Для подавляющего большинства регионов нашей страны характерны весьма суровые зимы. Морозами в минус 20 градусов и ниже – никого не удивишь. И даже в южных областях, с мягким климатом, погода иногда преподносит «сюрпризы», когда столбик термометра опускается ниже нуля на довольно продолжительное время. То есть практически в любой точке при ведении частного строительства приходится задумываться о том, как защитить от замерзания.
Замерзшая вода в трубах – это не только и даже не столько временная утрата одного из коммунальных «удобств». Чаще всего такие неприятности влекут буквально катастрофические последствия - заканчиваются разрывом стенок труб, полным выходом из строя всей домашней системы , необходимостью проведения масштабных ремонтно-восстановительных работ. И надеяться на какую-то иллюзорную удачу, мол, со мной такого не случится – крайне недальновидно. Без качественного утепления системы не обойтись в любом случае.
Давайте посмотрим, какая может применяться теплоизоляция для труб водоснабжения, разберёмся с разновидностями материалов, с их достоинствами и недостатками. И с главным вопросом – какой же должна быть толщина этого утеплительного слоя.
Какие методы используются для защиты водопроводных труб от замерзания
Неважно, получает ли частный дом раздачу воды из центрального коллектора (а такое тоже часто бывает), или будет использоваться автономный источник (колодец или скважина), все равно предполагается участок прокладки трубы, где вероятны отрицательные внешние температуры. Исключением можно считать только те редкие случаи, когда скважина пробурена непосредственно в подвальном помещении дома. Да и то – на пути к точкам потребления могут и там встретиться участки прохождения водопровода через неотапливаемое цокольное или подвальное помещение. А ведь для того, чтобы вывести водопровод из строя, достаточно совсем короткого неутепленного отрезка.
Какие подходы практикуются для защиты водопроводных труб от замерзания?
- Прежде всего, водопроводную магистраль по возможности следует прокладывать ниже уровня промерзания грунта в данном регионе. На такой глубине трассы (а она берется с запасом – уровень промерзания плюс еще 300÷500 мм) температура никогда не должна достигать отрицательных значений. То есть вероятность получить «ледяную пробку» стремится к нулю.
Однако, такой подход не всегда в полной мере осуществим. В некоторых регионах грунт промерзает на очень значительную глубину, и выкапывание столь глубоких траншей существенно осложняет воплощение проекта. Не являются редкостью и такие участки, где особенности грунта и вовсе исключает такое расположение труб.
Во многих регионах уровень промерзания грунта достигает весьма значительных глубин. Не всегда имеется возможность выкопать столь глубокие траншеи для укладки водопроводных труб.
Кроме того, трубу, так или иначе, надо поднимать вверх для того, чтобы она зашла в дом. И она будет в любом случае проходить через «опасные» участки – верхние участки трассы, проход через фундамент, через подвальное, цокольное или даже просто неотапливаемое помещение, где может наблюдаться зимой отрицательный уровень температур.
Как строится система автономного водоснабжения в частном доме
Многое зависит от источника воды, от его расположения на участке, удалённости от жилой постройки, от климатических условий региона и особенностей конструкции самого здания. Подробнее о том, – читайте в специальной публикации нашего портала.
- Те самые «проблемные участки» трассы водопровода можно искусственно подогревать, используя электрическую энергию. Для этих целей применяются специальные нагревательные кабели, которые укладываются на стенки труб под слоем термоизоляции, или даже размещаются непосредственно в полости трубы.
В продаже в наше время представлено множество разновидностей таких кабелей, а также блоков автоматического управления подогревом, которые включаю питание тогда, когда это требуется.
Как организовать подогрев водопровода?
Появление греющих кабельных систем сняло очень много проблем при организации автономных водозаборов в частных домах. Кстати, если четко следовать инструкциям производителей подобной продукции, то вполне можно смонтировать и запустить самостоятельно. Подробнее – в специальной публикации нашего портала.
- В цокольных, подвальных или иных помещениях дома, в которых не исключается отрицательный уровень температур, иногда практикуется прокладка «теплового спутника». Это идущая параллельно водопроводной и заключённая в общую термоизоляционную оболочку труба, являющаяся не чем иным, как одним из ответвлений общего контура отопления дома.
Такой поход, понятно, усложняет как водопроводную систему, так и отопительную. Но зато за целостность участков с подобным обогревом уже можно не беспокоиться. Правда, только при включенном отоплении.
- Одним из радикальных способов предотвращения замерзания воды в трубах является поддержание в них постоянного повышенного давления. Для этого система автономного водоснабжения дополняется специальным оборудованием, а сами трубы должны быть способны выдерживать эти повышенные нагрузки.
Подход хоть и действенный, но довольно сложный ив организации, и в повседневной эксплуатации. Кроме того, он получается и более затратным с точки зрения энергопотребления. Особой популярности такие системы не снискали.
- Наиболее распространенный метод - термоизоляция труб, то есть то, чему, по сути, посвящена настоящая публикация. Использование различных утеплителей помогает избежать промерзания водопровода, если, конечно, правильно подобран материал и толщина изоляции.
Обо всем этом будет подробнее рассказано ниже.
К особому типу утепления иногда относят создание неподвижной воздушной прослойки между водопроводной трубой и кожухом, предотвращающим прямой контакт трубы с грунтом. В двух словах это можно обрисовать как «труба в трубе».
Но, по правде говоря, в «чистом виде» такой способ и не применяется. Полое пространство, хотя бы для того, чтобы точно позиционировать водопроводную трубу внутри внешней оболочки, все равно заполняется утеплительным материалом. Который, в принципе, и является-то утеплителем только из-за своей способности создавать слой обездвиженного воздуха. Так что в итоге получается классическая термоизоляция трубы с созданием внешнего кожуха. А он, кстати, приветствуется всегда, для защиты и утеплителя, да и самой трубы от механических воздействий, от грунтовой влаги, от повреждений, которые могут нанести привлекаемые зимой теплом живущие под землей грызуны.
На практике обычно применяется сочетание большинства из перечисленных способов защиты водопроводных труб от замерзания. То есть стараются максимально заглубить трассу от скважины или колодца, застраховать наиболее уязвимые участки дополнительным подогревом и, безусловно, предусмотреть надежную термоизоляцию, обычно – по всей длине водопроводной трубы.
Такой комплексный подход необходим и из тех соображений, что даже качественное утепление нередко не дает гарантии полной защищенности водопровода. В таблице ниже показаны объемы тепловых потерь, рассчитанные для труб различного внешнего диаметра, заключенных в слой термоизоляции разной толщины. Коэффициент теплопроводности утеплителя взят средний, свойственный большинству термоизоляционных материалов, применяемых в рассматриваемой роли – 0,04 Вт/(м×К).
Естественно, величина тепловых потерь зависит напрямую от разницы температур окружающей среды и перекачиваемой по трубе жидкости. В таблице даны несколько вариантов – от Δt = 20 ℃ до Δt = 60 ℃. Например, если температура воды из колодца (скважины) зимой составляет +2÷4 ℃, а на а труба проходит через цоколь дома, промерзший до – 15 ℃, то как раз разницу температур можно считать в 20 градусов.
