Как утеплить трубы отопления

Какая бывает теплоизоляция для труб отопления – виды материалов и монтаж

Снижение тепловых потерь в отопительных коммуникациях предприятий, коммунальных служб и частных домов позволяет сэкономить существенные финансовые средства на подогреве теплоносителя, поэтому всегда актуальны любые способы тепловой изоляции трубопроводов. В отопительных системах частных домов основной способ поддержания температуры теплоносителя в системе – теплоизоляция для труб отопления, при использовании ее устанавливают на наружную поверхность трубопровода.

Любому домовладельцу, у которого отопительный котел расположен на некотором расстоянии от теплообменных приборов (к примеру, в отдельном подсобном помещении на улице) полезно знать основные типы теплоизоляторов, применяемых для защиты трубопроводов от воздействия окружающей среды, и как утеплить трубы отопления. В зависимости от материала изготовления тепловой защиты используют различные способы ее монтажа, большинство из них несложно провести своими руками при знании соответствующей технологии.

Рис.1 Примеры использования теплоизоляторов в индивидуальных домах

Требования к теплоизоляционным материалам для труб отопления

Теплоизолирующие материалы, размещаемые на горячих трубах, должны соответствовать следующим требованиям:

  • Иметь низкую тепловую проводимость – тем ниже ее значение, тем более эффективно оболочка удерживает тепло. Высокое сопротивление материала тепловым потерям помогает сэкономить финансовые средства на топливе для котлов.
  • Термостойкость к высоким температурам является основным из требований, предъявляемым к изолирующему покрытию, оно не должно плавится и разлагаться при нагреве объекта до температуры кипящей воды в 100 °С.
  • Водостойкость – главный критерий выбора термоизоляционного материала при размещении в грунтах, в этом случае применяют изолятор, не способный впитывать воду.
  • Биологическая стойкость важна при использовании термоизоляторов в любых условиях, утепляющий материал не должен быть средой для развития различного вида бактерий, микроорганизмов, плесени и представлять интерес для грызунов.
  • Химическая устойчивость также полезна изолирующим материалам при укладке под грунтом, содержащим широкий ряд химически активных компонентов.
  • Срок службы теплозащитных покрытий важен с точки зрения экономии финансовых средств – материал не придется менять слишком часто, неся дополнительные денежные расходы на закупку нового.
  • Физическая и механическая прочность является главным критерием для выбора трубного покрытия, эксплуатируемого в подземных условиях.
  • Экологическая чистота важна при использовании тепловых изоляторов внутри помещений, они не должны выделять вредных химических веществ как в обычных условиях, так и при эксплуатации на горячих трубах.

Рис. 2 Термоизоляция трубопроводов отопления – сравнение теплопроводностей по толщине

Функции теплоизоляторов трубопроводов отопления

Если рассматривать частный дом, то отопительный котел может быть расположен внутри знания в подвальном помещении или снаружи в отдельной технической пристройке. Последний вариант часто применяют при отсутствии газопровода и использовании в качестве топлива твердых грязных материалов – угля, дров, торфа, брикетов, пеллет.

Многие частные дома имеют наружные бани или сауны, чтобы не усложнять конструкцию установкой в них отдельного бака для нагрева воды, ее подводят в помещения от котла, при этом расстояние между объектами может быть довольно значительным. Решая, чем утеплить трубы отопления, выбирают материалы, удовлетворяющие приведенным ниже условиям.

Снижение теплопотерь

Принцип действия любого утеплителя заключается в предохранении изолируемой поверхности защищаемого объекта от контакта с окружающей средой. При этом, благодаря низкой теплопроводности изолятора, происходит снижение теплопотерь, и выравнивание температур воздуха и более горячего трубопровода протекает значительно медленнее, чем при отсутствии теплоизолятора.

Любая теплотрасса может размещаться на поверхности земли и под грунтом, в первом случае обычно монтируют мягкий утеплитель для труб отопления на открытом воздухе, при подземном размещении из-за давления почвы устанавливают защиту из жестких материалов.

Рис. 3 Минеральная вата – популярный теплоизоляционный материал для труб отопления

Защита от промерзания

Если горячая вода в системе индивидуального отопления подается от котла к объекту, расположенному от него на значительном расстоянии, водопровод обычно прокладывают под землей на расстоянии от поверхности ниже точки промерзания. При этом не всегда есть возможность расположить трубопровод на достаточной глубине, поэтому если подача горячей воды прерывается на длительное время, оставшаяся и остывшая в трубах жидкость при сильных морозах может замерзнуть. Для защиты подземной линии от вымерзания ее можно теплоизолировать помещением в жесткие скорлупы или в мягкие оболочки, расположенные в трубных каналах.

Препятствование образованию конденсата

Строительными нормативами запрещена прокладка металлических труб в земле при отсутствии изоляции или защиты внешней оболочки вспомогательными материалами, по-иному обстоит дело внутри помещений, где довольно часто прокладывают стальные, стальные с оцинковкой, медные трубопроводы. При отключении отопления жидкость в металлических трубах остывает и на их поверхности появляется конденсат, водяные капли вызывают коррозию внешней стенки и при большом скоплении падают вниз с образованием на полу луж – это может вызвать повреждение полового покрытия.

Для борьбы с этим явлением используют пористые теплоизоляционные материалы для трубопроводов, устойчивые к воздействию воды или с хорошей паропроницаемостью.

Рис. 4 Вспененный полиэтилен – теплоизоляция для труб отопления на открытом воздухе

Защита от термических ожогов

В коммунальном и бытовом хозяйстве температура теплоносителя, транспортируемого по трубам, может достигать величин, близких к 100 °С, поэтому актуальной становится задача защиты обслуживающего персонала или жильцов частного дома от ожогов при контакте с трубами. Для этого их наружные стенки закрывают тепловой защитой из различного вида теплоизоляторов, оболочка которых не может иметь высокой температуры по определению.

Нейтрализация геометрических деформаций

Общеизвестна способность всех материалов расширяться при нагревании, поэтому горячий трубопровод при прохождении сквозь стены или плиты перекрытий помещают в стальные гильзы большего диаметра. На трубу накладывают теплоизолирующую скорлупу, предохраняющую узел от жесткого контакта увеличившейся в диаметре оболочки со стенкой гильзы.

При прокладке трубопроводов в стенах или под полом их расширение может привести к трещинам в штукатурке, стяжке, поэтому использование эластичной оболочки, принимающей на себя часть термического расширения, помогает избежать проблем, связанных с геометрической деформацией труб.

Рис. 5 Скорлупа из пенополистирола – материал для изоляции труб отопления в земле

Виды теплоизоляционных материалов для труб отопления и их характеристики

Для теплоизоляции труб промышленностью и индивидуальными производствами выпускается широкая линейка материалов, отличающихся друг от друга своими физическими и химическими характеристиками, областью применения, особенностями монтажа.

Минеральные ваты

Минваты из волокон – часто используемые в строительной отрасли термоизоляторы, к примеру плитами из базальта покрывают наружные фасады зданий, в индивидуальных домах их укладывают под кровлю и полы чердаков. Нередко трубопроводы обматываются мягким листовым утеплителем из любого типа минеральных ват, который фиксируют защитными пленками и стяжками.

Обычно используют стеклянную и базальтовую ваты, изготовленные соответственно из мелкодисперсных стеклянный нитей и натуральных волокон горного базальта, в жилых домах не применяют третий вид ваты для технических помещений – шлаковую, из-за ее вредного кислотного воздействия на металлы и экологической опасности.

Каменную минеральную вату формируют из волокон длиной около 16 мм и толщиной 4 – 12 мкм, она соответствует следующим техническими параметрам:

  • теплопроводность зависит от формы изготовления и лежит в диапазоне от 0,033 до 0,05 Вт/м·К
  • теплоемкость: 1059 Дж/кг·К;
  • влагопоглощение: за 24 часа не более 0,01% от объема;
  • рабочий диапазон температур: от -60 – до +450 °С для минваты из стеклянных волокон и от -100 до +700 °С для базальтового волокна;
  • плотность зависит от формы изготовления (рулоны, плиты, цилиндры) и расположена в границах от 30 – 225 кг/м3;
  • коэффициент звукопоглощения: 0,75 – 0,95;
  • класс горючести: НГ – негорючая;
  • содержание связующих компонентов (формальдегидной смолы): 0,25 – 10% от массы.

