Перш ніж переходити до безпосереднього розгляду існуючих модифікацій трубопроводів для контурів опалення підлоги, варто попередньо ознайомитися з вимогами, що пред'являються до таких виробів. Справа в тому, що контури теплої підлоги, що гріють, експлуатуються в досить жорстких умовах. На їх комунікації зсередини тисне теплоносій, що циркулює по них, а зовні вони піддаються ще більшим навантаженням, створюваним вагою стяжки, декоративного покриття підлоги, меблями та іншими предметами інтер'єру. Більше того – заливання бетонним розчином не дозволяє контролювати стан опалювальних контурів чи ремонтувати їх локально. Очевидно, що з такими робочими умовами можуть упоратися далеко не всі матеріали.
Відповідно, для використання у складі систем опалення підлоги, вони повинні відповідати таким вимогам:
- Підвищена міцність – контур теплої підлоги повинен зберігати цілісність не тільки під впливом перепадів тиску в мережі, а й раптових гідроударів. Оскільки задіяні для його конструювання комунікації зазнають подвійного навантаження, що складається з тиску стяжки та тиску теплоносія, вони повинні бути розраховані на тиск не менше ніж 10 бар. І чим ця цифра більша – тим краще;
- Гарна теплопровідність та мінімальне розширення – очевидно, що збільшення обсягів матеріалів при нагріванні може призвести до розтріскування стяжки. Тому в даному випадку максимально допустиме теплове розширення труб становить до 0,52 мм/мК. Що стосується коефіцієнта теплопровідності, то закономірно, що чим він більше - тим вище буде ефективність підлоги, що гріє;
- Стабільність використання – матеріал повинен нормально переносити постійний контакт із рідким теплоносієм без появи відкладень на внутрішніх стінках магістралей та корозійних процесів. Тобто він повинен легко переносити високі температури (90 °С і вище) та їх перепади, мати гладке внутрішні покриття та внутрішній «протигазовий бар'єр» для захисту від проникнення кисню;
- Хімічна інертність – ця характеристика важлива, оскільки якість теплоносія далеко не завжди стабільна і може змінюватися з часом. А тому для контурів опалення підлоги необхідно використовувати труби, для яких не небезпечні суспензії і домішки, а також які мінімально взаємодіють з різними хімічними реагентами, які можуть утримуватися в нагрітій рідині;
- Гнучкість та еластичність – при покупці труб для теплої підлоги бажано віддавати перевагу виробам, які добре гнуться навіть вручну. Такі комунікації не тільки будуть легко набувати потрібних форм з вигинами різних радіусів, але й не стануть при цьому розтріскуватися і ламатися. Крім того, бажано, щоб труба могла як зберігати міцність по всій довжині, так і утримувати задану форму;
- Оптимальна довжина – вкрай бажано, щоб контури опалення підлоги були цілісними, тобто, формувалися без фітингових з'єднань і зварних швів. Адже кожен із таких вузлів є потенційно небезпечним у плані появи протікання. Це означає, що труба, що використовується при монтажі, повинна бути досить довгою для створення цільного кільця і гладкою всередині - щоб уникнути втрат напору;
- Невелика вага – усі конструкція теплої підлоги, навіть без урахування трубопроводів, є дуже важкими, і чинять значний тиск на перекриття будівлі. Тому, щоб не збільшувати загальну масу такої інженерної системи, і не навантажувати ще більше перекриття, при створенні подібних тепломереж вже не використовують важкий металопрокат. Саме його місце зайняли вироби із полімерів.
Як показала практика, перерахованим вище характеристикам добре відповідають лише 5 видів матеріалів, які й становлять єдину класифікацію труб для теплої підлоги, що включає такі вироби:
I. Поліетиленові труби для теплої підлоги – в даний момент є найбільш затребуваними серед інших аналогів, завдяки відмінним фізико-хімічним характеристикам, а також співвідношення вартості та якості.