| Толщина слоя утепления | Разница температур (Δt, °С) | Внешний диаметр трубопровода (мм) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 150 | ||
| Средний показатель тепловых потерь (Вт на каждый погонный метр трубопровода) | |||||||||||
| 10 мм | 20 | 7.2 | 8.4 | 10 | 12 | 13.4 | 16.2 | 19 | 23 | 29 | 41 |
| 30 | 10.7 | 12.6 | 15 | 18 | 20.2 | 24.4 | 29 | 34 | 43 | 61 | |
| 40 | 14.3 | 16.8 | 20 | 24 | 26.8 | 32.5 | 38 | 45 | 57 | 81 | |
| 60 | 21.5 | 25.2 | 30 | 36 | 40.2 | 48.7 | 58 | 68 | 86 | 122 | |
| 20 мм | 20 | 4.6 | 5.3 | 6.1 | 7.2 | 7.9 | 9.4 | 11 | 13 | 16 | 22 |
| 30 | 6.8 | 7.9 | 9.1 | 10.8 | 11.9 | 14.2 | 16 | 19 | 24 | 33 | |
| 40 | 9.1 | 10.6 | 12.2 | 14.4 | 15.8 | 18.8 | 22 | 25 | 32 | 44 | |
| 60 | 13.6 | 15.7 | 18.2 | 21.6 | 23.9 | 28.2 | 33 | 38 | 48 | 67 | |
| 30 мм | 20 | 3.6 | 4.1 | 4.7 | 5.5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 11 | 16 |
| 30 | 5.4 | 6.1 | 7.1 | 8.2 | 9 | 10.6 | 12 | 14 | 17 | 24 | |
| 40 | 7.3 | 8.3 | 9.5 | 10.9 | 12 | 14 | 16 | 19 | 23 | 31 | |
| 60 | 10.9 | 12.4 | 14.2 | 16.4 | 18 | 21 | 24 | 28 | 34 | 47 | |
| 40 мм | 20 | 3.1 | 3.5 | 4 | 4.6 | 4.9 | 5.8 | 7 | 8 | 9 | 12 |
| 30 | 4.7 | 5.3 | 6 | 6.8 | 7.4 | 8.6 | 10 | 11 | 14 | 19 | |
| 40 | 6.2 | 7.1 | 7.9 | 9.1 | 10 | 11.5 | 13 | 15 | 18 | 25 | |
| 60 | 9.4 | 10.6 | 12 | 13.7 | 14.9 | 17.3 | 20 | 22 | 27 | 37 | |
Как видно, даже при довольно толстом слое утепления, составляющем 40 мм, труба диаметром в 32 мм во взятых выше для примера условиях будет терять практически по 5 Вт тепловой энергии на каждый погонный метр. Вроде и немного, но если в трубе не будет движения воды в течение нескольких часов – на таком участке может возникнуть ледяная пробка. А значит, эти теплопотери придется восполнять тем или иным способом.
То есть при проектировании своей системы водопровода необходимо тщательно проанализировать теоретически уязвимые участки, и усилить на них термоизоляцию (если это возможно) или предпринять шаги к обогреву этих «опасных» зон. Которые, к слову, обычно как раз и располагаются в непосредственной близости к дому или даже непосредственно в нем. Хотя, случается и такое, что обогревать приходится всю трассу от источника до дома, так как, например, каменистый грунт или высокое расположение грунтовых вод делают невозможным выкапывание траншей ниже уровня промерзания.
Но и в этом случае значение утепления труб только возрастает. Выработанное системой подогрева тепло должно не рассеваться впустую, а выполнять свое прямое предназначение. И без качественной термоизоляции достичь этого невозможно.
Требования к термоизоляции для водопроводных труб
Итак, перейдет непосредственно к термоизоляции для водопроводных труб. И прежде всего – разберёмся, каким требованиям она в идеале должна отвечать.
Из сказанного выше уже должно быть понятно, что термоизоляция труб предназначена для выполнения двух ключевых взаимосвязанных задач:
Предохранение водопровода от падения в нем температуры ниже нулевой отметки – во избежание замерзания воды, влекущего потерю работоспособности системы и разрыва труб.
На участках с принудительным обогревом – минимизация тепловых потерь для эффективной и экономичной работы нагревательного кабеля.
Качественный утеплитель должен отвечать седлающим критериям:
- На первое место, безусловно, следует поставить его термоизоляционные качества. Чем ниже коэффициент теплопроводности, тем эффективнее сохраняется тепло, тем тоньше можно предусматривать слой термоизоляции.
- Водопровод в автономной системе преимущественно располагается в земле, то есть в условиях влажной грунтовой среды. Значит, термоизоляция должна обладать устойчивостью к влаге, лучше всего – гидрофобностью. Промокший утеплитель всегда резко теряет в своих термоизоляционных качествах. Нуждаются в защите от влаги и те участки трубопроводов, что проходят на открытом воздухе.
Не все материалы в равной степени соответствуют этому критерию. Но это отчасти решается заключением утепленных труб в водонепроницаемую оболочку или кожух.
- Грунт очень часто насыщен весьма агрессивными химическими соединениями. Значит, и сам утеплитель, и защищающий его слой должны быть инертными к подобному воздействию.
- Важным критерием является механическая прочность материала. Слой утепления в земле будет испытывать нешуточное давление грунта. На открытых участках нельзя исключать внешние механические воздействия.
- Прокладка водопровода, тем более – на заглубленных участках, делается с расчетом на многолетнюю эксплуатацию. Это говорит о необходимости выраженной долговечности утеплительного материала.
- Хорошая современная термоизоляция не должна вызывать сложностей в монтаже. Очень часто при создании системы водоснабжения применяют готовые решения – уже утепленные трубы, которые остается только смонтировать в общую магистраль, и после этого утеплить стыки.
- Безусловно, важным критерием всегда остается доступность материала – и в плане предложения магазинах, и в плане стоимости. Но здесь следует сразу заметить, что качественные современные предварительно изолированные трубы априори не могут быть дешевыми.
Теперь посмотрим, какие материалы используются для утепления водопроводных труб.
Утеплительные материалы для термоизоляции водопроводных труб.
Для утепления водопроводных труб широко применяются минеральная вата различных типов, пенополистирол, пенополиуретана, пенополиэтилен. В последнее время все чаще стал применяться относительно новый утеплитель – вспененный каучук.
Минеральная вата
Это, пожалуй, самый доступный по стоимости термоизоляционный материал для подобных целей. Но и – далеко не самый удобный.
Из трех существующих типов минеральной ваты для утепления трубопроводов реально используется только два – стекловата и каменная (базальтовая). Так называемая шлаковата, изготавливаемая из отходов металлургии, слабо подходит для таких целей. Она проигрывает в термоизоляционных качествах, быстро напитывается водой, далеко не все в порядке у нее и с химическим составом, который в определённых условиях может стать катализатором активной коррозии металлических труб.
Каковы достоинства утеплителей из минеральной ваты:
- Низкий коэффициент теплопроводности.
- Одно из важных преимуществ перед многими другими утеплителями – пластичность. Минеральной ватой можно без особых проблем и без необходимости приобретения дополнительных изделий утеплять криволинейные или плоские поверхности, тройники, отводы, вентили и другую арматуру.
- Химическая инертность к большинству кислотных или щелочных соединений, которые могут встретиться в почвенной влаге.
- Многообразие форм выпуска, любая из которых, в принципе, может использоваться для утепления труб. Так, выпускается минеральная вата и в матах, в том числе прошивных, в отдельных плитах (блоках) различной толщины. Это позволяет, кстати, самостоятельно варьировать толщину создаваемого утеплительного слоя, в зависимости от исходных условий.
Производятся из минеральной ваты и специальные изделия для термоизоляции труб — полуцилиндры («скорлупа» в просторечии) различного внутреннего и внешнего диаметра, с внешним покрытием или без него. Очень удобно для быстрого монтажа на прямых участках водопровода.
- Минеральная вата - практически негорючий материал. Для подземных участков водопровода это качество, может быть, и не столь важное, но для открытых – будет нелишним.
Теперь пройдемся по недостаткам этого материала:
- Прежде всего надо отметить гигроскопичность многих типов минеральных ват. В большей степени это относится к стекловолоконным материалам. Они довольно активно могут впитывать влагу, теряя свои утеплительные характеристики. А при замерзании промокшей минваты происходит ее деструктуризация, сильная усадка.
Базальтовые типы минеральной ваты обычно проходят специальную гидрофобную обработку, и белее стойко способны переносить контакт с водой.
Но в любом случае такой утеплитель в обязательном порядке должен быть огражден от прямого контакта с влажным грунтом. Это достигается созданием поверхностного защитного слоя из алюминиевой фольги, рубероида или даже просто плотной полиэтиленовой пленки. Задача-то - не особо сложная: такое наружное покрытие попросту наматывается сверху с определенным наложением (перехлестом) витков, а затем фиксируется проволочными или иными хомутами. Но вместе с тем – такие дополнительные операции усложняют монтаж термоизоляции.
Как мы видели выше, некоторые типы минераловатных утеплителей для труб уже оснащены нанесенным внешним покрытием. Это существенно упрощает термоизоляционные работы, но и стоят такие материалы дороже.
- Работа с минеральной ватой требует определенных мер предосторожности и использования средств защиты кожи, глаз, органов дыхания. Волокна ломкие (опять же – больше этим страдает стекловата, у базальтовых волокон упругость значительно лучше), и острые микроскопические обломки часто вызывают серьезные раздражения кожных покровов и слизистых оболочек.
