Rury do wodnego ogrzewania podłogowego: porównawczy przegląd wszystkich opcji + porady dotyczące projektowania

Planując urządzenie systemu grzewczego, właściciele domów jednorodzinnych coraz częściej decydują się na montaż wodnego obiegu grzewczego. Opcja jest ekonomiczna i uniwersalna – może być używana do ogrzewania całego domu lub jako drugorzędne źródło ciepła.

Stosuje się go jako główne, rezerwowe lub dodatkowe źródło ogrzewania. Jest wygodny w eksploatacji, skuteczny, nie zajmuje użytecznej przestrzeni we wnętrzu.

Aby osiągnąć maksymalną niezawodność i wydajność, należy właściwie dobrać rury do wodnego ogrzewania podłogowego, porównując cechy każdej opcji.

W naszym materiale szczegółowo omówimy wymagania dotyczące aranżacji ogrzewania podłogowego, a także powiemy, jak dobrać rury i obliczyć ich wymaganą ilość.

Wymagania dotyczące obiegu wodnego

Podłogi grzewcze są rodzajem systemu grzewczego. Dlatego projektowanie, obliczenia i montaż odbywają się zgodnie z typowymi dokumentami normatywnymi. Nie ma jednego regulaminu dla podłóg wodnych – kierują się zasadami dotyczącymi konkretnego procesu technologicznego.

Obieg grzewczy jest eksploatowany w dość trudnych warunkach. Na rury od wewnątrz stale naciska krążący czynnik grzewczy, a z zewnątrz wężownica jest poddawana znacznym obciążeniom: wadze wylewki, podłogi, mebli i samych mieszkańców. Nie należy zapominać o wpływach termicznych.

Wodne ogrzewanie podłogowe cieszy się ogromnym popytem. Doskonale zastępuje alternatywne urządzenia elektryczne, które zużywają dużo energii elektrycznej i nakładają poważne dodatkowe obciążenie na instalację elektryczną

Do tak specyficznych warunków eksploatacji nie nadają się wszystkie materiały.

Większość systemów wodnych zakłada wylewanie zaprawy cementowej lub betonowej, co wyklucza możliwość przeglądu odgałęzienia grzewczego i przeprowadzenia napraw. Każdy wyciek jest powodem do całkowitego demontażu podłogi i jej wymiany.

Podstawowe wymagania są określone w dokumentach: SNiP 2.03.13-88 „Podłogi”, SP 41-109-2005/SP 41-102-98 dotyczących projektowania systemów grzewczych z wykorzystaniem rur polietylenowych i metalowo-polimerowych odpowiednio. W zależności od sytuacji dopuszczalne jest stosowanie się do zasad ustalonych przez producenta armatury rurowej.

Jakość ułożonych rur nie powinna budzić wątpliwości, ponieważ system jest instalowany z myślą o długotrwałej eksploatacji. Do użycia nadadzą się wyroby spełniające zbiór podstawowych wymagań.

Stabilność materiału

Materiał powinien bezproblemowo reagować na stały kontakt z płynnym nośnikiem ciepła – niedopuszczalny jest rozwój procesów korozyjnych oraz osadzanie się narostów na wewnętrznych ściankach magistrali.

Od tego niuansu zależy żywotność obiegu. Wysokiej jakości materiały łatwo znoszą wysokie temperatury i mają gładką wewnętrzną powłokę, która nie gromadzi osadów wapiennych.

Podłoga ogrzewana działa przy stosunkowo niskiej temperaturze cieczy (do 55 stopni). Mimo to w pełni i równomiernie ogrzewa powierzchnię, oszczędzając około 30% zasobów energetycznych.

Ponadto wymaganie to zakłada posiadanie następujących cech:

1. Odporność na regularne wahania temperatury. Optymalnie, jeśli materiał jest przystosowany do oddziaływania termicznego +90°C i wyżej.
2. Obojętność chemiczna. Jakości nośnika ciepła nie można przewidzieć na kilka lat do przodu, dlatego lepiej stosować rury, które nie boją się zanieczyszczeń, zawiesin i minimalnie reagują z różnymi reagentami.
3. Ochrona przed tlenem. Najbardziej trwała jest armatura rurowa z „barierą przeciwgazową”.

Warstwa oddzielająca zapobiega przedostawaniu się tlenu do wnętrza magistrali, spowalniając dyfuzyjne procesy niszczące w obiegu grzewczym.

Wysoka wytrzymałość

Obieg musi zachować integralność nawet w przypadku nieoczekiwanych uderzeń hydraulicznych i skoków w systemie.

Na rury działa wysokie ciśnienie: od wewnątrz naciska nośnik ciepła, od zewnątrz – wylewka. Na wypadek możliwych krytycznych wahań powinny być przystosowane do 10 barów.

„Przekładnia” podłogi ogrzewanej z uwzględnieniem wylewki betonowej wywiera znaczne obciążenie na konstrukcyjne stropy pomieszczenia. Aby nie pogarszać sytuacji, lepiej zrezygnować z ciężkich wyrobów walcowanych z metalu.

