바닥 난방을 위해 물 회로를 설치할 때 장인은 일반적으로 금속 플라스틱 및 가교 폴리에틸렌의 두 가지 유형의 파이프 라인을 사용합니다. 폴리 프로필렌 (PP-R), 구리, 흑색 강, 주름진 스테인리스 강 등 재료의 실제 범위가 훨씬 넓기 때문에이 선택의 이유는 모든 주택 소유자에게 분명하지 않습니다. 우리의 임무는 이러한 옵션을 고려하고 마지막으로 따뜻한 바닥에 어떤 파이프가 성능과 가격면에서 더 좋은지 알아내는 것입니다.
파이프 재료의 평가 기준
따뜻한 바닥에 적합한 파이프를 선택하려면 재료의 작동 조건을 잘 이해해야합니다. 스크 리드 내부에있는 히팅 라인은 단일체로 열을 전달할뿐만 아니라 수압과 자체 팽창으로 인한 기계적 응력을 경험합니다.
따라서 재료에 대한 엄격한 요구 사항이 제시됩니다.
- 바닥 난방 (TP로 약칭)은 물이 최대 55도까지 가열되는 저온 가열 시스템이며 작동 모드는 약 40/30 ° С입니다. 냉각수에서 콘크리트 슬래브로 에너지를 신속하게 전달하려면 파이프 벽에 충분한 열 전도성이 있어야합니다.
- TP 루프의 길이는 종종 파이프 라인의 선택한 직경에 따라 100-120 미터에 이릅니다. 더 긴 길이 = 높은 유압 저항, 내면의 거칠기에 의해 악화됨 간단한 언어 : 파이프 벽이 더 매끄러 울수록 펌프가 긴 회로를 따라 물을 펌핑하고 필요한 유량을 제공하는 것이 더 쉽습니다.
- 가열은 바닥 난방 파이프를 연장시킵니다. 콘크리트 스크 리드 내부에서 성장할 곳이 없기 때문에 두 가지 조건 중 하나를 충족시켜야합니다. 소재의 열 팽창 계수가 작거나 쉘의 높은 탄성과 강도로 인해 파이프가 파손되지 않고 제한된 공간에 들어갈 수 있습니다.
- 비상 : 수집기의 혼합 장치에있는 제어 밸브의 고장으로 인해 가열 회로에는 70 ... 90 ° C로 가열 된 보일러 물이 채워집니다. 모 놀리 식 파이프의 재료는 그러한 온도 상승을 아무런 영향없이 견뎌야합니다.
- 다른 중요한 점은 내식성, 산소 침투 방지, 설치 용이성 및 모놀리스 내부의 조인트 부재입니다.
노트. 물 회로의 경우 목조 주택에 "건식"법을 적용하면 덜 엄격한 요구 사항이 적용됩니다. TP는 커플러없이 장착되며 열 확장을위한 공간이 충분합니다. 목록의 항목 3은 더 이상 관련이 없습니다.
파이프 라인, 피팅, 분배 빗 등 모든 TP 구성 요소의 비용이 최소한의 역할을 수행하지는 않습니다. 따라서 우리는 위의 기준과 가격에 사용 된 재료를 비교합니다.
폴리머 파이프의 특성
다음 유형의 플라스틱 파이프 라인은 아파트 및 개인 주택의 온수 시스템에서 냉각수를 운반하는 데 사용됩니다.
- PP-R 및 PP-RCT-알루미늄, 현무암 또는 유리 섬유로 강화 된 폴리 프로필렌 랜덤 공중 합체. PP-RCT 플라스틱의 변형은 증가 된 열 저항을 특징으로합니다.
- PE-X-가교 폴리에틸렌 등급 A, B 및 C.이 제품에는 산소 장벽 (비 침투성 폴리머의 얇은 층)이 있어야합니다. 예를 들어, Rehau 파이프는 복합 화합물 에틸렌 비닐 글리콜 (EVOH)을 사용합니다.
- PE-RT-산소 장벽이있는 열적으로 안정화 된 폴리에틸렌 제품.