- Еще один из недостатков – это склонность минеральной ваты постепенно слеживаться, терять в объеме (в толщине слоя изоляции). Причина тому – все та же ломкость волокон, которая может усилиться при неблагоприятных условиях (переувлажнение + отрицательные температуры) или при вибрационном воздействии.
Усадку утеплителей из минеральной ваты следует принимать во внимание при планировании термоизоляции труб. Как это учитывается – будет рассказано ниже.
Утеплители из пенополистирола (ППР)
Пенополистирол (или, как его часто именуют – пенопласт) очень широко применяется именно в целях термоизоляции различных участков здания. Не является исключением и водопровод.
Кстати, этот материал справедливо критикуют за целый ряд очень негативных качеств, ограничивающие его применения в жилых помещениях. Прежде всего к ним относится неблагополучие с экологической точки зрения, горючесть и чрезвычайно токсичные продукты горения. Но в плане использования для термоизоляции подземных участков водопровода эти качества совершенно неважны. Так что особых тревог использование ППР вызывать не должно.
К достоинствам пенополистирола относят:
- Отличные термоизоляционные показатели.
- Невысокая плотность – материал легкий, очень прост в обработке и монтаже.
- Качественный ППР не боится воздействия влаги – она практически не проникает в его структуру.
- Стоимость изделий из ППР невысока – затраты на утепления будут небольшими.
- Материал долговечен, если будет защищён от внешних механических повреждений и от контакта с органическими растворителями.
Удобнее всего, конечно, для утепления труб использовать «скорлупу» — полуцилиндры с требуемым внутренним и внешним диаметром. Качественные изделия такого типа оснащены еще и пазо-гребневым замком, предотвращающим появление мостиков холода на границе двух половинок.
Такие полуцилиндры надеваются с двух сторон на трубу, соединяются в замках, а затем связываются ленточными или даже просто проволочными хомутами. На прямых участках трассы водопровода термоизоляция много времени не займет.
Недостатками , помимо уже перечисленных выше, можно считать следующее:
- Материал достаточно хрупкий, и «скорлупу» несложно сломать при неаккуратном обращении.
- Полное отсутствие какой бы то ни было пластичности. То есть даже на небольшом изгибе трассы придется этот участок изолировать отдельно, а потом вновь переходить на полуцилиндры.
Правда, многие компании, занимающиеся производством таких «скорлуп», предлагают в своем ассортименте еще и специальные фасонные детали для поворотов, тройников и некоторых других узлов. Но, традиционно, стоимость подобной фурнитуры – значительно превосходит цену «линейных» элементов. Поэтому многие опытные мастера стараются самостоятельно вырезать из полуцилиндров требуемые детали для отводов, тройников и т.п. Или же эти участки утепляют минеральной ватой с последующим закрытием водонепроницаемым кожухом.
Используют для утепления водопровода и плиты пенополистирола. Например, укладывают их поверх трубы перед обратной засыпкой траншеи – получается эдакий экран, предотвращающий вертикальное проникновение холода в глубину.
Другой вариант – из плит пенополистирола и вовсе выстраивается короб на дне траншеи, в который укладываются трубы. После монтажа водопровода короб закрывается крышкой из такой же плиты, а затем производится обратная засыпка грунта.
При доступной стоимости плит из белого пенопласта, такой вариант утепления будет, пожалуй, наименее затратным.
- Пенополистирол нельзя отнести к химически стойким полимерам. Даже обычные ГСМ способны вызвать его деструктуризацию.
Поэтому следует с осторожностью применять такой утеплитель, если грунт насыщен нефтепродуктами (что часто случается, например около стоянки автомобилей). Или же, что будет вернее, предусматривать внешнюю защиту для «скорлупы», например, из плотной полиэтиленовой пленки.
Пенополиуретановые утеплители для труб
При определённой внешней схожести с пенополистиролом (точнее, с экструдированной его разновидностью) пенополиуретана значительно превосходит его практически по всем показателям.
Как правило, в «чистом виде» пенополиуретановые утеплители для труб не выпускаются. Но зато производители предлагают широкий ассортимент уже предварительно изолированных труб. На таких изделиях, готовых к укладке, труба уже защищена и слоем высококачественной ППУ-изоляции, и внешним покрытием, устойчивым и к механическим нагрузкам, и к влаге, и к химическому воздействию. Кстати, пенополиуретан и без того сам по себе — куда более устойчивый к различным агрессивным соединениям. Мало того, напыленный на наружные стенки трубы, он становится еще и отменной антикоррозионной их защитой.
Потребителям предлагается широкий ассортимент металлических труб в готовой пенополиуретановой термоизоляции. Но их диаметр обычно начинается от 57 мм и выше. Как правило, при монтаже автономной системы водопровода приходится использовать не столь большие трубы.
Поэтому некоторые известные компании наладили выпуск пластиковых или металлопластиковых труб малого диаметра, также имеющих ППУ-термоизоляцию и внешнее полимерное покрытие. Такие готовые решения чрезвычайно упрощают весь процесс монтажа водопровода, прокладываемого как в грунте, так и на открытых участках – в подвалах, цокольных этажах, неотапливаемых помещениях.
С обеих сторон этих труб из термоизоляции выступает небольшой «голый» участок, которого достаточно для соединения сваркой или фитингом. После этого на этот соединительный узел надвигается предварительно надетая на трубу термоусадочная муфта. Остается заполнить полость муфты монтажной пеной (которая сама по себе также является пенополиуретаном), чтобы после застывания пены получилось идеально изолированное герметичное соединение.
Как видно на рисунке выше, покупателям предлагаются и готовые детали для монтажа отдельных участков водопровода – отводы с разными углами поворота, тройники, переходы и т.п. То есть монтаж системы превращается в своеобразную «сборку конструктора».
Кстати, несмотря на то, что пенополиуретан нельзя назвать слишком уж пластичным материалом, некоторые полимерные трубы в такой термоизоляции с внешним покрытием все же имеют определенную гибкость, позволяющую прокладывать и криволинейные участки без использования дополнительных отводов.
Пример тому – продукция российской компании «Группа Полимертепло», трубы «Изопрофлекс». Сама труба изготовлена из сшитого полиэтилена РЕХ-А, армированного высокопрочным волокном, имеет защитный противодиффузный слой, стой утеплителя из полужёсткого пенополиуретана, и внешне защитное покрытие из прочного полиэтилена.
Такие трубы реализуются в бухтах, что уже само по себе говорит об их гибкости. Задача по монтажу становится еще проще – если нет резких поворотов, то один рукав, уже заранее изолированный и защищенный снаружи, можно уложить от водозабора до самого входа в дом, не делая ни одного лишнего стыка.
Утеплитель из вспененного полиэтилена
Еще один материал, широко применяемый для утепления трубопроводов. По своей закрытой ячеистой структуре, наполненной воздухом, он весьма схож с пенополиуретаном. Довольно блики и их показатели теплопроводности – оба являются отменными термоизоляторами. Но в отличие от ППУ, вспененный полиэтилен обладает еще и высокой гибкостью и пластичностью. Не в ущерб прочностным качествам.
Материал очень легкий – обычно его плотность не превышает 30÷35 кг/м³, то есть, никаких особых физических усилий при монтаже термоизоляции прикладывать не придется. Закрытая ячеистая структура становится непреодолимой преградой для воды, сам материал практически не поглощает влагу – не более 1,5% от объема даже при полном погружении.
Явным достоинством является и химическая инертность – сложно представить, какое из попавших в грунт соединений способно было бы вызвать деструктуризацию пенополиэтилена. Впечатляет и температурный диапазон эксплуатации – от минус 55 до плюс 85 ℃, что для водопровода – более чем достаточно.
Производятся различные формы такого утеплителя. Это могут быть просто рулоны, как правило, с одной фольгированной стороной – многие мастера предпочитают именно такой материал. Но все же большей популярностью в настоящее время пользуются готовые гильзы под труб разного диаметра и с разной толщиной утеплительного слоя, обычно длиной по 2 метра.
Монтаж таких гильз не составляет никакого труда – по всей длине на боку у них имеется шов, по которому их можно раскрыть. Утеплитель надевается на трубу, а затем этот шов практически бесследно склеивается за счет нанесенного самоклеящегося слоя.
