Podlahové kúrenie je jedným z najobľúbenejších spôsobov vykurovania v moderných rodinných domoch, ktoré efektívne využíva teplo na ohrev priestoru. Na rozvod podlahového vykurovania sa používajú špeciálne potrubia, ktoré musia spĺňať prísne kritériá z hľadiska materiálu, vlastností a inštalácie.
Kľúčové vlastnosti potrubia pre podlahové kúrenie
Kyslíková bariéra
Nutnosťou pri potrubiach pre podlahové vykurovanie je obsah kyslíkovej bariéry. Táto bariéra zabraňuje prenikaniu molekúl kyslíka do rozvodov vykurovania, čím sa predchádza korodovaniu materiálu v systéme. Kyslíkovú bariéru tvorí zväčša hliník, napríklad pri plastohliníkových potrubiach, alebo špeciálna EVOH bariéra pri polybutylénovom potrubí a niektorých typoch PE-Xa potrubia.
Tvarová stálosť a mechanická odolnosť
Dôležitým aspektom je dlhodobá tvarová stálosť a pevnosť potrubia pod tlakom a teplotou. Porovnanie rôznych plastových potrubí ukazuje výrazné rozdiely v ich správaní v čase:
- PB (polybutylénové) rúrky strácajú svoju pevnosť v ťahu približne po 900 hodinách po zaťažení 6,5 MPa.
- Pri PP-R rúrkach sa pri počiatočnom zaťažení pod 5 MPa po približne 10 tisíc hodinách vyskytuje nežiaduci lom a strata tvarovej stálosti.
- Pri materiáli rúrok z PVC-C sa nežiaduci lom nevyskytuje, avšak ich tvarová stálosť v čase je nízka a rýchlo strácajú svoju pevnosť.
- Z hľadiska napäťových vlastností a tvarovej stálosti v čase je rúrka pre podlahové kúrenie z PE-Xa najlepšia. Nedoťahá k nežiaducemu lomu a aj po dobe 100 tisíc hodín od zaťaženia cca 5 Mpa si rúrka zachováva odolnosť voči stratám pevnosti v ťahu a/alebo tlaku.
Tepelná vodivosť
Aby bolo odovzdávanie tepla cez podlahovú krytinu a cementový, resp. anhydritový poter efektívne, plastové rúrky podlahového vykurovania majú mať vhodnú tepelnú vodivosť. Potrubia z polypropylénu, ktoré sa pre daný systém všeobecne odporúčajú, majú však nižšiu tepelnú vodivosť v porovnaní s inými materiálmi.
Typy potrubia pre podlahové kúrenie
V ponuke sa nachádzajú rôzne druhy potrubia, z rôznych materiálov a pre rôzne druhy použitia. Niektoré potrubia sú špecifické pre podlahové kúrenie, zatiaľ čo iné sú všestrannejšie.
Polyetylén sieťovaný (PE-X)
Sieťovaný polyetylén (PE-X) sa vo väčšine prípadov pripravuje z HDPE (High Density Polyethylene). V PE-X sú jednotlivé reťazce PE pospájané do polymérnej siete vhodnými sieťovacími systémami, čím sa pôvodný termoplastický PE mení na elastomér. Požadovaný stupeň zosietenia je medzi 65 - 89 % (podľa ASTM F 876-63). Sieťovaním sa zlepšia fyzikálno-mechanické vlastnosti pôvodného PE:
- Zachováva si mechanickú pevnosť až po teploty 120 - 150 °C.
- Tendencia k toku pod napätím je redukovaná.
- Lepšie odoláva organickým rozpúšťadlám.