W ukrytych obiegach grzewczych zakazane jest stosowanie armatury rurowej wykonanej metodą spawania, niezależnie od rodzaju spoiny – podłużnej lub spiralnej.

Niski współczynnik rozszerzalności i dobra przewodność cieplna

Wraz ze wzrostem temperatury materiały mają tendencję do zwiększania objętości, co grozi uszkodzeniem wylewki i pokrycia dekoracyjnego. Dopuszczalna wartość rozszerzalności cieplnej rur – do 0,25 mm/mK.

Pożądana jest wysoka zdolność wymiany ciepła. Im wyższy współczynnik przewodności cieplnej, tym wyższa efektywność ogrzewania podłogowego.

Idealnie, pętla grzewcza powinna być jednolita – bez złączonych odcinków. Spawy na zakrętach i trójnikach to potencjalnie awaryjne strefy dla pęknięć i pojawienia się wycieków. A zatem rura powinna mieć odpowiednią długość do ułożenia nieprzerwanego wężownicy.

Na zdjęciu nieudany przykład stworzenia obwodu wodnego z rur polipropylenowych. Takie «wirtuozerskie» wykonanie jest niedopuszczalne przy urządzaniu ciepłej podłogi.

Magistrala grzewcza powinna być gładka od wewnątrz, aby nie powodować utraty ciśnienia. Oprócz zachowania oporu hydraulicznego, gładka powłoka zmniejsza efekt hałasu pochodzącego z transportu czynnika grzewczego.

Optymalna waga, długość i wskaźnik elastyczności

Oprócz wszystkiego, co wymieniono powyżej, nie należy tracić z oczu szeregu czynników, które pozwalają sprawdzić, czy urządzenie spełnia standardowe wymagania techniczne:

1. Optymalna waga. W instalacji ogrzewania podłogowego zabronione jest stosowanie ciężkich wyrobów stalowych. Przeciążają one stropy i są kategorycznie odradzane do stosowania w systemach zamkniętych przez przepisy budowlane.
2. Akceptowalna długość. Wszelkie połączenia w obwodzie wykonane za pomocą muf, spawów lub złączek są uznawane za potencjalne obszary wycieków i zatorów. Wymaganą długość rur określa się podczas specjalnych obliczeń. Zazwyczaj materiał jest produkowany w zwojach i sprzedawany na metry.
3. Giętkość i elastyczność. Konstrukcje, które dobrze się wyginają ręcznie, nie będą pękać i łamać się, pozwolą łatwo uzyskać odpowiedni kształt krzywoliniowy z zagięciami o odpowiednim promieniu.

Najbardziej rozpowszechnione średnice to 16, 18 i 20 mm. Wybierając rury do montażu ciepłej podłogi wodnej, należy wziąć pod uwagę jedną kwestię: mniejsza średnica zwiększy opór cieczy, a tym samym zmniejszy efektywność wymiany ciepła.

Zwiększając wskaźnik, trzeba będzie zwiększyć grubość wylewki. Taka manipulacja zwiększy obciążenie na strop i podniesie poziom podłogi, co nie jest akceptowalne dla każdego pomieszczenia.

Niezależnie od schematu ułożenia wężownicy, układanie obwodu wodnego zakłada obecność zagięć. Rura powinna być elastyczna, zachowywać wytrzymałość na całej długości magistrali i utrzymywać zadaną formę.

Średnica wyrobu wpływa na maksymalną długość obwodu.

Im większy metraż, tym wyraźniejsze staje się ryzyko przekroczenia możliwości pompy obiegowej i powstania zastoju cieczy. A o tym, jak prawidłowo obliczyć ilość rur dla ciepłej podłogi, przeczytaj w tym materiale.

Przy zakupie rury średnica dobierana jest z uwzględnieniem maksymalnej możliwej długości systemu w konkretnym przypadku. Przykładowe średnie wartości są następujące: 16 mm – 60-70 m; 20 mm – 80-90 m; 26 mm – 100-120 m

Różnorodność rur: ocena parametrów technicznych

Odnosząc się do wymienionych wymagań, przeprowadzimy analizę porównawczą najpopularniejszych wyrobów do urządzenia grzewczego obiegu wodnego.

Producenci wytwarzają rury z wielu różnych materiałów. Wśród nich znajdują się modele budżetowe i drogie. Wszystkie mają swoje zalety, wady i ograniczenia. Od wybranego materiału zależy, jak często będzie konieczne otwieranie podłogi w celu przeprowadzenia napraw.

Metaloplastik – praktyczność i niezawodność

Metaloplastikiem podłogę ogrzewaną instaluje się w co 2-3 przypadku. Tłumaczy się to jego przystępną ceną i dobrymi parametrami technicznymi. Materiał kompozytowy wykonuje się z cienkiej taśmy aluminiowej, spawanej ultradźwiękowo na styk lub na zakładkę.

