Поэтому из труб РЕХ получаются более качественные контуры в теплых полах.
Трубы из металлопластика
Эта конструкция труб содержит в себе два слоя РЕХ, между ними прокладывается алюминиевый слой. Такие трубы нашли применение в водяном снабжении и в кондиционировании.
У металлопластиковых трубопроводов следующие достоинства:
Высокая устойчивость при работе в агрессивных средах.
Не подвергаются коррозиям и не налипают.
Хорошая звуковая изоляция и пропускная способность.
Удобство монтажа и долговечность.
Сферы использования сшитых вспененных полиэтиленов
Широкий диапазон качественных характеристик обеспечивает им обширный выбор для применения:
Строительство и ремонт. Для снижения ударных шумов в механизмах, конструкциях плавающих полов и ступеней. В тепловой и звуковой изоляции, для гидроизоляции. Как подложка под паркетом и ламинатом, другими покрытиями пола.
В кабельной промышленности – это вся качественная изоляция для проводов, кабелей и их жил.
В автомобилестроении. Интерьерная обшивка, приборные панели, воздуховоды, дверные карты. Шумовая и тепловая изоляция. То же в авиационном и вертолетном строении.
В медицинской отрасли – пластыри и бандажи, ортопедические приспособления и обувь.
В обувной промышленности – стельки, мягкие вставки, запятники.
Для спорта, отдыха и туризма – ковры и маты, плавательные доски, спасательные средства. Ковры хаки для армейских спецподразделений.
Выбор труб на теплые полы
Монтажники и эксперты выделяют популярную и признанную марку Rehau. Ее качественные трубы проверены десятилетиями. Реальные характеристики соответствуют заявленным. Производятся несколько разновидностей труб бренда:
Rautitan stabil имеют диаметры 16-40 мм. У их стенок трехслойная структура. Внутренний слой сформирован сшитым полиэтиленом РЕХ-С. Его степень сшивки 60%. Следующий слой из алюминиевой фольги препятствует попаданию кислорода. Наружное оформление выполнено листовым полиэтиленом РЕ. Этот тип труб предназначен для рабочих температур до 90 °C. Рабочее давление не больше 10 бар.
Rautitan flex выпускаются с диаметрами от 16 до 63 мм. В них применен инновационный полиэтилен РЕХ-А. С пироксидными технологиями степень сшивки у этого материала доведена от 70 до 90%. Внешнее покрытие из этилвинилалкоголя обеспечивает полную воздушную непроницаемость. Эти трубы обладают высокой эластичностью. Благодаря этому можно создавать теплый пол со сложной конфигурацией.
Rautitan pink plus имеет характеристики, схожие с трубами flex. Для этих труб возможна эксплуатация при температурах до 95 градусов. Допустимое рабочее давление – не больше 9 бар.
Зная эти нюансы, становится проще выбрать лучший сшитый полиэтилен для теплого пола.
Применение сшитого полиэтилена в теплых полах
Важное свойство сшитого полиэтилена – его химическая устойчивость. Они спокойно переносят контакт с растворителями, антикоррозийными жидкостями и антифризами. Но нельзя допускать их контакт с органическими веществами – маслами, жирами, восками. От такого контакта трубы РЕХ набухают и теряют свои качества. Они плохо переносят виды галогенов и азотную кислоту.
Как соединить сшитый полиэтилен для теплого пола
До начала прокладки труб на теплом полу нужно выбрать оптимальные типы соединений. Удобными являются прессованные фитинги. Они имеют преимущество перед компрессионными (резьбовыми) фитингами, потому что могут применяться в скрытых прокладках. Их спокойно можно заливать в бетон для теплых полов. При таком применении увеличивается надежность полов. Сокращается набор арматуры и труб.
Выбор фитингов
У Rehau существуют соединения надвижными муфтами и фитингами. Это неразъемное соединение. В нем труба на штуцере обжимается с помощью натяжной латунной муфты.
На кольцевые выступы штуцера надевается расширенная труба до упора в борт штуцера. Ее предварительно расширяют с помощью специального эспандера или нагреванием с помощью строительного фена.
Последовательность соединения металлопластиковой трубы с обжимным пресс-фитингом
Отрезается край трубы. С торца нужно снять внутреннюю фаску. Обрабатывается калибром. Калибр нужно вставить в трубу и выправить овальность, которая появилась после обрезки.
Надевается на трубу обжимная муфта. Откалиброванная труба надевается на штуцер, имеющий резиновые уплотнительные кольца. Чтобы не было электрической коррозии, нужно поставить диэлектрическую прокладку. Она ставится там, где торец трубы контактирует с соединительными деталями.
Муфта обжимается, используя ручные или электрические пресс-клещи. На муфте появляются наглядно проявленные кольца. Клещи имеют вкладыши в наборе по размерам для разных диаметров труб. Через места таких соединений допускается движение жидкостей с давлением до 10 бар.
Соединение труб пресс-фитингами имеет преимущества. Оно более надежное. Но для этого нужен специальный инструмент. Для тех, кто выполняет такой монтаж собственными силами один раз, весь набор может оказаться затратным. Но его можно приобретать в аренду у магазинов сантехники.
Укладка теплого пола на РЕХ трубах
Для укладки нужно составить четкую схему. Популярная схема – двойной змейкой или спиралью.
Следует придерживаться определенных правил:
Оптимальной длиной водяных контуров есть предел до 60 м. Большая длина уже неэффективная.
Определен и шаг укладки. Оптимальный интервал шага – от 10 до 35 см.
В сложных формах помещений допускаются разные дистанции между контурами.
Уменьшить шаг можно вдоль наружных стен и перед входной дверью.
Необходима укладка демпферной ленты вдоль периметра стен. Для этого нужно отступать 20 см.
Преимущества РЕХ по сшивной технологии
Вспененный полиэтилен с поперечно сшитыми молекулами имеет выгодные характеристики по сравнению с несшитыми полиэтиленами:
Высокую термическую стойкость. Его диапазон рабочих температур шире до 30 градусов.
Физические и механические значения выше на 15% для таких показателей: разрушение при растяжении, прочность на сжатие, остаточная деформация при сжатии, жесткость в динамике.
Высокая прочность под кратковременными точечными нагрузками до 20 кг/см. Несшитый полиэтилен под ударными нагрузками деформируется и рвется.
Высокая стабильность формы вместе с геометрическими размерами.
Устойчивость к ультрафиолетовому излучению и атмосферным воздействиям.