Минеральная вата выпускается в виде рулонов, матов, плит, для эксплуатации на трубопроводах жесткие разновидности из базальта делают в виде скорлупы из отдельных сегментов.

Рис. 6 Физические характеристики различных марок минват

Материалы из вспененного полиэтилена ПЭ широко используют в строительной сфере, его применяют для гидро- и звукоизоляции, в качестве подложек под ламинат, утеплителя снаружи и внутри помещений, объектов различной формы. Вспененный полиэтилен отличается следующими физическими характеристиками:

  • теплопроводность зависит от фирменного наименования изделия и связана с технологией изготовления (сшивания) ПЭ, диапазон ее значений от 0,30 – 0,55 Вт/м·К;
  • рабочий температурный диапазон: от -60 до +75 °С и выше;
  • плотность ПЭ в зависимости от марки и лежит в диапазоне 25 – 100 кг/м3;
  • паропроницаемость: 0,001 мг/м·ч·Па;
  • коэффициент водопоглощения: не более 1%;
  • группа горючести: Г1 – слабогорючие, Г2 – умеренно горючие;
  • при наличии фольгированного покрытия его отражающая способность для инфракрасного излучения: 80 – 97%;
  • водопоглощение: 0,6 – 0,9% от объема

Форма выпускаемых изделий для эксплуатации на трубопроводах – цилиндрическая оболочка нередко с намеченной линией для продольного реза или готовой прорезью, кромки которой иногда покрывают клеевым составом для самосклеивания.

Рис. 7 Характеристики популярных марок вспененных полиэтиленов

Вспененный каучук

Хотя технология вспенивания каучука известна долгое время, в качестве теплоизоляции его стали использовать относительно недавно, материал отличается следующими характеристиками:

  • коэффициент теплопроводности: 0,38 Вт/м·К;
  • предельная рабочая температура: до 105 °С, специальные высокотемпературные модификации можно эксплуатировать до 180 °С;
  • звукопоглощение: 28 Дб при толщине стенки 15 мм;
  • группа горючести: Г1 – слабогорючие, затухают без внешнего пламени;
  • плотность: 40 – 80 кг/м3.

Отличительная черта вспененных каучуков – возможность их непосредственного наклеивания на трубопроводы многими клеевыми составами, в некоторых модификациях на внутреннюю стенку нанесена самоклеющаяся пленка.

Рис. 8 Трубчатые и рулонные термоизоляторы из вспененного каучука

Пенопласт и пенополистирол ПС являются названиями одного и того же продукта, жесткие листовые утеплители из данного материала повсеместно применяются в строительной сфере для теплоизоляции наружных фасадов зданий, а пенопластовой скорлупой защищают от окружающей среды подземные и наружные трубопроводы.

Экструдированные пенополистиролы (Технониколь, Пеноплекс) обладают более высокой прочностью и жесткостью, чем обычный пенопласт, его применяют в аналогичных сферах при значительных физических нагрузках на покрытие. Основные технические и эксплуатационные параметры пенопласта:

  • низкая теплопроводимость в среднем 0,04 Вт/м·К, зависящая от марки (плотности) и технологии изготовления пенопласта;
  • жесткость и прочность ПС колеблется в широких пределах, имеет наивысшее значение у экструдированных оранжевых модификаций Пеноплекс, Технониколь и прочих;
  • плотность пенополистирола достигает 50 кг/м3;
  • пенополистирол не пропускает влагу и воду, являясь хорошим гидроизолятором;
  • водопоглощение ПС: не более 4% от объема в течении 24 часов;
  • паропроницаемость пенополистирола: 0,018 мг/м·ч·Па;
  • низкая цена, благодаря которой пенополстирол стал доступен любому потребителю;
  • эксплуатационный срок ПС скорлуп при подземном использовании доходит до 40 лет;
  • рабочие температуры использования пенопласта находятся в диапазоне от -50 до +70 °С, что не всегда достаточно для изоляции теплосетей;
  • ПС устойчив ко многим агрессивным химическим веществам, не подвержен гниению, плесени, разрушающему воздействию бактерий микробов и микроорганизмов.
  • скорлупа из пенопласта имеет малый вес и легка в монтаже, работа отнимает немного времени и для ее проведения достаточно одного человека;
  • форма выпуска для труб – сегменты в виде жесткой скорлупы.

Рис. 9 Технические характеристики пенополистирола

Вспененный полиуретан ПУ – лидер среди всех термоизоляторов по теплозащите, обладает наименьшей теплопроводностью, в связи с чем его широко применяют в промышленном производстве. Для подземной и поверхностной прокладки стальных труб их помещают в защитную оболочку из полимеров или оцинкованной стали, а внутреннее пространство между стенками заполняют полиуретановой пеной, получая максимальную защиту от потерь тепла. В бытовом хозяйстве и промышленном (мебельном) производстве часто используют мягкую разновидность пенополиурета – поролон, который теоретически можно использовать для теплозащиты трубопроводов, если бы не слишком низкая жесткость. Основные технические параметры пенополиуретана:

  • для эксплуатации в теплотрассах выпускается в виде скорлупы;
  • теплопроводность: от 0,019 до 0,025 Вт/м·К;
  • рабочий диапазон температур: от -160 до +150 °С;
  • пенополиуретан отличается высокой прочностью и жесткостью, его плотность достигает 280 кг/м3;
  • ППУ не подвержен воздействию большого числа агрессивных химических веществ и биоатакам;
  • не пропускает воду, его водопоглощение составляет 1 – 2%;
  • паропроницаемость ППУ: 0,02 – 0,05 мг/м·ч·Па.

Рис. 10 Изоляция трубопроводов отопления из вспененного пенополиуретана в виде скорлупы

Краски и напыляемые пены

Помимо защитных оболочек, которые при эксплуатации одевают на трубы для отопления, существуют методы защиты в виде долговечных трудноудаляемых покрытий, которые обычно наносят методами напыления. Одно из таких покрытий – термоизолирующая краска, представляющая собой смесь перлитных, стеклянных частиц с микроскопическими силиконовыми и керамическими гранулами, внутри которых находится вакуум, данные компоненты находится в акриловом или каучуковым связующем. Теплокраска отличается следующими физическими свойствами:

  • теплопроводность – 0,0012 Вт/м·К;
  • паропроницаемость – 0,03 мг/м·ч·Па;
  • водопоглощение – 2% от объема;
  • температурный эксплуатационный диапазон: от – 60 до +260 °С;
  • эксплуатационный срок – не менее 10 лет;
  • агдезия к стали – 1,2 мПа.

Несмотря на утверждения производителей, что теплопроводность их термокраски ниже показателей воздуха в 0,022 — 0,025 Вт/м·К, многими экспертами после проведения независимых испытаний установлена реальная величина данного параметра, равная 0,07 Вт/м·К. Такой низкий показатель связан с использованием в теплокраске акрилового связующего, обладающего более высокой проводимостью и нивелирующего низкую теплопроводность керамических оболочек с вакуумом.

Помимо красок для утепления объемных или сложной формы трубопроводов, используют технологию напыления теплозащитных материалов, чаще всего для этого применяет двухкомпонентные полиуретан и реже полистирол из-за более низких показателей теплопроводности и механической прочности. Материалы после смешивания двух компонентов наносят методом напыления специальным пульверизатором с использованием средств индивидуальной защиты от вредных химических веществ.

Рис. 11 Теплоизоляционная краска для труб – примеры использования

Комбинированные материалы

Любой горячий объект теряет свою энергию в виде теплового инфракрасного излучения, для его отражения (удержания в рабочем теле) используют теплоотражающие материалы, основным из которых являются алюминиевая фольга. Практически все теплоизоляторы (за исключением пенопластов) встречаются в комбинированном исполнении с наружной фольгированной оболочкой. Отражателем инфракрасного излучения покрывают вспененные полиэтилены – Пенофол, Изолон, Экофол, Изофлекс, минеральные стеклянные и базальтовые ваты марок Rockwool, Isoroc, Isover, Knauf, оболочки из пенополиуретана.

Для теплосетей коммунального и промышленного использования выпускаются комбинированные теплоизолированные трубы с полиуретановой ППУ изоляцией и оболочкой из полиэтилена или тонколистовой оцинкованной стали (регламентированы ГОСТ 30732-2006). Трубопроводы из данных изделий рассчитаны на давление в системе до 16 бар и температуру рабочего тела не более 140 °С, допустим нагрев транспортируемого теплоносителя в диапазоне от 70 до 150 °С в пределах графика отпуска тепла.