PE-X sa využíva hlavne na produkciu potrubia pre rôzne účely, prevažne však pre konštrukciu rozvodov studenej alebo teplej vody, pričom typické je aj použitie pre podlahové kúrenie obytných miestností. Náklady na konštrukciu rozvodov sú prinajmenšom o 20 % nižšie v porovnaní s pôvodne používanými materiálmi (PVC) a montáž je jednoduchšia. Očakávaná životnosť potrubí PE-X v týchto aplikáciách sa odhaduje na 50 - 200 rokov. Makromolekuly PE možno priestorovo zosieťovať, čím sa zlepšuje tepelná odolnosť materiálu, ako aj húževnatosť a pevnosť v ťahu. Polyetylén so zosieťovanými molekulami sa nazýva PE-X.
Spôsoby výroby PE-X rúrok
Existujú tri hlavné metódy výroby sieťovaných polyetylénových rúrok, ktoré sa líšia procesom zosieťovania:
PE-Xa (Engelova metóda)
Tento proces, známy aj ako „Engelova metóda“ podľa vynálezcu z 60-tych rokov minulého storočia, využíva peroxidáciu vodíka, v dôsledku čoho vzniká trojrozmerná sieť. Jedná sa o dvojstupňový proces vytvárania priečnych väzieb (zosieťovania) medzi atómami uhlíka za horúca alebo v jeho anamorfickom stave. Peroxidy sú zvyčajne obsiahnuté v priebehu procesu lisovania a priečna väzba je dosiahnutá ohrievaním polyetylénu s vysokou hustotou (HDPE) nad teplotou rozkladu peroxidu, čo spôsobuje vytváranie voľných radikálov, ktoré spúšťajú proces priečnej väzby. Táto metóda sa uskutočňuje nad bodom roztavenia kryštálov a trvá pomerne dlhšie ako pri metóde PE-Xb a PE-Xc. Zosieťovaním sa vylepší najmä teplotná a tlaková odolnosť, ako aj rázová húževnatosť pri nízkych teplotách (-50 °C). Koextrudovaná tesniaca vrstva nerozpustná vo vode proti difúzii kyslíka je z etylvinylalkoholu (EVAL).
PE-Xb (Silánová metóda)
Proces výroby silánom sa často označuje ako „ošetrovanie vlhkosťou“, nakoľko táto metóda vytvárania priečnych väzieb pozostáva z namočenia rúrky do vody. Tento proces používa HDPE živice s prísadami, ktoré vytvárajú reakciu tým, že je rúrka po lisovaní vystavená pôsobeniu tepla a vlhkosti.
PE-Xc (Žiarením)
Proces žiarením je vytvorený v dvoch etapách použitím gama alebo beta energie. Prvá etapa pozostáva z vlisovania HDPE do rúrky. Po procese vlisovania je v druhej etape proces vytvárania priečnej väzby v HDPE dosiahnutý vystavovaním rúrky elektromagnetickému žiareniu (gama) alebo vysoko-energických elektrónov (beta).
PE-RT potrubie
PE-RT rúra s certifikáciou pre podlahové kúrenie je flexibilná a odolná rúrka s kyslíkovou bariérou, vyrobená zo zosilneného polyetylénu RT (Raised Temperature). Tento typ potrubia je obľúbenou náhradou za iné značkové rúry pre podlahové vykurovanie.
Plastohliníkové potrubie (PEX-AL-PEX / PERT-AL-PERT)
Plastohliníkové potrubie, niekedy označované aj ako PEX-AL-PEX (alebo PERT-AL-PERT), s priemerom 16 mm, je jedno z najbežnejších potrubí na rozvody kúrenia a vody. Päťvrstvová plastohliníková rúra je určená na rozvody teplej a studenej vody, kúrenie a podlahové kúrenie. Výhodou je ich nízka cena, tuhosť a všestranné použitie. Certifikovaná plasto-hliníková PERT rúra je určená primárne pre rozvody podlahového kúrenia, zatiaľ čo iné typy sú vhodné aj pre rozvody pitnej vody.
Polybutylénové potrubie (PB)
Potrubie z polybutylénu PN3 s teplotnou odolnosťou do 70°C je tiež vhodné pre podlahové vykurovanie. Kyslíkovú bariéru pri tomto type potrubia tvorí špeciálna EVOH bariéra.
Porovnanie a výber potrubí
Flexibilita potrubia
Výhodou plastových potrubí je ľahká a pomerne jednoduchá montáž, pretože sú ľahké a pružné. Aj keď PE-Xa je flexibilnejšia ako PE-Xb a PE-Xc, všeobecne neexistujú žiadne odporúčania od výrobcov na ohýbanie PE-X rúrok viac ako 6-krát ich vonkajšieho priemeru. Napríklad pre rúrku ½“ SDR9 (vonkajší priemer 5/8 „) je maximálny polomer ohybu 3 ¾ „. Minimálny odporúčaný polomer ohybu je 5“ polomeru rúrky. Všetky typy PE-X sa dajú ohýbať na tento polomer.
Ekonomický aspekt
Pri porovnaní ekonomického aspektu rúrok na báze PE-X je PE-Xa najviac ekonomicky náročná, jej cena je všeobecne od 40 % do 200 % vyššia ako pri rúrkach z PE-Xb. Vzhľadom k cenovo efektívnej metodológii výroby je PE-Xb ekonomicky najvýhodnejšia. PE-Xc je cenovo o 30 % až 60 % drahšia ako PE-Xb.
Zhrnutie výberu
Z hľadiska ceny sa javí najvhodnejšia PE-Xb rúrka, naopak z hľadiska kvality (najmä čo sa týka teplotnej a tlakovej odolnosti, rázovej húževnatosti) je najvhodnejšia PE-Xa. Pri výbere materiálu treba prihliadať aj na životnosť potrubia, ktorá je závislá najmä od teploty pracovnej látky a od tlakových pomerov. Dôležité je, aby všetky typy rúrok PE-X mali certifikát od výrobcu. Pri spôsobe výroby neexistujú žiadne inštalatérske aplikácie vyžadujúce osobitné výrobné metódy, čo znamená, že výber závisí od konkrétnych požiadaviek a rozpočtu.
Inštalácia potrubia pre podlahové kúrenie
Rúrky na podlahové kúrenie sa vkladajú do systémových dosiek alebo inak povedané polystyrénu, ktorý plní funkciu izolovania podlahy a odráža teplo smerom na vrch. Systémové dosky sú dostupné v rôznych výškach, napríklad 58 mm. Potrubie na podlahové kúrenie sa vkladá v určitých vzdialenostiach, najčastejšie do rastra 30 cm od seba, pričom vhodná vzdialenosť môže byť aj 150 mm. Trubky je možné podkladať aj tzv. fixačnou lištou alebo na karirohožou. Vďaka hladkému povrchu potrubí sú dosiahnuté malé tlakové straty.
Komponenty pre podlahové vykurovanie
K správnemu fungovaniu podlahového vykurovania sú nevyhnutné aj ďalšie komponenty:
- Rozdeľovač s prietokomermi je najpoužívanejší rozdeľovač pre podlahové kúrenie. K dispozícii sú zostavy rozdeľovačov pre 4 až 10 okruhov, zabezpečujúce efektívne riadenie toku vody v jednotlivých okruhoch.
- Adaptér - zverné šróbenie sa používa na utesnené prichytenie rúrky (vrátane medenej alebo oceľovej) k ostatným rozvodom vody a kúrenia.
- Inštalačná skrinka pre rozdeľovače je určená pre umiestnenie nad omietku a chráni rozdeľovače.
- Izolácie na potrubia sú dôležité pre minimalizáciu tepelných strát. Štandardne sú dostupné v hrúbke steny 5 a 9 mm.
Je dôležité poznamenať, že prepojenie medenej trubky a Alpex potrubia je možné vyriešiť adaptérom. Teplota potrubia by nemala dlhodobo prekročiť 100 °C. Plastohliníkové potrubie je možné na zimu vypustiť.
