PE-RT rúrka – výroba, porovnanie, cena

Prečo sa začal vyrábať materiál PE-RT

Tradične sa v domácich inštaláciách ešte stále využívajú rozvody z medených a oceľových rúrok. Posledných 25-30 rokov sa tak zvýšila produkcia plastových rúrok, že v Európe dosiahla už 50% podiel, v ostatných častiach sveta je však medený a oceľový materiál stále dominantný. Preferované plastové materiály boli polyetylén PE (polyethylene), polypropylén PP-R (Random Copolymer Polypropylene), polyvinylchlorid C-PVC (Chlorinated PVC) a polybutén PB (Polybutene). Prvý spomínaný klasický polyetylén je na rozdiel od ostatných materiálov najmenej vhodný pre vykurovacie systémy, pretože pri vysokých teplotách je najmenej stabilný. Preto bolo potrebné tento materiál zdokonaliť a jedno z riešení bola zmena jeho štruktúry sieťovaním (PE-X). Tento spôsob zdokonalenia doteraz nebol prekonaný a z hľadiska LTHS (Long Term Hydrostatic Strength) je PE-X najvhodnejšou voľbou. Nevýhodou stále ostáva vysoká obstarávacia cena.

Vývoj nového súrodenca PE materiálov mal za cieľ významne zlepšiť spracovateľnosť a životnosť materiálu bez potreby sieťovania molekúl. Na svete je nový materiál PE-RT (Polyethylene of Raised Temperature resistance). Je vhodný pre studenú i teplú vodu, ako aj pre priemyselné aplikácie. Tento materiál má unikátnu molekulárnu štruktúru a kryštalickú mikroštruktúru a vyznačuje sa dlhou životnosťou i hydrostatickou pevnosťou vo vysokých teplotách.

PE-RT materiál je v Európe úspešne používaný v domácich inštaláciách už viac ako 20 rokov, väčšinou pre podlahové kúrenie a napojenie radiatorov, ako aj v inštaláciách teplej a studenej pitnej vody vo vnútri budov. Svojím ľahkým spracovaním a výbornými vlastnosťami si vyslúžil svoje miesto aj v komplikovanejších priemyselných aplikáciách, kde klasický polyetylén nemohol byť použitý kvôli limitným vysokým teplotám.

Základné požiadavky pre rúrku v domácich inštaláciách

Bežné vykurovacie a vodovodné systémy v rodinných domov fungujú v rozpätí 2 až 10 barov a v teplote do 80°C.

Základné požiadavky pre bežné inštalácie v rodinnom dome:

  • tlak 2-10 bar
  • teplota 20-80°C
  • krátkodobá teplota pri poruche 95-100°C
  • teplotná stabilita do 110°C
  • životnosť aspoň 50 rokov

Ako sa vyrába rúrka PE-RT

Základom pre vývojárov bolo porozumieť štruktúre, vlastnostiam a vzťahom medzi polymérami polyetylénu. Základom je správne začlenenie komonoméru do štruktúry polyméru. Novovzniknuté kryštály polymérov majú lepšie parametre než pôvodné – lepšia odolnosť voči vysokej teplote, väčšia flexibilita a lepšia tepelná stabilita.

01 Hexyl PE-RT

Reťazová štruktúra, ktorá je schopná naviazať sa na polymér hrá kľúčovú úlohu pri pevnosti v ťahu i tlaku. Z oktánového komonoméru je hexylová zlúčenina príliš veľká na začlenenie do lamelovej kryštalickej štruktúry, tým sa reťazec polyméru oddelí od kryštálu a začlení sa do ďalšieho. Tak vzniká zviazaný reťazec.

Lamelové kryštalické štruktúry sú spojené cez amorfné polymérové segmenty – zviazané reťazce. Pravdepodobnosť zreťazenia sa zvyšuje s dĺžkou reťaze polyméru. Zreťazenie molekúl zvýši húževnatosť a tepelnú stabilitu. Nižšie je zobrazené spávanie sa PE pri jeho deformácii.

Deformacia PE v tahu

počiatočné správanie pri deformácii PE

 

 

 

 

Z obrázkov je zrejmé, že reťazce sa vedia predlžovať, sú mobilné a vedia absorbovať alebo rozptýliť energiu.

Technické parametre rúrky PE-RT

Rúrka vďaka kopolymerizácii lineárnej kryštalickej štruktúry na lamelovú získava oproti štandardnému polyetylénu lepšiu odolnosť voči vysokej teplote, lepšiu odolnosť voči vnútornému tlaku i dlhšiu životnosť. Oproti iným zosilneným typom rúrok, napr. PE-Xa alebo PB však naďalej zaostáva.

Jednou z najväčších chýb užívateľov pri sledovaní technických parametrov jednotlivých rúrok pre podlahové kúrenie alebo inštaláciu pitnej vody je sledovanie maximálnych prípustných hodnôt bez ich vzájomnej súvislosti. Napr. takmer každý výrobca alebo predajca má vo svojich technických informáciách uvedenú maximálnu teplotu 95°C a tlak 10 bar. Platí však to, že tieto dva parametre sa navzájom ovplyvňujú a čím vyššia je prevádzková teplota v systéme, tým nižší vnútorný tlak rúrka zvládne.

Rozdiel medzi rúrkami PE-RT, PE-Xa a PE-Xc

Uveďme si príklad na laboratóriami testovanú teplotu 70°C a použitie najbežnejšeho priemeru rúrky 16mm s hrúbkou steny 2mm:

Rozdiel medzi PE-RT, PE-Xa a PE-Xc (16x2)

Pri priemere rúky 17×2 sú výsledky nasledovné:

Rozdiel medzi PE-RT, PE-Xa a PE-Xc (17x2)

Diagram tlakovej straty vykurovacej rúrky: Rýchlosť prúdenia v m/s a tlakovú stratu trením v rúrke v mbar/m môžeme stanoviť v nasledujúcom diagrame podľa objemového prietoku zisteného z výpočtu vykurovacieho okruhu.

Diagram prietoky PE-RT, PE-Xa

Cena rúrky PE-RT

Nespornou výhodou oproti všetkým ostatným konkurentom, či už sa jedná o sieťované polyetylény PE-Xa, PE-Xb, PE-Xc alebo aj polybutén PB je nízka výrobná cena. Keďže nie je nutné sieťovanie, na trhu sa objavil materiál, ktorý dosahuje síce mierne horšie vlastnosti, ale stále dostačujúce napr. pre aplikácie podlahového kúrenia. Nízke výrobné náklady radia PE-RT medzi najlacnejšie voľby pre kúpu vykurovacej rúrky. Aktuálne ceny od rôznych výrobcov si môžete pozrieť na e-shope Ozonius.sk tu: http://www.ozonius.sk/rurka-na-podlahove-vykurovanie/

použitá literatúra:
Detlef Schramm, Mark Jeruzal Plastics R & D, The Dow Chemical Company
Hewing Datasheet PE-RT pipe
Schuetz Datasheet PE-RT pipe

 

3,595 total views, 2 views today

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *

CommentLuv badge