Рис. 12 Комбинированные утеплители с оболочками

Теплоизоляция для наружных труб отопления

Изоляция труб, проложенных снаружи зданий на улице, подвергается температурному воздействию окружающей среды, прямому солнечному излучению и атмосферным осадкам, поэтому для их утепления используют материалы, не поддающиеся влиянию перечисленных выше факторов.

Из вышеприведенного списка всех утеплителей можно исключить пенополистирольные оболочки из-за их разложения при ультрафиолетовом облучении. Минеральные ваты и вспененные полиэтилены, напитывающие влагу без наружной защиты, также можно исключить из списка подходящих.

В коммунальным и промышленном хозяйстве для наружной прокладки теплотрасс используют трубопроводы в ППУ изоляции со стальной оболочкой, в быту при наиболее дешевом и доступном варианте поверхность труб обматывается мягкой стекловатой в сочетании с наружной полиэтиленовой пленкой, которую можно закрепить скотчем.

Чуть более дорогой вариант для бытового использования – применение мягких оболочек из вспененного полиэтилена с фольгированной или пленочной ПЭ поверхностью, которая одновременно защищает материал от проникновения влаги. При монтаже оболочку одевают на трубопровод, а места стыков обматывают скотчем для надежного крепления и герметизации от осадков. Аналогично используют и монтируют оболочки из фольгированной стеклянной и минеральной ваты.

Рис. 13 Напыление пенополиуретана

Теплоизоляция для труб отопления под землей

ГОСТ 30732-2006 регламентирована непосредственная подземная прокладка теплосетей трубопроводами с ППУ изоляцией в полиэтиленовой оболочке или герметичных каналах с оцинкованным стальным наружным защитным слоем.

Для бытового использования прокладка стальных труб под землей с негерметичной защитой запрещена, если используется трубопровод из полипропилена ПП, его можно поместить в жесткую оболочку из обычного или экструдированного пенополистирола ПС, пенополиуретана ППУ.

Многие фирмы и частные лица используют в подземной прокладке комбинацию наружного жесткого трубопровода большого диаметра и мягкого утеплителя из вспененного полиэтилена по аналогии с заводскими трубами с ППУ термоизолятором и защитной ПЭ оболочкой. При прокладке на трубопровод одевают трубку из мягкого вспененного полиэтилена, фиксируют ее скотчем, а затем полученную конструкцию вставляют в трубы для канализации большего диаметра.

Рис. 14 Заводская труба утепленная с ППУ изоляцией

Теплоизоляция для труб внутри помещений

Трубопроводы внутри помещений не подвержены вредному влиянию окружающей среды с перепадами температур, ультрафиолетовым излучением и осадками, поэтому для их тепловой изоляции подходит практически любой из рассмотренных выше материалов.

Чаще трубы небольшого диаметра внутри зданий утепляют оболочками из вспененного полиэтилена или каучука, на более объемных участках при отсутствии оболочек подходящего размера укладывают рулонные материалы из полиэтилена, стекловаты с последующей фиксацией скотчем.

Преимущества и недостатки отдельных утеплителей

Каждый из утеплителей обладает своими преимуществами и недостатками, ограничивающими их область применения, данные факторы учитывают при выборе подходящего материала для конкретных условий.

Волокнистые ваты

Утеплители из стеклянной и базальтовой ваты пользуются широкой популярностью у потребителя из-за своей ценовой доступности и экологической безвредности, допускающей их применение внутри жилых помещений. Минваты обладают следующими свойствами:

  • Огнестойки, при пожаре не горят с выделением вредных для здоровья веществ, от воздействия слишком высокой температуры плавятся.
  • Стеклянная вата обладает невысокой жесткостью и легко сминается, материал на базальтовой основе жестче, оба вида восстанавливают свою форму после физического воздействия.
  • Минвата обладают высокой степенью напитывания влаги, из-за этого недостатка скорлупу из кварца и базальта не укладывают непосредственно под землю.
  • Ваты устойчивы к большинству агрессивных химических веществ и биологическому воздействию микроорганизмов, бактерий, грибка, плесени.
  • За исключением шлаковаты, минеральные ваты являются экологически чистыми природными материалами и безопасны для человеческого здоровья.
  • Материал хорошо пропускает воздух, препятствуют скоплению под его поверхностью влаги и конденсата.

Рис. 15 Теплоизоляция труб отопления на улице

Мягкие вспененные материалы

Материалы из вспененного полиэтилена для изоляции трубопроводов выпускают в виде трубчатых оболочек с продольной прорезью, их характерные отличия от других видов утеплителей:

  • Полиэтилен в обычном состоянии безвреден для здоровья.
  • ПЭ является химически и биологический нейтральным материалом не подверженным гниению, противостоит появлению грибка и плесени.
  • Влагонепроницаем, поэтому часто используются в качестве паро- и гидроизоляции в сочетании с материалами, обладающими высокой адгезией (минеральными ватами).
  • В зависимости от производителя, вспененный полиэтилен не поддерживает горение или слабо горюч (группы Г1, Г2), при этом в процессе его воспламенения выделяются вредные и опасные для здоровья человека вещества.
  • Вспененные полиэтилены и каучук не дают усадки, после приложения физического усилия быстро восстанавливают форму.
  • Пористый каучук рассчитан на приклеивание к металлическим поверхностям – таким образом он обеспечивает длительную и надежную изоляцию трубопроводов.
  • Для удобства пользования некоторые трубки в месте продольного шва покрыты клеевым составом (самоклеющиеся разновидности) – это позволяет герметично изолировать объекты без мостиков холода.
  • Для наружного применения выпускают трубки из вспененного полиэтилена в защищенных от влаги вариантах с поверхностными пленками различных цветов.
  • Защита из трубчатого вспененного полиэтилена быстро монтируется, имеет красивый эстетический внешний вид закрытой оболочки, поэтому широко используется в бытовом хозяйстве.
  • Из-за низкой жесткости материал используют на поверхностных трубопроводах, популярные марки: Энергофлекс, Джермафлекс, Порилекс, Вилатерм.

Рис. 16 Применение минват для трубной теплоизоляции

Жесткие скорлупы из пенопласта и полиуретана

Прочные и жесткие пенопластовые, полиуретановые оболочки в виде скорлупы из нескольких сегментов обладают следующими качествами:

  • Материал изготовления биологически инертен и противостоит большинству агрессивных химических веществ.
  • Не пропускают воду и влагу, являясь паро- и гидроизоляторами.
  • Пенопласт – один из самых дешевых материалов.
  • Материал делят на несколько групп по плотности и жесткости, наиболее высокими параметрами обладает его экструдированная разновидность.
  • Пенопласты относится к слабогорючим, при пожаре они выделяют большое количество ядовитых веществ в виде черного дыма.
  • Из-за разрушающего воздействия на их структуру ультрафиолетового излучения пенопластовые и пенополиуретановые оболочки рекомендованы к использованию при подземной прокладке трубопроводов.
  • Низкий показатель предельно допустимых температур пенопласта около 70 °С является препятствием для использования ПС в металлических трубопроводах, транспортирующих пар или кипящую воду.
  • При наружном использовании, учитывая невысокую прочность и боязнь пенополистиролом и пенополиуретаном ультрафиолетового излучения, их помещает в жесткую оболочку из тонкостенных оцинкованных кожухов.
  • Практически все пенопластовые оболочки производятся коммерческими малыми предприятиями, поэтому если нет подходящего диаметра, защиту всегда можно сделать нужного размера и конфигурации под заказ.

Рис. 17 ПЭ изоляция на трубу отопления в частном доме

Теплоизоляционная краски

Отечественным производителем выпускается широкий ряд теплокрасок, наиболее известны марки Броня и Корунд, имеющие следующие преимущества и недостатки:

  • Теплокраски наносят на объекты кистью или напылением, благодаря высокой адгезии они хорошо удерживаются на поверхностях из любых материалов.
  • Стоимость реализуемых в пластиковых ведрах красок как из-за импортного сырья слишком высока, цена за ведро объемом 5 литров начинается с 1500 руб.
  • Рекомендуемый производителем расход краски: 1 л на один квадратный метр для получения оптимального слоя толщиной 1 мм.
  • Теплокраску удобно использовать на поверхностных труднодоступных и нестандартных участках труб, изоляции фланцевых соединений, практикуется ее подземное применение для изоляции стальных трубопроводов.
  • Помимо теплоизоляции термокраска обеспечивает антикоррозионную защиту объектов.