При цьому для облаштування водяних контурів теплої підлоги застосовують два типи подібних полімерних комунікацій, відмінності яких такі:
1. Трубопроводи зі зшитого поліетилену PEX або СПЕ – виготовляються з удосконаленого полімеру, що володіє високою щільністю, спресованого під високим тиском. Даному матеріалу не страшні перепади температури та зовнішні механічні впливи, також він не ушкоджується з часом. При цьому, якість PEX-труб для теплої підлоги визначається щільністю зшивки, яка повинна бути в межах 65-80%. Чим вище це значення, тим більше ціна виробу. При цьому, дешевизна, а значить, мала ступінь зшивки негативно позначається на їх характеристиках, так як без достатніх поперечних зв'язків труби для теплої підлоги з поліетилену зшитого вразливими для плавлення. Залежно від технології зшивки розрізняють 4 групи таких матеріалів, що діляться методом з'єднання молекул:
- Поліетилен PEX-a – зшивається пероксидним методом. Утворення зв'язків у структурі розплавленого полімеру відбувається за високої температури з допомогою органічних пероксидів. Залежно від кількості, ступінь рівномірної зшивки досягає 70 - 80 %, що робить дані вироби жорсткими і дуже міцними. Завдяки цьому труби PEX-a є найнадійнішими, але й найдорожчими серед інших;
- Поліетилен PEX-b – зшивається силановим способом. Утворення зв'язків у структурі полімеру відбувається з використанням органосиланідів. Вони дозволяють забезпечити ступінь зшивання до 65%. При цьому для побутового використання підходять тільки органосиланідні труби PEX-b з гігієнічними сертифікатами. Вироби на основі кремневоднів заборонені до застосування у системах водопостачання та опалення;
- Поліетилен PEX-c – зшивається радіаційним методом. Утворення зв'язків у структурі полімеру відбувається завдяки прогонуванню його маси через прискорювач електронів під впливом гамма-випромінювання. Ступінь зшивки досягає 60%. Але, недобросовісні виробники для здешевлення виробляють радіоактивний випромінювання кобальтом, що робить деякі труби PEX-c небезпечними;
- Поліетилен PEX-d - зшивається азотним методом. Утворення зв'язків у структурі полімеру відбувається завдяки використанню радикалів азоту. Цей хімічний метод дозволяє досягти досить високої густини зв'язків у 70%. Однак, він рідко використовується через те, що дана технологія вимагає певних умов проходження реакції і робить вироблені таким чином вироби дорогими.
2. Трубопроводи з термостійкого або лінійного поліетилену PE-RT або LPE – виготовляються з полімеру, який був спеціально створений як альтернатива зшитим аналогам. Справа в тому, що останні, хоч і якісні, але дуже трудомісткі у виробництві і мають деякі обмеження у використанні, що виражаються у неможливості зварювання та вторинної переробки. Тому PE-RT-труби для теплої підлоги стали справжнім технічним проривом. У разі численні міжмолекулярні зв'язку вже закладено у вихідну сировину, а застосування каталізаторів дозволяє контролювати розподіл бічних зв'язків. Але, треба розуміти, що зшитий поліетилен все одно випереджає даний аналог за ступенем міцності, термінами служби та стійкістю до агресивних робочих умов.
II. Металопластикові труби для теплої підлоги – також дуже популярні на ринку, завдяки хорошим технічним характеристикам і доступній вартості. Дані вироби є своєрідним «сендвічом», що складається з 5 шарів, кожен з яких виконує свою важливу функцію. Послідовність їхнього розташування така: пластик – клей – алюмінієва стрічка – клей – пластик. При цьому полімери роблять такі труби гнучкими, надають гладкість їх внутрішнім поверхням і зводять до мінімуму утворення конденсату. А алюмінієвий прошарок збільшує жорсткість трубопроводів, знижує їх теплове розширення та перешкоджає проникненню кисню. Що стосується двох клейових шарів, то вони відповідають за міцність даних труб із металопластику та визначають їх якість;
III. Поліпропіленові труби для теплої підлоги - хоча цей вид комунікацій теж іноді використовується в системах опалення підлоги через дешевизну, робити контури теплої підлоги з них не рекомендується. Причин тут кілька. По-перше, через значне лінійне розширення залиті розчином комунікації (навіть армовані) при високих температурах постійно піддаватися внутрішній напрузі, що може пошкодити як їх самих, так і покриття для підлоги. По-друге, жорсткість таких труб потребує збільшення кроків між витками контурів, що далеко не завжди допустимо. І, по-третє, поліпропілен має низьку теплопровідність, тому не може забезпечити ефективної передачі енергії від теплоносія до підлоги. А це робить неефективною і саму систему опалення підлоги на його основі;
IV. Мідні труби для теплої підлоги – відомі не тільки відмінною теплопровідністю, але й вражаючою довговічністю, що робить так званий мідний пайпінг, що ідеально підходить для систем підлогового опалення. Адже на поверхні міді не розмножуються бактерії, вона стійко витримує багато механічних впливів, а також не схильна до корозії навіть у вологому середовищі, створюваному рідким теплоносієм. Крім того, подібні контури добре працюють в умовах низьких, так і високих температур. Загалом, переваг у цього матеріалу дуже багато, але його повсюдне використання неможливе через дорожнечу. Втім, за дотримання вимог монтажу та правильної експлуатації такі контури без проблем прослужать не менше 50 років, що окупить первісні витрати на них;
V. Сталеві нержавіючі та гофровані труби для теплої підлоги – дані вироби стали використовуватися в процесі конструювання мереж опалення підлоги відносно недавно. Тим не менш, нержавіючі гофротруби зі сталі швидко почали завойовувати популярність на ринку завдяки поєднанню гнучкості гофри і жорсткості металу. Так виходить гнуткий і одночасно міцний канал для циркуляції теплоносія, здатний в нормальних експлуатаційних умовах прослужити не одне десятиліття. А все тому, що нержавіюча гофра для теплої підлоги, фактично, має майже всі ті ж відмінні якості, які властиві її мідним аналогам. І це при тому, що коштують подібні металеві вироби значно дешевше за мідні, хоча, звичайно, вони дорожчі за полімерні.