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Los sistemas de calefacción se han instalado durante décadas utilizando tuberías de metal: acero y cobre. Pero las tuberías de acero ordinarias tienen una serie de inconvenientes graves, y las tuberías de acero inoxidable y cobre, debido a su alto costo, no están disponibles para todos. Estos factores llevaron al surgimiento de un nuevo material con alto rendimiento: tuberías de plástico de varias variedades, que difieren en funcionalidad y costo, pero con un rango de precio asequible para uso doméstico.

Debido a las condiciones específicas de operación, las tuberías de plástico para calefacción ocupan un nicho independiente en el grupo de materiales poliméricos para tuberías y, por lo tanto, merecen una consideración aparte.

Las tuberías de plástico son un material a base de polímeros, cuya funcionalidad depende de las características de la base. Las tuberías de plástico se utilizan en sistemas de calefacción, suministro de agua fría y caliente, alcantarillado, ventilación, como mangas y canales para cableado eléctrico. Cada área de aplicación tiene ciertos requisitos para este material, por lo que las características de las tuberías de plástico para calefacción son específicas. Pero al mismo tiempo, existen propiedades comunes inherentes a todas las variedades de tuberías de polímero.

Variedades de tubos de plástico.

Tuberías de polietileno (PE, abreviatura rusa - PE): producidas para tuberías de alta y baja presión (tuberías de LDPE y HDPE), utilizadas para el cableado interno y externo de sistemas de suministro de agua, alcantarillado y drenaje, en sistemas de calefacción solo se puede utilizar como un tubería de suministro para un tanque de expansión sistemas de calefacción de tipo abierto.

Las tuberías de polietileno reticulado son un material de polietileno en el que la "reticulación" molecular se realiza en una de cuatro formas, lo que aumenta la resistencia mediante la creación de enlaces cruzados adicionales entre las moléculas de polímero en la red. Se utilizan en la instalación de sistemas de calefacción, así como en el cableado de circuitos de suministro de agua fría y caliente.

Tubos de polipropileno (PP, designación rusa - PP): un grupo de varios tipos de material de tubería a base de polipropileno, que difieren en los valores de las características principales (temperatura y presión de funcionamiento). Ampliamente utilizado en sistemas de calefacción, suministro de agua fría y caliente, alcantarillado y ventilación.

Las tuberías de polibuteno (РВ, abreviatura rusa - PB) son un material de alta calidad que difiere del polipropileno en una mayor flexibilidad, resistencia a las heladas y máxima presión de trabajo.

Tubos hechos de cloruro de polivinilo (PVC), un material de dos variedades (no plastificado y clorado), obtenido a partir de cloruro de vinilo por polimerización.

¡Importante! Debido a la mayor rigidez y la liberación de cloro al contacto con un ambiente caliente, no se utilizan tuberías de PVC para la instalación de sistemas de calefacción, así como GHS.

Tuberías de fibra de vidrio: las paredes de este material de tubería de alta resistencia están hechas de fibra de vidrio rellena con resinas epoxi; en los sistemas de calefacción, estos productos no han encontrado una aplicación práctica amplia debido al método de conexión que requiere mucho tiempo.

Las tuberías de metal y plástico son productos con una estructura de pared multicapa, lo que proporciona al material altas características técnicas y una amplia distribución en los sistemas de calefacción, especialmente cuando se instala calefacción por suelo radiante.

Características generales de las tuberías de plástico.

• Fuerza: la capacidad de soportar las cargas típicas de las condiciones operativas de las tuberías, incluido el golpe de ariete.
• Plasticidad y elasticidad: la conservación de las características sin cambios después de la deformación por los efectos de las cargas de temperatura y presión.
• Resistencia a la corrosión: la neutralidad del material de la tubería al contacto con la humedad y los compuestos disueltos en ella.
• Bajo coeficiente de conductividad térmica: el material, junto con el aislamiento térmico externo, participa en el proceso de reducción de la pérdida de calor y la formación de condensado.
• Propiedades dieléctricas: la ausencia de electricidad estática y corrientes vagabundas.
• Bajo coeficiente de fricción: reduce la carga en la bomba de circulación al superar la fricción del líquido en la superficie interna de la pared de la tubería.
• Resistencia a las influencias biológicas: no se descomponen y son inertes a la presencia de bacterias.
• Ausencia de formaciones calizas en los muros interiores.
• Durabilidad - debido a las características anteriores.
• Altas propiedades de insonorización: el movimiento del medio en la tubería es silencioso.
• Gravedad específica baja: costes de transporte reducidos.
• Simplicidad de las tecnologías de instalación.

Las tuberías de plástico para calefacción deben tener todas las propiedades enumeradas anteriormente, y algunas de ellas (resistencia térmica, flexibilidad), en mayor medida que, por ejemplo, los productos de polietileno o PVC que no son adecuados para los sistemas de calefacción.

Por lo tanto, de los tipos enumerados de tuberías de plástico en sistemas de calefacción, el cableado se usa solo de los siguientes materiales:

• polipropileno;
• polietileno reticulado;
• polietileno resistente a altas temperaturas;
• polibuteno;
• metal-plástico.

Para tener una idea de qué tuberías de plástico son mejores para calentar, considere los productos de esta lista de materiales con más detalle.

Tubos de polipropileno

El polipropileno es un material flexible y resistente al desgarro, lo que hace que sea muy utilizado en la construcción de tuberías. En los productos de este material, producidos con un diámetro de 16 a 110 mm, hay una marca latina PP. La alta calidad del material de tubería de polipropileno no se logró de inmediato. El punto de fusión del polipropileno es de 175 grados a un valor de 90 de temperatura de funcionamiento. Incluso se permite la operación a corto plazo de una tubería hecha de polipropileno a una temperatura del refrigerante de 110 grados, de lo que se deduce que el material es bastante adecuado para instalar sistemas de calefacción. Pero el polipropileno tiene un alto coeficiente de expansión térmica, lo que significa que las tuberías de polipropileno ordinarias en el sitio de instalación aumentarán significativamente de longitud cuando se calienten por el paso de un refrigerante caliente a través de ellas. Además, cuando se calienta, también aumentará, lo que limitará el uso: las baldosas de revestimiento del acabado de calefacción por suelo radiante pueden agrietarse o desprenderse de la base cuando las tuberías de calor se expanden debajo.

Se encontró una solución al problema, que redujo significativamente la expansión térmica de los productos fabricados con material PP. Por lo tanto, los productos de tubería de polipropileno comenzaron a producirse en dos tipos principales:

• sólido (capa única) - para suministro de agua fría;
• con refuerzo (multicapa) - para sistemas de agua caliente y para calefacción.

Refuerzo de tuberías de polipropileno.

Los accesorios para tuberías de PP están hechos de aluminio o fibra de vidrio, cuya ubicación en la pared de la tubería puede ser diferente. El refuerzo de aluminio también se denomina estabilización, y las tuberías de PP reforzadas con láminas se estabilizan, por lo que la palabra Stabi está presente en el marcado de dichos productos.

Como resultado del refuerzo, las paredes de las tuberías de PP ya son estructuras multicapa que difieren no solo en el material de las capas, sino también en su diseño.

El rendimiento del refuerzo de los productos de tubería de polipropileno puede ser el siguiente:

• la capa de aluminio en el espesor de la pared está más cerca de la superficie exterior; al soldar dichos productos, la cubierta de aluminio debe quitarse junto con la capa exterior de polipropileno;
• una capa de papel de aluminio en el medio de la sección de la pared: la lámina no se quita durante la soldadura, no se forman espesamientos en las tuberías de esta sección;
• refuerzo con una capa de tejido de fibra de vidrio: tuberías con un coeficiente de expansión térmica ligeramente más alto que el aluminio, pero un proceso de soldadura simplificado.

La capa de papel de aluminio tiene un grosor de 0,1 a 0,5 mm: cuanto más grueso es el papel, mayor es la presión de trabajo de la tubería. La cubierta de aluminio, que no solo aumenta la resistencia de la tubería de PP, sino que también actúa como una barrera contra el oxígeno, puede ser sólida o uniformemente perforada.

El polipropileno tiene la capacidad de pasar oxígeno a través de su masa, incluido el contenido en el aire. En consecuencia, el oxígeno fluirá a través de las paredes de la tubería hacia el refrigerante. Este es un factor negativo si se usa anticongelante como refrigerante en el sistema de calefacción; algunos de sus tipos, en interacción con el oxígeno, forman compuestos que dañan la caldera y la bomba de circulación. Para un sistema de calefacción de este tipo, la tubería debe montarse a partir de tuberías de PP con refuerzo de aluminio sólido.

Si se usa agua como portador de calor, es mejor usar tuberías con una cubierta perforada para la tubería de calefacción. La perforación del aluminio, que es transversal o en relieve, le permite unir capas de PP adyacentes sin usar pegamento. Tales tuberías de polipropileno son mínimamente susceptibles a la expansión térmica y no forman espesamientos debido a las caídas de temperatura y presión.

Recientemente, la fibra de basalto, conocida por su alta estabilidad térmica y bajo coeficiente de expansión térmica, se ha utilizado para estabilizar productos de tubería de polipropileno. Un ejemplo son las tuberías de polipropileno EKOPLASTIK fabricadas en la República Checa, reforzadas con fibra de basalto fusionada en plástico, lo que reduce el coeficiente de expansión térmica por un factor de tres.

De acuerdo con la presión y la temperatura permitidas, las tuberías de PP se dividen en los siguientes grupos:

• PN 10 - material de paredes delgadas para la instalación de sistemas de suministro de agua fría con temperatura de funcionamiento de hasta +20°С y pisos con medio de calefacción hasta +45°С, presión de trabajo de 1 MPa (10,0 kg/cm²);
• PN 16: material de tubería para circuitos de suministro de agua fría y caliente con temperaturas ambiente de hasta +60 ° C, presión de trabajo de 1,6 MPa (16,0 kg / cm²);
• PN 20: productos para uso universal, incluso para SGW con temperaturas de hasta + 80 ° C, presión de trabajo 2 MPa (20,0 kg / cm²);
• PN 25: productos de tubería reforzados con aluminio para la instalación de sistemas de calefacción y agua caliente con una temperatura de funcionamiento de hasta + 95 ° C, presión de hasta 2,5 MPa (25,0 kg / cm²).

El valor de la presión nominal se incluye en el marcado de productos, por ejemplo PN10, PN16, PN20, PN25.

Para la instalación de sistemas de calefacción, las tuberías de PP más comunes de los siguientes tamaños:

• 20 mm: para cableado interno de la red de suministro de agua y el circuito del sistema de calefacción;
• 25 mm: para la fabricación de elevadores en edificios de poca altura, la conexión de radiadores de calefacción y sistemas de calefacción por suelo radiante;
• 32 mm: para la fabricación de elevadores y tuberías de suministro en edificios de apartamentos de gran altura (6 pisos y más).

Conexión de tuberías de polipropileno de sistemas de calefacción.

Las conexiones de tubería de PP están hechas de los siguientes tipos:

• de una pieza - por soldadura;
• desmontable - conexiones roscadas.

Al instalar sistemas de agua caliente y calefacción, generalmente es necesario usar ambos métodos, ya que la conexión de los fragmentos de tubería entre sí se realiza mediante soldadura, y la conexión al elevador y la conexión de los radiadores, mediante conexión roscada. .

La soldadura se realiza con una herramienta especial: un soldador soldado que, cuando se usa correctamente, crea una fuerte conexión hermética basada en la penetración de las moléculas de la superficie de contacto entre sí.

El proceso de soldadura de tuberías de PP es simple: las habilidades se adquieren después de varias conexiones de prueba de recortes innecesarios y un par de curvas.

Para conexiones roscadas, se utilizan accesorios, que se sueldan previamente con un soldador al corte preparado de la tubería de PP.

Desventajas de las tuberías de polipropileno.

Lo que se llama una desventaja es a menudo una característica de un material dado. Lo mismo ocurre con las tuberías de PP. Si llamamos desventaja a su inflamabilidad, entonces los muebles también se queman, especialmente los de madera natural, pero su naturalidad no se califica como una desventaja.

Básicamente, no debe lidiar con las deficiencias de los productos de tubería de polipropileno, sino con la baja calidad de los productos de un determinado fabricante, la elección incorrecta del material para las condiciones de operación existentes y los errores de instalación que causan reclamaciones al material de PP.

Enumeramos las características de las tuberías de polipropileno:

• al montar secciones horizontales en soportes, para evitar la flacidez de los tramos, se debe realizar el paso de los soportes, según el diámetro de la tubería, con un valor de 0,5 - 1,0 m;
• la preparación de las juntas del material antes de la soldadura debe realizarse con cuidado: limpieza de láminas, recorte;
• al soldar tuberías de PP, es necesario mantener con precisión el tiempo de calentamiento de las uniones soldadas;
• la flexibilidad insuficiente se neutraliza mediante el uso de los accesorios necesarios (bypasses, semicurvas);
• al comprar material para instalar un sistema de calefacción, es mejor comprar tuberías y accesorios de un solo fabricante;
• se debe evitar el uso de tuberías de PP de calidad cuestionable, por ejemplo, incluso con defectos externos apenas perceptibles.

Tubos XLPE

Para mejorar las características del polietileno (normal, baja presión - HDPE),

existe una tecnología especial para cambiar su estructura molecular llamada reticulación, que crea enlaces adicionales entre las moléculas con un aumento en la resistencia y las propiedades de resistencia al calor del polímero. Las tuberías de polietileno reticulado se denominan PEX y tienen una pared sólida de una sección sólida o multicapa: una o dos cubiertas están hechas del material base, y entre ellas o en el exterior hay una capa de refuerzo que también actúa como una barrera de oxígeno. .

El material se utiliza con éxito en muchas áreas, incluido el cableado de sistemas de agua caliente y calefacción, convencionales y de alta temperatura.

La conexión de tuberías de calefacción de plástico hechas de material PEX se realiza mediante uno de los tres métodos:

• crimpado (compresión) - junta colapsable;
• presionando - conexión condicionalmente plegable;
• soldadura eléctrica - instalación no separable.

Cada uno de los métodos de instalación corresponde a una determinada herramienta y accesorios.

Existen 4 métodos de reticulación de polietileno, después de cuyo uso se fabrican productos de tubería a partir del material resultante, que tiene la designación correspondiente en la marca:

Características de las tuberías PEX por tecnología de reticulación

El material de la tubería PEX-a tiene un entrecruzamiento uniforme y un buen porcentaje. Los productos PEX-a tienen la mayor flexibilidad de todas las tuberías cosidas y una buena memoria molecular: la capacidad de restaurar su forma después de la deformación. Esto facilita la corrección de defectos de configuración y arrugas formadas durante la instalación del circuito utilizando un secador de pelo de construcción convencional.

PEX-a es un método de reticulación utilizado durante mucho tiempo que permite obtener un material con un amplio rango de temperatura de funcionamiento que conserva sus características de resistencia incluso con sus fluctuaciones máximas a corto plazo de -100 a +100 grados. La producción de polietileno reticulado con peróxido es un proceso costoso, pero el alto costo se justifica por la calidad del producto terminado. Las tuberías PEX-a se utilizan con éxito para la instalación de sistemas de calefacción y agua caliente, conservando sus características durante muchos años.

Con estas ventajas, las tuberías PEX tienen dos inconvenientes importantes. Durante el funcionamiento, este material está sujeto a un lavado intensivo de productos químicos por parte del refrigerante, lo que afecta negativamente a los equipos de calefacción y la automatización. Además, el costo de este tipo de tuberías cosidas, así como sus accesorios, es mucho más alto que los materiales PEX-b y PEX-c. Como resultado, teniendo en cuenta el costo del trabajo, el costo total de equipar un sistema de calefacción hecho de polietileno PEX-a reticulado puede ser muchas veces mayor que cuando se utilizan productos hechos de polietileno de otro tipo de reticulación.

Las tuberías de polietileno reticulado PEX-b comenzaron a fabricarse más tarde que la variedad anterior, pero 40 años de presencia en el mercado también son suficientes para evaluar las características del material. Los productos de PEX-b tienen una gran demanda debido a la exitosa combinación de asequibilidad y calidad: alta resistencia a la tracción.

Entre las deficiencias de este tipo de tubería PEX, se debe tener en cuenta la rigidez y el bajo grado de memoria molecular: es bastante difícil dar a las bobinas del material de la implementación de la bahía la configuración deseada.

El entrecruzamiento PEX-c (radiación) se realiza irradiando polietileno con una corriente de partículas cargadas, en el que algunos de los enlaces existentes se destruyen con la formación de otros nuevos. El método es inherente a la inevitable reticulación desigual, lo que provoca un alto riesgo de agrietamiento, pero esta tecnología no requiere grandes gastos, y las tuberías PEX-c todavía se producen para sistemas con bajos requisitos de resistencia y características de resistencia al calor. tubería.

Tuberías PEX-d (estructura de nitrógeno del material): la tecnología de producción es compleja y costosa, mientras que el alto costo del material no se justifica por las características del material, por lo que la demanda de productos no es alta.

Polietileno resistente a altas temperaturas

Diseñado como una alternativa superior al XLPE, el material PE-RT es un termoplástico sin reticulación en la cadena de proceso, lo que mejora enormemente la productividad del equipo. Al mismo tiempo, en términos de características de resistencia, las tuberías PERT son superiores a los productos fabricados con polímero PEX, así como en términos de facilidad de conexión: sus juntas se pueden soldar. Esta es la razón de la popularidad de este material que, por definición, es adecuado para la instalación de cualquier sistema de agua caliente y calefacción.

Tuberías de polibuteno

Los productos de tubería hechos de polibuteno (PB, abreviatura rusa PB) es un material moderno de alta calidad que combina las ventajas del polipropileno y el polietileno reticulado. En los sistemas de agua caliente y calefacción, las tuberías de polibuteno se han utilizado hace relativamente poco tiempo, pero ya han demostrado ser un material que tiene características técnicas superiores a los productos que son idénticos en su aplicación.

Ventajas de las tuberías de polibuteno:

• preservación de las características de resistencia a temperaturas críticas;
• se mantiene un alto grado de flexibilidad incluso a bajas temperaturas;
• bajo coeficiente de expansión térmica;
• la posibilidad de instalación mediante juntas de soldadura;
• baja conductividad térmica;
• resistencia a los productos químicos.

Los productos de tubería de polibuteno se fabrican en bobinas y varillas tanto en versiones convencionales como preaisladas. Las altas características técnicas causan no solo el uso generalizado del polibuteno en los sistemas de calefacción y suministro de agua caliente, sino también su alto costo en la actualidad.

Tubos de metal y plástico

Productos de tubería de metal y plástico: un material con una pared de alta resistencia, que consta de 5 capas: una tubería de aluminio con una cubierta exterior e interior de polietileno reticulado, sujeta con un aglutinante de alta calidad.

La ejecución de las cubiertas exterior e interior puede diferir en la forma de reticulación o estar hecha de polietileno con mayor resistencia al calor.

La tecnología para la producción de tuberías de metal y plástico es compleja, pero el costo se justifica por las altas características técnicas del producto final, que se produce con un diámetro exterior de 16 a 40 mm y un espesor de pared de 2-3,5 mm. , la forma de realización es metraje, bobinas.

El ámbito de aplicación de las tuberías de metal y plástico son los sistemas de calefacción y agua caliente industriales y domésticos.

Ventajas materiales:

• anticorrosión;
• resistencia interna y externa a los productos químicos;
• baja conductividad térmica;
• bajo coeficiente de fricción de la superficie interna;
• pequeños valores del radio de curvatura durante la flexión del ensamblaje;
• anti estático;
• propiedades dielectricas;
• confiabilidad de las juntas a tope;
• durabilidad.

Defectos:

• una cantidad significativa de expansión térmica (la necesidad de instalar compensadores);
• falta de resistencia al daño mecánico;
• la necesidad de apretar los accesorios de compresión;
• baja resistencia al calor en relación con las tuberías de acero;
• alto costo de válvulas y accesorios.

Las principales características técnicas de las tuberías metal-plásticas están presentes en el marcado del material, aplicado por conveniencia a cada metro lineal.

Características de rendimiento de las tuberías de metal y plástico:

¡Importante! A una temperatura del refrigerante superior a 140 °C, la cubierta interna de polímero se derrite y el resto de la estructura de la tubería se deslamina.

La instalación de tuberías de metal y plástico se realiza mediante accesorios y herramientas especiales. Si tiene ciertas habilidades en la producción de trabajos de instalación, es posible instalar un sistema de calefacción o SVG a partir de este material por su cuenta.

Conclusión

El éxito de los equipos de calefacción domésticos depende de muchos factores, incluida la elección correcta del material para la tubería de calefacción. El mercado actual de materiales para tuberías es tan rico que le permite elegir tuberías de plástico para calentar cualquier unidad de calefacción. Solo es necesario tener una comprensión clara de las condiciones de funcionamiento del equipo que se está instalando.