Технология и монтаж утеплителей в быту – лучшие варианты

Владельцам частных домов для экономии финансовых средств на обогреве помещений нередко приходится решать, чем изолировать трубы отопления, рассматривая различные виды изоляции трубопроводов. При этом теплосети могут располагаться в любом месте индивидуального участка: внутри дома или хозяйственной пристройки, под землей или на ее поверхности.

Рис. 18 Нанесение Теплокраски

Утепление труб отопления на улице

Решая, как утеплить трубы отопления на улице своими руками, следует в первую очередь рассматривать ПЭ оболочки подходящего внутреннего диаметра с закрытыми ячейками. Они имеют поверхностную пленку различных цветов, чтобы закрыть продольный шов, используют скотч, скобы, самоклеющиеся разновидности трубок или любой клей для полиэтилена. ПЭ трубки в зависимости от удобства использования приобретают стандартной длины 2 или 10 м, работы по монтажу проводят в следующей последовательности:

  • Очищают трубопровод от грязи и пыли и одевают на него ПЭ трубку необходимого размера, когда шов собираются промазывать клеем, его размещают вверху.
  • Если используют не самоклеющуюся разновидность, промазывают стенки продольного разреза клеем и соединяют их до полного высыхания, затем переворачивают оболочку швом вниз.
  • Аналогичным образом склеивают между собой торцы целых трубок или обрезанных участков, получая в результате работы цельную и эстетически красивую защитную оболочку.

Рис. 19 Монтаж ПХ трубок – основные этапы

Утепление труб отопления в неотапливаемом помещении

Внутри помещений для утепления трубопроводов можно использовать более дешевые в сравнении с рассмотренным выше вариантом ПЭ трубки с открытыми ячейками, также нередко применяют варианты монтажа защиты с фольгированным поверхностным слоем. Некоторые производители, к примеру Энергофлекс, реализуют вместе со своими трубками специальный клей для соединения ПЭ изделий и дополнительный инструмент в виде специального ножа для резки ПЭ оболочек и пластикового стусла для обрезания трубок прямо или под углом 45 градусов. ПЭ теплоизоляция для труб отопления в квартире или частном доме бренда Энергофлекс монтируется следующим образом:

  • В трубке дополнительно прорезают выделенный продольный шов специальным ножом.
  • Раздвигают шов и помещают изделие на трубу.
  • Скрепляют края швов специальными пластиковыми зажимами в виде полуколец, для этого их соединяют вместе и вставляют зажимные скобы в количестве 4 – 5 штук на один погонный метр.
  • Если необходимо изолировать угловой фрагмент трубопровода, поступают следующим образом:
  1. В специальное стусло вставляют обрезок трубы и вырезают серединный фрагмент, а также обрезают торцы соединяемых элементов под нужным углом.
  2. Склеивают между собой полученные детали, промазав их кромки специальным клеем Энергофлекс.
  3. Обрезают полученный угловой элемент вдоль специальным ножом, промазывают его продольные торцы клеем и одевают детали на угол трубопровода, половинки можно обмотать скотчем на 2 – 3 часа до высыхания клея, после чего фасонный узел готов к эксплуатации.

Рис. 20 Монтаж углового элемента изоляции Энергофлекс внутри здания

Утепление труб отопления под землей

Решая, чем утеплять трубы отопления на улице при подземной укладке в бытовом хозяйстве, обычно используют жесткие оболочки или помещают мягкие пористые материалы в полимерные трубы большего диаметра. Для теплоизоляции трубопроводов пенопластовой скорлупой поступают следующим образом:

  • Лежащий на поверхности трубопровод очищают от грязи и размещает на нем сегменты скорлупы соединением шип в паз с таким расчетом, чтобы верхний и нижний элемент ложились со сдвигом.
  • По мере укладки фрагментов их связывают между собой скотчем, для соединения можно воспользоваться и специальным клеем для пенопласта.
  • После монтажа на поверхности трубопровод помещают в траншею на заранее засыпанную подушку из песка и присыпают землей.

Рис. 21 Монтаж жестких скорлуп

При теплоизоляции отопительных трубопроводов широко используют материалы, применяемые в строительной отрасли, для удобства использования на трубопроводах их выпускают в виде цилиндрических скорлуп или полых трубок различной длины. Для изоляции наружных и внутренних трубопроводов отопления наиболее рациональный вариант – применение мягких трубок из вспененного полиэтилена, подземный трубопровод обычно изолируют жесткими скорлупами из пенопласта или пенополиуретана.

Основные требования к конструкции теплоизоляции на трубопроводах тепловых сетей (отопления) приведены в разделе 11 СП 124.13330.2012 «Тепловые сети. Актуализированная редакция СНиП 41-02-2003» и СП 61.13330.2012 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. Актуализированная редакция СНиП 41-03-2003»

Выделим наиболее важные пункты данных нормативных документов, которые касаются непосредственно тепловой изоляции трубопроводов.

Согласно разделу 11 СП 124.13330.2012

11.1 Для тепловых сетей следует, как правило, принимать теплоизоляционные материалы и конструкции, проверенные практикой эксплуатации.

Новые материалы и конструкции допускаются к применению при положительных результатах независимых испытаний, проведенных специализированными лабораториями, аккредитованными на выполнение данных испытаний в установленном порядке.

При выборе изоляционной конструкции срок ее службы должен составлять не менее 10 лет.

11.2 Материалы тепловой изоляции и покровного слоя теплопроводов должны отвечать требованиям СП 61.13330, норм пожарной безопасности и выбираться в зависимости от конкретных условий и способов прокладки.

При совместной подземной прокладке в тоннелях (коммуникационных коллекторах) теплопроводов с электрическими или слаботочными кабелями не допускается применять тепловую изоляцию из горючих материалов без покровного слоя из негорючего материала и устройства противопожарных вставок длиной 3 м, на каждые 100 м трубопровода.

При отдельной прокладке теплопроводов в проходных и полупроходных каналах, без постоянного присутствия обслуживающего персонала, допускается применение горючих материалов теплоизоляционного и покровного слоев, при устройстве противопожарных вставок длиной 3 м, на каждые 100 м трубопровода.

При надземной прокладке теплопроводов рекомендуется применять для покровного слоя теплоизоляции негорючие материалы групп горючести Г1 и Г2.

При подземной бесканальной прокладке и в непроходных каналах допускается применять горючие материалы теплоизоляционного и покровного слоев.

11.4 При прокладке теплопроводов в теплоизоляции из горючих материалов следует предусматривать вставки из негорючих материалов длиной не менее 3 м:

  • на вводе в здания;
  • при надземной прокладке — через каждые 100 м, при этом для вертикальных участков через каждые 10 м;
  • в местах выхода теплопроводов из грунта.

При применении конструкций теплопроводов в теплоизоляции из горючих материалов в негорючей оболочке допускается вставки не делать.

11.5 Детали крепления теплопроводов должны выполняться из коррозионно-стойких материалов или покрываться антикоррозионными покрытиями.

11.6 Выбор материала тепловой изоляции и конструкции теплопровода следует производить по экономическому оптимуму суммарных эксплуатационных затрат и капиталовложений в тепловые сети, сопутствующие конструкции и сооружения.

Выбор толщины теплоизоляции следует производить по СП 61.13330 на заданные параметры с учетом климатологических данных пункта строительства, стоимости теплоизоляционной конструкции и теплоты.

Согласно разделу 4 СП 61.13330.2012

4.1 Теплоизоляционная конструкция должна обеспечивать параметры теплохолодоносителя при эксплуатации, нормативный уровень тепловых потерь оборудованием и трубопроводами, безопасную для человека температуру их наружных поверхностей.

4.2 Конструкции тепловой изоляции трубопроводов и оборудования должны отвечать требованиям:

  • энергоэффективности — иметь оптимальное соотношение между стоимостью теплоизоляционной конструкции и стоимостью тепловых потерь через изоляцию в течение расчетного срока эксплуатации;
  • эксплуатационной надежности и долговечности — выдерживать без снижения теплозащитных свойств и разрушения эксплуатационные температурные, механические, химические и другие воздействия в течение расчетного срока эксплуатации;
  • безопасности для окружающей среды и обслуживающего персонала при эксплуатации и утилизации.

Материалы, используемые в теплоизоляционных конструкциях, не должны выделять в процессе эксплуатации вредные, пожароопасные и взрывоопасные, неприятно пахнущие вещества, а также болезнетворные бактерии, вирусы и грибки, в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации, установленные в санитарных нормах.