Dzięki połączeniu dwóch materiałów udało się osiągnąć wysokie parametry techniczne. Rury kompozytowe posiadają złożoną pięciowarstwową strukturę, w której każdy element odpowiada za osobne zadanie.

Zewnętrzna powłoka – wytrzymały materiał polimerowy, chroniący obieg przed uszkodzeniem. Plastik obniża przewodność cieplną, tym samym zmniejszając intensywność wytrącania się kondensatu.

Umieszczona pośrodku powłoka aluminiowa zwiększa sztywność wyrobu, kompensuje rozszerzalność cieplną polimeru, zapobiega przenikaniu powietrza z otoczenia. Wewnętrzna warstwa polietylenowa zapewnia gładkość i ochronę przed korozją.

Warstwy polietylenu mocowane są od wewnątrz i na zewnątrz specjalnymi mieszankami klejowymi. Mieszanka klejowa odpowiada za niezawodne zamocowanie wszystkich warstw, tworząc jednolitą konstrukcję. To właśnie od jakości kleju w dużej mierze zależy trwałość wyrobu.

Aby upewnić się o prawidłowym wykonaniu rury, należy ją rozgrzać do 90°C i obejrzeć na przekroju. Rozwarstwienie krawędzi metaloplastikowego odcinka – oznaka niskiej jakości kleju.

Wyroby metaloplastikowe są w stanie wytrzymać do 110 stopni podczas nagrzewania, nie zmieniając pierwotnego wyglądu.

Dzięki promieniowi gięcia rur można częściej układać zwoje podczas montażu, osiągając tym samym większą wydajność cieplną systemu.

Maksymalny promień gięcia wyrobów z metaloplastiku wynosi zewnętrzną średnicę pomnożoną przez 8. Są one bardzo lekkie, szybko i łatwo wyginają się pod żądanym kątem, nadają się do każdego rodzaju montażu – podwójna spirala, ślimak, wąż.

Warstwa aluminiowa zapewnia dobrą przewodność cieplną, część polimerowa zwiększa odporność na uszkodzenia oraz zarastanie osadami z substancji zawartych w wodzie, a także na działanie agresywnego środowiska. Ścianki materiału są dobrze izolowane, dlatego dźwięk przepływu czynnika grzewczego nie przenika do pomieszczenia.

Rury kompozytowe doskonale nadają się do podłóg wodnych ogrzewanych, ponieważ spełniają szereg podstawowych wymagań.

Główne zalety:

• niewielki stopień rozszerzalności cieplnej;
• odporność korozyjna, obojętność chemiczna;
• tolerancja na wysokie temperatury;
• ochrona antytlenowa;
• dobra elastyczność, łatwość układania;
• wielowarstwowość – zapewnia bezgłośność transportu czynnika grzewczego.

Do wad należy zaliczyć szkodliwe skutki gwałtownych wahań temperatury na wewnętrzną powierzchnię rur. Jeśli chodzi o gięcie, należy zachować szczególną ostrożność. Przy wielokrotnym zaginaniu i niedopuszczalnym skręcaniu istnieje ryzyko uszkodzenia warstw aluminium.

W tabeli przedstawiono ogólne charakterystyki dla różnych modyfikacji wyrobów metaloplastikowych. Do obiegu wodnego nadają się rury kompozytowe, w których jako polimer stosuje się polietylen żaroodporny lub usieciowany.

Wężownica z metaloplastiku doskonale poradzi sobie z powierzonym zadaniem. Najważniejsze – nie próbować oszczędzać na zakupie armatury rurowej wątpliwej jakości. Lepiej zachować ostrożność i wybrać produkty renomowanych producentów: Rehau, Henco, Valtec.

Wyroby na bazie polietylenu

Do organizacji ogrzewania podłogowego bardzo często wykonuje się obieg wodny z rur polietylenowych.

W pracy wykorzystuje się dwie kategorie wyrobów polimerowych:

• rury z polietylenu usieciowanego (PEX lub PE-X);
• armatura z polietylenu żaroodpornego lub liniowego (PE-RT lub LPE).

Oba warianty mają dobre właściwości fizykochemiczne i są bezpośrednimi konkurentami metaloplastiku w kwestii relacji cena/jakość. Przyjrzyjmy się szczegółowo charakterystycznym cechom każdego materiału.

Polietylen usieciowany

Rury wykonane z ulepszonego polietylenu, prasowanego pod wysokim ciśnieniem, charakteryzują się zwiększoną gęstością w porównaniu do zwykłego materiału. Dzięki innowacyjnym technologiom stosowanym w produkcji, cząsteczki węglowodorów są ze sobą połączone, co nadaje wyrobom PEX unikalne właściwości.

Materiał nie boi się skoków temperatury, nie ulega uszkodzeniu z upływem czasu i jest odporny na wpływy zewnętrzne. W dużej mierze jego jakość i trwałość określa stopień i sposób usieciowania.

Optymalny wskaźnik dla ogrzewania podłogowego to 65–80 procent gęstości sieciowania. Im wyższa ta wartość, tym wyższa cena produktu. Niewystarczający stopień negatywnie wpływa na właściwości eksploatacyjne.

Właściwości polimeru są wynikiem jego wypełnienia strukturalnego. W zwykłym polietylenie nici molekularne znajdują się w swobodnym „pływaniu”. Brak wiązań wyjaśnia podatność materiału na wpływy termiczne – zaczyna się topić.

W usieciowanej modyfikacji wiązania podłużne są uzupełnione poprzecznymi mostkami. Trójwymiarowa struktura zwiększa gęstość molekularną, znacznie poprawiając wytrzymałość i stabilność polietylenu.

Technologia sieciowania nadała polimerowi szereg charakterystycznych właściwości:

• wysoka wytrzymałość na ściskanie/rozciąganie – doskonała plastyczność i miękkość;
• pamięć molekularna, przywracająca pierwotny kształt po podgrzaniu;
• odporność na kwasy, większość rozpuszczalników organicznych, zasady;
• doskonałe właściwości dielektryczne;
• normalna wydajność w temperaturze 0–95 stopni;
• dobra tolerancja na wahania ciśnienia;
• brak wrażliwości na substancje chemiczne, grzyby, bakterie;
• zachowanie właściwości fizycznych przy gwałtownej zmianie warunków otoczenia;
• bezpieczeństwo dla zdrowia, wykluczające możliwość uwalniania szkodliwych związków.

Ponadto materiał ma wysokie graniczne temperatury topnienia (150 stopni) i spalania (400 stopni). Pomimo zalecanego zakresu roboczego 0–95, rury z usieciowanego polietylenu mogą zachowywać wytrzymałość od –50 do +150 stopni. Należy jednak pamiętać, że przy regularnych zwiększonych obciążeniach skraca się żywotność produktów.

Polietylen PEX charakteryzuje się dobrą elastycznością – najmniejszy promień pętli wynosi 5 średnic. To wystarcza przy każdym schemacie układania pętli.

Rury z usieciowanego polietylenu dobrze się zginają w każdym kierunku. Wygięty materiał jest w stanie odzyskać pierwotny kształt po działaniu wysokich temperatur, dlatego zaleca się staranne mocowanie go do podłoża lub specjalistycznych złączek.

Dostawcy produkują rury w dużych zwojach, mieszczących do 600 metrów. Jest to bardzo wygodne przy montażu: można je bez trudu układać w jedną pętlę, bez stosowania łączeń.

Ze względu na szczególną elastyczność urządzenia należy je mocować dodatkowymi uchwytami, które pomogą uniknąć rozwijania.

Usieciowany polietylen łatwo odzyskuje kształt. Aby wężownica się nie rozgięła, należy ją mocować za pomocą klamer lub układać na podkładzie z wypustkami.

Słabe strony PEX-polimerów: niestabilność na promieniowanie UV i destrukcyjne działanie tlenu, który wniknął do wnętrza struktury polietylenu. Aby rozwiązać ten ostatni problem, niektórzy producenci wypuszczają wielowarstwowe rury z barierą antydyfuzyjną.

Metodyka tworzenia siatki molekularnej określa gęstość wiązań bocznych, a co za tym idzie, wytrzymałość gotowego wyrobu.

W zależności od technologii sieciowania wyróżnia się cztery grupy armatury rurowej, które dzielą się według metody łączenia cząsteczek:

• nadtlenkową — PEX-a;
• silanową — PEX-b;
• radiacyjną — PEX-c;
• azotową — PEX-d.

Najbardziej niezawodny, ale i najdroższy wariant – modele z oznaczeniem PEX-a. Nieco prostsze i bardziej przystępne cenowo będą wyroby PEX-b. Rozważmy jednak wszystkie te 4 rodzaje osobno.

PEX-a. Chemiczna metoda tworzenia wiązań – utrwalanie za pomocą organicznych nadtlenków. Reakcja zachodzi w wysokiej temperaturze w stopionym polietylenie.

Schemat oddziaływania chemicznego. Obserwuje się chaotyczne rozmieszczenie łączących „ściegów” w całej objętości stopu. W zależności od ilości nadtlenku stopień usieciowania osiąga 70-80%.

Cechy charakterystyczne PEX-a:

• równomierność sieciowania;
• sztywność i wytrzymałość armatury rurowej;
• wysoki koszt.

PEX-b. Bardziej dostępna alternatywna metoda produkcji modyfikowanego polietylenu z użyciem organosilanidów. Technologia zapewnia stopień usieciowania do 65%. Interesująca cecha – w polimerze PEX-b zachodzi ciągły, powolny proces. Z czasem materiał „osiada” i staje się twardszy. W strukturze metaloplastu b-polimer w połączeniu z niskiej jakości klejem może prowadzić do rozwarstwienia.

Do użytku domowego nadają się tylko organosilanidowe rury polietylenowe PEX-b posiadające certyfikat higieniczny. Wyroby na bazie krzemowodoru są zabronione do stosowania w systemie ogrzewania i zaopatrzenia w wodę.

PEX-c. Technologia polega na przepuszczaniu masy polietylenu przez akcelerator elektronów, gdzie na polimer oddziałuje promieniowanie gamma. Nieuczciwi producenci, aby obniżyć koszty procesu, przeprowadzają napromieniowanie radioaktywnym kobaltem, co poddaje w wątpliwość bezpieczeństwo stosowania takich rur.

Polietylen jest napromieniany dopiero po uformowaniu, dlatego trudno osiągnąć równomierność wiązań. W niektórych krajach europejskich produkcja rur metodą radiacyjną jest zakazana.

Procent usieciowania polietylenu PEX-c osiąga – 60%. Materiał jest używany jako zewnętrzna/wewnętrzna warstwa (powłoka) rur metaloplastikowych. Jednak nawet z uwzględnieniem zbrojenia, takie produkty nie są zalecane do układania obiegu wodnego.

PEX-d. Sieciowanie azotowaniem – metoda chemiczna z użyciem rodników azotu, gęstość wiązań osiąga 70%. Rzadko używane ze względu na ograniczoną produkcję – technologia wymaga określonych warunków przebiegu reakcji.

Polietylen termoodporny

Material został stworzony jako alternatywa dla polimeru usieciowanego, który wraz z wysokimi właściwościami technicznymi jest pracochłonny w produkcji i ma pewne ograniczenia w użyciu – nie można go spawać ani poddawać recyklingowi.

Klienci często mylą rury PEX z polietylenem żaroodpornym. Należy rozumieć, że to różne materiały. Polietylen usieciowany przewyższa analog pod względem żywotności, wytrzymałości i odporności na agresywne warunki eksploatacji.

Rury PE-RT stały się technologicznym przełomem. Liczne wiązania międzycząsteczkowe są już zawarte w surowcu. Ulepszona technologia z użyciem katalizatorów pozwala kontrolować rozmieszczenie wiązań bocznych.

Charakterystyczne cechy obiegu grzewczego z żaroodpornego polimeru w porównaniu z PEX-polietylenem:

• materiał nie boi się ujemnych temperatur – rury zachowują integralność przy zamarzaniu wody w systemie;
• naprawialność wężownicy;
• bezszumowa praca ogrzewania podłogowego, brak skrzypienia podczas chodzenia;
• maksymalna dopuszczalna temperatura szczytowa – 125°C;
• możliwość łączenia rur za pomocą złączek i spawania.

Rury PE-RT produkowane są głównie ze zbrojeniem lub barierą przeciwdofuzyjną. Obie opcje doskonale nadają się do wodnego ogrzewania podłogowego. Aby określić, którą rurę najlepiej zastosować do ogrzewania podłogowego w konkretnym przypadku, należy ocenić przewidywane obciążenie systemu.

Jeśli stosuje się „mokre” zalewanie i ciężkie wykończenie (płytki), odpowiedni będzie obieg z rury metaloplastikowej – PERT/Al/PERT.

Przy „suchym” sposobie układania doskonałym rozwiązaniem będzie rura z żaroodpornego polietylenu z barierą przeciwgazową EVOH lub nieprzepuszczalną dla powietrza warstwą OXYDEX.

Polipropylen – oszczędność na szkodę

Polipropylen nie nadaje się do ogrzewania podłogowego z kilku powodów:

1. Wysoki współczynnik rozszerzalności liniowej. Zbrojenie zalane w wylewce pod wpływem wysokiej temperatury będzie stale poddawane naprężeniom wewnętrznym, co z czasem negatywnie wpłynie na same rury i pokrycie podłogi. Sytuacji nie poprawia znacząco zbrojenie włóknem szklanym lub warstwą metalizowaną.
2. Niewystarczająca elastyczność. Polipropylen to sztywny materiał, dopuszczalny promień gięcia wynosi około 9 średnic zbrojenia. To wymaga zwiększenia odstępu między gałęziami, co nie zawsze jest dopuszczalne. Niektórzy fachowcy uciekają się do spawania połączeń obiegu, wielokrotnie zwiększając ryzyko wycieków. Na przykład, jeśli średnica rury polipropylenowej wynosi 16 mm, minimalny krok układania odcinków wynosi 128 mm. Taka odległość nie zawsze w pełni zapewnia wymaganą moc cieplną.
3. Niska przewodność cieplna. Polipropylen nie zapewni odpowiedniego przekazywania ciepła od czynnika grzewczego do podłogi, a więc system ogrzewania będzie nieskuteczny.

Głównym argumentem za rurociągiem PP jest niska cena. Jednak w tym przypadku oszczędność środków jest niecelowa.

Aby uzyskać komfortową temperaturę pokrycia podłogowego, konieczne będzie większe zużycie energii cieplnej, a więc koszty ogrzewania czynnika chłodzącego wzrosną.

Jednak polipropylen ma bardzo atrakcyjne właściwości: małą gęstość, łatwość montażu, ekologiczność, odporność na korozję, plastyczność i izolację akustyczną.

Te właściwości są w zupełności wystarczające do wykonania instalacji wodociągowej lub klasycznego obiegu grzewczego z grzejnikami. Po zgrzewaniu termicznym palnikiem produkty stają się bardzo wytrzymałe, prawie monolityczne. Warto je stosować tylko w małych pomieszczeniach.

Miedziany piping – trwałość i wydajność

Miedziane rury grzewcze charakteryzują się maksymalną trwałością i doskonałą przewodnością cieplną. Obecnie rozwija się wiele nowych technologii, ale miedź zachowuje swoją pozycję i nie traci na znaczeniu.

Na jej powierzchni nie rozmnażają się bakterie, nie boi się procesów korozyjnych charakterystycznych dla wilgotnego środowiska, które tworzy płynny czynnik chłodzący, oraz wytrzymuje praktycznie każde obciążenie mechaniczne.

Sprzęt dobrze działa zarówno w niskich, jak i wysokich temperaturach. Miedziane rury nie pękają, nie trzeszczą i nie topią się w zakresie od -100 do +250 stopni. Przy zachowaniu wymogów budowlanych i zaleceń producenta bez problemu wytrzymają co najmniej 50 lat, co zwróci początkowe nakłady.

W arsenale cech miedzianej instalacji rurowej dominują pozytywne właściwości:

• odporność na kamień, brak podatności na korozję;
• całkowita nieprzepuszczalność dla gazów;
• stabilność i trwałość materiału;
• wytrzymałość mechaniczna – rury bez problemu znoszą uderzenia hydrauliczne, skoki temperatury i ciśnienie w granicach 400 atm;
• wysoka przewodność cieplna, zapewniająca skuteczność systemu grzewczego.

Obwód miedziany można wyginać o małym promieniu. Takie rury nadają się do każdego sposobu układania ogrzewania podłogowego, niezależnie od zadanej formy wężownicy.

Wyroby miedziane są ekologiczne, nie wydzielają toksycznych substancji podczas eksploatacji, są chemicznie neutralne i w 100% nadają się do recyklingu.

Miedź ma również kilka wad. Najbardziej odczuwalną z nich są wysokie nakłady inwestycyjne na etapie budowy podłogi. Do montażu wężownicy potrzebny będzie specjalny sprzęt oraz elementy łączące z mosiądzu.

Ponadto materiał jest wrażliwy na jakość wody. Jeśli jest zbyt twarda lub kwaśna, wywołuje to uruchomienie negatywnych procesów elektrochemicznych, które wielokrotnie skracają czas eksploatacji.

Ostatnim ograniczeniem jest trudność montażu. Aby go wykonać, potrzebna będzie maszyna lub giętarka do rur. Ponieważ to urządzenie jest drogie, do instalacji ogrzewania podłogowego trzeba będzie zaprosić zespół specjalistów.

Połączenie stali nierdzewnej i karbowania

Stosunkowo niedawno w ogrzewaniu podłogowym zaczęto instalować nierdzewne rury karbowane ze stali. Dzięki symbiozie technologiczności karbowania i sztywności metalu udało się uzyskać łatwo wyginający się, wytrzymały kanał do cyrkulacji czynnika grzewczego.

Konstrukcyjne cechy metalowej rury-węża nadają obwodowi grzewczemu szereg zalet:

• zmienność promienia gięcia – dowolną konfigurację wężownicy można ustawić ręcznie;
• zachowanie przepustowości w miejscu gięcia;
• odporność stali nierdzewnej na korozję;
• wysoka przewodność cieplna;
• niewielka waga systemu i niski próg hałasu;
• zakres temperatur – od -50°C do +110°C;
• ciśnienie zrywające przy +20°C – 210 bar.

W zasadzie karbowana rura nierdzewna posiada pełny zestaw wymaganych cech, a jednocześnie jest bardziej przystępna cenowo w porównaniu z wyrobami miedzianymi.

Wady rur ze stali nierdzewnej: chropowatość wewnętrznej powłoki ścianek, podatność stali na niektóre pierwiastki chemiczne. Aby chronić metal przed szkodliwym działaniem, stosuje się osłonę polimerową.

Optymalna średnica armatury rurowej

Przy wyborze przekroju obwodu należy uwzględnić długość gałęzi grzewczej i współczynnik przenikania ciepła materiału. Najczęściej stosuje się rury o średnicy 16, 20, 25 mm.

Niuanse określania optymalnego rozmiaru:

• wraz ze zmniejszaniem średnicy rośnie opór hydrauliczny, a intensywność wymiany ciepła maleje;
• zwiększenie przekroju rurociągu musi wiązać się ze zwiększeniem grubości wylewki – prowadzi to do podniesienia poziomu podłogi i wzrostu obciążenia stropu.

W przypadku niezgodności parametrów długości i średnicy obwodu grzewczego opór hydrauliczny może przekroczyć możliwości techniczne urządzenia pompowego.

W tabeli podano zalecane wartości graniczne długości wężownicy i przekroju rur. Jeśli długość jest niewystarczająca do pokrycia całej powierzchni, należy zainstalować kilka gałęzi grzewczych.

Należy również uwzględnić przewodność cieplną materiałów. Przy układaniu wężownicy z miedzi lub metaloplastiku dopuszczalne jest stosowanie armatury rurowej o małej średnicy – 14, 16 mm. Montaż wyrobów polimerowych – 20, 25 mm.

Zalecamy również przeczytanie innego naszego artykułu, w którym szczegółowo omówiliśmy opcje rur do ogrzewania podłogowego. Więcej – czytaj dalej.

Jak obliczyć wymaganą ilość rur?

Po wybraniu optymalnego rodzaju rurociągu nie należy spieszyć się z zakupem. Przede wszystkim trzeba obliczyć, ile materiału będzie potrzebne do wykonania wysokiej jakości podłogi grzewczej.

W przypadku układania według typu „spirala” ciepło rozprzestrzenia się równomiernie po całej powierzchni dzięki racjonalnemu rozmieszczeniu zwojów. W schemacie praktycznie nie ma ostrych załamań, co usuwa ograniczenie w stosowaniu rur o dużym promieniu gięcia.

Dokładne obliczenia pomoże wykonać schemat układania narysowany na papierze milimetrowym. Przenosi się na niego plan pomieszczenia w skali, przedstawiający istniejące urządzenia gospodarstwa domowego oraz wielkogabarytowe meble. Obwód grzewczy rysuje się na obszarze wolnej przestrzeni.

Rozróżnia się dwa główne schematy układania:

1. Spirala. Rurę układa się zwojami o podwójnym odstępie, które stopniowo kierują się do środka pomieszczenia, stale powtarzając obwód obwodowy. Po osiągnięciu punktu centralnego wracają do kolektora.
2. Wężyk. Rurociąg układa się wzdłuż całego obwodu, a następnie równolegle do ściany. Odcinki spotykają się w punkcie początkowym. W tym schemacie strefa blisko przyłącza może nagrzewać się silniej niż odległy obszar.
3. Podwójna spirala najczęściej stosowana jest w pomieszczeniach o skomplikowanym kształcie, gdy wymagane jest wyróżnienie obszaru pod względem intensywności ogrzewania.

Zalecana długość rurociągu w jednym obwodzie – nie więcej niż 80 metrów. W przeciwnym razie czynnik grzewczy będzie się ochładzać, zmniejszając efektywność ogrzewania.

Jeśli pomieszczenie jest zbyt duże, zaleca się podzielić je na oddzielne sektory. Graniczny odstęp między sąsiednimi liniami dla równomiernego nagrzewania nie większy niż 35 centymetrów – odstęp powinien zmniejszać się w miejscach dużych strat ciepła. Należy również uwzględnić 15-20-centymetrowe odsunięcie od ścian.

W przypadku braku pewności co do własnych umiejętności rozsądniej jest zwrócić się do profesjonalistów w celu sporządzenia odpowiedniego projektu inżynieryjnego, doboru i montażu urządzeń. Choć wiąże się to z dodatkowymi kosztami, to jednak z nawrotem zwraca się w krótkim czasie.

Gdy rysunek jest gotowy, można przystąpić do obliczeń. Wszystko jest niezwykle proste: najpierw mierzy się całkowitą długość obwodów, następnie uzyskaną wartość mnoży się przez skalę. Do końcowej liczby lepiej dodać kilka zapasowych metrów.

Której marce dać pierwszeństwo?

Aby nie popełnić błędu w wyborze i zrozumieć, która rura do podłogi grzewczej wodnej jest najlepsza, oprócz oceny właściwości fizycznych materiałów, należy również zwracać uwagę na nazwę producenta.

Wiele firm oferuje kompletne zestawy do organizacji ogrzewania podłogowego, w tym jednostkę mieszającą z pompą, armaturę rurową i elementy pomocnicze – zasilacz, czujniki temperatury, termostat itp.

Specjaliści zalecają, aby system ogrzewania podłogowego składać z komponentów jednej marki – w ten sposób łatwiej osiągnąć wymaganą szczelność połączeń.

Lepiej wybierać marki, które już pozytywnie sprawdziły się na rynku budowlanym. Zakup sprawdzonego produktu będzie gwarancją poprawnego i efektywnego działania urządzenia.

Obecnie kupujący wyróżniają następujących producentów rur:

1. Rehau (Niemcy). Priorytetowym kierunkiem są systemy ciepłe z PEX-polietylenu z tłumieniem hałasu i barierą antytlenową. Gwarancja na produkty – 10 lat. W normalnych warunkach eksploatacji (temperatura czynnika grzewczego 60°C) okres eksploatacji wynosi ponad pół wieku. Rury są wyposażone w cichą konstrukcję, charakteryzują się wysoką odpornością termiczną i izolacją cieplną. Są wytrzymałe, elastyczne, nie pękają pod naprężeniem, wytrzymują obciążenie do 100 stopni w sytuacjach awaryjnych. Produkty marki Rehau, łączone za pomocą tulei nasuwanych, cieszą się rekordową popularnością wśród kupujących – z ich udziałem montuje się systemy ogrzewania podłogowego o najróżniejszych konfiguracjach.
2. Sanext (Włochy). Rury z PEX-polimeru o strukturze wielowarstwowej – zawierają ochronę przed hałasem i przenikaniem gazów. Gwarancja – 10 lat. Firma wyposaża rury do ogrzewania podłogowego we wzmocnioną barierę antytlenową, nakłada na nie trójwarstwową powłokę zmniejszającą poziom hałasu. Minimalna średnica gięcia produktów – 10 cm. Firma twierdzi, że jej produkt jest przeznaczony na 50 lat bezawaryjnej pracy.
3. Uponor (Finlandia). Kompleksowe rozwiązania w zakresie organizacji ogrzewania podłogowego. W asortymencie armatura polietylenowa i metalowo-plastikowa o różnym wypełnieniu i wszystkich rozmiarach. Rury tej marki nie zmniejszają średnicy wewnętrznej na skutek korozji i zarośnięcia, wykazują odporność na dodatki chemiczne zawarte w wodzie. Produkty nie tracą swoich właściwości w kontakcie z materiałami budowlanymi – zaprawą betonową, wapienną, gipsową. Dodatkowe warstwy ochronne zabezpieczają przed wpływami mechanicznymi i przenikaniem tlenu do systemu.
4. Emmeti (Włochy). Producent ściśle kontroluje wszystkie etapy procesu technologicznego, metoda produkcji certyfikowana zgodnie z normą ISO. W ofercie rury z PEX-polietylenu, metaloplastiku.
5. Valtec (Włochy/Rosja). Armatura dostosowana do niestandardowych warunków. Firma opracowała standardowe zestawy dla określonych parametrów pomieszczenia oraz rozwiązania kompleksowe. Gotowe zestawy są wygodne do samodzielnego montażu. Rury tej marki dobrze przewodzą ciepło, są lekkie i łatwe w montażu, pozwalają realizować różne rozmiary pętli bez zbędnych elementów. Produkty doskonale sprawdzają się w agresywnym środowisku i nie ulegają niszczącemu działaniu substancji chemicznych.
6. Aquatherm (Niemcy). Niemiecka fabryka produkująca rury polietylenowe metodą ekstruzji. Gotowe produkty charakteryzują się podwyższoną elastycznością i małym promieniem gięcia. Wyroby nie ulegają starzeniu termicznemu, korozji ani utlenianiu. Działają przy ciśnieniu do 10 barów i zapewniają dobrą izolację akustyczną. Komponenty do systemów grzewczych marki Aquatherm zajmują czołowe pozycje pod względem parametrów technicznych i jakości. Nawet przy niewielkiej grubości wyroby wytrzymują maksymalne wartości temperatury i ciśnienia.

Do grona liderów produkcji rur polimerowych i kompozytowych słusznie należą: Henco Industries (Belgia), Oventrop (Niemcy), Kermi (Niemcy), Purmo (Finlandia), Termotech (Szwecja), Neptun (Rosja).

Wśród producentów wyrobów miedzianych należy wymienić Hydrosta (Korea Południowa) i KME (Niemcy), a rur falistych ze stali nierdzewnej – Kofulso (Korea Południowa), Neptun (Rosja).

Polecamy również zapoznać się z artykułami, w których opowiadamy, jaki wybrać ogrzewanie podłogowe pod dane pokrycie:

1. Ogrzewanie podłogowe pod laminat.
2. Ogrzewanie podłogowe pod płytki.
3. Ogrzewanie podłogowe pod drewno.
4. Ogrzewanie podłogowe pod linoleum.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

W przeglądzie wideo szczegółowo omówiono cechy strukturalne, właściwości fizyczne i eksploatacyjne różnych rodzajów armatury rurowej. Zwrócono uwagę na ocenę jakości wyrobów metalowo-plastikowych i polimerów PEX:

Jakie parametry należy wziąć pod uwagę, wybierając produkty rurowe do obiegu grzewczego:

Porady dotyczące wyboru sprzętu do ogrzewania podłogowego:

Film o tym, jak dobrać średnicę produktu:

Test wytrzymałości dla różnych typów rur:

Jeśli budżet na to pozwala, idealnym rozwiązaniem jest wykonanie podłogi z rur miedzianych. Nie trzeba jednak przepłacać za nadmierną wytrzymałość metalu. Można stworzyć niezawodny, trwały i wydajny system grzewczy z armatury metalowo-plastikowej opartej na żaroodpornym polietylenie. Godną, bardziej budżetową alternatywą są rury PEX.

Od jakości materiałów i komponentów zależeć będzie efektywność działania wodnego ogrzewania podłogowego. Właściwy wybór pozwoli wyposażyć dom w najbardziej ekonomiczny, komfortowy i estetyczny system grzewczy.

Mamy nadzieję, że nasz materiał pomógł Państwu w wyborze rur do ogrzewania podłogowego. W razie pytań można je zadać w bloku znajdującym się poniżej.