Kas ir PPR-AL-PERT kompozītmateriāla caurule un kāpēc slāņu struktūra ir svarīga?

Mēs esam ražojuši daudzslāņu kompozītmateriālu caurules santehnikai un apkurei vairāk nekā 15 gadus. PPR-AL-PERT struktūra nav nejauša materiālu kombinācija. Katrs slānis pilda noteiktu inženiertehnisko funkciju. Mēs izmantojam šo struktūru, jo neviens atsevišķs materiāls nenodrošina visas īpašības, kas nepieciešamas ilgam kalpošanas laikam paredzētai grīdas apsildes caurulei.

Iekšējais slānis ir PERT (paaugstinātas temperatūras izturības polietilēns). Šis slānis saskaras ar karsto ūdeni, kas plūst caur cauruli. PERT ir izvēlēts, jo tas iztur nepārtrauktu temperatūru līdz 70 °C un periodisku temperatūru līdz 95 °C, nedeformējoties. Tas arī saglabā elastību zemā temperatūrā, kas ir svarīgi aukstā klimatā veicamas uzstādīšanas laikā, kad caurules var saliekt vidē, kas zemāka par 10 °C. Atšķirībā no PEX, PERT nav nepieciešama izplešanās atmiņas funkcija grīdas apsildei, jo caurule ir uzstādīta fiksētā klona slānī, kas ierobežo termisko izplešanos.

Vidējais slānis ir izgatavots no alumīnija sakausējuma (AL). Mēs izmantojam 0,2–0,4 mm alumīnija slāni, kas nodrošina divas kritiski svarīgas īpašības. Pirmkārt, tas darbojas kā skābekļa barjera. Otrkārt, tas nodrošina garenisku formas atmiņu. Alumīnija slānis nozīmē, ka, griežot cauruli un saliecot to, tā notur līkumu, neatgriežoties taisnā stāvoklī. Tā ir būtiska praktiska priekšrocība uzstādīšanas laikā, jo caurule paliek tur, kur tā tiek novirzīta.

Ārējais slānis ir PPR (polipropilēna nejaušais kopolimērs). Šis slānis nodrošina ķīmisko izturību pret sārmainiem un skābiem savienojumiem, kas atrodami klona materiālos un betonā. Tas arī aizsargā alumīnija slāni no mitruma iekļūšanas griezuma galos un savienojumu vietās. Lai nodrošinātu pilnīgu pārklājumu, PPR slānis tiek nedaudz pārklāts pāri alumīnija malām.

Skābekļa barjera: kāpēc EVOH novērš sistēmas koroziju

Mēs izskaidrojam skābekļa barjera katram klientam jo tā ir atšķirība starp apkures sistēmu, kas kalpo 30 gadus, un tādu, kas sabojājas 5 gadu laikā. Kad karstais ūdens cirkulē caur apkures sistēmu, tas absorbē skābekli no jebkura ūdenī izšķīdušā gaisa. Atvērtā sistēmā (ventilējamos radiatoros) to nodrošina izplešanās tvertne un periodiska ventilācija. Slēgtā grīdas apkures sistēmā skābeklim nav kur izplūst. Laika gaitā izšķīdušā skābekļa koncentrācija uzkrājas un sāk uzbrukt sistēmas dzelzs un tērauda komponentiem: katla siltummainim, tērauda radiatoriem, cirkulācijas sūkņa lāpstiņriteņiem un visiem mazleģētā tērauda veidgabaliem.

Mūsu PPR-AL-PERT caurules EVOH (etilēna-vinila spirta kopolimēra) slānis bloķē skābekļa difūziju zem 0,1 g/m³/dienā 40°C temperatūrā. Tas ir DIN 4726 standarts skābekļa barjeras caurulēm izmanto grīdas apsildē. Bez šīs barjeras skābekļa difūzija caur caurules sienu ievadītu sistēmas ūdenī aptuveni 0,5–1,0 g/m³/dienā, kas ir pietiekami, lai 2–3 apkures sezonu laikā tērauda detaļās izraisītu redzamu koroziju.

Mēs visspilgtāk redzam skābekļa barjeru trūkuma sekas renovācijas projektos. Kāds uzstādītājs dzīvojamajā ēkā Ķīnas ziemeļos grīdas apkures sistēmai izmantoja PERT cauruli bez barjeras. 18 mēnešu laikā čuguna katla siltummainis bija caurrūsējis un bija jānomaina. Sistēmas ūdens bija melns ar magnetīta nogulsnēm. Galvenais iemesls bija skābekļa iesūkšanās caur caurules sienu. Mūs pieaicināja piegādāt barjeras cauruli nomaiņas iekārtai.

Aukstā klimata termiskā veiktspēja un PERT vērtējumi

Mēs projektējam savu PPR-AL-PERT caurules, kas īpaši paredzētas aukstā klimata apstākļiemAr vārdiem “auksts klimats” mēs domājam vidi, kurā āra projektētā temperatūra nokrītas zem -15 °C un kurā apkures sistēma mēnešiem ilgi darbojas ar gandrīz pilnu jaudu. Tas raksturo lielu daļu Ķīnas ziemeļu daļas, Skandināvijas, Krievijas, Kanādas un ASV ziemeļu štatu. Šādos apstākļos grīdas apkures sistēma nepārtraukti darbojas ar lielu plūsmas ātrumu, un caurule tiek pakļauta termiskiem cikliem no apkārtējās vides aukstuma būvniecības laikā līdz darba temperatūrai.

PERT iekšējais slānis saglabā savas mehāniskās īpašības temperatūrā līdz -40°C. Tas ir svarīgi būvniecības laikā. Harbinā vai Urumči grīdas apsildes uzstādīšana notiek rudenī, pirms ēkas apsildīšanas. Caurule pa nakti atrodas aukstā klonā. Izmantojot pareizi norādītu PERT cauruli, nav trausla lūzuma riska. Mēs esam testējuši savu cauruli -40°C temperatūrā un pārbaudījuši, ka triecienizturība saglabājas virs minimālās prasības 500 J/m² 0°C temperatūrā.

Aukstā klimata instalācijām mēs iesakām šādus darbības parametrus. Pareizi projektētai grīdas apsildes sistēmai padeves ūdens temperatūrai jābūt iestatītai uz 45–55 °C. Tas nodrošina grīdas virsmas temperatūru 26–29 °C, kas atbilst termiskā komforta standartiem, vienlaikus saglabājot pietiekami zemu atgaitas ūdens temperatūru, lai kondensācijas katls varētu darboties kondensācijas režīmā. Rezultātā degvielas patēriņš ir par 15–20 % mazāks salīdzinājumā ar sistēmu, kas paredzēta 60–70 °C padeves temperatūrai.

Grīdas apsildes cauruļu izmēru un siltuma jaudas aprēķini

Mēs palīdzam uzstādītājiem izvēlieties pareizo caurules diametru un atstarpi katrai instalācijai. Siltuma jauda no grīdas apsildes caurules ir atkarīga no trim mainīgajiem lielumiem: temperatūras starpības starp grīdas virsmu un telpas gaisu, grīdas seguma un klona siltumizturības un cauruļu atstatuma. Šeit ir galvenās sakarības, ko mēs izmantojam aukstā klimata projektēšanā:

Flīžu grīdas apdarei (siltumizturība aptuveni 0,02 m²K/W) virs 50 mm klona (siltumizturība aptuveni 0,05 m²K/W) ar 20 mm izolāciju apakšā, izmantojot 20x2,0 mm PPR-AL-PERT cauruli, pie 50 °C padeves temperatūras un 40 °C atgaitas temperatūras, siltuma jauda pie 150 mm atstarpes ir aptuveni 65 W/m². Pie 100 mm atstarpes siltuma jauda palielinās līdz aptuveni 85 W/m². Tāpēc perimetra zonām pie ārsienām ir nepieciešams mazāks atstarpes: siltuma zudumi caur sienu ir lielāki, un ir nepieciešama lielāka siltuma padeve uz kvadrātmetru.

Aukstā klimatā mēs iesakām projektēt vismaz 80 W/m² perimetra zonās un 60 W/m² iekšzonās. Tas nodrošina drošības rezervi ekstremālām āra temperatūrām un ļauj sistēmai uzturēt termisko komfortu, kad āra temperatūra īslaicīgi nokrītas zem projektētās temperatūras. Sistēmai, kas projektēta, ņemot vērā precīzu siltuma zudumu aprēķinu, būs grūtības gada aukstākajās dienās.

Mēs piegādājam PPR-AL-PERT caurules grīdas apsildei šādos izmēros: 16 × 2,0 mm (mazām zonām un renovācijas projektiem), 20 × 2,0 mm (standarta izmērs lielākajai daļai dzīvojamo ēku instalāciju) un 25 × 2,5 mm (komerciālām un lielām dzīvojamām ēkām). Sienas biezums ir paredzēts 10 bāru darba spiedienam 70 °C temperatūrā, kas nodrošina drošības koeficientu 4:1 salīdzinājumā ar tipisko 2,5 bāru sistēmas spiedienu dzīvojamās ēkās.

Uzstādīšana: Kolektora konfigurācija un ķēdes garuma projektēšana

Mēs vienmēr iesakām kolektoru bāzes sadales sistēma grīdas apsildei. Kolektors sadala grīdas platību atsevišķos kontūros, katru no kuriem apkalpo viens caurules gabals no kolektora izejas līdz tālākajam punktam un atpakaļ. Šī konfigurācija nodrošina līdzsvarotu plūsmu katrā kontūrā un ļauj kontrolēt atsevišķas zonas. Mēs redzam slikti funkcionējošas sistēmas, kurās uzstādītājs mēģināja izmantot vienu garu caurules posmu no centrālā punkta, kā rezultātā temperatūras svārstības starp kontūra sākumu un beigām bija 5–8 °C.

PPR-AL-PERT caurules maksimālais ķēdes garums ir atkarīgs no caurules diametra un pieejamā sūkņa spiediena. Standarta dzīvojamās mājas kolektora sūkņa 20 × 2,0 mm caurulei (pieejamais spiediens 0,25 bar) mēs iesakām maksimālo ķēdes garumu 100–120 metri. Pārsniedzot šo garumu, spiediena zudums caurulē pārsniedz pieejamo sūkņa spiedienu, un plūsmas ātrums nokrītas zem minimālā nepieciešamā daudzuma vienmērīgai temperatūras sadalei. Mēs vienmēr sakām uzstādītājiem: šaubu gadījumā sadaliet zonu divās īsākās ķēdēs, nevis pārsniedziet maksimālo garumu.

Aukstā klimatā esošām ēkām ar sliktu izolāciju iesakām projektēt īsākus kontūrus (maksimāli 80–100 metri), lai nodrošinātu atbilstošu plūsmas ātrumu pat tad, ja kolektora balansēšanas vārsts ir daļēji aizvērts zonas vadībai. Spiediena zudums 20 × 2,0 mm PPR-AL-PERT caurulē 50 °C temperatūrā ir aptuveni 0,15 kPa/m pie projektētās plūsmas ātruma 2,5 l/min. 100 metru kontūram kopējais spiediena zudums ir aptuveni 15 kPa plus armatūras zudumi, kas atbilst sūkņa budžetam lielākajai daļai dzīvojamo sistēmu.

Saderība ar klona grīdu un izplešanās šuvju plānošana

Viena no svarīgākajām detaļām zemgrīdas apsildes uzstādīšanā ir klona slāņa termiskās izplešanās pārvaldība. Betona un cementa klons izplešas par aptuveni 0,012 mm uz metru un katru Celsija grādu. 10 metrus platā telpā ar 30 °C temperatūras paaugstināšanos no aukstā klona līdz darba temperatūrai klons izplešas par aptuveni 3,6 mm. Ja šī izplešanās netiek ņemta vērā, klons saplaisās un plaisas pārnesīs uz grīdas apdari.

Mēs piegādājam PPR-AL-PERT caurule ar standarta uzstādīšanas praksi novietojot cauruli virs izolācijas slāņa ar cauruļu skavām vai klipšiem, pēc tam pārklājot ar vismaz 30 mm klona slāni virs caurules vainaga. Iesakām uzstādīt perimetra izolācijas sloksnes pa visu klona lauku, lai klons varētu brīvi kustēties termiskās izplešanās laikā. Izolācijas sloksne ir vienkārša putuplasta sloksne, ko piegādājam iepriekš piestiprinātu pie izolācijas plāksnes vai kā atsevišķu rulli. Esam redzējuši saplaisājušas grīdas un atdalījušās flīzes instalācijās, kur perimetra izplešanās sprauga netika izveidota.

Lieliem klona laukumiem, kas pārsniedz 40 m², iesakām plānot izplešanās šuves caur klona grīdu. Izplešanās šuvei jābūt vienā līnijā ar visām konstrukcijas kustību šuvēm ēkas pārsegumā. PPR-AL-PERT caurule iet caur izplešanās šuvi aizsarguzmavā (mēs izmantojam 32 mm cauruli, kas katrā pusē ir par 300 mm garāka nekā šuves platums). Tas ļauj caurulei pārvietoties izplešanās šuvē, nesaspiežoties un nesalocoties.

Ūdens kvalitāte un sistēmas pirmapstrāde

Mēs uzrunājam ūdens kvalitāte katram klientam jo tas tieši ietekmē grīdas apsildes sistēmas kalpošanas laiku. Slēgtās apkures sistēmās laika gaitā uzkrājas izšķīdušas cietvielas, kaļķakmens un bioloģiskais piesārņojums. Uzpildes ūdens kvalitāte nosaka, cik ātri šīs problēmas attīstās. PPR-AL-PERT sistēmām mēs iesakām šādus ūdens kvalitātes standartus:

• pH: 7,5–9,0 (pārāk skābs veicina koroziju, pārāk sārmains – kaļķakmeni)
• Cietība: 75–150 mg/l CaCO₃ (mīkstāks ūdens palielina korozijas risku tērauda detaļās)
• Izšķīdušais skābeklis: Zem 0,1 mg/l (kritiski slēgtām sistēmām ar dzelzs komponentiem)
• Hlorīds: Zem 50 mg/l (paaugstināts hlorīdu līmenis izraisa sprieguma korozijas plaisāšanu nerūsējošā tērauda detaļās)
• Vadītspēja: 100–500 µS/cm (norāda izšķīdušo cietvielu saturu)

Aukstā klimatā esošām sistēmām, kur sistēma netiek izmantota 6–8 mēnešus gadā (vasaras izslēgšana), mēs iesakām korozijas inhibitora piedevu, kas īpaši izstrādāta slēgtām apkures sistēmām. Mēs piegādājam piemērotus inhibitoru produktus un sniedzam dozēšanas instrukcijas, pamatojoties uz sistēmas tilpumu. Esam redzējuši, ka grīdas apkures sistēmas sabojājas 5 gadu laikā vasaras izslēgšanas korozijas dēļ, ja netika izmantots inhibitors.

Sertifikācijas standarti: Kas jāpārbauda pirms iegādes

Mēs ražojam PPR-AL-PERT kompozītmateriālu caurules lai atbilstu šādiem sertifikācijas standartiem. Novērtējot piegādātāju, pieprasiet attiecīgo sertifikātu kopijas un pārbaudiet, vai tie ir derīgi (nav beigušies). Esam redzējuši sertifikātus caurulēm, kas faktiski neatbilst standartam, jo ​​testa ziņojumi bija no citas ražošanas partijas vai citas rūpnīcas.

• DIN 4726 (Vācija): Zemgrīdas apkures caurulēm prasība attiecībā uz skābekļa barjeru. Maksimālā skābekļa caurlaidība 0,1 g/m³/dienā pie 40°C.
• ISO 22391 (starptautisks): Daudzslāņu caurules karstā un aukstā ūdens instalācijām. Iekļautas spiediena vērtības, temperatūras vērtības un ilgtermiņa hidrostatiskās izturības pārbaudes.
• GB/T 18742 (Ķīna): Polipropilēna cauruļvadu sistēmas karstam un aukstam ūdenim.
• EN ISO 15875 (Eiropa): Šķērsšūta polietilēna (PE-X) un līdzīgas caurules karstam un aukstam ūdenim.
• WRAS (Apvienotā Karaliste): Ūdens noteikumu konsultatīvās shēmas apstiprinājums saskarei ar dzeramo ūdeni.

Mēs nodrošinām sertifikātus atbilstoši visiem standartiem katrai ražošanas partijai. Mūsu rūpnīca ir sertificēta saskaņā ar ISO 9001, un SGS katru gadu veic trešās puses auditus, lai pārliecinātos par atbilstību kvalitātes sistēmas prasībām. Projektu specifikācijām, kurām nepieciešami īpaši standarti, mēs pirms cenu piedāvājuma iesniegšanas pārbaudām atbilstību.

PPR-AL-PERT salīdzinājums ar PEX-Al-PEX un PERT-Al-PERT: kāpēc mēs izvēlamies šo struktūru

Mums bieži jautā, kāpēc mēs ražojam PPR-AL-PERT nevis biežāk sastopamo PEX-Al-PEX struktūru. Abas ir derīgas daudzslāņu konstrukcijas, taču tās atbilst atšķirīgām pielietojuma prasībām. Grīdas apsildei mēs izvēlējāmies PPR-AL-PERT, jo tas piedāvā īpašas priekšrocības grīdas apsildes sistēmu temperatūras diapazonā un uzstādīšanas vidē.

PEX (šķērssaistīta polietilēna) caurules tiek ražotas, šķērssavienojot polietilēna polimēru ķēdes ar ķīmisku vai starojuma apstrādi. Šī šķērssavienošana uzlabo temperatūras izturību un samazina šļūdi (aukstā plūsma) ilgstošas ​​slodzes laikā. Tomēr Pex cauruleir augstāks termiskās izplešanās koeficients nekā PPR-AL-PERT. Uzstādot PEX cauruli klona grīdā, tā ar katru sildīšanas ciklu izplešas vairāk, kas laika gaitā palielina slodzi uz cauruļu un veidgabalu savienojumiem. PEX bāzes grīdas apkures sistēmās pēc 10–15 gadu termiskās ciklu ietekmes novērojam vairāk savienojumu noplūžu salīdzinājumā ar... PPR-AL-PERT sistēmas.

Mūsu kompozītmateriāla caurules alumīnija slānim ir kritiska nozīme. Alumīnija termiskās izplešanās koeficients (23×10⁻⁶/°C) ir aptuveni puse no PERT (200×10⁻⁶/°C) un ievērojami zemāks nekā PEX (130×10⁻⁶/°C). Kad alumīnija slānis ir novietots caurules sienas neitrālajā asī (aptuveni viena trešdaļa no iekšējās virsmas), tas samazina kompozītmateriāla caurules efektīvo termisko izplešanos līdz aptuveni 0,025 mm/m/°C, kas ir tuvu tērauda termiskajai izplešanās koeficientam. Tas nozīmē, ka caurule izplešas un saraujas kopā ar klona slāni kontrolētā veidā, neradot spriegumu savienojumos.

Alumīnija slāņa gareniskā metinājuma šuve ir vēl viena kvalitātes diferenciācijas iezīme. Alumīnija šuvei mēs izmantojam lāzermetināšanu, kas rada nepārtrauktu hermētisku blīvējumu pa visu caurules perimetru. Daži ražotāji izmanto pārklāšanās metināšanu, kas metinājuma vietā atstāj nelielu atstarpi, kas laika gaitā ļauj mitrumam sasniegt alumīnija slāni. Mūsu lāzermetinājums nodrošina patiesu metalurģisku saiti, ko mēs pārbaudām 20 bāru iekšējā spiedienā bez noplūdes metināšanas līnijā.

Bieži uzdotie jautājumi

Kā skābekļa barjera uz PPR-AL-PERT kompozītmateriāla caurulēm novērš grīdas apkures sistēmas koroziju?

EVOH skābekļa barjeras slānis mūsu PPR-AL-PERT caurules bloķē skābekļa difūziju zem 0,1 g/m³/dienā 40°C temperatūrā, kas atbilst DIN 4726 prasībām. Bez šīs barjeras izšķīdušais skābeklis nonāk sistēmas ūdenī un izraisa oksidēšanos dzelzs un tērauda apkures komponentos. Mums ir dokumentēti gadījumi, kad nebarjeras caurule izraisīja čuguna katlu siltummaiņu atteici 18 mēnešu laikā. Mūsu barjeras caurule aizsargā visu slēgto apkures sistēmu no skābekļa izraisītas korozijas visā tās projektētajā kalpošanas laikā, kas ir vairāk nekā 30 gadi.

Kādas temperatūras un spiediena vērtības attiecas uz PPR-AL-PERT caurulēm aukstā klimatā izmantojamās grīdas apsildes sistēmās?

Mūsu PPR-AL-PERT caurules ir paredzēti nepārtrauktai darbībai 70 °C temperatūrā un periodiskai temperatūras paaugstināšanās līdz 95 °C, maksimālajam darba spiedienam sasniedzot 10 bar. Aukstā klimata instalācijām, kur padeves ūdens temperatūra ziemas ekspluatācijas vai uzglabāšanas laikā var nokrist zem 5 °C, PERT iekšējais slānis saglabā elastību un triecienizturību pat -40 °C temperatūrā, kas novērš trauslu lūzumu veidošanos būvniecības fāzes aukstā laikā. Alumīnija slānis nodrošina arī UV izturību uzglabāšanas laikā ārpus telpām pirms uzstādīšanas.

Kāds ir nepieciešams PPR-AL-PERT cauruļu uzstādīšanas attālums grīdas apsildē aukstā klimatā?

Aukstā klimatā uzstādot iekārtas, kur grīdas virsmas temperatūrai perimetra zonās (1 metra attālumā no ārsienām) jāsasniedz 29 °C un centrālajās zonās 26 °C, perimetra zonām iesakām 10 cm atstarpi starp caurulēm un 15 cm atstarpi starp centrālajām zonām. Šī konfigurācija nodrošina aptuveni 60–80 W/m² siltuma jaudu atkarībā no klona biezuma un izolācijas kvalitātes. Mazāks perimetra atstarpe kompensē lielākus siltuma zudumus caur ārsienām un novērš aukstuma punktu veidošanos pie logiem un stūriem. Augstas efektivitātes ēkām, kas atbilst pasīvo māju standartiem, atstarpi var palielināt līdz 20 cm atstarpei starp caurulēm, jo ​​kopējais siltuma pieprasījums ir mazāks.

Secinājums

Mēs esam piegādājuši PPR-AL-PERT kompozītmateriālu caurules grīdas apsildes sistēmām visā Ķīnas ziemeļos, Skandināvijā, Krievijā un Ziemeļamerikā. Vislabāk darbojas tās iekārtas, kurās cauruļu specifikācija, sistēmas konstrukcija un uzstādīšanas prakse ir saskaņota. Skābekļa barjera nav obligāta, ja vēlaties 30 gadu sistēmas kalpošanas laiku. Pareizs cauruļu izmērs un atstatums nav obligāti, ja vēlaties vienmērīgu grīdas temperatūru. Un ūdens kvalitātes pārvaldība nav obligāta, ja vēlaties izvairīties no priekšlaicīgiem korozijas bojājumiem katlā un cirkulācijas sūknī.

Ja projektam norādāt PPR-AL-PERT cauruli, Atsūtiet mums apkures slodzes aprēķinu, grīdas konstrukcijas detaļas un klimata zonu. Mēs apstiprināsim pareizo caurules izmēru, sienas biezumu un ieteicamo atstarpi jūsu konkrētajai uzstādīšanai.