4.3 При выборе материалов и изделий, входящих в состав теплоизоляционных конструкций для поверхностей с положительными температурами теплоносителя (20 °С и выше), следует учитывать следующие факторы:

  • месторасположение изолируемого объекта СП 131.13330;
  • температуру изолируемой поверхности;
  • температуру окружающей среды;
  • требования пожарной безопасности;
  • агрессивность окружающей среды или веществ, содержащихся в изолируемых объектах;
  • коррозионное воздействие;
  • материал поверхности изолируемого объекта;
  • допустимые нагрузки на изолируемую поверхность;
  • наличие вибрации и ударных воздействий;
  • требуемую долговечность теплоизоляционной конструкции;
  • санитарно-гигиенические требования;
  • температуру применения теплоизоляционного материала;
  • теплопроводность теплоизоляционного материала;
  • температурные деформации изолируемых поверхностей;
  • конфигурация и размеры изолируемой поверхности;
  • условия монтажа (стесненность, высотность, сезонность и др.);
  • условия демонтажа и утилизации.
  • Теплоизоляционная конструкция трубопроводов тепловых сетей подземной бесканальной прокладки должна выдерживать без разрушения:
  • воздействие грунтовых вод;
  • нагрузки от массы вышележащего грунта и проходящего транспорта.
  • При выборе теплоизоляционных материалов и конструкций для поверхностей с температурой теплоносителя 19 °С и ниже и отрицательной температурой дополнительно следует учитывать относительную влажность окружающего воздуха, а также влажность и паропроницаемость теплоизоляционного материала.

4.4 В состав конструкции тепловой изоляции для поверхностей с положительной температурой в качестве обязательных элементов должны входить:

  • теплоизоляционный слой;
  • покровный слой;
  • элементы крепления.

4.5 В состав конструкции тепловой изоляции для поверхностей с отрицательной температурой в качестве обязательных элементов должны входить:

  • теплоизоляционный слой;
  • пароизоляционный слой;
  • покровный слой;
  • элементы крепления.

Пароизоляционный слой следует предусматривать также при температуре изолируемой поверхности ниже 12 °С. Устройство пароизоляционного слоя при температуре выше 12 °С следует предусматривать для оборудования и трубопроводов с температурой ниже температуры окружающей среды, если расчетная температура изолируемой поверхности ниже температуры «точки росы» при расчетном давлении и влажности окружающего воздуха.

Необходимость установки пароизоляционного слоя в конструкции тепловой изоляции для поверхностей с переменным температурным режимом (от «положительной» к «отрицательной» и наоборот) определяется расчетом для исключения накопления влаги в теплоизоляционной конструкции.

Антикоррозионные покрытия изолируемой поверхности не входят в состав теплоизоляционных конструкций.

4.6 В зависимости от применяемых конструктивных решений в состав конструкции дополнительно могут входить:

  • выравнивающий слой;
  • предохранительный слой.

Предохранительный слой следует предусматривать при применении металлического покровного слоя для предотвращения повреждения пароизоляционных материалов.

Утепление труб – советы как и чем можно изолировать водопровод для дома

Частный дом – это удобства, какие хочется иметь всей семье. Не зависеть от централизованного теплоносителя с его не той температурой, что надо. Да и не терпеть, что водоснабжение бывает с частыми перерывами. Но все же, автономное жилье – дома, коттеджи – также подвержены коммунальному экстриму. От зимних морозов, например, воду в трубах прихватывает. Поэтому необходимо утепление труб водоснабжения в частном доме.

И тогда частник отгребает снег в сторону и начинает долбить место, где проложена разводка водопровода. Затем паяльной лампой разогревает металлические трубы, размораживая водяной поток.

Даже порадуется, что не послушал соседей и не устроил разводку в пластиковой трубе. У них и в таких трубах также замерзла вода. Паяльная лампа расплавит и трубы, и растопит воду, но в дом она не потечет. Они раздумывают: что наступит раньше – разрыв пластика или оттепель?

Зачем утепление водопроводу?

Оба собственника частных домов поняли, что трубы надо было заранее утеплять. Тем более, что от водопроводной сети по улице к домам – всего 15 метров. Это копеечные затраты в сравнении со строительством отдельного жилого дома. Задумываются над этой проблемой и другие владельцы загородного жилья. Изучите фото утепления труб на сайте.

А все от того, что не выполнили пункт проекта застройки, где была указана даже глубина прокладки трубопровода в траншее, который они проложили всего-то на полметра глубины.

Тогда как в этой местности уровень промерзания грунта в три раза глубже.

При этом природном показателе вовсе не обязательно рыть ров такой глубины. Можно открыть в грунте ложе для водопровода всего на 70-80 сантиметрах. Затем металлическую или пластиковую трубу надежно утеплить современными изоляционными материалами и уложить на место.

Водопровод в частный дом входит не сразу в отапливаемые помещения, а проходит и холодные. Прихватить трубы мороз может и здесь, а не в земле. Заниматься утеплением в помещении комфортнее, чем на улице в метель или 15-20-градусный мороз. Да еще там, где установлен водомер в распределительном бетонном углублении. И еще раз стоит подумать о том, как можно утеплить трубы в земле по теплу.

Также утеплять необходимо и трубопровод от собственного глубинного колодца. Особенно если подкачивающий насос смонтирован на головке верхней трубы артезианской скважины.

Подводной в дом трубопровод во рву надо было сразу укрыть теплоизоляционным материалом. Ниже читайте инструкции для утепления труб своими руками.

Народный совет

Если трубопровод зимой замерзает, а вы не в состоянии его утеплить, то открывайте любой кран на кухне или в ванной почаще днем. Даже тонкая струйка – это движение всего трубного потока, и он не замерзнет. На всю ночь также надо открывать кран, но только если есть канализация. Поэтому и необходимо утепление водопроводных и канализационных труб.

На многих частных усадьбах разборная колонка есть и во дворе, с выходом на поверхность «голой» трубы с краном. Эти 80-100 см трубы до крана всегда заполнены водой.

Стопроцентную изоляцию от мороза сделать невозможно. Даже если накрывать ее ватником, теплым одеялом. Спасет также неполное закрытие крана. Пусть льдины во дворе вырастают, но труба зиму переживет.

Выбор теплоизоляции

Ассортимент материала для надежной зимней теплоизоляции трубопроводов широкий. Но несведущему в его выборе человеку стоит изучить не только рекламные проспекты, но и советы. В том числе и наши.

Сразу нацелим потенциальных защитников труб от морозов на выбор материала только по основным характеристикам и удобству монтажа. Проанализируем способы и материалы для утепления труб.

Утеплитель должен обладать такими свойствами:

  • низкий уровень теплопроводности;
  • минимальное поглощение влаги из грунта, так как намокшая теплоизоляция теряет свойства;

Материалы для теплоизоляции труб

Стекловата

Стекловолоконо подойдет для защиты ПХВ-труб. Подобный стекловолоконный материал – марок Ursa, Knauf и Isover. Стекловата имеет низкую плотность, за счет чего и не пропускает холод. Но ее также необходимо закрывать или стеклотканью, или рубероидом.

Это материал магматического происхождения. Имеет пористо-волокнистую структуру. Именно из его волокон под небольшим давлением прессуют теплозащиту трубопроводов в виде цилиндров.

Две их половинки обхватывают трубопровод, и он не замерзнет в грунте на сильном морозе. Но и его частично надо укрывать пергамином или рубероидом.

Он популярен и в строительстве. Сложная его формула и такая же технология. Скажем только, что формуется он из шариков, внутри которых находится углекислый газ. Формы из него защищают трубопроводы и под землей, и на поверхности грунта, и в помещениях.

И базальт, и пенополистирол применяйте и тогда, когда встанет вопрос: как утеплить трубы дымохода и вентиляции частного дома?

Возможно, пастообразная масса из лака, воды и акрила – из инновационных разработок. Ведь на рынке появилась недавно. Распылите ее по трубопроводу, вот и вся его защита. Еще и коррозию металла трубы прекратит.

Электрозащита труб под землей

Альтернативный метод – подогрев металла с помощью тепла от специального электрического кабеля, проложенного рядом с трубой. Расход энергии 10 – 20 ватт в час на погонном метре. С кабелем трубу можно закапывать на глубине в 50 см. Включать кабель можно временами.

