Rury PP, PE, PE-X i PB: rury z tworzyw sztucznych do instalacji c.o.
Prawidłowo dobrana i zaprojektowana instalacja wykonana z rur PP, z systemów zaprasowywanych opartych na rurach wielowarstwowych PE-X/Al/PE jest trwała i funkcjonalna przez wiele lat. Rury z tworzyw sztucznych są często stosowane w instalacjach grzewczych. Jednak, aby uniknąć ewentualnych awarii, instalacja c.o. w której rur PE, PP, PE-X czy PB są podstawą musi być odpowiednio zaprojektowana i wykonana.
Tworzywa sztuczne są bardzo popularnym materiałem instalacyjnym. Do centralnego ogrzewania stosuje się rury wielowarstwowe z wkładką aluminiową lub rury grubościenne. Mogą być zrobione z:
- polietylenu PE,
- polietylenu sieciowanego PE-X,
- polipropylenu PP,
- polibutylenu PB.
Raczej nie stosuje się polichlorku winylu (PVC), jest bowiem mało odporny na wysoką temperaturę.
Do instalacji niskotemperaturowych używa się rur z chlorowanego polichlorku winylu (PVCC). Ma on wkładkę antydyfuzyjną, aby tlen nie przenikał przez ścianki do wody płynącej w przewodach i nie powodował korozji.
Rury PP, PE, PEX: właściwości rur z tworzyw
Rury z tworzyw (PP, PE, PE-X) są lekkie, łatwo je przewozić i montować. Powierzchnie wewnętrzne rur są gładkie, nie powstaje na nich kamień. Tworzywa nie wpływają na jakość wody. Straty ciepła podczas przepływu gorącej wody są znikome, nie potrzebna jest więc izolacja.
Podstawową wadą tworzyw sztucznych jest duża rozszerzalność cieplna. Już na etapie projektu trzeba uwzględnić kompensację wydłużeń. W instalacjach z tworzyw wymagana jest większa liczba kompensatorów niż na przykład w instalacji z miedzi.
Rury PP, PE, PE-X: warunki pracy i wytrzymałość na temperaturę
Do niedawna większość tworzyw sztucznych (PP, PE) przystosowana była wyłącznie do instalacji niskotemperaturowych. Długotrwałe działanie wysokiej temperatury niszczyło bowiem materiał. Nowoczesne materiały, takie jak polietylen sieciowany (PE-X), przystosowane są do ciągłej pracy w temperaturze do 95°C.
Rury PP: złączki
Producenci oferują komplet złączek oraz narzędzi do budowy instalacji. Są złączki cylindryczne, redukcyjne, kolanka, łuki, złączki z wtopioną wkładką metalową, umożliwiające połączenie elementów metalowych w instalacji, złączki siodłowe do wykonania odgałęzień w istniejącej instalacji, uchwyty do mocowania rur. To właśnie te elementy są najdroższe w całym systemie.
Najlepiej, gdy instalację wykona przeszkolony przez daną firmę pracownik. Możemy to zrobić również samodzielnie, ale dokładnie według wytycznych producenta systemu.
Rury polipropylenowe PP
Rury polipropylenowe (PP) wytwarza się je z kopolimeru, odmiany tworzywa bardziej elastycznej i mniej wytrzymałej od oryginału,
ale mającej zestaw cech pożądanych dla rur przeznaczonych do wewnętrznych instalacji ciepłej i zimnej wody użytkowej oraz grzewczych. Oprócz jednorodnych rur PP dostępna jest także ich ulepszona wersja – tak zwane rury stabilizowane, z warstwą aluminium albo zbrojeniem z włókna węglowego. Te dodatki zmniejszają rozszerzalność cieplną rur PP, więc mniej wydłużają się one w kontakcie z gorącą wodą (użytkową lub grzewczą), która nimi płynie. W instalacjach w budynkach mieszkalnych są używane trzy odmiany rur polipropylenowych (PP) różniące się cechami użytkowymi, o czym świadczą ich oznaczenia:
- rury PP do wody zimnej – PN 10, PN 16 i PN 20,
- rury PP do ciepłej użytkowej i grzewczych - PN 16 bądź PN 20.
Wymagany przebieg instalacji można uzyskać wyłącznie przez kielichowe zgrzewanie odcinków rur i kształtek systemowych.
Jak zgrzewać rury PP, PE, PE-X: połączenia
Rury z tworzyw sztucznych PP, PE, PE-X łączy się przez:
- zgrzewanie – zetknięte ze sobą końce przewodów podgrzewa się zgrzewarką elektryczną do temperatury, w której ulegną one uplastycznieniu; stygnąc, zespalają się w jednolity materiał,
- klejenie rur PP – kleje do instalacji muszą mieć odpowiednie atesty i być stosowane ściśle według wskazówek producenta; są dostarczane wraz z rurami i złączkami,
- połączenia mechaniczne (gwintowane, zaciskane, kołnierzowe, kielichowe) – poszczególne elementy skręca się z odpowiednią siłą, a do uszczelnienia stosuje taśmę teflonową.
