نوشته‌ها

انواع لوله پنج لایه PE/PERT/PEX

انواع لوله پنج لایه PE/PERT/PEX

لوله های ۵ لایه را می توان آخرین نسل از آبرسانی معرفی کرد که همه مزیت های پیشینیان خود را به همراه دارد و به دلیل محبوبیتی که پیدا کرده است دائم پیشرفت داشته است. این لوله ها را ابتدا به عنوان لوله های تلفیقی در ایران معرفی کردند. اما شرکت های وارد کننده با توجه به اینکه آلیاژ های اولیه آنها در ایران به وفور یافت می شود و هم از پلیمر و هم از بخش فلزی آن که معمولا آلومینیوم سبک است می توانیم به مقدار زیاد در ایران بیابیم اقبال چندانی نداشتند. کالاهای وارداتی به سرعت جای خود را به تولیدات داخلی دادند و فضای رقابت برای آنها سخت تر شد هم از نظر کیفیت هم از نظر قیمت. اصولا شرکت های چینی تولید کننده به سرعت بازار رقابت خود را در بخش های پلیمری از دست می دهند و این به دلیل هزینه های سنگین حمل و نقل این محصولات همین طور مواد اولیه ارزان تر در ایران است.

یک محصول ماندگار و قابل اطمینان از ترکیب فلز و پلیمر

این مقالات باید سریع مطلب را به کاربر برسانند برای همین منظور در نانواستیل مستقیم می رویم به سر اصل مطلب، لوله های پنج لایه از فلز که معمولا آلومینیوم است به همراه پلیمر ساخته می شوند. این پلیمر ها را در دسته های مختلف با میزان آلیاژ ترکیبی متفاوت می توان یافت، میزان انعطاف پذیری، ماندگاری، مقاومت مکانیکی، سهولت در نصب و در نهایت قیمت نهایی مواردی است که حاصل از تغییر این پلیمرهاست.

لوله های ۵ لایه از ترکیب دو لایه پلی اتیلن مشبک شده به نام PEX و یک لایه فلز و دو لایه چسب مخصوص تشکیل شده است. در این لوله ها، لایه های داخلی و خارجی از جنس پلی اتیلن و لایه میانی از آلیاژ آلومینیوم می باشد.

انواع پلیمر مورد استفاده در لوله های پنج لایه به شرح زیر هستند:

  • PE: این دست از پلیمر تحمل گرما ندارد و به همین علت تنها برای آب سرد از آن استفاده می شود. برای لایه های داخلی و خارجی لوله می توان از پلیمر ساده استفاده کرد که اصطلاحا PE-AL-PE هم به آنها اطلاق می شود. فرض کنید که انشعاب آب شهری و پیش از کنتور نیاز به مقاومت بالای مکانیکی و طول عمر بالا داشته باشد، گزینه ایده آل در این مورد پلی اتیلن ساده است که قیمت کمی هم دارد. البته تفاوت قیمت آنقدر پایین است که شاید بهتر باشد. این آلیاژ تا دمای ۳۵ درجه هم نهایتا قابل استفاده است.
  • PERT: این آلیاژ پلیمری از نوع ساده خود مزایای بیشتری دارد، اول اینکه تحمل فشار آن تا ۱۰ بار بدون هیچ مشکلی خواهد بود و می توانید روی تحمل بار آن و خواص مکانیکی آن حساب کنید. توجه داشته باشید این موضوع به علت پیوند طولی بین مولکول های این نوع از ساختار پلیمر است که شرایط ماندگاری و میزان طول عمر آن را بالا میبرد. از این لوله ها می توان تا دمای ۷۰ درجه سانتیگراد نیز استفاده کرد. اصطلاح موسوم به این این سبک از لوله PERT-AL-PERT هم گفته می شود که نشان از پلیمر داخلی و خارجی آن دارد.
  • PEX-Cross-linked polyethylene: این پلیمر که به پلیمر شبکه ای هم معروف است. علاوه بر پیوند های طولی پیوند عرضی نیز دارد!!! منظور اینکه این پلیمر ها پیوند مولکولی سختی دارند. این پیوند مولکولی علاوه بر افزایش توان مکانیکی و تحمل فشار امکان کار در دمای ۹۵ درجه سانتیگراد به صورت مداوم را نیز دارند. خود این آلیاژ به سه دسته تقسیم می شود که در ایران اغلب شرکت ها از مدل a و معدود شرکتهایی از مدل b در تولیداتشان استفاده می کنند. شرکت بهتراشان سپاهان مشهور به BTS که نانواستیل عامل فروش آنهاست از این گروه می باشد. پلی اتیلن PEX – پکس در گروه پلاستیک های گرماسخت قرار دارد حال آنکه سایر انواع پلی اتیلن در گروه پلاستیک های گرمانرم قرار میگیرند.
    • PEX-A
    • PEX-B
    • PEX-C
لوله های پلی اتیلن پنج لایه

ساختار زنجیره­ های پلی­ اتیلن در طی فرآیند شبکه­ ای شد

 

مزایای استفاده از لوله های پنج لایه

  • تحمل حرارت تا حداکثر ۹۵ درجه سانتیگراد بسته به نوع ساختار پلیمر
  • عدم نفوذ اکسیژن به داخل لوله و رشد میکروب و جلبک در جداره لوله
  • عدم زنگ زدگی و خوردگی و اکسیداسیون
  • جلوگیری از تغییر رنگ آب
  • مقاومت در برابر بسیاری از مواد شیمیایی مانند اسیدها و بازها
  • ضریب انبساط طولی بسیار کم منجر به استفاده راحت در سرما و گرما می شود
  • مقاومت عالی در برابر فشار به علت استفاده از آلومینیوم
  • سیالات به دلیل سطح داخلی نرم این لوله ها افت فشار کمی دارند
  • مقاومت در برابر یخ زدگی
  •  صرفه جویی قابل توجه در مصرف انرژی حدود ۳۰%
  • سریع آسان و کم هزینه نصب می شوند
  • در زمان تعمیرات می توان نشتی و مسیر لوله آب را با استفاده از ردگیری آلومینیوم در آن یافت
  • پایداری در برابر زمین لرزه و ارتعاش به دلیل انعطاف پذیری بالا
  • مقاومت شیمیایی بالا و عدم واکنش با مواد شیمیایی به دلیل وجود سطح خارجی پلیمری
  • عدم خمش (شکم دادن) در لوله کشی روکار و در بین بست ها به دلیل ضریب انبساط طولی پایین
  • عدم افت فشار به دلیل سطحی صاف و صیقلی با حداقل اصطکاک و ضریب زبری

 

استانداردهای مورد استفاده در تولید لوله پنج لایه

لوله های تولید داخل کشور باید از رویه سازمان استاندارد ایران در مورد تولید لوله های تلفیقی پیروی کنند. خود این استاندارد بر اساس استاندارد جهانی ISO ۲۱۰۰۳ می باشد ولی اکثر تولید کنندگان بر اساس استاندارد ASTM فعالیت می کنند که امکان صادرات برای آنها میسر باشد. در کشور های مختلف جهان استانداردهای معتبری همچون DVGW آلمان، Uni ایتالیا، استاندارد UNI10954-1، گوست روسیه و . . . موجود می باشد.

دسته بندی استاندارد ASTM

  • ASTM F-1335 نوع جوش لوله تیگ یا لیزر است
  • ASTM F-1282 نوع جوش آلتروسونیک با مواد پلی اتیلن مقاوم در دمای بالا PERTیا PEX
  • ASTM F-1281 نوع جوش آلتراسونیک با مواد پلی اتیلن مشبک PEX

عملیات مشبک سازی و یا Crosslinking

پلی اتیلن مواد ترموپلاستیکی هستند که نه بو دارند، نه سمی هستند و نه مزه خاصی دارند. این مواد عایق الکتریکی هستند و مقاومت شیمیایی بالایی را دارند. بعنوان مثال مقاومت پلی اتیلن در برابر حلال ها به سرعت با دما و شرایطی که سطح در معرض آن قرار می گیرد، تغییر می کند و ترک زائی تنشی در تمام حالاتی که سطح پلیمر در تماس با یک مایع باشد وجود دارد و در چنین شرایطی مقدار تخریب به نوع پلی اتیلن و فرمول بندی آمیزه پلیمری بستگی دارد . بعنوان مثال لوله های تولید شده با پلی اتیلن برای مدت طولانی در مجاورت آب جوش قابل استفاده نیستند این امر استفاده این لوله ها در شبکه های آبرسانی حرارتی را محدود کرده است. مشبک سازی موجب می شود پلیمر در بسیاری از حلالهایی که PE معمولی را حل می کنند حل نشود.