Фото утепления труб

Также рекомендуем просмотреть:

  • Утепление кирпичного дома
  • Утепление каркасного дома
  • Утепление пенопластом
  • Утепление крыши
  • Утепление фасадов
  • Утепление пола
  • Материалы для утепления
  • Утепление гаража
  • Утепление фундамента
  • Утепление бани
  • Утепление лоджии
  • Утепление деревянного дома
  • Утепление балкона
  • Утепление частного дома
  • Утепление кровли
  • Утепление стен снаружи
  • Утепление стен изнутри
  • Утепление своими руками
  • Утепление керамзитом
  • Утепление цоколя
  • Утепление дома сайдингом

Пожалуйста, сделайте репост 0

Тепловая изоляция трубопроводов тепловых сетей.
Современные материалы и технические решения

Summary:

Тепловая изоляция трубопроводов тепловых сетей

Описание:

Реализация программы энергосбережения в Российской Федерации в значительной степени определяется надежным и экономичным функционированием систем теплоснабжения в промышленности и ЖКХ. Тепловые сети являются одним из основных элементов систем централизованного теплоснабжения.

Ключевые слова: тепловые сети, тепловая изоляция, трубопроводы, теплоизоляция

Б. М. Шойхет, канд. техн. наук, заведующий отделом,

Л. В. Ставрицкая, главный специалист, АО «Теплопроект»,

Я. А. Ковылянский, канд. техн. наук, заместитель генерального директора по научной работе, АО «ВНИПИЭнергопром»

Реализация программы энергосбережения в Российской Федерации в значительной степени определяется надежным и экономичным функционированием систем теплоснабжения в промышленности и ЖКХ. Тепловые сети являются одним из основных элементов систем централизованного теплоснабжения.

Наиболее экономичным видом прокладки теплопроводов тепловых сетей является надземная прокладка. Однако с учетом архитектурно-планировочных требований, требований экологии в населенных пунктах основным видом прокладки является подземная прокладка в проходных, полупроходных и непроходных каналах. Бесканальные теплопроводы, являясь более экономичными в сравнении с канальной прокладкой по капитальным затратам на их сооружение, применяются в тех случаях, когда они по теплотехнической эффективности и долговечности не уступают теплопроводам в непроходных каналах.

Проектирование тепловых сетей всех способов прокладки осуществляется в соответствии с требованиями СНиП 2.04.07-86* «Тепловые сети». Требования к конструкциям тепловой изоляции и нормы плотности теплового потока от теплоизолированных трубопроводов в зависимости от диаметра трубопровода, температуры теплоносителя и вида прокладки (надземная или подземная) регламентируются СНиП 2.04.14-88 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов» с изменением № 1.

Тепловая изоляция предусматривается для линейных участков трубопроводов тепловых сетей, арматуры, фланцевых соединений, компенсаторов и опор труб для надземной, подземной канальной и бесканальной прокладки.

При выборе материалов теплоизоляционных конструкций трубопроводов, прокладываемых в жилых, общественных и производственных зданиях и проходных тоннелях, следует учитывать требования норм проектирования на эти объекты в части пожарной опасности.

Наименование материала 1 2 3 4 5
Армопенобетон 50-1400 200+50 0,05 300 0,5
Пенополимер-минерал 50-500 200-250 0,047 150 1,2
Пенополиуретан 50-1000 60-80 0,03 130 0,3

1. Условный проход трубопровода, мм

2. Средняя плотность r, кг/м3

3. Теплопроводность сухого материала l, Вт/(м °С)

4. Максимальная температура применения, °С

5. Предел прочности при сжатии, МПа

Для изоляции арматуры, сальниковых компенсаторов и фланцевых соединений следует применять преимущественно съемные теплоизоляционные конструкции.

В качестве теплоизоляционного слоя в этих конструкциях наибольшее применение в практике находят теплоизоляционные изделия на основе минерального и стеклянного волокна, выпускаемые различными предприятиями по ГОСТ 21880-94, ГОСТ 9573-96, ГОСТ 10499-95 и Техническим условиям (ТУ) производителей.

Эффективными теплоизоляционными изделиями для прокладываемых в каналах трубопроводов тепловых сетей являются цилиндры из минеральной ваты и стекловолокна. Российскими производителями этой продукции являются

ЗАО «Минеральная вата» и Назаров-ский ЗТИ. Импортная продукция представлена цилиндрами фирм Rockwool, «Флайдерер-Чудово», «Парок», «Изовер». Преимуществом этих изделий является их формостабильность и технологичность при монтаже. Применение формостабильных теплоизоляционных изделий обеспечивает снижение трудозатрат при монтаже теплоизоляции тепловых сетей в каналах.

В конструкциях теплоизоляции подземных трубопроводов канальной прокладки с учетом возможного попадания в конструкцию капельной влаги рекомендуется применять только гидрофобизированные теплоизоляционные материалы. Для ограничения увлажнения волокнистой теплоизоляции при надземной и подземной канальной прокладке по теплоизоляционному слою устанавливается защитное покрытие из гидроизоляционных материалов. В отечественной практике в конструкциях с минераловатными и стекловатными утеплителями при прокладке в каналах используются стеклопластики по ТУ 6-48-87-92, ТУ 36.16.22-68-95, ТУ 6-48-00204961-14-90, изол, гидроизол, полимерные пленки и штукатурные покрытия. При надземной прокладке применяются преимущественно металлические покрытия из оцинкованной стали и алюминиевых сплавов.

Перспективным теплоизоляционным материалом для трубопроводов тепловых сетей с температурным графиком 95–70°C в проходных и непроходных каналах и систем горячего водоснабжения, прокладываемых в технических подпольях и подвалах зданий, является вспененный каучук, производимый фирмой L’Isolante K-Flex под фирменной маркой К-Flex. Изделия К-Flex марки ЕС и ST имеют предельную температуру применения 116°C, а при испытаниях на горючесть по ГОСТ 30244 относятся к группе Г1. Следует отметить, что эти изделия имеют разрешение № РРС 04-5986 Госгортехнадзора России на их использование на объектах, подконтрольных этому ведомству.

Для трубопроводов тепловых сетей подземной бесканальной прокладки применяются преимущественно предварительно изолированные в заводских условиях трубы с гидроизоляционным покрытием, исключающим возможность увлажнения изоляции в процессе эксплуатации.

В качестве основного теплоизоляционного слоя в конструкциях теплоизолированных трубопроводов бесканальной прокладки по СНиП 2.04.07-86* и СНиП 2.04.14-88 рекомендуется применять армопенобетон (АПБ), пенополимерминерал (полимербетон) и пенополиуретан (ППУ).

Применявшиеся ранее конструкции на основе битумоперлита, битумовермикулита, битумокерамзита, фенольных пенопластов (ФРП-1, ФЛ) по физико-техническим и эксплуатационным характеристикам уже не отвечают современным требованиям, в частности, нормам плотности теплового потока по изменению № 1 к СНиП 2.04.14-88. Эти материалы могут использоваться при соответствующем технико-экономическом обосновании в условиях, когда отсутствуют указанные выше, эффективные теплоизоляционные материалы.

Трубы с армопенобетонной изоляцией диаметром от 57 до 1 420 мм выпускаются ЗАО «Изоляционный завод» (Санкт-Петербург) по ТУ 4859-002-03984155-99. Современный армопенобетон характеризуется низкой плотностью (200–250 кг/м3) и теплопроводностью (0,05 Вт/(м•К)) при высокой прочности на сжатие (не менее 0,7 МПа). К преимуществам АПБ относятся его негорючесть, высокая температура применения (до 300°C), отсутствие коррозионного воздействия на стальные трубы, паропроницаемость гидрозащитного покрытия и, как следствие, долговечность. По данным ЗАО «Изоляционный завод» (Санкт-Петербург), более 1 000 км труб с изоляцией из армопенобетона, изготовленных на этом предприятии, находятся в эксплуатации уже более 25 лет. Предызолированные трубы с изоляцией из армопенобетона могут применяться во всем диапазоне температур теплоносителя как в водяных, так и в паровых тепловых сетях всех видов прокладки, включая подземную бесканальную, подземную в проходных и непроходных каналах и надземную прокладку.

Предварительно изолированные в заводских условиях трубы с тепловой изоляцией на основе ППУ и защитным покрытием из полиэтилена высокой плотности по ГОСТ 30732-2001 применяются для тепловых сетей подземной бесканальной прокладки с температурой теплоносителя до 130°C. Теплопроводы оборудованы системой оперативного дистанционного контроля технического состояния теплоизоляции, позволяющей своевременно обнаруживать и устранять возникающие дефекты.

К преимуществам теплопроводов с ППУ-изоляцией относят низкий коэффициент теплопроводности ППУ (0,032–0,035 Вт/(м•К)), технологичность при изготовлении и при монтаже теплопроводов, долговечность при соблюдении требований монтажа и эксплуатации.

Ограничения в применении ППУ-изоляции в тепловых сетях определяются допустимой температурой применения (130°C), горючестью, высокой дымообразующей способностью и токсичностью выделяемых при горении компонентов.

Предельная максимальная температура применения 130°C не позволяет использовать ППУ для изоляции трубопроводов водяных тепловых сетей, работающих по температурным графикам 150–70 и 180–70°C и паропроводов. Следует отметить, что ГОСТ 30732-2001 допускает применение ППУ при кратковременном повышении температуры до 150°C.

Пенополиуретан при испытаниях по ГОСТ 30244, в зависимости от рецептуры, относится к группам Г3 и Г4, что ограничивает возможность его применения для тепловой изоляции трубопроводов тепловых сетей, надземной прокладки и подземной в проходных и непроходных каналах и тоннелях.

Пенополимерминерал (полимербетон) разработан Институтом ВНИПИЭнер-гопром и более 20 лет применяется в конструкциях тепловой изоляции трубопроводов диаметром до 500 мм, изготавливаемых по ТУ 5768-006-00113537-2001. Характеризуется интегральной структурой, совмещающей функции теплоизоляционного слоя и гидроизоляционного покрытия. Имеет температуру применения до 150°C, при испытаниях на горючесть по ГОСТ 30244 относится к группе Г1.

Плотность теплового потока, Вт/м Толщина теплоизоляции,
м
Стоимость теплоизоляции, руб. Стоимость тепла,
руб.
Суммарная стоимость,
руб.
40 0,246 2 817 344 3 160
45 0,196 1 968 387 2 355
50 0,162 1 465 430 1 895
55 0,137 1 143 473 1 616
60 0,118 923 516 1 439
65 0,103 765 559 1 324
70 0,092 648 602 1 250
75 0,082 559 645 1 204
80 0,074 489 688 1 176
85 0,067 432 731 1 163
90 0,062 386 774 1 160
95 0,057 348 817 1 164
100 0,053 315 860 1 175
105 0,049 288 903 1 191
110 0,046 264 946 1 210
115 0,043 243 989 1 232
120 0,040 225 1 032 1 257
125 0,038 210 1 075 1 284
130 0,036 195 1 118 1 313
135 0,034 183 1 161 1 344
140 0,032 171 1 204 1 375
Расчетные данные в оптимальной точке
Толщина теплоизоляции, мм 62,47
Теплопотери в подающей трубе, Вт/м 62,562
Теплопотери в обратной трубе, Вт/м 26,813

В соответствии с требованиями СНиП 2.04.14-88 теплоизоляционные материалы, применяемые для тепловой изоляции трубопроводов бесканальной прокладки, должны иметь прочность на сжатие не менее 0,4 МПа.

Технические характеристики материалов, рекомендуемых к применению в качестве теплоизоляционного слоя в конструкциях тепловой изоляции трубопроводов бесканальной прокладки, приведены в табл.

При бесканальной прокладке трубопроводов расчетный коэффициент теплопроводности основного теплоизоляционного слоя в конструкции lk определяется с учетом возможного увлажнения при эксплуатации. Коэффициент, учитывающий увеличение теплопроводности теплоизоляционного материала при увлажнении, в настоящее время принимается по СНиП 2.04.14-88 и в зависимости от вида теплоизоляционного материала и влажности грунта по ГОСТ 25100 имеет значения в пределах 1,0–1,15. Следует отметить, что значения этих коэффициентов подлежат уточнению с учетом эффективности применяемых в современной практике гидроизоляционных покрытий. Так, для труб с ППУ-изоляцией в оболочке из полиэтилена высокой плотности и системой контроля влажности этот коэффициент может быть принят равным 1 независимо от влажности грунта. Для труб с армопенобетонной изоляцией и паропроницаемым гидроизоляционным покрытием и труб с пенополимерминеральной изоляцией с интегральной структурой, допускающих возможность высыхания теплоизоляционного слоя в процессе эксплуатации, коэффициент увлажнения, вероятно, может быть снижен до значений 1,05 в маловлажных и влажных грунтах и 1,1 в насыщенных водой грунтах по ГОСТ 25100.

При бесканальной прокладке трубопроводов тепловых сетей не рекомендуется применение теплоизоляционных конструкций на основе штучных теплоизоляционных изделий с устройством гидроизоляционного покрытия на месте монтажа для линейных участков трубопроводов.

Практические расчеты тепловой изоляции трубопроводов в канале и при бесканальной прокладке выполняются с удовлетворительной для практики точностью по инженерным методикам, учитывающим термическое сопротивление теплоизоляционного слоя и термическое сопротивление стенок канала и грунта, сопротивление теплоотдаче на границе теплоизоляции и стенок канала с воздухом в канале. Термическое сопротивление грунта рассчитывается по формуле Форхгеймера, учитывающей теплопроводность грунта в условиях эксплуатации, диаметр теплопровода и глубину его заложения. При двухтрубной прокладке учитывается взаимное тепловое влияние подающего и обратного теплопровода. В практике проектирования тепловых сетей при двухтрубной прокладке трубопроводов одного диаметра толщина теплоизоляционного слоя обратного трубопровода с учетом монтажных требований принимается равной толщине теплоизоляции подающего трубопровода.

Экономически оптимальная толщина теплоизоляционного слоя для заданного типа прокладки определяется по минимуму суммы капитальных затрат на устройство изоляции и эксплуатационных расходов с учетом стоимости используемых материалов и тепловой энергии в конкретном регионе. Стоимостные показатели рекомендуемых к применению теплоизоляционных материалов являются одним из определяющих факторов при оценке их сравнительной технико-экономической эффективности.

Для проведения расчетов экономически оптимальных толщин теплоизоляционного слоя и норм плотности теплового потока Институтом Теплопроект разработана компъютерная программа на базе программного пакета Excel c использованием элементов языка программирования Visual Basic. На рис. в качестве примера приведены результаты расчета оптимальной толщины теплоизоляционного слоя и оптимальной плотности теплового потока при двухтрубной бесканальной прокладке трубопроводов диаметром 159 мм.

В связи с изменяющейся конъюнктурой цен на тепловую энергию и теплоизоляционные материалы и значительной их дифференциацией по регионам РФ действующие нормы тепловых потерь по изменению № 1 к СНиП 2.04.14-88 для изолированных трубопроводов и оборудования в настоящее время уже не являются экономически оптимальными и подлежат пересмотру. Программа расчета в настоящее время используется при переработке СНиП 2.04.14-88 для определения норм плотности теплового потока с учетом современной номенклатуры и стоимости теплоизоляционных материалов и изделий. Следует отметить, что в 2002 году Институт ВНИПИЭнергопром при участии Института Теплопроект перерабатывает и СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети».

Введение в действие новых нормативных документов поможет проектным и монтажным организациям, а также потребителям квалифицированно использовать теплоизоляционные материалы в теплоизоляционных конструкциях, повысит энергоэффективность, надежность и долговечность конструкций тепловой изоляции трубопроводов тепловых сетей, что в конечном итоге обеспечит значительную экономию энергетических ресурсов и средств потребителей тепловой энергии.

Совершенствование нормативной базы и методов расчета тепловой изоляции трубопроводов тепловых сетей, расширение номенклатуры и повышение эксплуатационных характеристик применяемых теплоизоляционных материалов является реальным вкладом в реализацию программы энергосбережения в промышленности и ЖКХ.

Читать другие статьи по данной теме

— Тепловая изоляция промышленных трубопроводов

— Региональные нормы по тепловой изоляции промышленного оборудования и трубопроводов

— Трубопроводы с пенополиуретановой изоляцией для тепловых сетей бесканальной прокладки

— Расчет и проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов

— Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов

Способы теплоизоляции разных видов труб

Теплоноситель во время движения отдает часть своего тепла металлу. Это приводит к его остыванию и нагреву трубы. Из-за этого часть тепла расходуется впустую, что приводит к повышению трат на нагрев и транспортировку. Для замедления остывания используется теплоизоляция для труб, которая уменьшает передачу тепла в окружающее пространство.

Теплоизоляторы отличаются по многим параметрам — тип изолятора, его цена, коэффициент теплоотдачи. В большинстве случаев теплоизолятор выпускается в виде рулонов, отдельных листов, а также различных полых цилиндров, которые надеваются непосредственно на тепломагистрали.

Но как именно выполняется теплоизоляция для труб отопления? Какие материалы являются самыми надежными? Как подсчитать объем или площадь теплоизолятора?

Основные сведения о теплоизоляции

В России и во многих пост-советских странах изоляторы используются на различных инженерных системах. Основные примеры — канализационные установки, вентиляции, отопительные системы, установки водоснабжения, системы кондиционирования воздуха. Также изоляторы часто крепятся на котельных установках, где наблюдаются большие расходы тепла.

Помимо этого теплоизоляторы также получили большое распространения в некоторых специальных секторах экономики — пищевая промышленность, производство химикатов, очистка газа.

Теплоизоляция труб может применяться на различных участках — на открытом воздухе, под землей, внутри помещений. Нужно учитывать особенности температурного режима на том или ином участке. Пример: на открытом воздухе потери тепла будут значительными в зимнее время, поэтому рекомендуется использовать более прочный плотный изолятор. Тогда как внутри заводских цехов и помещений температура воздуха может быть достаточно высокой даже в зимнее время. Поэтому там можно использовать более простые тонкие изоляторы.

При выборе изолятора нужно также учитывать его физические свойства, технические особенности. Перечислим основные параметры:

  • Коэффициент теплопроводности — чем меньше будет этот показатель, тем ниже будут потери тепла во время транспортировки.
  • Огнестойкость — рекомендуется отдать свое предпочтение негорючим материалам, которые не воспламенятся во время транспортировки теплоносителя.
  • Чувствительность к ультрафиолету — выбирать рекомендуется изоляторы с низкой чувствительности, поскольку они являются более долговечными.
  • Способность сохранять форму — лучше выбирать материалы, которые не крошатся, сохраняют свою форму длительное время
  • Химическая инертность — этот показатель критичен в случае нетипичного теплоносителя (газ, химикаты). А чем выше будет этот показатель, тем дольше изолятор будет сохранять свою форму, физические свойства.

На практике теплоизоляция трубопровода обычно осуществляется с помощью следующих материалов — стекловата, базальтовое волокно, натуральный или синтетический каучук, пенопласт, теплозащитная пена.

В последнее время большое распространение получили композитные материалы. Они обладают хорошими физико-химическими свойствами, их легко монтировать, а стоят они не слишком дорого.

Теплоизоляция труб отопления или канализационных

Теплоизоляция труб отопления или канализации осуществляется обычно с помощью следующих материалов:

  • Базальт. Выпускается в виде цилиндров различного диаметра. Легко монтируется на любых участках (внутри помещений, в земле, на территории цеха). Обладает невысокой ценой.
  • Минеральная вата. Главные плюсы — низкая теплопроводность, очень простой монтаж. Есть несколько минусов — небольшой срок годности, плохо сохраняет форму. Существуют минеральные ваты со специальной пропиткой, которая повышает химическую инертность материала, защищает поверхность от коррозии.
  • Пенополистирол. Отличный вариант для холодных или канализационных установок, хотя при необходимости можно установить на любые теплотрассы. Выпускаются в виде скорлупы — это заметно облегчает доставку, монтаж, что удобно как для техников, так и для простых людей.
  • Пастообразная краска. Хорошие технические свойства, простое нанесение, может использоваться также для создания антикоррозийной защиты. Может использоваться для установок с любым уровнем нагрузки, температуры. Главный минус — достаточно высокий расход в случае крупных протяженных коммуникаций.

Способ монтажа зависит от материала.

Базальт, минеральная вата прикрепляются с помощью специального клея, который обеспечивает сцепление материала с металлом. Дополнительно базальт или минеральная вата могут покрываться толстым слоем скотча — это делает конструкцию более крепкой.

Пенополистирол монтируется по-другому: две половинки скорлупы крепятся с небольшим перехлестом, а потом с помощью промышленного скотча изолятор прикрепляется к металлу.

Пастообразная краска наносится непосредственно на трубную конструкцию с помощью распрыскивателя или кисточек. Краска обычно укладывается в несколько слоев, а каждый новый слой наносится после полного высыхания предыдущего.

Теплоизоляция паровых труб

Теплоизоляция паровых труб длительное время осуществлялась с помощью минеральной или стеклянной ваты. Это логично — подобные материалы обладают неплохими эксплуатационными характеристиками, а стоят они очень дешево.

Монтаж также осуществляется просто — с помощью клея вата приклеивается к трубе; для дополнительной прочности может применяться также обмотка толстым скотчем. Однако за последние 20-30 лет появились альтернативные материалы, которые также получили большое распространение:

  • Жидкие изоляторы. Дешево стоят, просто наносятся на трубные конструкции. Процесс монтажа выглядит так — смесь наносится на трубу по всей ее поверхности, после застывания краски-изолятора наносится новый слой. Чем выше температура теплоносителя, тем больше слоев нужно сделать.
  • Фольгированная негорючая изоляция. Основные плюсы — большой срок годности, высокое качество изоляции. Представляет собой листы изолятора, который сверху покрывается слоем фольги для дополнительной защиты. Монтируется материал так: сверху поверхность трубы устилается фольгой-изолятором — края фольги подворачиваются, скрепляются друг с другом с помощью кнопок, штырей или скоб. В конце необходимо нанести гидроизолятор, чтобы избежать появления ржавчины на фольге.

Современные универсальные теплоизоляторы

Сегодня в продаже также имеются универсальные теплоизоляторы, которые подходят для защиты труб всех типов (канализационных, паровых, водяных). Пример подобного изолятора — полиуретановый герметик. У него множество плюсов — высокая степень защиты, большой срок годности, защита от коррозии, устойчивость к воздействию химикатов. Главный минус — неудобный монтаж:

  • В техническом смысле полиуретановый герметик представляет собой пастообразную жидкость, которая используется с защитным кожухом.
  • Для создания теплоизоляции кожух аккуратно натягивается на трубу. В зазор между кожухом и трубной конструкцией заливается полиуретановая жидкая пена. В конце к пене добавляется специальный компонент, который приводит к разбуханию пены, что создает толстый слой изолятора.
  • Перед проведением монтажа необходимо очень точно провести расчеты, чтобы кожух не оказался больше или меньше основной трубы. Также нужно правильно подсчитать объем пены — если ее окажется слишком много, то защитный кожух может треснуть и надломиться. В случае недостатка пены качество теплоизоляции будет низким.

Также популярны защитные ленты на основе вспененного каучука. Монтаж выглядит так: с поверхности ленты удаляется тонкая пленка, а потом лента прикрепляется к поверхности трубной конструкции. Обратите внимание, что на поверхности ленты имеется тонкий слой клея, поэтому материал не требует установки с помощью креплений.

Подсчет объема и площади теплоизолятора

Чтобы сделать теплоизоляцию, необходимо правильно подсчитать нужное количество изолятора. Для этого используется два показателя — объем или площадь.

Первый показатель используется для подсчета плоских листов (полистирол, фольга в виде плит).

Второй показатель нужно применять в случаях, когда речь идет о материалах, которые упакованы в цилиндры (вата, базальт).

Для подсчета объема и площади используются две формулы. Для площади: S = 3,14 x (A + B) x B x C. Объема: V = 3,14 x (A + 2B) x C. Расшифровка:

  • A — диаметр трубы, на которую будет крепиться теплоизолятор.
  • B — толщина изолятора, который монтируется на трубную конструкцию.
  • C — общая длина трубной конструкции, которая будет покрываться изолирующим материалом.

Обратите внимание, что подобные формулы используются исключительно для подсчета листовых или цилиндрических изоляторов. Если же Вы планируете создавать изоляцию с помощью других материалов (краски, жидкости, полиуретан, каучук), то подсчеты проводятся по-другому. Пример: расход краски-изолятора часто указывается на самой банке.

Примеры

Чтобы минимизировать количество потерь, понадобится теплоизоляция для труб. Основные примеры теплоизоляторов — базальт, минеральная вата, пенополистирол, защитная краска, каучук, полиуретан. Каждый из материалов имеет свои технические особенности.

Подбирать материал-изолятор нужно в зависимости от многих параметров — способ эксплуатации трубы, формат ее размещения, тепловой режим и так далее. Примерно подсчитать объем материала можно с помощью двух специальных формул.

Используемая литература и источники:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *