Классификация систем теплоснабжения

- Металлопластиковые трубы  благодаря наличию алюминиевого  слоя имеют максимальную устойчивость  к температурным нагрузкам и  минимальное линейное расширение. Поэтому они наиболее распространенные  для систем отопления. Высокая  эластичность металлопластиковых  труб позволяют легко их изгибать (минимальный радиус изгиба равен 5 диаметрам трубы), а алюминиевый  слой сохраняет приданную трубе  форму. Это обеспечивает во многих  случаях более простой и экономичный  монтаж.

- К достоинствам полиэтиленовых  труб относится высокая термоустойчивость, что обеспечивает их широкое использование для отопительных систем, низкие (по сравнению с металлопластиковыми трубами) гидравлические потери, высокая прочность соединений.

Выбор тех или иных труб для отопления и водоснабжения производится индивидуально исходя из особенностей эксплуатации в конкретной системе, поэтому выбор труб для конкретного применения лучше доверить специалистам.

Высокие эксплуатационные параметры металлопластиковых труб обеспечивается высоким качеством материалов и используемых технологий. Металлопластиковые трубы имеют пятислойную конструкцию: слой пластика-слой алюминия слой пластика, между которыми находятся два слоя связующего клея. Каждый слой имеет строго определенное назначения, что обеспечивает высокие показатели в целом.

Слои пластика выполнены из полиэтилена особой модификации PEX, обладающего высокой прочностью. Такой полиэтилен изготовлен по специальной технологии и обеспечивает высокую прочность трубы в целом, давление на разрыв металлопластиковых труб составляет свыше 70 бар. Полиэтилен PEX обладает высокой химической стойкостью и не подвержен окислению, имеет также высокую стойкость к отложениям солей и биологическому обрастанию, а специальные технологии позволяют получить шероховатость внутренней поверхности металлопластиковых труб 0,004 мм. Все эти качества полиэтилена PEX обеспечивают коррозионную стойкость металлопластиковых труб, отсутствие отложений на внутренней поверхности и хорошие гидравлические характеристики в течение всего срока эксплуатации. Полиэтилен PEX обладает высокой термостойкостью и сохраняет свои свойства при рабочей температуре +95 С. Прочностные характеристики полиэтилена для указанных условий эксплуатации сохраняется свыше 50 лет.

Слой алюминия толщиной 0,2 - 0,3 мм расположен между слоями полиэтилена и полностью защищен от воздействия внешней среды. Наличие алюминиевого слоя в несколько раз уменьшает температурное удлинение трубы, поэтому коэффициент линейного расширения металлопластиковых труб значительно меньше, чем у пропиленовых и незначительно выше, чем у медных труб. Алюминий для металлопластиковых труб выполнен по специальной технологии, которая обеспечивает его высокую эластичность при сохранении прочности, благодаря которой металлопластиковые трубы легко изгибаются, а также хорошо сохраняют форму в период эксплуатации. Алюминиевый слой также предотвращает диффузию кислорода в полость трубы.

Слой клея между алюминием и пластиком обеспечивает прочность их соединения весь период эксплуатации. Высокое качество клея и высокая адгезия к алюминию и полиэтилену обеспечивает его эластичность, температурную стойкость, прочность соединения. Применение клея более низкого качества может привести со временем к расслоению трубы и протечкам в местах соединения с фитингами.

Металлопластиковые трубы могут применяться для отопления и горячего и холодного водоснабжения при следующих параметрах теплоносителя:

Таблица 2 Металлопластиковые трубы

Максимальная рабочая температура	95 C
Максимальное рабочее давление при температуре 95 C	10 бар
Максимальное рабочее давление при температуре 0 - 25 С	25 бар
Кратковременно допустимая температура	130 С

Срок службы металлопластиковых труб для указанных условий эксплуатации составляет не менее 50 лет.

Для соединений металлопластиковых труб используются фитинги из латуни (реже из пластмассы или бронзы). Соединительные фитинги имеют специальной формы штуцер с резиновыми кольцами, который вставляется внутрь металлопластиковой трубы. Прочное соединение достигается за счет обжима пружинной цангой (обжимное соединение) либо опрессовыванием пресс-гильзы (пресс-соединение).

Обжимное соединение образуется путем закручивания специальной формы гайки на наружную часть фитинга. Создаваемое значительное усилие обжимает цангу снаружи трубы, в которую вставлен штуцер фитинга. Прочность соединения возрастает за счет специальных пазов и выступов на поверхности штуцера и цанги. Обжимное соединение простое в сборке и не требует специального инструмента, однако такое соединение нуждается в доступе для обслуживания и используется, как правило, для наружных соединений. Обжимное соединение относится к разборным соединениям, т.е. его можно при необходимости разобрать и собрать заново.

Пресс-соединение производится с помощью пресса, имеющего насадки специальной формы. Кольцеобразные выступы на внутренней поверхности насадок, за счет значительного усилия вдавливают пресс-гильзу снаружи в поверхность трубы по всему периметру, создавая прочное соединение. Штуцер пресс-фитинга имеет специальные канавки для надежности соединения. Пресс-соединения не нуждаются в обслуживании и используются в качестве неразъемных соединений в т.ч. для соединений в штукатурке и стяжке пола.

Соединения металлопластиковых труб имеют высокую прочность, давление на разрыв соединения не менее 50 бар. Недостатком соединительных фитингов для металлопластиковых труб является уменьшение диаметра проходного сечения фитинга, что несколько ограничивает применение металлопластиковых труб.

Полиэтиленовые трубы

Полиэтиленовые трубы для отопления и горячего водоснабжения выполнены из высокопрочного полиэтилена PEX.

Модификация PEX изготавливается из высокопрочного полиэтилена PE по специальной технологии, в результате которой помимо продольных молекулярных связей создаются поперечные. Такую технологию называют сшивкой, а полиэтилен PEX - "сшитым полиэтиленом". Поперечные молекулярные связи значительно увеличивают прочность и термостойкость полиэтилена. Благодаря высокой прочности и термостойкости трубы из полиэтилена PEX могут использоваться для холодного и горячего водоснабжения, для автономного и центрального отопления.

Трубы из полиэтилена PEX имеют все достоинства современных труб на основе полимеров:

Высокая прочность

Высокая термостойкость, такие трубы могут эксплуатироваться при рабочей температуре до 90 С. Трубы из полиэтилена PEX при высоких температурах не "текут", а сохраняют форму в отличие от труб из других модификаций полиэтилена, а также полипропилена. Обладают высокой химической стойкостью, не подвержены коррозии. Имеют гладкую внутреннюю поверхность, шероховатость которой не превышает 0.007 мм. Не подвержены обрастанию солей и биологическому обрастанию. Экологически чистые.

Трубы из полиэтилена PEX могут применяться для отопления и горячего и холодного водоснабжения при следующих параметрах теплоносителя:

Таблица 1 - Трубы из полиэтилена

Максимальная рабочая температура	90 C
Максимальное рабочее давление при температуре 90 C	10 бар
Максимальное рабочее давление при температуре 0 - 25 С	25 бар
Кратковременно допустимая температура	100 С

Срок службы полиэтиленовых труб для указанных условий эксплуатации составляет не менее 50 лет.

Для соединений полиэтиленовых труб используются фитинги из латуни, полимеров и бронзы. Фитинги из полимерного материала PPSU обладают высокой прочностью и успешно используются уже на протяжении многих лет. Соединительные фитинги имеют специальной формы штуцер, который вставляется внутрь трубы. Прочное соединение достигается за счет натяжной гильзы.

Особенностью такого соединения является развальцовывание (растяжение для увеличения диаметра) трубы со стороны соединения специальным инструментом, после чего в нее вставляется штуцер фитинга. Натяжная гильза натягивается на трубу специальным прессом со значительным усилием. Создаваемое этим способом соединение обладает высокой прочностью. Прочность соединения увеличивается за счет специальных выступов на поверхности штуцера. Такое соединение имеет ряд достоинств. Отсутствие резиновых уплотнительных колец (уплотнителем служит материал трубы) повышает надежность и долговечность соединения. Развальцовывание трубы позволяет избежать заужения проходного сечения фитингов, и обеспечивает их малое гидравлическое сопротивление.

Полипропиленовые трубы

Полипропиленовые трубы для отопления и водоснабжения изготавливаются из полипропилена особой модификации PPR, который обладает необходимой прочностью и термостойкостью.

Полипропиленовые трубы имеют некоторые особенности. Они обладают высокой текучестью и в отличие от других полимерных труб легко меняют форму со временем даже под действием собственной тяжести. Поэтому их применяют для внутренней проводки или с креплением через каждые 50 - 60 см. Полипропиленовые трубы более жесткие на изгиб, чем другие полимерные трубы, при монтаже допускается их изгиб большого радиуса, поэтому их монтаж требует значительное число поворотных фитингов. В связи с этим монтаж полипропиленовых труб нередко оказывается более трудоемкий, чем металлопластиковых или полиэтиленовых.

Полипропиленовые трубы могут применяться для отопления и горячего и холодного водоснабжения при следующих параметрах теплоносителя:

Таблица 3 - Полипропиленовые трубы

Максимальная рабочая температура	70 C
Максимальное рабочее давление при температуре 70 C	10 бар
Максимальное рабочее давление при температуре 0 - 25 С	25 бар
Кратковременно допустимая температура	90 С

Срок службы полипропиленовых труб для указанных условий эксплуатации составляет не менее 50 лет.

Для соединений полипропиленовых труб используются фитинги из такого же материала, что и трубы. Соединение происходит методом диффузионной сварки при температуре около 270 С.

Процесс соединения называют пайкой полипропиленовых труб. Одновременно разогретые с помощью специального паяльника конец трубы (снаружи) и фитинг (изнутри) соединяются в нагретом состоянии, при этом труба вставляется разогретым концом внутрь фитинга на несколько миллиметров, после чего происходит остывание соединения примерно в течение 30 секунд. В это время нагрузки на соединение исключены. Наплыв расплавленного материала на трубе и фитинге свидетельствует о полном заполнении расплавленным материалом пространства между ними, а также о прочности и надежности соединения.

Диффузионная сварка полипропиленовых труб обеспечивает взаимное проникновение расплавленного материала трубы и фитинга, в результате чего образуется высокопрочное соединение. Особенностью такого соединения является совершенно монолитная структура между трубой и фитингом, которая хорошо видна на разрезе соединения. Такое соединение имеет ряд достоинств. Прочность соединения такая же, как у самой трубы, процесс соединения отличается простотой и высокой надежностью. Соединительные фитинги имеют проходное сечение большее, чем самой трубы, что обеспечивает их малое гидравлическое сопротивление. Сами соединительные фитинги имеют низкую стоимость, что существенно удешевляет систему в целом.

Трубопроводы тепловых сетей могут быть проложены на земле, в земле и над землей. При любом способе монтажа трубопроводов необходимо обеспечивать наибольшую надежность работы системы теплоснабжения при наименьших капитальных и эксплуатационных затратах.

Основными видами прокладками трубопроводов являются подземная и надземная. Подземная прокладка трубопроводов наиболее распространена. Она подразделяется на прокладку трубопроводов непосредственно в земле (бесканальная) и в каналах. При наземной прокладке трубопроводы могут находиться на земле или над землей на таком уровне, чтобы они не препятствовали движению транспорта. Надземные прокладки применяются на загородных магистралях при пересечении оврагов, рек, железнодорожных путей и других сооружений.

Если исходить из удобства монтажа и обслуживания то прокладка труб над землей является более выгодна чем прокладка под землей. Так же это требует меньших материальных затрат. Однако это портит внешний вид окружающей среды и поэтому такой вид прокладки труб не везде может применяться.

Несущими конструкциями при надземной прокладке трубопроводов служат: для небольших и средних диаметров -- надземные опоры и мачты, обеспечивающие расположение труб на нужном расстоянии от поверхности; для трубопроводов больших диаметров, как правило, опоры-эстакады. Опоры, обычно, выполняют из железобетонных блоков. Мачты и эстакады могут быть как стальными, так и железобетонными. Расстояние между опорами и мачтами при надземной прокладке должно быть равно расстоянию между опорами в каналах и зависит от диаметров трубопроводов. В целях сокращения количества мачт устраивают при помощи растяжек промежуточные опоры.

При надземной прокладке тепловые удлинения трубопроводов компенсируются при помощи гнутых компенсаторов, требующих минимальных затрат времени на обслуживание. Обслуживание арматуры производится со специально устраиваемых площадок. В качестве подвижных следует применить катковые опоры, создающие минимальные горизонтальные усилия.

Так же при надземной прокладке трубопроводов могут применяться низкие опоры, которые могут быть выполнены из металла или низких бетонных блоков. В местах пересечения такой трассы с пешеходными дорожками устанавливают специальные мостики. А при пересечении с автодорогами - или выполняют компенсатор нужной высоты или под дорогой прокладывают канал для прохода труб.

Компенсаторы- это устройства, которые позволяют компенсировать все движения и колебания трубопровода при прохождении различных сред внутри труб. Для обеспечения подвижности подземных трубопроводов в грунте и снижения силового воздействия деформирующегося грунта на трубопровод следует предусматривают установку компенсаторов. На трубопровода применяются П и Г-образные компенсаторы из труб, которые укладываются в железобетонные каналы, и телескопические и резинокордовые компенсаторы, которые устанавливаются в колодцах. Компенсаторы устанавливаются на участках трубопроводов, где прогнозируемые продольные усилия превышают несущую способность металла труб. Расстояния между компенсаторами определяются расчетом из условий прочности трубопровода и компенсационной способности применяемых компенсаторов.