- PE-X / Al / PEX 및 PE-X / Al / PE는 5 층 금속 플라스틱 파이프 라인입니다.
참고. GOST 32415-2013에 따르면, 가열 네트워크 설치에는 폴리 부틸 렌 PB, 폴리 염화 비닐 PVC-C, 폴리 프로필렌 블록 공중 합체 및 단일 중합체 (PP-B, PP-H)로 만든 제품도 적합합니다.이러한 재료는 최악의 기술 파라미터로 인해 개인 주택 건설에 널리 사용되지 않습니다.
가정 난방 조립 과정에서 파이프 폴리머를 연결하는 방법에 대해 간략하게 설명합니다.
- PP-R로부터의 배선은 납땜 (열다 합 용접)에 의해 폴리 프로필렌 피팅에 의해 연결되고;
- 가교 및 열 안정화 폴리에틸렌 (PE-RT)은 3 단계로 축 방향으로 장착됩니다.
- 금속 플라스틱은 압축 또는 프레스의 두 가지 방법으로 연결됩니다.
이제 우리는 각 유형의 파이프 라인에 대한 간단한 설명을 제공하고 요구 사항 목록을 살펴보고 거실 바닥의 물 난방에 제품이 어떻게 적합한 지 확인합니다.
폴리 프로필렌-라디에이터 가열 용 재료
PP-R을 사용하는 많은 장인들의 가격 매력과 헌신에도 불구하고, 우리는 폴리 프로필렌 파이프로 따뜻한 바닥을 만드는 것이 불가능하다는 것을 즉시 지적합니다. 실제로 승인을 확인하는 것은 가치가 없습니다. 재료의 기술적 특성을주의 깊게 연구하고 이러한 방식으로 돈을 저축하려는 주택 소유자의 리뷰를 읽으십시오.
파이프 라인은 어떻게 폴리 프로필렌으로 만들어 졌습니까 (그림 참조).
- 고속도로의 통로 섹션을 형성하는 PP-R의 내층;
- 열 신장을 억제하고 산소의 침투를 방지하는 알루미늄 보강 포일;
- 중합체로 알루미늄을 고정시키는 2 개의 접착제 층;
- 외부 보호 층 PP-R은 흰색 또는 회색입니다 (일부 제조업체는 녹색).
중요한 추가 사항. 이제 천공 된 호일 대신 폴리 프로필렌 제조업체가 파이프 내부에 현무암 또는 유리 섬유 층을 깔았습니다.
PP-R 파이프가 바닥 난방 분기의 요구 사항과 어떻게 일치하는지 봅시다 :
- 폴리머 제품 중 열전도율 0.24 W / (m • ° С)가 최악입니다. Ø20 mm에서 벽 두께가 3.4 mm 인 경우 (강화 PP-R 파이프 라인은 직경 16 mm로 생산되지 않음) 열 전달 저항 R = 0.0034 / 0.24 = 0.014 m² • ° C / W를 얻습니다. 활성 열 전달에 대한 저항이 너무 높습니다.
- 폴리 프로필렌에 대한 내벽의 매끄러움에 대해서는 의문의 여지가 없습니다. 거칠기가 0.01mm이면 유압 저항이 증가하지 않습니다.
- 알루미늄 층이있는 100 미터 PP-R 파이프는 50도까지 가열되면 길이 150mm, 유리 섬유 31cm를 추가 할 수 있으며 폴리 프로필렌의 탄성이 매우 낮아 모노리스 내부의 제품에 높은 하중이 가해집니다. 재료는 주로 조인트에서 갈라질 수 있습니다.
- 압력과 온도에 대한 내성은 의심의 여지가 없습니다. 냉각수가 70 ° C로 가열되면 PP-R 라인은 최대 13 Bar의 작동 헤드를 차분하게 견뎌냅니다. 온도를 95 ° C로 올리면 압력 임계 값이 9bar로 떨어집니다.