Но, опять же, наиболее удобным решением становится использование готовых пластиковых труб, уже «одетых» в изоляцию и в наружную защитную оболочку. Такие изделия в широком ассортименте предлагает несколько ведущих производителей.
Например, компания «FLEXALEN» предлагает изделия с напорной трубой из полибутена, с многослойным утеплителем из пенополиэтилена и внешним защитным кожухом из полиэтилена низкого давления (ПНД).
Традиционно высоким спросом пользуется продукция компаний «Uponor» (может встречаться старое название — «Ecoflex») и «Watts-Microflex» . Напорная часть труб изготовлена из сшитого полиэтилена, утеплитель – несколько слоев вспененного полиэтилена, и внешняя оболочка – ПНД.
Обратите внимание – в модельном ряду всех этих компаний представлены образцы с двумя и более напорными трубами в общем слое термоизоляции и защитном кожухе. Это тоже может быть очень удобным, если, например, вода направляется в два разных места, или в системах отопления – для труб подачи и «обратки», или для уже упомянутого выше теплового спутника.
Узнайте, как утеплить водопровод с помощью греющего кабеля, из нашей новой статьи —
Завершая обзор утеплительных материалов, следует еще упомянуть и термоизоляцию из вспененного каучука. По показателю коэффициента теплопроводности этот материал выигрывает у пенополиэтилена и практически на равных соперничает с пенополиуретаном. И вместе с тем отличается отменной пластичностью и всеми другими свойствами, необходимыми для высококачественного утеплительного материала.
Традиционная форма выпуска у такого утеплителя аналогичная – в виде изоляционных гильз (цилиндров). А как проводится утепление, в том числе сложных участков водопровода – хорошо показано в предлагаемом вниманию видео:
Видео: Термоизоляция водопроводных труб гильзами вспененного каучука «Kaiflex»
Закончить обзор материалов было бы логичным сравнительной таблицей с основными параметрами упомянутых выше утеплителей.
Сравнительная таблица ключевых параметров популярных утеплителей для труб
| Материал, изделие | Средняя плотность в составе утеплительной консрукции, кг/м3 | Теплопроводность утеплителя (Вт/(м×К)) для поверхностей с температурой (°С) | Диапазонт рабочих температур, °С | Группа горючести | |
|---|---|---|---|---|---|
| 20 и выше | 19 и ниже | ||||
| Плиты минераловатные прошивные | 120 | 0.045 | 0,044-0,035 | От -180 до +450 для матов, на ткани, сетке, холсте из стекловолокна; до 700 - на металлической сетке | Негорючие |
| 150 | 0.049 | 0,048-0,037 | |||
| Плиты термоизоляционные из минеральной ваты на синтетическом связующем | 65 | 0.04 | 0,039-0,03 | От -60 до +400 | Негорючие |
| 95 | 0.043 | 0,042-0,031 | |||
| Полуцилиндры и цилиндры минераловатные | 50 | 0,04 | 0,039-0,029 | От -180 до +400 | Негорючие |
| 80 | 0,044 | 0,043-0,032 | |||
| 100 | 0,049 | 0,048-0,036 | |||
| 150 | 0,05 | 0,049-0,035 | |||
| 200 | 0,053 | 0,052-0,038 | |||
| Маты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем | 50 | 0,04 | 0,039-0,029 | От -60 до +180 | Негорючие |
| 70 | 0,042 | 0,041-0,03 | |||
| Маты и вата из супертонкого стеклянного волокна без связующего | 70 | 0,033 | 0,032-0,024 | От -180 до +400 | Негорючие |
| Маты и вата из супертонкого базальтового волокна без связующего | 80 | 0,032 | 0,031-0,24 | От -180 до +600 | Негорючее |
| Термоизоляционные изделия из пенополистирола | 30 | 0,033 | 0,032-0,024 | От -180 до +70 | Горючие |
| 50 | 0,036 | 0,035-0,026 | |||
| 100 | 0,041 | 0,04-0,03 | |||
| Термоизоляционные изделия из пенополиуретана | 40 | 0,030 | 0,029-0,024 | От -180 до +130 | Горючие |
| 50 | 0,032 | 0,031-0,025 | |||
| 70 | 0,037 | 0,036-0,027 | |||
| Термоизоляционные изделия из пенополиэтилена | 50 | 0,035 | 0.033 | От -70 до +70 | Горючие |
| Термоизоляционные изделия из вспененного этиленполипропиленового каучука «Аэрофлекс» | 60 | 0,034 | 0.033 | От -57 до +125 | Слабогорючие |
Какая толщина утепления необходима?
Наверняка у заинтересованного читателя возникнет вопрос – а какой же должна быть толщина утеплительного слоя, чтобы гарантированно уберечь водопроводную трубу от замерзания.
Ответить на это – не так просто. Существует алгоритм расчета, учитывающий массу исходных величин, и включающий несколько сложных даже для визуального восприятия формул. Эта методика изложена в Своде Правил СП 41-103-2000. Если кто захочет отыскать этот документ и попробовать провести самостоятельный расчет – милости просим.
Но есть путь и попроще. Дело в том, что специалисты уже взяли на себя основную тяжесть расчетов – в том же документе (СП 41-103-2000), который несложно отыскать любым поисковиком, в приложении дано множество таблиц с уже готовыми значениями толщины утепления. Проблема лишь в том, что приводить эти таблицы здесь, в нашей публикации – физически невозможно. Они составлены для каждого типа утеплителя отдельно, причем – с градацией еще и по месту размещения – грунт, открытый воздух или помещение. Кроме того, учитывается тип трубопровода и температура перекачиваемой жидкости.
Но если потратить для изучения таблиц 10÷15 минут, то в них наверняка найдется и вариант, максимально приближенный к условиям, интересующим читателя.
Казалось бы – на этом все, но требуется остановиться еще на одном важном нюансе. Он касается только случаев утепления водопровода минеральной ватой.
Когда речь шла об этом термоизоляционном материале, то в череде недостатков минваты указывалась ее склонность к постепенному слёживанию, усадке. А это значит, что если изначально задать только расчетную толщину утепления, то спустя какое-то время толщины утеплительного слоя может стать и недостаточно для полноценной термоизоляции трубы.
Поэтому при выполнении утепления целесообразно заранее закладывать некоторый запас толщины. Вопрос – какой?
Вот это – легко поддаётся расчету. Существует формула, которую, думается, нет смысла здесь демонстрировать, так как на ее основе составлен предлагаемый вниманию онлайн-калькулятор.
Две исходные величины для расчета – это наружный диаметр утепляемой трубы и найденное по таблицам рекомендуемое значение толщины термоизоляции.
Остается неясным еще один параметр – так называемый «коэффициент уплотнения». Его берем из таблицы ниже, ориентируясь на выбранный термоизоляционный материал и диаметр трубы, подлежащей утеплению.
| Утеплители из минеральной ваты, диаметр утепляемой трубы | Коэффициент уплотнения Kc. |
|---|---|
| Маты минеральной ваты прошивные | 1.2 |
| Маты термоизоляционные «ТЕХМАТ» | 1,35 ÷ 1,2 |
| Маты и полотна из супертонкого базальтового волокна (в зависимости от условного диаметра трубы, мм): | |
| → Ду | 3 |
| 1,5 | |
| → Ду ≥ 800, при средней плотности 23 кг/м ³ | 2 |
| ̶ то же, при средней плотности 50-60 кг/м³ | 1,5 |
| Маты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем, марка: | |
| → М-45, 35, 25 | 1.6 |
| → М-15 | 2.6 |
| Маты из стеклянного шпательного волокна «URSA», марка: | |
| → М-11: | |
| ̶ для труб с Ду до 40 мм | 4,0 |
| ̶ для труб с Ду от 50 мм и выше | 3,6 |
| → М-15, М-17 | 2.6 |
| → М-25: | |
| ̶ для труб с Ду до 100 мм | 1,8 |
| ̶ для труб с Ду от 100 до 250 мм | 1,6 |
| ̶ для труб с Ду более 250 мм | 1,5 |
| Плиты минераловатные на синтетическом связующем марки: | |
| → 35, 50 | 1.5 |
| → 75 | 1.2 |
| → 100 | 1.1 |
| → 125 | 1.05 |
| Плиты из стеклянного штапельного волокна марки: | |
| → П-30 | 1.1 |
| → П-15, П-17 и П-20 | 1.2 |
Вот теперь, вооружившись всеми исходными величинами, можно воспользоваться калькулятором.
Основные домашние коммуникации состоят из труб, материал которых отличается высоким коэффициентом теплопроводности. Иными словами, они легко отдают тепло и перенимают температуру окружающей среды. Чтобы замедлить этот процесс, используют утеплитель для труб, благодаря которому удается повысить эффективность систем и продлить срок их службы. А заодно сэкономить силы, средства и время на незапланированный ремонт.
Зачем нужна теплоизоляция трубопроводов
Стальные и пластиковые трубы, применяемые для устройства систем водоснабжения, канализации и отопления, не всегда нуждаются в утеплении. Но во многих случаях оно необходимо, если хозяева дома не готовы посреди зимы остаться без воды или тепла и тратить деньги на ремонт коммуникаций.
- Теплоизоляция для труб водоснабжения требуется, если они проложены ниже уровня промерзания грунта, по поверхности земли либо проходят через неотапливаемые помещения. Без неё вода в них замерзнет зимой, что с большой вероятностью приведет к повреждению самих труб и узлов. Это чревато не только неудобствами, связанными с отсутствием воды, но и с необходимостью ремонта, которому предшествует поиск поврежденных участков. В случае со стальными трубами утепление преследует ещё одну цель: устранение конденсата в жаркую погоду.
- Изоляция трубопроводов отопления также необходима при их прохождении через холодную зону: в стенах, в подполье или по улице (например, из отдельно стоящей котельной в дом). В таких случаях происходит высокая потеря тепла, и к потребителю теплоноситель поступает сильно остывшим, что негативно влияет на эффективность системы отопления и увеличивает расходы на поддержание комфортной температуры.
- Реже всего утепление требуется самотечным системам канализации, так как они имеют открытый излив и работают на удаление теплых стоков. Необходимость в изоляции возникает, если трубы проложены неглубоко, со слишком небольшим уклоном, имеют большую протяженность или повороты. А также если дом не оборудован горячим водоснабжением. В них могут появляться пробки и заторы, создавая идеальные условия для промерзания.
Обратите внимание! Теплоизоляционные материалы кроме своей основной функции могут выполнять ещё одну – функцию звукоизоляции. Поэтому иногда их используют именно с этой целью.
Виды трубной теплоизоляции
Тепловая изоляция трубопроводов выполняется разными материалами. Их выбор зависит от многих факторов, в числе которых назначение и местоположение магистралей, их диаметр, стоимость, условия эксплуатации. Например, для подземной прокладки выбирают утеплитель, не боящийся влаги, а для изоляции отопительных труб – такой, который не по вкусу грызунам, стремящимся в холодное время года обосноваться поближе к теплу.
Но независимо от всех этих факторов любой трубный утеплитель должен отвечать следующим требованиям :
- обладать невысокой теплопроводностью , чтобы удерживать тепло внутри и не пропускать холод;
- не впитывать в себя влагу , которая ухудшает теплоизоляционные свойства материала;
- противостоять воздействию огня или обладать способностью к самозатуханию;
- быть устойчивым к механическим воздействиям;
- легко монтироваться как на строящиеся, так и на уже существующие коммуникации.
Далеко не все теплоизоляционные материалы могут похвастать всеми перечисленными достоинствами. Поэтому тепловая изоляция для труб может выпускаться с защитной оболочкой, армированием, огнестойкой или влагозащитной пропиткой.
Рассмотрим подробнее все виды таких утеплителей.
Волокнистые утеплители
Это самые популярные до недавнего времени материалы, отличающиеся отличными теплосберегающими свойствами. В зависимости от исходного сырья для производства, они делятся на несколько видов:
- стекловата – изготавливается из отходов стекольного производства, обладает отличной стойкостью к химическим веществам, не горит, не привлекает внимания грызунов;
- шлаковая вата из отходов металлургической промышленности применяется только для утепления наружных труб, так как выделяет вредные для здоровья вещества;
- минеральная (базальтовая) вата – продукт переработки базальтовых горных пород. Отличается механической стойкостью, огнестойкостью, отличными термоизоляционными характеристиками.
Главный недостаток всех волокнистых утеплителей – они хорошо впитывают воду, теряя теплоизолирующие свойства. Поэтому они либо пропитываются водоотталкивающими средствами, либо изолируются от влаги наружным защитным слоем из таких материалов, как рубероид, фольгоизолон, пергамин. Эти действия усложняют монтаж и увеличивают затраты времени на него.
Проникая между волокнами, вода вытесняет воздух и лишает материал его изоляционных свойств Источник img.archiexpo.com
Волокнистая термоизоляция для труб выпускаются в рулонах разной толщины или в виде полых цилиндров с внутренним диаметром разного размера, соответствующего наружному диаметру труб. Материалы могут иметь наружную водонепроницаемую оболочку. Цилиндры для удобства монтажа обычно разрезаны вдоль, а на плоскость разреза нанесён клеевой слой, закрытый защитной плёнкой.
Видео описание
В следующем видео показано, как монтируются на трубопровод минераловатные цилиндры:
Утеплители из пенопласта и пенополистирола
Утепление труб пенопластом – самый простой и недорогой способ их теплоизоляции. Этот материал обладает всеми необходимыми свойствами: он не горит, хорошо противостоит нагрузкам, не выделяет токсичных веществ, почти не впитывает воду, очень легко монтируется и может использоваться неоднократно. Единственный его недостаток – привлекательность для мышей и других грызунов. Что, впрочем, неважно при утеплении подземных трубопроводов, для чего он чаще всего и используется.
Ещё лучшими техническими характеристиками обладает экструдированный пенополистирол – он более плотный и влагостойкий, лучше противостоит разрушительному воздействию ультрафиолетовых лучей.
Оба материала выпускаются в виде так называемых скорлуп – секций, представляющих собой половинки цилиндра с пазогребневым соединением. Они могут быть покрыты защитной фольгированной оболочкой. Такая конструкция позволяет использовать утеплитель многократно, снимая его для ревизии или ремонта коммуникаций.
Высокая плотность и прочность на сжатие, которыми обладает такая теплоизоляция трубопроводов, позволяют использовать её как для наружных труб, так и для подземных магистралей без устройства жёстких лотков. Для различных узлов и поворотов выпускаются соответствующие фасонные скорлупы.
Для прокладки нескольких труб или труб большого диаметра могут использоваться специальные многопрофильные сегменты либо плиты пенопласта или пенополистирола, из которых нарезаются полосы и собирается короб. Его стенки скрепляют монтажной пеной.
Для справки! Похожими свойствами и характеристиками обладает и пеностекло, отличающееся абсолютной водонепроницаемостью, негорючестью, инертностью к химическим веществам, но и высокой ценой. Форма выпуска трубного утеплителя из этого материала – скорлупы, сегменты, фасонные части.
Пенополиуретановые утеплители
Пенополиуретан – один из самых современных утеплителей, который представляет собой ячеистый полимерный материал, замкнутые полости которого заполнены углекислым газом. Из него получается весьма эффективная теплоизоляция для труб отопления и водоснабжения.
В продаже можно найти трубы, уже утеплённые пенополиуретаном и покрытые защитной оболочкой: полиэтиленовой для прокладки под землёй и из оцинкованной стали для поверхностного монтажа.
Самостоятельно же трубопроводы можно утеплить этим материалом двумя способами: напылением пенополиуретана либо заключением их в теплоизоляционную скорлупу.
- Скорлупы из ППУ внешне не отличаются от аналогов из пенопласта и прочих подобных материалов. Они бывают разного диаметра и толщины, с защитной оболочкой или без неё, с канавкой для прокладки греющего электрического кабеля или без оного. Скорлупу можно снимать и надевать снова. Половинки скорлупы надевают на участок трубы и стягивают хомутами, проволокой или специальной полипропиленовой лентой с натяжительной пряжкой.
Видео описание
Подробно процесс крепления ППУ на трубу, показан в видеоролике:
- Несъёмная , но абсолютно герметичная изоляция трубопроводов выполняется посредством напыления жидкого пенополиуретана с помощью специальных аппаратов. Толщину слоя можно делать любой в зависимости от климатических условий в районе эксплуатации. Вспененный материал прочно сцепляется с трубами, образуя монолитный слой по всей длине трубы, включая повороты и узловые соединения. Он отлично выдерживает высокую и низкую температуру и её резкие перепады, не теряя своих эксплуатационных характеристик.
Вспененный полиэтилен
Один из самых популярных вариантов, применяемых в загородных домах для теплоизоляции коммуникаций – это утеплитель для труб из вспененного полиэтилена. Обладая превосходными техническими характеристиками и простотой монтажа, он привлекает ещё и гибкостью, и большим ассортиментом типоразмеров. Благодаря чему его легко установить своими руками на трубы любого диаметра и назначения.
Структура материала представляет собой множество мелких замкнутых ячеек, наполненных воздухом, который является лучшим теплоизолятором. Выпускается изоляция для труб из вспененного полиэтилена в виде рулонов длиной от 10 до 30 метров и толщиной от 3 мм до 2 см. Ещё более удобная форма выпуска – двухметровые гибкие трубы с толщиной стенки 6-25 мм и с внутренним диаметром, соответствующим диаметру труб самых востребованных сечений: от 18 до 160 мм.
Благодаря гибкости и эластичности материала, сохраняющейся даже при предельно низких температурах, его можно монтировать на трубопроводы любой конфигурации независимо от погодных условий. Тем более, что он отличается высокой гидрофобностью и практически не впитывает в себя влагу, не гниёт и не разрушается.
Однако вспененный полиэтилен боится высоких температур. Это горючий материал, который начинает деформироваться уже при 90 градусах. Поэтому его не рекомендуется использовать как утеплитель для труб отопления, а при повышенных требованиях к пожарной безопасности его применение вообще недопустимо.
Обладая практически такими же эксплуатационными характеристиками, как пенополиуретан и пенополистирол, вспененный полиэтилен стоит намного дешевле, чем и обусловлена его востребованность и популярность у покупателей. Особенно если утеплить нужно трубопровод большого диаметра и протяжённости.
Видео описание
Наглядно про вспененный полиэтилен смотрите в видео:
Вспененный каучук
Отличие вспененного каучука от вспененного полиэтилена заключается в его устойчивости к высоким температурам: его рабочий диапазон находится между -190 и +180 градусами. Что делает возможным его применение для изоляции трубопроводов любого назначения, в том числе и отопительных.
Помимо трубчатых гильз самого разного диаметра этот утеплитель выпускается в рулонах и листах. Но стоит он значительно дороже полиэтиленовых аналогов.
Жидкая теплоизоляция
Это самый современный вид утеплителей в виде теплоизоляционной краски. В её основе – обычная акриловая дисперсия, нужные свойства которой придают специальные наполнители. Теплоизоляционная краска обладает густой пастообразной консистенцией, на поверхность труб она наносится как и любая другая краска – кистью или краскопультом, применение которого особенно удобно при больших площадях обработки.
Основное достоинство материала – это возможность утепления труб без потери полезной площади в маленьких помещениях, так как слой получается довольно тонким. Особенно хороша такая теплоизоляция для стальных труб: создавая монолитный герметичный слой, она препятствует развитию коррозии металла.
Как монтировать утеплитель
Способ монтажа зависит от вида и формы выпуска утеплителя, наличия на нем защитного слоя, необходимости его устройства. Если речь идет о волокнистых рулонных или листовых материалах, то последовательность монтажа должна быть следующей:
- трубы очищаются от грязи и ржавчины и просушиваются;
- утеплитель труб накладывается на них витками с нахлёстом на предыдущий слой в несколько сантиметров;
- каждый виток закрепляется проволокой , бечевкой или скотчем;
- если материал без защитного слоя, то поверх него таким же способом наматывается фольгоизол , рубероид или другой не пропускающий воду рулонный материал, который закрепляется скотчем, наклеенным вдоль стыков.
Видео описание
Ещё один способ монтажа утеплителя смотрите в следующем видео:
Если утеплитель выполнен в виде цилиндров, монтаж значительно упрощается: элементы просто надеваются на трубу, а края разреза склеиваются между собой, как и вертикальные стыки между цилиндрами. Если на кромки не нанесен клеевой слой, то для соединения используют фольгированный скотч.
Совет! Если требуется теплоизоляция подземного трубопровода, то его желательно дополнительно защитить от влаги, уложив в пластиковую трубу большого сечения.
В случае с утеплителем из пенопласта или аналогичного материала в виде жёсткой скорлупы монтаж рекомендуется производить со смещением половинок скорлуп по длине на 10-20 см. Такой перехлест обеспечит более надежное скрепление всех элементов. В процессе монтажа все стыки тщательно проклеиваются скотчем.
Смещение по длине даёт более надёжное крепление Источник teplolivada.ru
Всевозможные повороты, углы, тройники и прочие узловые соединения утепляются с помощью фасонных деталей или самодельных коробов из листового материала. Либо их обрабатывают тонкослойной жидкой теплоизоляцией.
Заключение
Изоляция труб – важнейший этап обустройства любых коммуникаций. Упустив этот момент или пожалев денег на утепление, можно получить серьезные неприятности и немалые расходы, связанные с ремонтом бытовых систем, обеспечивающих комфортное проживание в своем доме. Поэтому лучше всего заняться этим сразу, ещё на этапе строительства, выбрав утеплитель в соответствии со своими требованиями и финансовыми возможностями.
Теплоизоляция трубопроводов - это комплекс мероприятий, направленных на то, чтобы воспрепятствовать теплообмену транспортируемого по ним носителя с окружающей средой. Тепловая изоляция трубопроводов применяется не только в системах отопления и поставки горячей воды, но и там, где по технологии требуется транспортировка веществ с какой-то определенной температурой, например, хладагентов.
Смысл теплоизоляции – использование средств, оказывающих термическое сопротивление теплообмену любого рода: контактному и осуществляемому посредством инфракрасного излучения.
Наибольшее применение, выраженное в числах, имеет тепловая изоляция трубопроводов тепловых сетей. В отличие от Европы, централизованная система отопления господствует на всем постсоветском пространстве. Только в одной лишь России суммарная протяженность теплосетей составляет более 260 тыс. километров.
Значительно реже изоляция для труб отопления находит применение у частных домовладений, имеющих автономную систему отопления. Лишь в нескольких северных регионах частные дома подключаются к центральной теплотрассе с размещением труб отопления на улице.
Некоторым типам котлов, к примеру, мощным газовым или дизельным, требованиями свода правил СП 61.13330.2012 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов» предписано отдельное от здания размещения – в котельной, отстоящей от обогреваемого объекта на несколько метров. В их случае фрагмент обвязки, проходящий через улицу, обязательно нуждается в утеплении.
На улице изоляция трубопроводов отопления требуется и при открытом наземном размещении, и при скрытой прокладке – под землей. Последний способ бывает канальным – в траншею сперва укладывается железобетонный желоб, а в нем уже размещаются трубы. Бесканальный способ размещения – непосредственно в грунте. Применяемые изоляционные материалы различаются не только по теплопроводности, но и паро-, водонепроницаемости, долговечности и способам монтажа.
Не столь очевидна необходимость утепления труб холодного водоснабжения. Однако без нее не обойтись в том случае, когда водопровод проложен открытым наземным способом — трубы требуется защищать от промерзания и последующего повреждения. Но и внутри зданий изолировать трубы водопровода тоже приходится –- для предотвращения конденсации влаги на них.
Стекловата, минеральная вата
Проверенные практикой эксплуатации изоляционные материалы. Отвечают требованиям СП 61.13330.2012, СНиП 41-03-2003 и нормам пожарной безопасности при любом способе прокладки. Представляют собой волокна диаметром 3-15 мкм, по структуре близкие к кристаллам.
Стекловата изготавливается из отходов стекольного производства, минвата из кремнийсодержащих шлаков и силикатных отходов металлургии. Различия их свойств незначительны. Выпускаются в виде рулонов, прошивных матов, плит и опрессованных цилиндров.
С материалами важно соблюдать осторожность и уметь правильно обращаться. Любые манипуляции должны выполняться в защитном комбинезоне, перчатках и респираторе.
Монтаж
Трубу оборачивают или обкладывают ватой, обеспечивая равномерную плотность заполнения по всей поверхности. Затем изоляцию, не слишком передавливая, фиксируют с помощью вязальной проволоки. Материал гигроскопичен и легко намокает, поэтому изоляция наружных трубопроводов из минеральной или стеклянной ваты требует установки пароизоляционного слоя из материала с низкой паропроницаемостью: рубероида или полиэтиленовой пленки.
Поверх него размещается покровный слой, препятствующий проникновению осадков – кожух из кровельной жести, оцинкованного железа или листового алюминия.
Базальтовая (каменная) вата
Более плотная, чем стекловата. Волокна изготавливаются из расплава габбро-базальтовых пород. Абсолютно негорюча, кратковременно выдерживает воздействие температур вплоть до 900° C. Далеко не любые изоляционные материалы могут как базальтовая вата длительно контактировать с поверхностями, нагретыми до 700°С.
Теплопроводность сопоставима с полимерами, варьируется от 0,032 до 0,048 Вт/(м·K). Высокие эксплуатационные показатели позволяют использовать ее теплоизоляционные свойства не только для трубопроводов, но и при обустройстве горячих дымоходов.
Выпускается в нескольких вариантах:
- как и стекловата, рулонами;
- в форме матов (прошитых рулонов);
- в виде цилиндрических элементов с одной продольной прорезью;
- в виде прессованных фрагментов цилиндра, так называемых скорлуп.
Последние два исполнения имеют разные модификации, отличающиеся плотностью и наличием теплоотражающей пленки. Прорезь цилиндра и края скорлуп могут быть выполнены в виде шипового соединения.
СП 61.13330.2012 содержит указание о том, тепловая изоляция трубопроводов обязана соответствовать требованиям безопасности и защиты окружающей среды. Сама по себе базальтовая вата этому указанию соответствует в полной мере.
Производители часто прибегают к хитрости: чтобы улучшить потребительские показатели – придать ей гидрофобность, большую плотность, паропроницаемость они используют пропитки на основе фенолоформальдегидных смол. Поэтому 100% безопасной для человека ее назвать нельзя. Перед применением базальтовой ваты в жилом помещении желательно изучить ее гигиенический сертификат.
Монтаж
Волокна утеплителя прочнее, чем у стекловаты, поэтому попадание его частиц в организм через легкие или кожу почти исключено. Однако при работах все же рекомендуется использовать перчатки и респиратор.
Монтаж рулонного полотна не отличается от того способа, каким осуществляется изоляция труб отопления стекловатой. Теплозащита в виде скорлуп и цилиндров крепится на трубы с помощью монтажного скотча или широкого бандажа. Несмотря на некоторую гидрофобность базальтовой ваты, на изолированные с ее помощью трубы также требуется гидрозащитная паропроницаемая оболочка из полиэтилена или рубероида, и дополнительная, из жести либо плотной алюминиевой фольги.
Вспененный полиуретан (пенополиуретан, ППУ)
Более чем в два раза сокращает тепловые потери по сравнению со стекловатой и минеральной ватой. К числу его преимуществ относят: низкую теплопроводность, отличные гидроизоляционные свойства. Заявляемый производителями срок службы – 30 лет;. Диапазон рабочей температуры от -40 до +140 °С, максимальная выдерживаемая в течении короткого времени – 150 °С.
Основные марки ППУ относятся к группе горючести Г4 (сильногорючие). При изменение состава с помощью добавки антипиренов им присваивается Г3 (нормальногорючие).
Хотя пенополиуретан отлично подходит как изоляционный материал для труб отопления, имейте ввиду, что СП 61.13330.2012 разрешает применение подобной теплоизоляции только в одноквартирных жилых домах, а СП 2.13130.2012 ограничивает их высоту двумя этажами.
Теплоизоляционное покрытие выпускается в виде скорлуп – полукруглых сегментов со шпунтовыми замками на торцах. В продаже имеются и готовые стальные трубы в изоляции из пенополиуретана с предохраняющей оболочкой из полиэтилена.
Монтаж
Скорлупы закрепляются на отопительной трубе с помощью стяжек, хомутов, пластикового или металлического бандажа. Как и многие полимеры, материал не переносит длительного воздействия солнечного света, поэтому открытый наземный трубопровод при использовании ППУ-скорлуп нуждается в покровном слое, к примеру, из оцинкованной стали.
Для подземного бесканального размещения теплоизоляционные изделия укладывают на водостойких и температусточивых мастиках либо клеях, а снаружи изолируют водонепроницаемым покрытием. Необходимо также позаботиться об антикоррозионной обработке поверхности металлических труб – даже проклеенное замковое соединение скорлуп недостаточно плотно, чтобы предотвратить конденсацию водяного пара из воздуха.
Пенополистирол (пенопласт, ППС)
Выпускается в виде скорлуп, внешне практически не отличающихся от пенополиуретановых – те же размеры, такое же замковое соединение «шип-паз». Но диапазон температуры применения, от -100 до +80 °С, при всей этой внешней схожести делает невозможным или ограниченным его применение для тепловой изолировки трубопровода отопления.
В СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» указано, что в случае двухтрубной системы теплоснабжения максимальная температура подачи может достигать 95°С. Что же касается обратных стояков отопления, то здесь не все так однозначно: считается, что в них температура не превышает 50 °С.
Утепление пенопластом чаще используется для труб холодного водопровода и канализации. Однако он может быть использован поверх других утеплителей с более высокой допустимой температурой применения.
Материалу присущ ряд некоторых недостатков: сильногорюч (даже с добавкой антипиренов), плохо переносит химические воздействия (растворяется в ацетоне), осыпается шариками при длительном воздействии солнечного излучения.
Существуют и другие, не полистирольные пенопласты – формальдегидные, или коротко, фенольные. По сути это совершенно другой материал. Он лишен указанных недостатков, успешно применяется как теплоизоляция трубопроводов, но не настолько широко распространен.
Монтаж
Скорлупы закрепляются на трубе с помощью бандажа либо фольгированным скотчем, допускается приклеивание их к трубе и между собой.
Вспененный полиэтилен
Диапазон температур, при которых допускается применение вспененного полиэтилена высокого давления, от -70 до +70 °С. Верхняя граница не сочетается с максимальной температурой трубы отопления, обычно принимаемой при расчетах. Это значит, что как тепловая изоляция трубопроводов материал малопригоден, но может использоваться в роли изолирующего слоя поверх жаростойкого.
Пенополиэтиленовая изоляция нашла практически безальтернативное применение в качестве защиты от промерзания труб водопроводных. Очень часто она используется как пароизоляция и гидроизоляция.
Выпускается материал в виде листов либо в виде гибкой толстостенной трубы. Последняя форма чаще применяется, так как более удобна для утепления водопровода. Стандартная длина – 2 метра. Цвет варьируется от белого до темно-серого. Возможно наличие покрытия из алюминиевой фольги, отражающей ИК излучение. Различия касаются внутренних диаметров (от 15 до 114 мм), толщины стенок (от 6 до 30 мм).
Применение обеспечивает температуру на трубе выше точки росы, а значит препятствует появлению конденсата.
Монтаж
Простой путь с худшими пароизоляционными результатами – разрезать пенистый материал по небольшому углублению вдоль боковой поверхности, раскрыть кромки и одеть на трубу. Затем обмотать по всей длине монтажным скотчем.
Более сложное решение (и далеко не всегда осуществимое) – перекрыть воду, полностью разобрать утепляемые участки водопровода и надеть цельные отрезки. Затем собрать все обратно. Полиэтилен закрепить стяжками. В этом случае уязвимым местом станется только стык отрезков. Его можно склеить либо также замотать скотчем.
Вспененный каучук
Вспененный синтетический каучук с закрытопористой структурой – наиболее универсальный материал для сохранения тепла и холода. Рассчитан на диапазон температур от -200 до +150 °С. Соответствует всем требованиям экологической безопасности.
Применяется как изоляция трубопроводов холодной воды, изоляция труб отопления, часто встречается в холодильных системах и системах вентиляции. Трубы для отопления, проложенные внутри зданий и изолированные каучуком, не требуют установки пароизоляционного слоя.
Внешне похож на вспененный полиэтилен, выпускается также в виде листов и гибких толстостенных труб. Монтаж тоже практически не отличается, за исключением того, что такая тепловая изоляция труб может крепиться на клей.
Жидкие утеплители
Успешно применяется технология, которая позволяет самостоятельно напылять пену из полиуретанового состава на уже готовые конструкции. Отличные адгезионные свойства позволяют использовать его не только для изоляции трубопроводов, но и наносить на прочие элементы, нуждающиеся в утеплении: фундамент, стены, кровлю. Покрытие, помимо теплозащиты, обеспечивает гидро, пароизоляцию, обеспечивает антикоррозионную устойчивость.
Заключение
Правильно выполненный монтаж тепловой изоляции — залог того, что труба не потеряет тепло, а потребитель не замерзнет. Замерзание же трубопровода холодного водоснабжения неизменно приводит к его разрыву. Вплоть до последнего времени на скрытых и открытых теплотрассах обычными изоляционным материалом была стекловата. Ее недостатки проистекают один из другого. Такое покрытие требует постоянного контроля.
Даже при незначительном повреждении защищающего поверхностного слоя паропроницаемость и гигроскопичность сводят всю экономию на нет. Влага является причиной низкого термического сопротивления и преждевременного разрушения. Значительно улучшить ситуацию помогут современные изоляционные материалы с ячеистой структурой, инертные к воздействию пара и воды: пенополиуретан, вспененный каучук, пенополиэтилен.
Теплоизоляция трубопроводов – способ, активно применяемый для снижения тепловых потерь определенных систем, для понижения температуры коммуникаций, направленный для безопасной ежедневной эксплуатации. Довольно проблематично без применения данной технологии гарантировать в зимнее время бесперебойную эксплуатацию сетей, поскольку риск промерзания и, как следствие, выхода из строя труб крайне велик.
Тепловая изоляция труб предусматривает под собой ряд технических нормативных документов, соблюдение которых обязательно при проектировании, монтаже и эксплуатации инженерных систем жилых и общественных зданий, и прочих объектов различного назначения.
Более подробная информация изложена на сайте:
Следует отметить, что под промышленной теплоизоляцией имеется ввиду теплоизоляция трубопроводов, емкостей, а также оборудования и резервуаров.
Термоизоляцию осуществляют для предупреждения охлаждения присутствующей в трубах жидкости либо во избежание формирования на оборудовании конденсата. Если теплопотери не столь важны, то данный технологический процесс необходим для соблюдения ТБ.
Различные версии изоляторов рассматриваются для изоляции труб, используемых для транспортировки газа.
Теплоизоляцию газопровода осуществляют посредством специального лака или краски, но обычно прибегают к современным защитным материалам, отвечающим всем предъявляемым для этого требованиям, а именно:
- изолятор для газопровода должен быть наделен потенциалом монолитного, равномерного его устройства на трубу;
- материал для теплоизоляции трубопровода должен характеризоваться низким коэффициентом водопоглощения и обладать высокими гидроизоляционными качествами;
- предохранять конструкцию от разрушительного ультраизлучения.
Утепление подземных сетей
Тепловая изоляция – обязательное условие при прокладке и системы водоснабжения, и систем канализации. Утепление трубопроводов поможет избежать в зимнее время промерзания и исключить потери тепла.
Все работы по изоляции должны осуществляться согласно требованиям, четко сформулированные и прописанные в СНиП.
Требования к тепловой изоляции
В нормативных документах содержится подробная информация о материалах и методах осуществления работ. Здесь же обозначены применяемые стандарты к контурам теплоизоляции, представлены определенные рекомендации.
Виды теплоизоляционных материалов
Тепловая изоляция подразделяется на виды с определенными свойствами и производится в следующих формах:
- сенменты;
- цилиндры;
- маты;
- полуцилиндры;
- рулоны.
Виды теплоизоляции:
Перечень, изложенный выше, этим не исчерпывается, рынок регулярно обновляется новыми вариантами в данной области.
Теплоизоляция минеральной ватой
Минеральная вата из всех представленных на сегодня видов утеплителя характеризуется наименьшей стоимостью, плюсом является и несложность монтажа изоляции. Теплоизоляция трубопроводов минеральной ватой — процесс:
- рулон ваты нарезается полосами 200 мм толщиной (поперек) и ими далее обматывают трубы, вначале слоем минеральной ваты (толщиной 100 мм), поверх – плотно слоем стеклоткани;
- минеральную вату следует укладывать равномерно, она не должна сминаться.
Минеральная вата рассматривается как теплоизоляция трубопроводов значительного диаметра, применима для трасс отопления городских сетей и для систем канализации, для канализационных систем малого диаметра и для труб водоснабжения – не практикуется.
Теплоизоляция наружных трубопроводов
Выбор термоизоляционных материалов при наружной прокладке труб отопления – достаточно велик и предлагаются в виде матов рулонного типа.
Податливость материала позволяет придавать им фигурную форму для удобства монтажа, предлагаются утеплители, наносимые в жидком виде, их дальнейшие качества проявляются после застывания.
Съемная теплоизоляция в оцинкованном кожухе широко применяется на линейных участках трубопроводов.
Пенокаучук в виде трубок или рулонов в зависимости от диаметра труб применяют как теплоизоляцию труб и деталей технологических трубопроводов, устанавливается в несколько слоев, в зависимости от необходимой толщины тепловой изоляции.
Интересным методом для теплоизоляции считается покровный слой, с видами которого реально ознакомиться на сайте:
Термоизоляционные материалы, применяемые на трубопроводах, проложенных на открытом воздухе и непосредственно по поверхности земли, позволят горячей воде не остыть на пути к потребителю, причем утепляются все виды труб:
- пластиковые;
- металлические;
- полимерные;
- металлопластиковые;
- композитные.
Причем при самостоятельной термической изоляции коммуникаций в частном доме проще работать с предизолированными трубами и самоклеящейся изоляцией, а в качестве помощника для устранения недочетов рекомендуется использовать дополнительную обмотку, например, алюминиевый скотч.
Расчет потери тепла. С методикой расчета возможных потерь тепла трубопроводом с учетом фактических температур теплоносителя и воздуха окружающего систему, свойства и толщину тепловой изоляции можно ознакомиться здесь:
Теплоизоляционные материалы для трубопроводов, среди которых пенополиуретан и стекловата, по всем своим качествам являются высокоэффективными изолирующими материалами.
Пенополиуретан, как утеплитель трубопровода — экологически чистый и эффективный утеплитель. Характеризуется нейтральным запахом, не подвержен грибку, наделен повышенной стойкостью к вредным средам, не разрушается, полностью безвреден для человека и окружающей среды.
Непосредственно для труб большого диаметра применяется метод напыления, в результате которого формируется бесшовная сплошная изоляция, гарантируется пиковое снижение теплопотерь. Напыление осуществляется на месте производства работ, с применением специального оборудования для теплоизоляции трубопроводов, незамысловатость и быстрота процедуры – явное преимущество. Для работ на трубах незначительного диаметра рассматриваются скорлупы на базе пенополиуретана, обеспечивающие высокий уровень тепловой изоляции, данный способ является доступным по своей стоимости.
Тепловая изоляция с применением стекловаты отвечает всем требованиям, предъявляемым к теплоизоляционным материалам. 
Материал предлагается в виде рулонов, матов, плит разной толщины, размеров и плотности. Стекловата при монтаже несколько неудобна и нуждается в дополнительной изоляции и герметизации, что увеличивает стоимость работ и их длительность.
Составление сметы для утепления трубопровода
Работы по теплоизоляции трубопроводов невозможны без составления предварительной сметы, где прописана «шаг за шагом» вся последовательность выполняемых работ, на основании которых формируется стоимость работ.
Ознакомиться с правилами составления сметы можно на сайте:
Как проводятся работы по изоляции трубопроводов
Тепловая изоляция должна осуществляться, согласно действующим нормам и правилам, что гарантирует эффективное энергосбережение и увеличение продолжительности сроков полезного использования
.Монтаж теплоизоляции трубопроводов, исходя из статьи, реально производить посредством различных материалов, но с учетом определенных факторов и, прежде всего, от прямого назначения будущей прокладываемой системы.
Например, теплоизоляцию трубопроводов с высокой температурой транспортируемой по нему среды лучше производить с применением цилиндровой изоляции (скорлупой ППУ), дополнительно кашированных фольгированным картоном или фольгой.
Краткое устройство теплоизоляции трубопроводов
Предварительный этап:
- полное завершение монтажных работ (слесарных, сварочных);
- зачистка стальными щитками (вручную) либо с помощью пескоструйных машин поверхности и стыков трубопровода, обезжиривание;
- испытание прочности и герметичности сварных швов (визуальный осмотр, проверка давлением, контроль (при необходимости) с помощью спецоборудования));
- нанесение спецсоставов – эпоксидных праймеров (как пример).
Интересно ознакомиться визуально с процессом монтажа:
