Правила изоляции трубопроводов отопления

Виды материалов для теплоизоляции труб отопления

Технические решения изоляции труб различаются конструктивно, материалами и характеристиками.

Минеральная вата

Техническая изоляция из каменной ваты базальтовых пород для утепления высокотемпературных трубопроводов выпускается в навивных цилиндрах, плитах и матах, в том числе с односторонним фольгированием. Она химически инертна, биостойка, негорюча, имеет теплопроводность порядка 0,04 Вт/м*К и плотность 100-150 кг/м3.

Пенопласт и пенополистирол

Теплоизоляционные материалы из экструзионного пенополистирола и пенопласта изготавливают в виде плит, сегментов в форме полуцилиндров. Они используются для защиты внутридомовых теплопроводов, сборки закрытого или П-образного короба при прокладке трубопровода в грунте.

Изоляция имеет плотность 35-40 кг/м3, коэффициент теплопроводности около 0,035-0,04 Вт/м*К и низкое водопоглощение, не подвержена гниению, удобна в монтаже. К минусам можно отнести горючесть, узкий диапазон рабочих температур от -600 до +750С. Трубы необходимо обрабатывать антикоррозийным составом перед монтажом в грунте, при открытой прокладке нужно защищать утеплитель от УФ-лучей.

Пенополиуретан

Для утепления труб отопления используются скорлупы ППУ с фольгированным покрытием и без него. Материал отличается низкой теплопроводностью 0,022-0,03 Вт/м*К и водопоглощением за счет закрытой ячеистой структуры, высокой прочностью, длительным сроком службы, не подвержен гниению, быстро монтируется. Скорлупы без покрытия применяются только в помещениях, так как пенополиуретан разрушается под воздействием УФ-лучей.

Утепление трубопроводов большого диаметра может выполнятся с помощью напыляемой пенополиуретановой изоляции. Она имеет повышенную плотность и огнестойкость, значительно сокращает теплопотери благодаря сплошному покрытию без «мостиков холода».

Вспененный синтетический каучук

Каучуковая техническая теплоизоляция производится в рулонах и трубках. Она негорюча, экологически безопасна, стойка к химическим, биологическим воздействиям, имеет плотность 65 кг/м3 и теплопроводность 0,04-0,047 Вт/м*К.

Материалы используются для утепления трубопроводов в помещениях, прокладываемых надземным и подземным способом, могут иметь алюминизированное покрытие для защиты от механических повреждений, УФ-лучей. Основной недостаток — высокая стоимость.

Вспененный полиэтилен

Теплоизоляция для труб отопления из вспененного полиэтилена с упругой пористой структурой используется в любых условиях, не впитывает воду, сохраняет низкую теплопроводность 0,032 Вт/м*к при изменениях температуры. Она выпускается в формате трубок, рулонов, матов, легко и быстро устанавливается.

Материал применяется в помещениях, тепловых пунктах, при прокладке труб на открытом воздухе, в грунте. При надземном монтаже необходимо предусмотреть покровный слой, при подземном — кожух.

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.

Изоляция и СНиПы

СНиПы – это разновидности нормативных документов. В производстве они получили достаточно широкое распространение. Благодаря использованию СНиПов есть возможность выполнить теплоизоляцию по всем нормам относительно плотности. Учитывается и такой показатель, как коэффициент теплопроводности для различных типов.

Например, отдельные требования СНиП предъявляют к поверхностям, которые имеют температуру не больше 12 градусов. В данном случае обязательным требованием становится наличие пароизоляционного слоя.

Расчёт проводится по специальной процедуре с поверхностями, у которых нет определённого температурного режима. И которые слишком быстро меняют технические характеристики.

Утепляем коммуникации в подвале трубы отопления

Проблема утепления коммуникаций в подвале, как правило, не знакома простым городским жителям. Зато с ней очень часто сталкиваются все те, кто проживает за городом или имеет дачу (или частный дом) сезонного проживания. Утепление трубопроводов – это не только полезное, но и зачастую необходимое мероприятие, предохраняющее всё здание от множества потенциальных проблем.

Материалы для теплоизоляции

Сегодня для снижения теплопотерь и теплоизоляции труб отопления могут быть использованы самые разные материалы. Выбор того или иного теплоизолятора для труб подвала будет зависеть, прежде всего, от специфических требований хозяина дома, условий эксплуатации и размеров трубы.