- 중합체는 임의의 화학적 영향에 대해 내성이며 실질적으로 냉각제 내로 산소를 통과시키지 않는다. 주요 문제는 폴리 프로필렌 섹션을 구부리는 것이 비현실적이기 때문에 스크 리드 아래로 떨어지는 많은 수의 조인트입니다.
노트. PP-R 제품의 기술 매개 변수는 회사의 공식 웹 사이트에 게시 된 Valtec 브랜드 설명서에 따라 채택됩니다. 우리는 공정한 비교를 위해이 제조업체의 다른 파이프 폴리머의 가격과 특성을 가져 왔습니다.
몇 가지 요점을 설명하십시오. 벽의 열 저항 값 R = 0.014 m² • ° C / W는 다른 플라스틱의 성능과 비교하지 않고 일반 사용자에게 아무 것도 알려주지 않습니다. 이러한 계산은 폴리에틸렌 및 금속 플라스틱 파이프에 대한 설명에서 아래에 제공됩니다.
폴리 프로필렌 시스템 가열의 문제점은 용접 조인트의 품질을 육안으로 확인할 수 없다는 것입니다. 때때로 고압 테스트 (크림 핑) 후 1 년 동안 관절이 작동합니다. 콘크리트 모놀리스 내부에서 누수가 발생하여 결함을 찾고 스크 리드를 끊고 수리하는 결과를 상상해보십시오.
별도의 문제는 설치가 오래 걸리므로 콘크리트에 많은 조인트가있을 것입니다.PP-R에서 주택 장인이 수집 한 난방 회로의 예가 위의 사진에 나와 있습니다. 파이프의 저렴한 가격조차도 Ø20-51 ... 83 루블. 선형 미터당 (0.8 ... 1.25 cu)-따뜻한 바닥에서 이러한 파이프를 사용하기위한 기초가 아닙니다.
가교 및 내열 폴리에틸렌의 매개 변수
플라스틱 PE-X로 만든 파이프는 3 및 5 층의 두 가지 종류로 생산됩니다. 차이점은 확산 방지 장벽의 위치에 있습니다. 첫 번째 경우 불 침투성 EVOH 폴리머는 파이프의 외부 쉘 역할을하고 두 번째는 벽 내부에 배치되어 폴리에틸렌의 양면에 접착됩니다. 외부 색상-갈색, 은색, 빨간색.
사용자는 바닥 난방에 어떤 폴리에틸렌 파이프를 사용하는 것이 더 좋은지 종종 묻습니다. PE-X 또는 PE-RT는 어떻게 다른가요? 우리는 대답합니다 :
- PE-X 플라스틱의 분자 격자는 3 가지 방식으로 가교되므로 3 가지 유형의 폴리에틸렌-A, B 및 C;
- PE-X / A의 파이프는 PE-X 유형 B 및 C와 다르지 않습니다.
- 내열성이 향상 된 재료 PE-RT는 저렴한 기술을 사용하여 일반 폴리에틸렌으로 만들어집니다. 복잡한 폴리머 분자는 가지를 사용하여 수정됩니다.
- PE-RT는 내구성, 강도 및 열 안정성 측면에서 PE-X보다 열등합니다.
- PEX는 PE-RT보다 훨씬 비쌉니다 (약 20-40 %).
- PERT 파이프 벽에는 확산 방지 장벽이 없으므로 냉각수는 최소 0.1g / m³ •의 속도로 산소로 포화됩니다. (야외에서);
- PE-RT 재료는 열가소성 소재이므로 파이프 라인을 특성 손실없이 반복적으로 용융 및 용접 할 수 있습니다.
참고. Valtec 16 x 2 mm 가교 폴리에틸렌 파이프의 비용은 51 루블입니다. 미터당 (약 0.8 cu). 내열성 플라스틱 PE-RT로 제작 된 동일한 직경의 제품은 33 루블 / 1mP (0.5 cu)입니다.
요구 사항 목록으로 넘어 갑시다.
