asb-portal.cz - Odborný portál pro profesionály v oblasti stavebnictví
Partneři kategorie

Polybutylen – jeden z nejstarších materiálů na podlahové vytápění

14.01.2010
Podlahové teplovodní vytápění v kombinaci s nízkoteplotními zdroji, jako jsou například solární kolektory a tepelná čerpadla, představuje nový trend. Prudký stavební nárůst způsobil, že trh s trubkami pro podlahové vytápění se v porovnání se začátkem 90. let podstatně rozšířil. Instalatérům, a tedy i konečným zákazníkům, se nabízí široká škála materiálů, které se odlišují nejen cenou, ale i kvalitou nabízených trubek. Jedním z ověřených materiálů na našem trhu je polybutylen.
Na trubkové rozvody pro podlahové vytápění se v současnosti používají různé druhy plastů, jejichž materiálové složení může být z polybutylenu (PB), resp. polybutenu, síťovaného polyetylenu (PE-X – typy: A, B, C, D), tepelně stabilizovaného polyetylenu (PE-RT), ale i polypropylenu (PP). Na jednotlivá jádra trubek z různých materiálů se potom nanášejí i další technologické vrstvy, například hliník proti difundaci kyslíku nebo ochranná vrstva.

Technologie výroby jednotlivých typů trubek je rozdílná a v konečném důsledku ovlivňuje prodejní cenu. V tomto směru lze konstatovat, že výroba trubek na bázi polybutylenu je v porovnání s ostatními složitější, což se odráží i v jejich ceně. Výrobní proces trubek z ostatních materiálů je tedy jednodušší, což umožňuje i jejich prodej za poměrně nízkou cenu. Kvalita polybutylenu závisí hlavně na výrobním postupu a správném načasování nanášení dalších technických vrstev. Z tohoto důvodu ho nemůže vyrábět kdokoli.

Technologie výroby
Základem trubek na bázi polybutylenu je polybutylenové jádro, jehož krystalická mřížka dozrává během deseti dní ve speciálně upravených prostorech. Následně se na trubku nanesou i další technické vrstvy – hliníková kyslíková bariéra s tloušťkou 0,035 mm (obr. 1) oboustranně kašírovaná vrstvou PE-LD, polyesterová vlákna, která chrání trubku před nepříznivými účinky tlaku, a konečná vrstva z polyetylenu, která zabraňuje jejímu mechanickému poškození. V praxi tedy můžeme mluvit o polybutylenové trubce s vrstvami 4 + 2, jejíž čtyři vrstvy při ohýbání trubky po sobě takzvaně kloužou (obr. 2). Vytápěcí trubka tak působí jako homogenní celek a nedochází k jejímu zalomení. Výhodou této trubky je i vysoká flexibilita, což zabezpečuje rychlou a jednoduchou montáž celého systému. 

Charakteristické vlastnosti 
Polybutylenové trubky vykazují vzhledem k ostatním používaným materiálům (polyetylen, polypropylen) nejlepší tepelněmechanické vlastnosti (obr. 3 až 5). Důležitou vlastností materiálů používaných u podlahového vytápění je odolnost proti obroušení za vlhka. Porovnávací testy dokázaly, že nejvyšší odolnost má právě polybutylen (oproti PE-X až trojnásobně vyšší – protokol o testování v SKZ ve Würzburgu, ASTM č. D638). Polybutylen je materiál, který se také vyznačuje vysokou teplotní odolností, otěruvzdorností, houževnatou pevností homogenního jádra a zároveň dobrou ohybností. Je odolný proti velkému množství chemikálií a zabraňuje tvorbě trhlin způsobených okolními vlivy (disponuje dobrou rázovou houževnatostí).

Jeho dobrou vlastností je i to, že se zvyšující se teplotou klesá pevnost tohoto materiálu pomaleji než u PE-HD. Používá se jak na podlahové a stěnové vytápění, tak i k připojení vytápěcích těles.  V sanitárních rozvodech můžeme polybutylen používat až do koncentrace chlóru v pitné vodě 2 ppm, což představuje téměř sedminásobné překročení limitu pro pitnou vodu, který stanovuje norma (maximální možná koncentrace chlóru v pitné vodě na Slovensku je 0,3 mg/l – tj. 0,3 ppm). V minulosti se jeho používání nedoporučovalo pro výrazné zhoršení vlastností, vlivem působení nadměrného množství chlóru ve vodě. Tento fakt byl již v současnosti v zemích EU díky přísným hygienickým normám vyloučen.


Obr. 4: Diagram udává působení tlaku a teploty na poškození trubky v závislosti na čase.

Kvalita materiálu

Mnoho firem prodávajících trubky na podlahové vytápění nabízí široký sortiment různých materiálů. Trend současného trhu je takový, že některé společnosti nabízejí poměrně laciný materiál za přehnaně vysoké ceny pod známkou nejvyšší kvality, přičemž však jde o trubky z materiálů PE-X typu A nebo B (technologii nejkvalitnějšího síťování typu C nabízí pro vysokou cenu málokdo). Síťování se u typu C dosahuje molekulární úpravou, u typu B hydrolytickým zesíťováním – přidáváním silátů a u typu A peroxidickým zesíťováním.

Existuje také typ D, kde se dosahuje síťování i se sloučeninami. V praxi se však nejběžněji používají dva typy A a B, PP nebo PE-RT. Kvalitu a životnost trubky ovlivňuje i rozměrový údaj tloušťky stěny. Většina dodavatelů nabízí trubky s tloušťkou stěny do 2,2 mm. Aby bylo dosaženo celkového požadovaného průměru trubky, zmenšuje se tloušťka jádra na úkor kyslíkové bariéry. V porovnání s trubkou s tloušťkou stěny 2,5 mm je tedy trubka s tloušťkou 2,2 mm na kvalitativně nižší úrovni. Úbytek materiálu umožňuje snížit náklady na její výrobu a také výslednou cenu nabízených trubek.  

Tab.: Porovnání vlastností různých typů trubek



1) zkouška ASTM D1693, do 15 000 hodin při 50 °C, 10% vodní roztok IGEPALU CO-630
2) porovnávací napětí vedoucí k prasknutí po 1 000 h při dané teplotě
3) i po 15 000 hodinách


Metoda spojování trubek
PB trubky se mohou spojovat mechanickými fitinky (připojovacím šroubováním) nebo hrdlovým svářením (pomocí svářečky se polymer spojí a vytvoří trvanlivý a stabilní spoj). Svářet lze i na místě montáže potrubí.
Trubky v podlaze lze upevnit dvěma způsoby: 
  • systémovými deskami,
  • upevňovacími lištami. 

Výhodou lišt je, že trubka se nad tepelnou izolací podlahy (většinou polystyrenu) zvedne a betonová mazanina tak trubku obteče po celé ploše. Proti systémové desce (kde jsou trubky odděleny výstupky polystyrenu, které snižují účinnost rozváděcí plochy) je tedy tepelný zisk při použití lišty o 3 % vyšší.  


Obr. 5: Délková roztažnost trubek různých materiálů při délce l = 50 m a ∆t = 50 K

Závěr

Při volbě nejlepšího řešení podlahového vytápění musíme zohlednit faktor kvality, protože případné poškození podlahové trubky a následná oprava vyžaduje mechanický zásah do podlahy a v konečném účtování může prudce zvýšit celkovou cenu za vytápění. 


Marián Baláž, Karol Balent, Ing. Marek Kubala 
Obrázky: Univenta


Článek byl uveřejněn v časopisu TZB HAUSTECHNIK.

Komentáře

Prepíšte text z obrázku do poľa. Ak nedokážete text rozoznať, kliknite na obrázok.

Další z Jaga Media