Rur PP, PE, PE-X nie można bezpośrednio podłączyć do kotła czy grzejnika, chyba że producent kotła zaznaczy, iż podłączenie takie jest możliwe. Odcinek instalacji tuż przy urządzeniu trzeba wykonać ze stali lub miedzi. Do instalacji z tworzywa można montować wszystkie typy grzejników. Zależnie od materiału rury PP, PE, PE-X sprzedawane są w zwojach lub jako proste odcinki.
Rury PP, PE, PE-X: parametry materiałów
Gęstość. Ten parametr nie ma wpływu na pracę instalacji, ale ma znaczenie przy jej budowie. Rury o mniejszej gęstości są lżejsze, łatwiej je przewozić, montować, a podpory podtrzymujące instalację mogą być mniej wytrzymałe. Gęstość tworzyw sztucznych to 0,9-1,6.
Graniczna temperatura topnienia. Określa, w jakiej temperaturze następuje topnienie materiału. Dla tworzyw 120-175°C. Im wyższa temperatura topnienia, tym wyższą temperaturę może mieć woda krążąca w instalacji wykonanej z tego materiału.
Rozszerzalność pod wpływem temperatury. Ten parametr pozwala ustalić, jak bardzo wydłużą się rury PP pod wpływem długotrwałego działania wysokiej temperatury. Przewód stalowy, długości 10 m pod wpływem temperatury 90°C wydłuża się około 1 cm. Podobnie zachowa się przewód miedziany. Rury z tworzywa zależnie od jego rodzaju wydłużą się 5-15-krotnie bardziej niż stal. Wśród tworzywowych najbardziej są na to narażone rury z PE-X i PP. Trzeba to uwzględnić w projekcie. Konieczne jest bowiem wykonanie odpowiednich rozwiązań konstrukcyjnych, tak zwanych kompensacji, które zabezpieczą instalację przed zniszczeniem spowodowanym zwiększeniem się długości przewodów.
Współczynnik przewodności cieplnej. Im jest niższy, tym mniej ciepła traci woda grzejna podczas przepływu w instalacji. Mniejsze są więc straty termiczne nieizolowanych przewodów. Rur o niskim współczynniku przewodności cieplnej nie trzeba izolować.
Niski współczynnik mają tworzywa sztuczne.
Współczynnik chropowatości (szorstkości). Określa gładkość wewnętrznej powierzchni rur i złączek. Im powierzchnia jest gładsza (czyli współczynnik chropowatości mniejszy), tym mniejsze są opory przepływu wody i mniejsza możliwość powstawania osadu, a więc i niszczenia materiału. Wartość współczynnika chropowatości dla rur z tworzyw sztucznych jest kilkaset razy mniejsza niż dla rur stalowych.
Która instalacja c.o. jest bezpieczniejsza i trwalsza: z rur PP stabilizowanych czy z miedzi?
Prawidłowo dobrana i zaprojektowana instalacja wykonana z PP, z systemów zaprasowywanych opartych na rurach wielowarstwowych PE-X/Al/PE, jak i instalacja wykonana z miedzi, są trwałe i funkcjonalne przez wiele lat. Pamiętać jednak należy, aby brać pod uwagę pewne ograniczenia wynikające z zastosowania tychże systemów. Instalacje wykonane z miedzi nie powinny być łączone z grzejnikami aluminiowymi, ponieważ na styku tych materiałów powstaje korozja elektrochemiczna i dochodzi do nieszczelności. Dodatkowo w instalacjach miedzianych należy pamiętać, aby przestrzegać zalecanych prędkości przepływu wody - 0,3 i 0,5m/s, aby uniknać "wycierania" miedzi ze ścianki rury, która jest dość cienka (1 mm dla rury DN15). Również woda nie powinna mieć odczynu pH powodującego wypłukiwanie jonów miedzi do wody. To zjawisko jest jednak bardziej istotne przy instalacjach wodociagowych wykonanych z miedzi niż w instalacjach c.o.. Tego typu "ograniczeń" nie ma w instalacjach wykonanych z PP. Mają one też swoje "niedoskonałości" w postaci większych średnic kształtek w stosunku do rury, przez co należy je układać w głębszych bruzdach. Mają również większą wydłużalnośc termiczną, przez co najlepiej umieszczać je w warstwie podtynkowej, a nie prowadzić ich natynkowo, tak jak ma to często miejsce w instalacjach c.o. wykonanych z miedzi. Bardzo dobrym połaczeniem metalu i tworzywa są rury wielowarstwowe typu PE-X/Al/PE, które łączą najlepsze zalety metalu i tworzywa. Tak więc należy rozważyć wykonanie instalacji c.o. nie tylko pomiędzy PP i miedzią, ale również pomiędzy rurami wielowarstwowymi.
Radzi ekspert firmy: Wavin Metalplast-Buk