- 온수 바닥“PEX”및“PERT”용 파이프의 열전도율은 0.38 W / (m • ° С)입니다. 두께는 2mm 인 벽의 열 저항을 계산합니다. R = 0.002 / 0.38 ≈ 0.005 m² • ° C / W-SPR보다 거의 3 배 더 낮습니다. 즉, 폴리에틸렌 회로는 스크 리드로 열을 훨씬 잘 전달합니다.
- 동등한 표면 거칠기-0.007 mm-파이프 부드러움의 탁월한 지표.
- 50 ° C에서 예열 한 PEX 파이프 라인의 100 미터 프리 섹션은 최대 100cm 연장되지만 탄성과 일부 장착 기술 덕분에 콘크리트 슬래브 내부의 팽창은 재료에 의해 조용히 보상됩니다.
- PE-X 재료의 최대 작동 온도는 90 ° C, PE-RT는 80 °, 단기 허용 가능 온도는 각각 95 및 90 ° C입니다. 냉각수의 작동 압력은 가열 정도에 따라 6 ... 10 Bar입니다. 매개 변수는 가열 회로의 요구 사항을 충족시킵니다.
폴리에틸렌 시스템의 약점은 산소 투과성입니다. PEX 배리어가 장착되어있어 하루에 0.1g / m³ 미만을 허용하며 PERT는 훨씬 더 많은 것을 허용합니다. 그러나 파이프는 시멘트-모래 모르타르로 모 놀리 식이므로 공기 접근이 크게 제한되고 산소 침투가 최소화됩니다.
폴리에틸렌은 분자 메모리라는 두 가지 특성을 가지고있어 파이프 라인이 베이의 원래 모양으로 구부러집니다. 이 기능은 난방 루프를 바닥 단열재에 고정시키는 것을 복잡하게합니다. 파이프가 자체 축을 중심으로 회전하지 않으면 끝이 위로 팽창합니다. 설명 된 현상을 다루는 방법은 전문가의 비디오를 참조하십시오.
분자 기억의 긍정적 인 효과는 휴식에서 회복하는 능력입니다. 손상 부위를 똑 바르게하고 건물 헤어 드라이어로 가열하면 충분합니다. 플라스틱은 탄성과 강도를 잃지 않고 이전 모양을 취합니다.
우리는 금속의 특성을 분석
실제로이 5 층 파이프는 PEX 재료와 유사하며 두께가 0.25 ... 0.4 mm (제품의 직경에 따라 다름) 인 견고한 알루미늄 프레임이 EVOH 산화 방지제 역할을합니다. 내부에는 가교 폴리에틸렌으로 만들어진 자체지지 튜브가 외부에 동일한 플라스틱의 껍질을 통과합니다.건축 층은 특수 접착제로 고정됩니다.
참고. 금속-폴리머 파이프의 표시는 구조-PEX-AL-PEX에 해당합니다. 흥미로운 점 : Rehau 브랜드는 일반 (가교되지 않은) 폴리에틸렌 외피를 갖춘 범용 RAUTITAN Stabi 파이프 라인을 제공합니다.
처음 지정된 기준에 따라 금속 플라스틱을 분석합니다.
- 5 층 구조의 열전도율은 0.45 W / (m • ° С)이며 직경이 16 및 20 mm 인 파이프의 벽 두께는 2 mm입니다. 따라서 열 전달 저항 R은 0.002 / 0.45 = 0.004 m² • ° С / W와 같습니다.
- 100 미터 섹션을 50 ° C로 가열하여 연장되는 길이는 13cm에 불과합니다.
- 10 Bar의 압력에서 작동 온도-최대 95도, 단기 비상-130 ° C 벽의 산소 투과도는 0에 가깝습니다.
- Valtec Ø16 x 2 파이프의 가격은 60 루블입니다. (0.9 cu), Ø20 x 2-97 루블. 선형 미터당 (1.45 cu).
참고 : 열 전도성, 작동 온도 및 금속-플라스틱 구조의 신장은 모든 폴리머 파이프 중에서 가장 좋습니다. 거칠기 값이 폴리에틸렌-0.007 mm와 동일하기 때문에 재료의 평활도는 언급되지 않았습니다.