 مشخصات آلومینیوم مصرفی در این لوله ها بر اساس استاندارد ASTM به صورت زیر می باشد:

جوش فویل آلومینیوم با ضخامت حدود ۲۰۰ تا ۳۰۰ میکرون تکنولوژی بالایی را می طلبد که در تولید به روش آلتراسونیک (Ultrasonice welding) اعمال شده است.

  • استحکام کششی : حداقل  Mpa 100   یا  Psi14600
  • درصد افزایش طول در نقطه پارگی : ۲۰%
  • ضخامت : بین ۰/۳ – ۰/۲ میلی متر – بسته به قطر لوله

چسب Adhesive

در لوله های پنج لایه، بین لایه آلومینیوم و لایه داخلی و خارجی پلی اتیلن مشبک از دو لایه چسب استفاده شده است. قابل توجه است که چسبندگی پلی اتیلن مشبک به آلومینیوم، ضعیف می باشد و استفاده از چسب الزامی می باشد. چسب مورد استفاده بایستی دارای خواص زیر باشد:

  • استحکام چسبندگی بالا به سطح آلومینیوم و پلی اتیلن مشبک
  • مقاومت حرارتی بالا بطوریکه تا دمای ۱۱۰ درجه سانتی گراد در زمان طولانی را تحمل کند.
  • قابلیت فرآیند در خط تولید لوله
سیستم گرمایش از کف

روش های نصب سیستم گرمایش از کف و لوله های پنج لایه

نصب سیستم گرمایش از کف

نصب کلکتوربرای نصب کلکتور رفت و برگشت در سیستم گرمایش از کف بهتر است از جعبه‌های کلکتور استفاده شود که در شکل زیر دو نمای جعبه و کلکتور روی آن نمایش داده شده است.- استفاده از لوله‌های پلی پروپیلن جهت لوله‌های اصلی ورودی به کلکتورهای رفت و برگشت مجاز نمی‌باشد.- توصیه می‌گردد لوله‌های اصلی ورودی به کلکتورها عایق کاری شود.- توصیه می‌گردد شیر هواگیری اتوماتیک بر روی کلکتورهای رفت و برگشت در نظر گرفته شود.

کلکتور سیستم گرمایش از کف مطابق شکل ۳ نصب گردد.   توجه :به هیچ عنوان مجاز یه نصب کلکتور مطابق شکل ۴ نمی باشیم.  – جعبه‌های کلکتور در اندازه‌های ۴۵*۴۵ و ۶۵*۴۵ و ۹۰*۴۵ در نظر گرفته شده است.کنترل سیستم گرمایش از کف توسط شیرهای دستی که روی کلکتور موجود است امکان پذیر است. همچنین می‌توان از شیرهای ترموستاتیک نیز استفاده نمود. این شیرها بر روی کلکتور نصب شده و با دریافت سیگنال از ترموستات مدار را قطع و وصل می‌نماید. بدین ترتیب کنترل هر مدار به صورت خودکار توسط ترموستات‌های اتاقی امکان‌پذیر است.- لازم به ذکر است می‌توان از کلکتورهای ویژه SGP که مجهز به شیر هواگیری و شیر تخلیه می‌باشند و برای پروژه‌های کوچک و یا بزرگ با تعداد انشعاب‌های مختلف قابل دسترسی هستند استفاده نمود.شیر بای پس: نوعی شیر مخصوص است که با اختلاف فشار جریان آب باز شده و جهت جلوگیری از فشار مضاعف به پمپ، استهلاک و تخریب آن استفاده می‌شود. همچنین باعث یکنواختی جریان آب برای به تعادل رسیدن مدارهای گرمایشی می‌گردد.     عایقکاری ـ ابتدا عایق پیرامونی نصب می گردد این عایق که  از جنس XPE می باشد باید پیرامون دیوارها، چهارچوب درها و ستونها و دیگر اجزا ساختمان که در لایه بتن نفوذ می کند نصب گردد. این عایق به بتن اجازه انبساط می دهد و از بوجود آمدن پل حرارتی به دیوارهای خارجی جلوگیری می نماید.ـ بر روی کف عایق خوابانده می شود. حداقل ضخامت عایق که از جنس XPE است ۳cm و در صورتی که فضای زیر کف ساختمان سرد باشد حد اقل ۴cm در نظر گرفته شده و چگالی آن می باشد که در هنگام طراحی سیستم گرمایش از کف مشخص می گردد.

  • نصب لوله ها مطابق نقشه تهیه شده توسط مهندس طراح، تعدادی پاره خط (به عنوان خطوط راهنما) روی عایق رسم نمائید.
  • مطابق نقشه تهیه شده توسط مهندس طراح وبا استفاده از خطوط راهنما، لوله ها را نصب نمائید.
  • در فواصل ۴۰ الی ۵۰ سانتیمتر وهمچنین در میانه خم ها از بست های نگهدارنده استفاده نمائید.• توجه نمائید که طول مدارها وفاصله بین لوله ها باید منطبق بر نقشه تهیه شده توسط مهندس طراح باشند. جهت خم نمودن لوله ها حتماً از فنر روکار یا لوله خم کن استفاده نمائید.

     مراحل اجرای لوله گذاری در کف:

اتصال لوله ها به کلکتور • در زمان اتصال لوله ها به منیفولد این اصل کلی را در خاطر داشته باشید:همیشه آب گرم از کلکتور رفت خارج شده ودر ابتدا به مرزهای سرد وارد می شود وپس از عبور از مرزهای سرد وارد مرزها و سطوح نیمه سرد می گردد ونهایتاً به کلکتور برگشت می گردد.• همیشه لوله ها را به گونه ای به کلکتور وصل کنید که لوله خروجی از کلکتور آب گرمتر را به مرز سرد برساند. • برای تمام مدارها یک شیر مستقل نصب نمائید.• همیشه کلکتور برگشت را بالاتر کلکتور رفت قرار دهید. این امر باعث می شود هوای موجود در آب با قابلیت بهتری از سیستم خارج شود.• روی کلکتور بازگشتی، شیر هواگیری تعبیه نمائید.• به علت تراکم زیاد لوله ها در نزدیکی کلکتور، لوله های ورودی نزدیک به کلکتور را عایقکاری کنید تا از انتقال بیش از حد گرما به سطوح نزدیک به کلکتور جلوگیری شود. • مطابق شکل ۵ قسمت خم شده لوله را در یک غلاف محافظ (ازجنس لوله پلیمری) قرار دهید.(شکل ۵)  تست سیستم لوله کشی گرمایش از کف

جهت اطلاع بیشتر قسمت آزمایش با گاز مبحث ۱۴ مقررات ملی ساختمان صفحه ۱۳۹ تقدیم می‌گردد.

آزمایش با گاز:الف) آزمایش با گاز در مورد لوله‌کشی سیستم‌هایی ممکن است انجام گیرد که فشار آزمایش در آنها از ۱۰ بار تجاوز نکند.

ب) آزمایش با گاز ممکن است با هوای فشرده، گاز ازت و یا دیگر گازهای خنثی انجام گیرد.- آزمایش با گاز اکسیژن مجاز نیست.

پ) فشار آزمایش باید دست کم ۱/۲۵ برابر فشار کار طبیعی سیستم لوله‌کشی باشد.- حداقل فشار آزمایش در هر حال نباید از ۷ بار کمتر باشد.

ت) مدت زمان آزمایش با گاز دست کم باید یک ساعت پیوسته باشد.

عملیات بتن ریزی پس از حصول اطمینان از اجرای صحیح سیستم – عملیات بتن ریزی تحت نظارت مهندسین انجام می شود.- مجموع ضخامت ورقه بتن از روی عایق تا زیر کف پوش ( سنگ – کاشی – سرامیک ….) نباید کمتر از ۳ سانتیمتر باشد. لازم به ذکر است برای ساخت ملات بتن باید از مصالح با دانه بندی ریز استفاده شود.( حداکثر اندازه دانه های مصرفی نباید از یک سانتیمتر بیشتر باشد) – افزایش ضخامت ورقه بتنی تا ۵۰ میلیمتر مشکلی برای سیستم گرمایش از کف ایجاد نمی کند.- در هنگام اجرای ورقه بتنی حداقل به مدت ۲ روز نباید دمای محیط از ۵ درجه سانتیگراد کمتر شود.- در ۳ روز اول پس از اجرای ورقه بتنی باید از خشک شدن آن محافظت گردد.- در طی ۷ روز پس از بتن ریزی – ورقه بتنی نباید تحت بارهای بیشتر از وزن انسان قرار گیرد. سیستم سرمایش از کف:سیستم سرمایش از کف نیز همانند گرمایش از کف سیستم نوینی است که هدف را در سرمایش ساکنان ساختمانها قرار داده است . در این سیستم نیز شما بدون هزینه تاسیساتی مضاعف و با همان لوله کشی که برای گرمایش از کف قرار داده اید می توانید مسیر ورودی کلکتور را به تجهیزات(چیلرهای آپارتمانی) سرمایشی جدید SGP وصل کرده و سرمایش مطبوعی را در فصول گرم سال تجربه کنید.پکیج وموتورخانه • استفاده از پکیج یا موتور خانه برای تأمین انرژی مورد نیاز سیستم گرمایش از کف امکان پذیر است.

  • پکیج : در صورت استفاده از پکیج برای تأمین انرژی سیستم گرمایش از کف، پکیج مورد استفاده باید دارای کنترل دو منظوره باشد ( کنترلر دمای آب سیستم گرمایشی مستقل از کنترل دمای آب گرم مصرفی باشد).
  • موتورخانه: نصب پمپ سیستم گرمایش از کف روی مسیر برگشت به هیچ عنوان مجاز نمی باشد و الزاماً لازم است بر روی مسیر رفت ( وبعد از محل اتصال منبع انبساط به سیستم گرمایشی ) قرارگیرد.
  • در صورت نصب پمپ در مسیر برگشت، امکان ورود هوا به سیستم از شیرهای هواگیری واتصالات آب بندی نشده بوجود آمده وهمچنین فشار مثبت در ورودی پمپ تأمین نمی گردد.
  •  طرح کلی موتورخانه توسط مهندس طراح تهیه می گردد ومعمولاً به یکی از دو صورت زیر است: (شکل ۶ ) طرح موتور خانه جهت تامین آب گرم سیستم گرمایش از کف با استفاده از مخزن مخلوط کننده (شکل ۷ ) طرح موتور خانه جهت تامین آب گرم سیستم  گرمایش از کف با استفاده از مبدل حرارتیهدف از ارائه این دو طرح ( شکل ۶ و ۷ ) تنها بیان مفا هیم اصلی می باشد و فقط تجهیزاتی نمایش داده شده اند که در جهت ارایه مفاهیم اصلی کاربرد دارند و تشخیص عملی بودن طرح در پروژه خاص و همچنین انتخاب تجهیزات تکمیلی که باید به کار گرفته شود بر عهده مهندس طراح است .توجه: در هریک از طرحهای فوق معمولاً حجم مبدل یا تانک میانگیر(مخزن مخلوط کننده) به گونه ای در نظر گرفته می شود که همیشه حجمی برابر حجم آب موجود در لوله های گرمایش از کف ورایزرهای مربوطه در مبدل یا تانک میانگیر ذخیره شده باشد.
  • اتصال مستقیم سیستم گرمایش از کف به یک دیگ آب گرم مجاز نمی باشد چرا که عملاً دیگ آب گرم به علت پائین بودن دمای آب بازگشتی از مدارهای سیستم گرمایش از کف در معرض آسیب ناشی از ایجاد تنشهای حرارتی قرار می گیرد و دستیابی به حداکثر ظرفیت حرارتی دیگ امکان پذیر نمی باشد.  راه اندازی • مهمترین نکته در زمان راه اندازی، افزایش تدریجی دمای آب ورودی به سیستم گرمایش از کف می باشد به گونه ای که لوله ها، ورقه بتنی نصب شده و همچنین دیگ آب گرم تحت تنش حرارتی قرار گیرند لذا توصیه می گردد دمای آب در زمان راه اندازی از C˚ ۲۵ بیشتر نباشد و روزانه فقط C ˚۵ دمای آب ورودی افزایش یابد.