Het aansluiten van de ketel met polypropyleen: regels voor het aanleggen van het PP-circuit

Technische systemen van betaalbare polypropyleen leidingen kunnen tot een halve eeuw meegaan. Polymeren buizen zijn uiterst eenvoudig te installeren; voor het verbinden ervan is slechts één soldeerbout nodig. Maar is dit materiaal geschikt voor verwarmingssystemen? Zal de aansluiting van de ketel met polypropyleen duurzaam en betrouwbaar zijn?

Als alles volgens de techniek wordt gedaan, leveren kunststof leidingen de warmtedrager probleemloos naar de radiatoren.

Wat is een ketelaansluiting en waaruit bestaat deze?

De aansluiting is een geheel van warmtetechnische apparatuur dat het transport van verwarmd water naar de radiatoren en de storingsvrije werking van de verwarming zelf waarborgt.

Enerzijds helpt het de warmte gelijkmatig over de kamers van het huis te verdelen, anderzijds verhoogt het de betrouwbaarheid van het hele verwarmingssysteem door de ketel te beschermen tegen oververhitting en brandstofovermatig verbruik.

Bij de inrichting van de aansluiting van ketelapparatuur zijn er bepaalde nuances:

Onder de aansluiting van het verwarmingstoestel wordt ook het berekenen van de parameters van alle elementen van het interne verwarmingsnetwerk en hun installatie verstaan. Het verwarmingssysteem moet niet alleen betrouwbaar, maar ook correct werken. Een groot aantal extra apparaten en een complexe leidingaanleg kunnen de efficiëntie ervan aanzienlijk verminderen. Alles moet vakkundig worden gedaan.

Correcte aansluiting verhoogt het rendement van de boiler en de betrouwbaarheid van de werking

Er bestaan simpelweg geen optimale en kant-en-klare opties voor verwarmingssystemen voor alle gebouwen zonder uitzondering. Om maximale efficiëntie uit een specifieke ketel te halen, moet voor elk huis afzonderlijk een project voor het interne verwarmingsnetwerk worden opgesteld. Maar er is een bepaalde set standaardregels en een lijst met typische apparatuur.

In het eenvoudigste schema van de aansluiting van de verwarmingsketel met zwaartekrachtbeweging van de warmtedrager is er een minimum aan afsluit- en regelapparatuur (+)

Afhankelijk van het type gebruikte brandstof, de vierkante meters van het huis, het model van de verwarming en de locatie ervan, wordt de aansluiting met polypropyleen volgens verschillende schema's uitgevoerd.

Maar in alle zijn ze aanwezig:

1. Ketel (enkelcircuit of dubbelcircuit).
2. Expansievat. Hydraulisch met membraan of een gewone tank, afhankelijk van het type verwarmingssysteem.
3. Polypropyleen buizen en fittingen.
4. Radiators (gietijzer, staal, aluminium, bimetaal).
5. Bypasses (leidingtrajecten waarmee afzonderlijke apparaten van het circuit kunnen worden losgekoppeld). Aanbevolen voor alle soorten netwerken, maar worden niet altijd toegepast in eenvoudige doorstroomschema's.

Volgens het principe van de beweging van de warmtedrager worden verwarmingscircuits onderverdeeld in systemen met natuurlijke (zwaartekracht) en kunstmatige (pomp- of geforceerde) circulatie.

Circulatiepomp – een verplicht onderdeel van geforceerde verwarming. Het is nodig om de beweging van de warmtedrager te stimuleren (+)

In een geforceerd verwarmingsnetwerk wordt de bovenstaande set aangevuld met:

• Mayevsky-kraan.
• Circulatiepomp.

In een schema met toevoer van warmtedrager naar elk apparaat via de specifiek voor dat apparaat bestemde aanvoer- en retourleidingen, is een collector – een verdeelinrichting – verplicht inbegrepen.

In verwarmingscircuits die verplichte aanpassing van de kwalitatieve en kwantitatieve kenmerken van de circulerende vloeistof of stoom vereisen, worden controleapparaten ingebouwd:

• Manometer.
• Thermostaat.
• Hydraulische pijl, indien nodig om de druk te egaliseren.

In een systeem met geforceerde circulatie van de warmtedrager wordt om de ingestelde druk te handhaven een expansievat met membraan geplaatst. In de zwaartekrachtvariant ervan is een gewone open tank zonder enige inwendige inzetstukken voldoende.

Het expansievat van systemen met natuurlijke watercirculatie staat in contact met de buitenlucht, waardoor het met lucht verzadigd kan raken. Om dit verschijnsel te voorkomen, worden de systemen aangevuld met een luchtcircuit dat de lucht verzamelt en afvoert.

Het expansievat van een eenvoudig verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie is een gewone tank met een paar ingeschroefde of ingelaste leidingen. Eén daarvan is de aanvoerleiding, de tweede is een signaalleiding die aangeeft wanneer de tank gevuld is met door verwarming uitgezet water. In een complexere versie van het vat worden vier leidingen ingeschroefd.

Wanneer het volume van de warmtedrager boven de normale waarde toeneemt, wordt het overschot eenvoudigweg via de signaalleiding afgevoerd. Daarna zal de warmtedrager op dezelfde manier uitzetten en het vorige volume aannemen, maar er zal geen overloop meer naar de signaalaansluiting zijn. Lucht wordt op analoge wijze spontaan afgevoerd, waardoor installatie van Mayevsky-kranen niet nodig is.

Tussen de ketel en de polypropyleen leidingen wordt een controle- en veiligheidsgroep ingebouwd, bestaande uit verschillende sensoren, regelaars en noodkleppen.

Circulatiepompen worden niet toegepast in circuits die gebaseerd zijn op het natuurlijke principe van beweging van de warmtedrager. In zo'n systeem beweegt het water onder invloed van de zwaartekracht.

Er zijn geen extra drukopvoermiddelen nodig. Enerzijds verhoogt dit de betrouwbaarheid van de verwarming (er valt simpelweg niets te breken), anderzijds vermindert het de kwaliteit van de verwarming van de verre kamers in huis (de warmtedrager bereikt de uiterste kamers al afgekoeld).

Over de fijne kneepjes van de installatie van een verwarmingssysteem van polypropyleen leidingen wordt uitvoerig verteld in een van de populaire artikelen op onze website.

Polypropyleen leidingen in verwarmingssystemen

Fittingen en leidingen van polypropyleen (PPR) zijn populair vanwege hun lage kosten en eenvoudige installatie. Ze zijn niet corrosiegevoelig, hebben gladde binnenwanden en gaan minstens de door de fabrikant aangegeven 50 jaar mee.

Er bestaan verschillende soorten van deze buisproducten, die verschillen in technische specificaties en toepassing.

Bij de aanleg van verwarmingssystemen, en ook bij de installatie van warmwatercircuits die qua operationele parameters vergelijkbaar zijn, worden toegepast:

• Leidingen met markering PN 25. Producten met versterking van aluminiumfolie. Worden toegepast in systemen met een nominale druk tot 2,5 MPa. Maximaal toegestane bedrijfstemperatuur +95°C.
• Buizen met markering PN 20. Versterkte variant, gebruikt in de warmwaterleidingen van combinatieketels voor verwarming. Ze zullen de door de fabrikant opgegeven levensduur behalen, als de temperatuur van het verwarmingsmedium niet hoger is dan +80° C en de druk tot 2 MPa.
• Buizen met markering PN 10. Dunwandige polymeerproducten. Gebruikt wanneer de ketel verwarmingsmedium levert aan een vloerverwarmingssysteem. Werktemperatuur niet hoger dan +45° C, nominale druk tot 1 MPa.

Polymere buizen zijn geschikt voor alle bekende installatiemethoden: open en verborgen. Maar dit materiaal heeft een grote thermische uitzettingscoëfficiënt. Bij verhitting beginnen deze producten iets in lengte toe te nemen. Dit effect wordt thermische lineaire uitzetting genoemd; hiermee moet rekening worden gehouden bij het aanleggen van leidingen.

Het omsluiten van de ketel dient te gebeuren met buizen van polypropyleen die in de markering klasse 5 hebben, een werkdruk van 4–6 atmosfeer en een nominale druk PN van 25 en hoger.

Om schade aan polypropyleen verwarmingsleidingen te voorkomen, kunnen compensatielussen worden geïnstalleerd. Maar het is eenvoudiger om meerlaagse buizen te nemen, waarvan de wapening speciaal is ontworpen om deze uitzetting te compenseren. De folielaag in polypropyleen buizen PN 25 vermindert hun thermische verlenging met de helft, en glasvezel zelfs met vijf keer.

Bijzonderheden van de installatie van PPR-leidingen

Bij het omsluiten van de ketel worden polypropyleen buizen en fittingen voornamelijk verbonden door middel van koud- of warmlassen; bij aansluiting op metalen leidingen worden schroefverbindingen gebruikt. Schroeven is veel gemakkelijker, maar daardoor wordt de montage van het systeem aanzienlijk duurder.

Het is echter niet mogelijk om een polypropyleen leiding aan een metalen tegenhanger te bevestigen zonder schroeffittingen.

Voor het vormen van lineaire en knooppuntverbindingen van polypropyleen buizen wordt een uitgebreide reeks fittingen geproduceerd.

“Heet” lassen wordt gedaan met een speciaal apparaat (soldeerbout, 'strijkijzer'). De buizen worden verwarmd met een geschikte opzetstuk tot een smelttemperatuur van 260 graden, waarna de onderdelen met verzachte randen tegen elkaar worden gedrukt. Het resultaat is een betrouwbare en monolithische verbinding.

Voor het lassen moet de folie van versterkte buizen worden gereinigd. Anders verstoort het de verbinding van polymeerproducten, waardoor de naad zwak wordt. Bij glasvezel zijn deze extra handelingen niet nodig. Het smelt rustig mee met het plastic.

De PPR-soldeertechnologie is uiterst eenvoudig, al het werk kan met eigen handen worden uitgevoerd (+)

Koud lassen omvat het gebruik van een gespecialiseerde lijm. In de afgelopen jaren wordt deze methode zelden toegepast, omdat het resultaat niet voldoende betrouwbaar is.

In verwarmingssystemen moeten schroefdraadverbindingen worden afgedicht met paroniet of hoge-temperatuurkit. Vergeet niet de voldoende hoge bedrijfstemperatuur van de warmtedrager.

Er is nog een nuance bij het gebruik van polypropyleen voor het omsluiten van een verwarmingsketel. Antivries met plastic is een vrij slechte combinatie. Het wordt aanbevolen om water te gebruiken als warmtedrager voor een systeem van plastic buizen.

Keuze van het leidingschema van het verwarmingssysteem

Er zijn verschillende opties voor het omsluiten van de ketel met polypropyleen. Voor elk huis wordt dit schema individueel gekozen. Wat in het ene gebouw optimaal is, kan in het andere weinig effectief zijn.

Bovendien worden verwarmingssystemen volgens het principe van waterbeweging onderverdeeld in: geforceerd met een hydraulische pomp en zwaartekracht (zwaartekracht, natuurlijk), er is ook een classificatie naar de opbouw van leidingen. Volgens hun structuur zijn ze een- en tweepijps, verzamelaarstralen of analogen met gesloten lussen.

Wat is beter: natuurlijke circulatie of een pomp?

In het zwaartekrachtcircuit stroomt verwarmd water door de zwaartekracht van de ketel naar de radiatoren. Heet koelmiddel met hoge temperatuur neigt altijd om koudere vloeistof te vervangen. Dit omsluitingssysteem van de verwarmingsketel is het eenvoudigst te monteren. Naast de verwarmer bevat het polypropyleen buizen, radiatoren en een expansievat.

In de variant met bovenleiding stijgt het water na verwarming naar het hoogste punt – in het expansievat, en van daaruit daalt het naar de radiatoren. Na het afgeven van warmte keert het terug naar de ketel, waar het opnieuw wordt verwarmd, en begint vervolgens een nieuwe cyclus.

Volgens dit schema is verwarming geregeld in veel huizen in binnenlandse dorpen. Alleen daar staat een kachel op vaste brandstof. Dit is de eenvoudigste en goedkoopste manier om de verwarming van een klein huisje te organiseren. Het heeft echter beperkingen, zowel in het aantal aangesloten radiatoren als in de afstand van de meest verre tot de boiler.

Het schema met natuurlijke watercirculatie is de eenvoudigste van alle mogelijke varianten; het bevat een minimum aan knopen en verbindingspunten van polypropyleen buizen

Een complexer en duurder dwangcirculatiesysteem. Het vereenvoudigt echter aanzienlijk het creëren van comfortabele temperaturen in afzonderlijke kamers. Hierin wordt de warmtedrager verplaatst door een pomp die de circulatie stimuleert.

De keuze van het leidingschema van polypropyleen buizen en de ketel zelf hangen nauw samen. Een systeem met natuurlijke circulatie is energieneutraal. Als de boiler daarin geen voeding van het elektriciteitsnet nodig heeft, wordt het huis zelfs bij stroomuitval verwarmd.

In een dwangcirculatiesysteem heeft de pomp een continue stroomtoevoer nodig. Daarom kunt u het beste een van elektriciteit afhankelijke ketel kiezen, die extra mogelijkheden biedt. Maar om zich in te dekken tegen spanningsproblemen, zult u een reservegenerator of een noodstroomvoorziening moeten aanschaffen.

Welk verwarmingsschema kunt u het beste kiezen?

Er zijn tal van manieren om polypropyleen leidingen van de ketel naar de verwarmingsradiatoren te leiden.

Maar al deze schema's zijn onder te verdelen in:

• eenpijps;
• tweepijps.

In eenpijpssystemen wordt verwarmd water, dat als warmtemedium dient, aangevoerd en afgevoerd door één buis. In tweepijpssystemen worden aparte leidingen aangelegd voor de aanvoer van het warmtemedium en de retour, dat wil zeggen het terugvoeren van afgekoeld water naar de ketel om te worden verwarmd.

Naargelang de manier waarop de werkende componenten worden verbonden, worden de verwarmingscircuits onderverdeeld in:

• t-stukken;
• collector.

T-stuk types kunnen worden gebruikt bij zowel zwaartekrachtcirculatie als dwangcirculatie. Een collectorschema kan alleen werken met een circulatiepomp.

Een eenpijpsschema is weliswaar goedkoper dan een tweepijpsschema, maar de verst verwijderde radiator van de ketel in de keten krijgt er een minimum aan warmte-energie (+)

Een eenpijpsmethode houdt in dat er één gesloten leiding wordt aangelegd en dat de radiatoren er in serie op worden aangesloten. In een tweepijpsschema vertrekken er twee onafhankelijke leidingen van de ketel, een met warm water en een retour. En daar worden de radiatoren op aangesloten.

Bij collectoraansluiting wordt één of twee collectors in het systeem ingebouwd, vanwaar aparte leidingen naar elke radiator worden getrokken. Ook maakt een dergelijke verdeler het mogelijk om een 'vloerverwarming' op de ketel aan te sluiten, die eveneens van PPR is gemaakt.

Collectorleidingen bieden de mogelijkheid om efficiënte verwarmingssystemen te creëren voor woningen met een groot oppervlak en verschillende bouwlagen (+)

Het gebruik van collectoren en afzonderlijke stijgleidingen voor elke radiator leidt tot een aanzienlijke kostenverhoging, zowel voor het ontwerp als voor de installatie. Tijdens de voorbereidingsfase van het project moeten er complexere berekeningen worden gemaakt. En tijdens de montage wordt er veel meer polypropyleen verbruikt. Maar daarentegen krijgt u een systeem waarvan elk onderdeel kan worden afgesteld op specifieke omstandigheden en eisen.

Polypropyleen circuit voor verschillende ketels

De meeste fabrikanten van waterverwarmers raden aan om de eerste meter van de leiding van metaal te maken. Dit geldt met name voor vastebrandstoftoestellen met een hogere uitlaatwatertemperatuur. Bij het aansluiten moet polypropyleen aan deze aftakking worden verbonden, anders kan het bij storingen in de ketel een thermische schok krijgen en barsten.

Optie #1: Gasboiler

Het wordt aanbevolen om de aansluiting van een gasboiler met polypropyleen uit te voeren met behulp van een hydraulische scheider en een collector. Vaak zijn gasmodellen al uitgerust met ingebouwde pompen voor watertoevoer. Vrijwel alle zijn ze oorspronkelijk ontworpen voor systemen met geforceerde circulatie.

Het meest betrouwbaar qua veiligheid is een schema met circulatieapparatuur voor elk circuit na de collector.

In dit geval zal de ingebouwde pomp druk opbouwen op een klein stukje leiding van de ketel naar de verdeler, en verder worden extra pompen ingeschakeld. Het zijn deze pompen die de hoofdbelasting voor het rondpompen van de warmtedrager zullen dragen.

Een gasboiler kan met polypropyleen worden aangesloten zonder lange metalen aansluitstukken, het water in een dergelijke verwarming wordt zelden verwarmd tot 75–80 graden.

Als een gasboiler een gietijzeren warmtewisselaar heeft, moet er bij de aansluiting een extra warmteaccumulator in het systeem worden geïnstalleerd. Deze zal de sterke temperatuurwisselingen van het water, die een negatief effect hebben op gietijzer, afvlakken. Bij plotselinge verwarming of afkoeling van de warmtedrager kan deze zelfs barsten.

Bij de aansluiting van een dubbelcircuitapparaat met parallelle waterverwarming voor warm water (SWW) moeten er extra fijn- en groffilters op deze aftakking worden geplaatst. Deze moeten ook worden gemonteerd bij de ingang van de boiler waar koud water binnenkomt.

Optie #2: Vastebrandstofmodel

Het belangrijkste kenmerk van een vastebrandstofketel is zijn traagheid bij het stoppen van de brandstoftoevoer. Zolang alles in de verbrandingskamer niet volledig is opgebrand, blijft hij de warmtedrager verwarmen. Dit kan schadelijk zijn voor polypropyleen.

Bij de aansluiting van een vastebrandstofketel moeten direct uitsluitend metalen buizen worden gebruikt, en pas na anderhalve meter kunnen polypropyleen buizen worden aangesloten. Bovendien moet er een reserve koudwatertoevoer zijn voor noodkoeling van de warmtewisselaar, evenals een afvoer naar het riool.

Het deel van de leiding van de vastebrandstofketel naar de collector moet van metaal worden gemaakt, en verder kunt u de ombinding met polypropyleen uitvoeren – alleen dit beschermt de kunststof leidingen tegen oververhitting.

Als het systeem is gebouwd op geforceerde circulatie, dan moet u er een ononderbroken stroomvoorziening voor de pomp in installeren. Het water moet voortdurend warmte afvoeren van de vuurhaard waar vaste brandstof brandt, zelfs bij stroomuitval.

In aanvulling daarop kunt u een klein zwaartekrachtcircuit maken of alle radiatoren uitrusten met bypasses voor het uitschakelen van afzonderlijke delen van het systeem. Bij storingen maakt dit het mogelijk om het beschadigde gedeelte te repareren terwijl de verwarming werkt.

De vastebrandstofketel moet worden afgedekt met een beschermende mantel die de verspreiding van warmte van de vuurhaardwanden naar de stookruimte beperkt. Maar zelfs als deze aanwezig is, moeten de collector en de kunststof leidingen verder van de kachel worden geplaatst.

Optie #3: Verwarmers op vloeibare brandstof en elektriciteit

De ketel op afvalolie of diesel wordt ombonden met polypropyleen volgens een identiek schema als de vastebrandstofvariant. Het polymeer moet op de grootst mogelijke afstand ervan worden geplaatst.

Bij het ombinden van een elektrische ketel met PPR hoeft u zich geen zorgen te maken over leidingbreuken; er zit beveiligingsautomatiek in die voorkomt dat het water gaat koken.

Verhitting van het verwarmingsmedium in de boiler op elektriciteit tot temperaturen die kritisch zijn voor polypropyleen is praktisch uitgesloten. Bij spanningsuitval stopt het gewoon met werken. Tegen waterslag worden de leidingen in dit geval beschermd door een hydroaccumulator en kleppen voor het afvoeren van overdruk.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Video #1. Hoe kiest u buizen van PPR:

Video #2. Technologie voor het ombinden van een vastebrandstofketel:

Video #3. Hoe moet u de verwarming ombinden in een twee verdiepingen tellende villa:

Bij het kiezen van een schema voor het ombinden van de ketel met polypropyleen buizen, moet u rekening houden met alle eigenaardigheden van het specifieke gebouw. Het montageproces van de leidingen en het aansluiten van de apparatuur is niet ingewikkeld; zelfs een beginnende vakman kan het aan.

Met een soldeerbout voor polypropyleen fittingen en buizen werken is een eitje. Maar het voorbereiden van het ontwerp van het verwarmingssysteem kunt u beter aan een specialist overlaten; fouten zijn hier niet toegestaan.

Heeft u de wens om persoonlijke ervaringen te delen, opgedaan tijdens het zelf monteren van de ombinding van polypropyleen, heeft u tekortkomingen gevonden of wilt u antwoorden op vragen die u interesseren? Schrijf dan alstublieft opmerkingen in het blok onder de tekst van het artikel.