금속 플라스틱의 중요한 차이점은 분자 기억이 없다는 것입니다. 굽힘시 강성 알루미늄 프레임은 필요한 모양을 취하여 폴리에틸렌 층의 탄성 강도를 극복합니다. 지정된 특성은 설치 중 큰 도움이되며, 가장 중요한 것은 파이프 Ø16 및 20mm에 대해 최소 굽힘 반경을 6cm 및 8cm로 유지하는 것입니다.
바닥 난방용 금속 파이프
시골집의 현대 열 공급 네트워크에는 강철, 스테인레스 및 구리 파이프가 사용됩니다. 바닥 용수 시스템 설치에는 두 가지 유형의 금속 파이프 라인이 사용됩니다.
- 외경 15, 18 및 22 mm, 벽 두께 1 mm (25m 베이에서 판매)의 어닐링 된 구리;
- 골판 스테인레스 어닐링 ½ 및 ¾ 인치 (Ø15 ... 20 mm), 베이 미터-10 ~ 50 m.
역사 참조. 소련 시대에는 건축법의 요구 사항에 따라 유치원에서 따뜻한 바닥이 배치되었습니다. 가열 회로는 흑색 강철로 만들어진 수성 가스 아연 도금 파이프로 용접되었습니다.
기준에 따라 금속 파이프의 매개 변수를 평가합시다.
- 구리 및 강철의 열전도 계수는 너무 커서 (각각 389 및 45 W / m • ° С) 계산이 의미가 없습니다.이 특성에 따라 금속은 플라스틱을 벨트에 꽂습니다.
- 신제품의 등가 거칠기는 0.01 mm입니다. 작동 중에 벽의 평활도가 떨어지고 유압 저항이 점차 증가합니다.
- 금속의 선형 팽창은 50 ° C의 온도 델타에서 열선의 100 미터 당 55 ... 85 mm의 폴리머와 비교할 때 중요하지 않습니다. 재료는 콘크리트 내부를 길게하고 스크 리드를 끊지 않을 정도로 유연합니다.
- 구리 Ø18 x 1.0mm는 최대 200 ° C의 온도에서 최대 67 Bar의 작동 압력을 조용하게 유지합니다. 주름진 스테인레스 스틸 매개 변수는 각각 15 Bar 및 150 도입니다. 명시된 지표는 큰 마진으로 TP에 대한 요구 사항을 다룹니다.
- 강철과 구리는 산소가 통과하지 못하지만 부식 속도가 느립니다. 약점-가정용 전기 배선을 교차하는 섹션.
유연한 스테인리스 파이프의 문제점은 유체 흐름에 상당한 유압 저항을 생성하는 주름진 주름 구조입니다. 1cm의 길이에서 밀리미터 높이보다 적어도 20 개의 피크가 있습니다. 두 번째 순간 : 여물통에서 작은 모래가 모이기 시작하여 냉각수와 함께 시스템을 따라 이동합니다.
재료 가격에 대한 정보. 구리 파이프 Ø18 x 1.0은 약 500 루블입니다. 미터 당 (7.5 cu), 스테인레스 스틸 Ø20 mm (내부-15 mm)는 155 루블 / 1 m (2.3 cu)입니다.
우수한 성능에도 불구하고 구리는 TP 설치에 거의 사용되지 않습니다. 원인 :
- 재료는 중합체보다 몇 배 더 비싸고;
- 파이프를 놓는 복잡성-따뜻한 바닥의 정확한 굽힘 및 루프 형성을 위해서는 경험이 필요합니다.
- 파이프 라인은 전문 납땜으로 만 고정 할 수있는 꼬임을 두려워합니다.
주름과 관련하여 : 유압 문제 외에도 불신의 문제가 있습니다. 사실이 재료는 비교적 최근에 시장에 나타 났으며 10-20 년 동안 바닥 시스템에서 운동하지 못했습니다. 즉, 스테인레스 스틸의 실제 내구성은 알려져 있지 않다.
TP에 가장 적합한 옵션 선택
각 유형의 파이프 라인 분석을주의 깊게 연구하면 예비 결론을 도출 할 수 있습니다 : 구리는 모든 운영 지표에서 승리하지만 가격면에서 폴리머는 크게 잃습니다. 스테인레스 스틸 주름은 폴리에틸렌의 대안이 될 수 없습니다. 유압에서 두 배나 비싸고 더 나쁩니다.
처음에 따뜻한 바닥에 사용할 파이프 :
- 우리의 평가 중 1 위는 PEX-AL-PEX이며, 수년간의 실습으로 입증 된 금속 제품입니다. 재료는 비교적 저렴하고 DIY 설치에 편리하고 내구성이 뛰어나며 열을 잘 전달하며 가열에서 약간 길어집니다.
- 가교 PE-X 폴리에틸렌-고품질 TP 윤곽을 만들 수있는 전문가를위한 파이프. "PEX"는 휴식 후 쉽게 복원되지만 열이 더 나 빠지고 온도가 상승하면 크게 팽창합니다.
- 내열 PE-RT 폴리에틸렌은 전문적인 설치를위한 예산 옵션입니다. 주요 단점은 산소 투과성과 과열시 서비스 수명이 크게 단축된다는 것입니다.
- 구리 파이프의 네 번째 장소는 대부분의 일반 주택 소유자에게는 제공되지 않는 높은 가격 때문입니다. 이 요소를 고려하지 않으면 구리가 바닥 난방에 이상적인 옵션이됩니다.
- 주름진 스테인레스 스틸은 호스와 호스 연결과 같은 짧은 부분에 적합합니다. 스크 리드 아래에 주름진 파이프를 놓는 것은 좋은 해결책이 아닙니다.
- 폴리 프로필렌은 전혀 사용되지 않습니다.
논평. 다른 배관 시스템을 비교할 때 바닥 회로는 연결없이 장착되므로 피팅 비용이 고려되지 않았습니다.
PE-X 및 PE-RT 파이프 라인의 올바른 설치 및 구성을위한 권장 사항. 가열 스레드의 신장을 줄이려면 한 회로의 파이프 수-100m, 이상적으로는 80m를 초과하지 마십시오. 용액을 채우기 전에 시스템에 물을 채우고 테스트 압력을 높이십시오 (작동 압력보다 1.5 배 높음). TP 설치 기술은 별도의 기사에 자세히 설명되어 있습니다.
난방 바닥재로 폴리에틸렌 또는 금속 플라스틱을 선택하는 데 찬성하여 몇 가지 주장을 추가합니다. 첫째, 중합체는 유럽 국가에서 오랫동안 성공적으로 사용되었습니다. 둘째, 염기성 물질의 화학적 조성이 지속적으로 개선되고 특성이 개선된다. 셋째, 폴리머 파이프는 내구성이 뛰어나며 표준 서비스 수명은 50 년입니다.
가열 파이프의 직경에 관하여
일반적으로 온수 바닥의 자체 배열로 주택 소유자는 16 또는 20mm의 파이프 직경을 선택할 수 있습니다. 우리는 접근 가능한 언어로 대답하려고 노력할 것입니다 :
- 대부분의 경우 가열 스레드에는 Ø16 mm 파이프 (내부 통로-DN10)가 놓여 있습니다.
- 직경 20mm (DN15)는 길이가 100 ... 120 미터 인 긴 윤곽에 사용해야합니다.
- 더 큰 파이프 라인의 사용은 높은 천장이있는 넓은 공간의 방에서 정당화되며 라디에이터의 도움없이 TP 시스템으로 만 가열됩니다.
올바른 직경을 선택하고 동시에 따뜻한 바닥의 파이프 소비를 찾는 가장 좋은 방법은 계산하는 것입니다. 자세한 지침으로 게시 된 계산 방법론에 익숙해 지시기 바랍니다.