8 советов по выбору компенсатора для полипропиленовых (ППР) труб

Полипропиленовые трубы в процессе эксплуатации неизбежно расширяются, что негативно сказывается на герметичности всей системы отопления и горячего водоснабжения. Для предотвращения подобных явлений необходимо использовать компенсатор для полипропиленовых труб.

Компенсатор для полипропиленовых труб

Что такое компенсатор для полипропиленовых труб

Полипропиленовый компенсатор производится из статического полипропилена PPRC тип 3 (рандом сополимера — Poly Propylene Random Copolymer). Полипропиленовый компенсатор изготавливаются методом инжекционного прессования, и выпускается белого или серого цвета.

В процессе эксплуатации полипропиленовых труб, особенно это касается эксплуатации в системах горячего водоснабжения (ГВС) и системах отопления, неизбежно происходят различного рода деформации. Это происходит от того, что у полипропилена высокий коэффициент температурного расширения.

Компенсатор — это устройство, с помощью которого уравновешивают или компенсируют отклонения в размерах (изменение положения, влияние температуры, давления и других факторов), деталей при сборке, эксплуатации системы трубопровода.

Диаметр труб систем отопления или ГВС должен соответствовать посадочному диаметру муфт компенсатора, также должны совпадать внутренние диаметры. Как правило, в квартире или доме используются полипропиленовые трубы диаметром 20 или 25 мм. Использовать трубы большего диаметра считается нерационально, особенно если устанавливается котел с циркуляционным насосом.

Предпочтительнее использовать следующие диаметры труб:

• При длине трубопровода до 10 м желательно использовать диаметр 20 мм.
• Трубопровод протяжённостью 10-30 м — диаметр 25 мм.
• При длине трубопровода свыше 30 м — диаметр 32 мм.
• Для стояков применяют трубы 32 мм и более.

Компенсаторы PPRC бывают следующих типов:

• Компенсатор Козлова.
• П-образный компенсатор.
• Петлеобразный компенсатор.

Компенсаторы монтируются как на горизонтальный трубопровод, так и на вертикальный.

Назначение компенсатора

Устройство принимает на себя всю нагрузку связанную с деформацией, предотвращает провисание труб, а также предотвращает негативные последствия гидроударов, тем самым сохраняя герметичность всего трубопровода. Все эти возможности компенсатора происходят благодаря его конструкции и амортизационным свойствам материала, из которого изготовлено устройство.

По завершению монтажа трубопровода с компенсаторами, необходимо обеспечить подвижность устройства на всём протяжении времени эксплуатации.

При невозможности соблюдения этих рекомендаций, необходимо использовать трубы с минимальным температурным расширением (например, армированные алюминием) и вложенными в утеплитель из вспененного полиуретана. Также, не лишним будет добавление одного или нескольких дополнительных компенсаторов.

Область применения компенсатора

Компенсирующее устройство устанавливается для защиты от теплового и линейного расширения в административных, производственных зданиях всех типов, жилых помещениях.

• Магистраль подачи воды.
• Устройство тёплых полов с водяным теплоносителем.
• В системах отопления и горячего водоснабжения.

Технические характеристики компенсатора

Речь идёт о компенсаторах, изготовленных заводским способом. Устройства изготовленные самостоятельно (П-образные, Г-образные и др.) имеют те же характеристики, что и трубы из которых они изготовлены.

• Материал изготовления — статический полипропилен.
• Плотность — примерно 0,92 г/см.
• Толщина стенок — не менее 4,5 мм.
• Максимальный температурный режим — до 100 °C.
• Рабочее давление — 16 атм.
• Цвет компенсатора — белый, серый.
• Диаметр — 20-110 мм.
• Срок эксплуатации — 50 лет (по заявлению многих производителей).

Классификация компенсаторов

Компенсаторы делятся на две группы:

• Естественные компенсаторы. Это устройства, работающие за счёт амортизирующих свойств материалов из которых они изготовлены. К таким компенсаторам относятся П-образные, петлеобразные детали, компенсатор Козлова.
• Компенсаторы, изготавливаемые из упругих материалов. К таким относятся осевые, сильфонные, фланцевые, сдвиговые, универсальные и др. Другими словами те детали, от которых требуются повышенная прочность и долговечность эксплуатации. В основном эти детали применяются в промышленности.

Преимущества

• Увеличивает бесперебойный срок эксплуатации трубопровода.
• Допускает погрешность при монтаже трубопровода.
• Сохраняется герметичность системы на всём протяжении эксплуатации системой.
• Гасятся вихревые потоки возникающие внутри труб.
• Защищает от гидроударов.
• Защищает целостность трубопровода при нагреве теплоносителя.
• Равномерно распределяется давление по всему трубопроводу.
• Полная совместимость со всеми видами полипропиленовых труб.
• Нагревание/остывание теплоносителя ни как не влияет на положение и геометрию трубопровода на остальных участках.

Недостатки

• Подходит только для полипропиленовых труб.

Компенсатор Козлова

Устройство разработано техническим директором компании «Альтерпласт» Олегом Козловым. Предназначено такое устройство для компенсации тепловых расширений полипропиленовых труб (армированных и неармированных) в системах отопления и горячего водоснабжения.

Относится данный тип компенсатора к сильфонным устройствам.

Устройство компенсатора Козлова

Внутри полипропиленовой трубы (кожуха) находится компенсирующий элемент из сильфона, который изготавливается из 2 слоев нержавеющей стали толщиной 1,5 мм. Компенсатор Козлова применяется для нивелирования тепловых расширений, когда укладка трубопровода выполняется из полипропиленовых труб. Рекомендуется устанавливать устройство на участке протяжённостью свыше 10 метров.

Технические характеристики компенсатора Козлова

• Диаметр труб — 20-63 мм.
• Диаметр кожуха — 32- 63 мм.
• Расчётная длина — 237-270 мм.
• Подсоединение — муфты под пайку.
• Компенсирующая способность на сжатие — 22-30 мм в зависимости от диаметра труб и производителя, который вправе самостоятельно изменять технические характеристики изделий.
• Осевой ход — 25-35 мм.
• Циклов сжатие/разжатие — 50 000.
• Проходное сечение (внутренний диаметр) — 12,5-31.5 мм.

Преимущества компенсатора Козлова

• Стабилизирует внутреннее давление в трубопроводе.
• Компенсирует расширение в трубопроводе.
• Ресурс компенсатора (по заявлениям производителей) до 50 лет.
• По герметичности не уступает цельному участку трубопровода.
• Высокая степень надёжности.
• При определённых навыках и наличии специального инструмента (паяльник для полипропиленовых труб, специальных ножниц или ножовки по металлу, карандаша) монтируется за считанные минуты.

Недостатки компенсатора Козлова

• Предназначен только для полипропиленовых труб

П-образный компенсатор

Устройство выполнено в виде буквы «П» с помощью четырёх пластиковых уголков 90° и трёх отрезков полипропиленовой трубы того же диаметра, что и основной трубопровод. П-образный участок гасит возникающие расширения, благодаря изменению своего положения относительно продольной оси, из-за чего не дает возможности «продвигаться» колебаниям дальше по линии.

Ещё одно полезное свойство П-образного устройства заключается в его способности гасить слишком большой напор в системе водоснабжения. Вода минуя повороты компенсатора теряет значительную часть своей скорости и напора.

Расчёт П-образного компенсатора

Для того, чтобы рассчитать П-образный компенсатор, следует обратиться к формуле. Для начала необходимо высчитать удлинение трубы.

ΔL= α×L×Δt, где:

• Δt — максимальный перепад температур;
•  L – длина отрезка трубы;
• α – коэффициент теплового расширения (величина постоянная);

Исходя из этой формулы, можно посчитать удлинение, которое необходимо будет компенсировать.

Удлинение PPRC зависит от перепада температур. Для нормальных условий считается что монтаж трубопровода происходит при температуре равной +20°C. Из этого следует, что разница температур (Δt) для горячего водоснабжения будет равна 40°C (берётся температура горячей воды 60°C и отопления 80°C) , а для отопления Δt равен 60°C. Соответственно, при монтаже трубопровода при других температурах разница температур (Δt) уменьшится или увеличится.

Допустимый температурный диапазон полипропиленовых труб — от +5°C до +80°C.

При нормальных условиях монтажа, т.е. когда монтаж происходил при 20°C коэффициент теплового расширения составит:

• Для неармированной трубы коэффициент теплового расширения 0,15 мм/м°C−1
  
• Армированные стекловолокном трубы имеют коэффициент теплового расширения 0,035 мм/м°C−1
• Трубы армированные алюминием имеют коэффициент теплового расширения порядка 0,03 мм/м°C−1

Итак, неармированная труба не используется для горячего водоснабжения, следовательно, для расчёта берётся армированная стекловолокном или алюминием.

Пример, армированная стекловолокном труба имеет коэффициент температурного расширения 0,035 мм/мC−1, для удобства расчёта взят отрезок трубопровода протяжённостью 1 метр.

ΔL=0,035×1×40=1,4 мм.

Это значит, что температурное уширение составит 1,4 мм на 1 погонный метр трубы. Причём погонные метры трубопровода принято считать от одной неподвижной точки до другой.

Неподвижную опору ставят возле фитинга (муфты), соединяющего 2 отрезка трубы. Максимально рекомендованный отрезок 1 плеча компенсации равен максимальной длине полипропиленовой трубы т.е. 4 метра.

Расчёт колена П-образного компенсатора

Зная уширение трубопровода можно просчитать размер компенсатора. Делается это по следующей формуле:

L(k)= 25√(d ΔL), где:

• 25 — постоянная величина для ППР труб.
• d – наружный диаметр трубы.
• ΔL – удлинение отрезка трубы.

Для примера будет произведён расчёт для полипропиленовой армированной стекловолокном трубы максимально рекомендованной протяжённостью 4 м и диаметром 20 (d) мм.

Как известно из предыдущих расчётов, уширение для армированной стекловолокном трубы на 1 метр приходится 1,4 мм, следовательно, для 4 метровой трубы этот параметр будет 5,6 мм (ΔL).

Собственно, сам расчёт:

L(k)=25√(20×5,6)=264,5 мм. Т.е. размер одного и другого колена должен быть примерно 265 мм или 26,5 см.

Размер средней части компенсатора должен быть не менее 10 диаметров трубы. Для данного примера это 10×20=200 мм или 20 см.

Итого, размер компенсатора составит:

• Колено (одно и другое) — 26,5 см.
• Средняя часть — 20 см.

Преимущества П-образного компенсатора

• Несмотря на всю простоту устройства, надёжность находится на высоком уровне.
• Устройство можно сконструировать самостоятельно из подручных материалов при их наличии.
• Устройство способно гасить высокий напор внутри трубопровода.
• Увеличивает срок эксплуатации системы ГВС и отопления.

Недостатки П-образного компенсатора

• Для изготовления такого компенсатора приходится тратить дополнительные средства на приобретение материалов в виде труб, уголков.

Г-образный компенсатор

Компенсатор выглядит в виде буквы «Г», изготавливается так же, как и П-образное устройство из такой же полипропиленовой трубы, что и весь участок трубопровода.

Расчет Г-образного компенсатора

Устройство высчитывается как и П-образная деталь. Только при подсчёте учитывается тот факт, что у Г-образного компенсатора только одно перпендикулярное колено, соответственно и расчёт ведётся для одной детали устройства.

L(k)= 25√(d ΔL), где:

• 25 — постоянная величина для ППР труб;
• d – наружный диаметр трубы;
• ΔL – удлинение отрезка трубы;

Для примера взята труба горячего водоснабжения протяжённостью 3 метра (ΔL=1,4×3=4,2 мм) армированная стекловолокном и диаметром 20 мм.

L(k)=25√(20×4,2)=229 мм или 22,9 см.

Следовательно, высота перпендикулярного колена должна составлять не менее 22,9 см. При монтаже Г-образного компенсатора следует также учитывать уширение трассы трубопровода и не располагать колено устройства в плотную к неподвижным предметам, например, к стене. Т.е. в данном случае на участке протяжённостью 3 метра угол компенсатора должен быть удалён от стены минимум на 4,2 мм.

Преимущества Г-образного компенсатора

• Компенсирует уширения трассы горячего водоснабжения и отопления.
• Не нарушается герметичность трубопровода.
• Высокий период эксплуатации устройства.
• Увеличивает срок службы всего трубопровода.
• Можно смонтировать самостоятельно.

Недостатки Г-образного компенсатора

• Не во всех случаях применим данный тип компенсаторов. Неприменимо для трубопровода, проходящего помещение в одном направлении, например, строго вверх или строго в сторону.

О-образный компенсатор

При нормальной температуре эксплуатации и рекомендованном плече (не более 4 метров на каждое плечо) О-образный компенсатор для самой большой по удлинению неармированной PP-R трубы компенсирует расширение полностью на оба плеча.

О-образный компенсатор должен быть закреплён неподвижной опорой на самой компенсационной петле, не допуская её свободного перемещения. Расстояние от оси О-образного компенсатора до ближайшей подвижной опоры не должно превышать 30 диаметров трубы.

Технические характеристики петлеобразного компенсатора

• Диаметр труб — 20, 25, 32.
• Компенсирующая способность — 80, 70, 55 соответственно.

Расчёт петлеобразного компенсатора

Петлеобразный компенсатор в каких-либо сложных расчётах не нуждается. Достаточно лишь соблюсти два критерия:

• Диаметр трубы и компенсатора должен совпадать.
• Радиус компенсатора должен быть не менее 8 диаметров используемой трубы.

Преимущества петлеобразного компенсатора

• Увеличивается срок эксплуатации всего трубопровода.
• Не нарушается надёжность всей системы отопления и горячего водоснабжения.
• Гасит вихревые потоки.
• Одинаково эффективно компенсирует удлинение для любого вида полипропиленовых труб.

Недостатки петлеобразного компенсатора

• Подходит только для полипропиленовых труб.

Расчёт компенсатора и их количество

Перед тем как приступать к прокладке трубопровода рекомендуется составить схему магистрали. На схеме необходимо обозначить все повороты, разветвления, высчитать протяжённость трассы, диаметры используемых труб, их тип (чем армированные, стекловолокно, например, или алюминий), также приборы присутствующие или которые будут присутствовать в системе отопления или ГВС. Также, необходимо на схеме обозначить места креплений подвижных и неподвижных опор.

Расстояние между двумя компенсаторами разного вида не должно быть меньше 3 метров.

Компенсирующие устройства монтируются на прямом участке трубопровода, за исключением поворотных компенсаторов, которые предназначаются для сохранения поворота магистрали.

Между двумя неподвижными креплениями можно монтировать только один компенсатор.

Расчёт количества компенсаторов

При расчете компенсатора в первую очередь рассчитывается величина теплового удлинения отрезка. После просчитывается длина участка, расположенного в перпендикулярной плоскости. Каждый тип полипропиленовой трубы (армированная труба, не армированная труба) имеет разное температурное расширение.

На участке трубопровода размещают неподвижные опоры, которые фиксируют трубу. Неподвижные опоры размещаются так, чтобы температурные изменения длины участка трубопровода между ними не превышали компенсирующей способности отводов и компенсаторов, расположенных на этом участке, и распределялись пропорционально их компенсирующей способности.

В тех случаях, когда температурные изменения длины участка трубопровода превышают компенсирующую способность его элементов, на нём необходимо установить дополнительный компенсатор.

Компенсаторы устанавливаются на трубопроводе, как правило, посредине, между неподвижными опорами, которые делят трубопровод на участки, температурная деформация которых происходит независимо друг от друга.

Компенсатор для полипропиленовых труб своими руками

Некоторые виды компенсаторов можно изготовить своими руками из тех же труб, из которых состоит собственно сам трубопровод. Для этого понадобиться специальный инструмент, без которого, к сожалению, не обойтись.

Для работы понадобится:

• Строительный маркер.
• Строительная рулетка.
• Специальные ножницы для ППР труб.
• Паяльник для ППР труб.

Если без первых трёх предметов можно обойтись, заменив их на простой карандаш, линейку (или любой другой измерительный инструмент) и ножовку для металла, то без паяльника для ППР труб ничего не получится. Если в домашней мастерской нет такого инструмента, то лучше обратиться за помощью к специалистам.

Итак:

1. Сделать расчёт размеров самого компенсатора (формула для этого выше).
2. Подготовить нужное количество фитингов (крепления, хомуты, уголки 90°).
3. По полученным расчётам отмерить и разметить заготовку.
4. Отрезать.
5. Перед пайкой необходимо очистить детали от заусенцев, возможного мусора, влаги.
6. Нагреть паяльник до 260°C. Спайка деталей происходит следующим образом: конец трубы и торцевая часть компенсатора нагреваются паяльником до тех пор, пока полипропилен не начнёт плавиться, после этого детали плотно соединяются и некоторое время удерживаются в таком положении. Во время схватывания и застывания полипропилена нельзя поправлять или вращать соединяемые детали. Необходимо дождаться полного схватывания места спайки, на это, как правило, уходит не более 10 сек. Во избежание неправильной стыковки деталей, рекомендуется строительным маркером или карандашом сделать метки на сопрягаемых деталях, чтобы одна метка, являлась как бы продолжением другой метки.
7. Спаять все детали согласно расчётам, т.е. это будет П-образный или Г-образный компенсатор.
8. Тем же способом впаять компенсатор в систему трубопровода.
9. Где нужно, закрепить крепления к стене.
10. Конструкция готова.

При правильной спайке деталей трубопровода и компенсатора, вся конструкция по прочности и  герметичности не уступает цельному участку всего трубопровода.

Подборка производителей компенсаторов для ППР труб

Подборка основана на отзывах пользователей и рейтинге товара на различных интернет площадках, таких как Яндекс Маркет, AliExpress и др.

• Tebo. Турецкий производитель полипропиленовых труб, фитингов, комплектующих для систем отопления и систем горячего водоснабжения. Эксклюзивный представитель завода в России – компания «Альтерпласт». К слову, именно на «Альтерпласт» изобрели компенсатор Козлова.
• VALFEX. Торговая марка появилась в Турции в 2005 году и на протяжении многих лет зарекомендовала себя как образец высокого качества и надежности инженерной сантехники. На сегодняшний день фирма полностью принадлежит российскому Заводу ВАЛФ-РУС. Завод перенял не только известный бренд, но и многолетний опыт, высокие стандарты работы и передовые технологии. Фирма производит полипропиленовые трубы и фитинги, запорную арматуру и закладные детали.
• Valtec. Российско-итальянский производитель инженерной сантехники, разработанной с учётом особенностей климата на территории РФ. Среди ассортимента компании находятся такие товары: металлопластиковые трубы и фитинги, полипропиленовые трубы и фитинги, системы теплых полов, водо- и теплосчётчики, квартирные станции учёта и распределения воды и тепла, большое разнообразие фитингов и арматуры, и многое другое.
• RTP (РосТурПласт). Одна из ведущих компаний на российском рынке по производству полимерных труб и фитингов. На сегодняшний день компания производит и поставляет на рынок такую продукцию: трубы и фитинги из полипропилена (PPR) ,внешняя и внутренняя канализация.

Статья написана для сайта remstroiblog.ru.