На современном рынке представлено огромное количество теплоизоляционных материалов, но далеко не все из них подходят для труб отопления.

Этот момент нужно обязательно предусмотреть перед тем, как приобретать тот или иной теплоизоляционный материал.

Конечно, к самым распространенным и традиционным теплоизоляторам, которые используются повсеместно, можно отнести волокнистые утеплители, в том числе и минеральную вату.

Ее можно использовать в самых разных условиях, причем практически всегда теплоизоляция будет вполне эффективна.

Материалы, созданные на основе минеральной ваты, потенциально выдерживают чрезвычайно высокие температуры, поэтому допускается их использование в подвалах и котельных.

Минеральная вата.

Что можно выделить из основных достоинств данного теплоизолятора?

• высокий уровень устойчивости к химическим веществам;
• безопасность для человека и окружающей среды;
• минимальное водопоглощение (но при серьезном воздействии воды утеплитель свои свойства утратит);
• небольшая цена.

Базальтовая вата.

Минеральная вата, по мнению специалистов, отлично подходит для теплоизоляции внешних трубопроводов, а также отопительных систем в подвале частного дома.

В последние годы всё чаще используются производные материалы: базальтовая вата и стекловата, которые также имеют неплохие эксплуатационные и рабочие характеристики. Материалы такого типа подходят большинству загородных домовладельцев.

Изоляция с помощью пенополиуретана

В последнее время всё больше людей стали обращать внимание на современные теплоизоляторы. И одним из самых популярных и эффективных считается пенополиуретан (ППУ). Материал такого типа отлично подходит для труб и является, по сути, внешней оболочкой для трубы водопровода («труба в трубе»)

Материал такого типа отлично подходит для труб и является, по сути, внешней оболочкой для трубы водопровода («труба в трубе»).

Пенополиуретан значительно уменьшает тепловые потери.

Конструкция такого типа не только минимизирует потери тепловой энергии, но и придает трубам высокий уровень прочности.

Положительные характеристики пенополиуретана:

• материал не содержит никаких опасных для человека соединений;
• высокий уровень устойчивости к климатическим воздействиям;
• повышенная механическая прочность;
• нейтральность к электричеству и биологическим воздействиям.

Изоляционные материалы на основе пенополиуретана не будут гнить или разрушаться при химическом воздействии. Единственным очевидным недостатком материала считается его высокая стоимость. По сути, только это можно считать поводом отказаться от теплоизоляции из пенополиуретана подвале частного дома.

Готовые скорлупы ППУ.

Нельзя не отметить, что утепление труб пенополиуретаном своими руками выполнить не так просто, поэтому для этой работы лучше нанять специалистов. В подвале частного дома использование пенополиуретана зачастую выглядит не очень выгодным мероприятием: затраты на единичный монтаж (например, для одной или двух труб) будут достаточно высокими, поэтому в этом нет острой необходимости.

Какими особенностями должен обладать теплоизолятор

При выборе утеплителя необходимо изначально определится с местом, где он будет использоваться, снаружи или внутри дома. На избрание теплоизоляционного материала влияет:

• диаметр расположенных труб;
• температура нагрева носителя тепла;
• условия, при которых совершается эксплуатирование системы отопления.

Разновидности используемых утеплителей отличаются в зависимости от диаметра имеющихся труб. Компании изготовители предлагают полуцилиндры, мягкие рулонные утеплители и цилиндры с определенной формой жесткого выполнения.

Для трубопроводов с мелким диаметром подходят полуцилиндры и цилиндры с характерной жесткостью. Данный вид выполнения обладает пазами, которые значительно упрощают монтажные работы. Этот материал имеет превосходный уровень устойчивость относительно высоких температур, располагая минимальным поглощением воды. Жесткий теплоизолятор постоянно удерживает свою первичную форму, обеспечивая дополнительно сохранность от возможных механических повреждений.

При выборе необходимо обратить внимание на следующие характеристики теплоизолятора:

• класс возгораемости, особенно следует учитывать при дальнейшем размещении внутри жилых и промышленных сооружений;
• уровень водопоглощения, от которого напрямую зависит срок эксплуатации материала, ведь при высоком уровне впитывания влаги утеплитель поддается гниению, начиная разлагаться, впоследствии не представляя никакой эффективности;
• степень устойчивости к воздействию ультрафиолетом, ведь материал с низким показателем, что располагается за пределами дома, начнет поддаваться разрушениям посредством солнечных лучей;
• уровень теплопроводимости должен быть как можно меньше, ведь при низком показателе теплоизолятор лучше сберегает тепло, позволяя использовать утеплитель с меньшей толщиной слоя.

Механизм потери тепла

Охлаждение рабочей среды и потеря тепла происходят следующим образом: защитные плиты утеплителя трубопроводов и изоляции теплотрасс укладывают по определенной технологии сверху на поверхность трубы. Соответственно образуются излишки теплоизоляционного материала снизу.

Весь материал, сверх необходимого метража, срезают, а трубу зашивают в специальный металлический чехол-кожух. Что же происходит дальше, когда трубу подключают к системе теплотрассы?

Алгоритм потери утеплителем защитных свойств:

1. На рабочей поверхности трубы материал утеплителя сжимается под воздействием окружающей среды.

   Некачественный устаревший утеплитель и неэффективная технология теплоизоляции теплотрасс в конечном итоге «бьют» по карману потребителя

2. Тепло, идущее от трубы теплопровода, стремится вверх, сквозь слой теплоизоляционного покрытия.
3. Объем утеплителя сверху трубы значительно уменьшается, зато количество неработающего утеплителя внизу трубы стремительно растет.
4. Потери тепла приближаются к 50%.
5. Идет неэффективный обогрев прилежащего пространства.
6. Возрастает себестоимость тепла.
7. Расходы потребителя растут пропорционально себестоимости тепла.

Недостатки устаревшего утеплителя. Выводы:

Некачественный устаревший утеплитель, неэффективная технология теплоизоляции теплотрасс в конечном итоге «бьют» по карману потребителя. То что теряет трубопровод в результате неэффективной устаревшей теплоизоляции, приводит к удорожанию единицы тепла для конечного потребителя.

Порядок проведения расчётов

Без выполнения расчётов нельзя выбрать оптимальный материал, определить подходящую толщину. Без этого невозможно определить, какой плотностью будет обладать тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. Среди факторов, оказывающих влияние на конечный результат подсчётов:

• проведение тепла.
• Способность защищать от деформаций.
• Воздействия механического типа.
• То, какой является температура на изолируемых поверхностях.
• Вибрация на оборудовании и возможность его появления.
• Температурный показатель в окружающей среде.
• Предел по допустимой нагрузке.

Не обойтись и без учёта нагрузки, которая возникает при взаимодействии оборудования или трубопроводов с окружающим грунтом и транспортными средствами, которые проходят по поверхности. Специальные формулы используются для любых систем по передаче тепла, которые бывают стационарными, нестационарными.

Представляем серию формул для самостоятельного расчета толщины теплоизоляции.

Расчёт для теплоизоляции искусственно адаптируется ко всем условиям эксплуатации, характерным для того или иного и трубопровода или оборудования. Сами условия формируются при участии:

1. Строительных материалов для подготовки к сменам времён года.
2. Влажности, способствующей ускорению теплообмена.

Профессиональные компании предоставляют исполнителям инженерные данные для будущего строительства. Какие именно требования оказывают наибольшее влияние на выбор подходящих изоляционных покрытий?

• Теплопроводность.
• Звукоизоляция.
• Возможность поглощать или отталкивать воду.
• Уровень паропроницаемости.
• Негорючесть.
• Плотность.
• Сжимаемость.

Какую функцию выполняет защита?

Одно из назначений тепловой изоляции оборудования и трубопроводов – в снижении величин по тепловым потокам внутри конструкций. Материалы покрываются защитно – покровными оболочками, которые гарантируют полную сохранность слоя, в любых условиях эксплуатации.

Большое внимание вопросам тепловой изоляции уделяют в разных направлениях промышленности и энергетики. В сооружениях и оборудовании в этих отраслях именно тепловая изоляция становится одним из наиболее важных компонентов

Результатом становится не только снижение потерь по теплу при взаимодействиях с окружающей средой. Но и расширение возможностей по сохранению оптимального теплового режима.

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.

Нужно ли утеплять трубы отопления и что это дает?

Теплоизоляция для труб отопления позволяет:

уменьшить потери тепла в тех местах, где трубы проходят по земле, смонтированы воздушным (наземным) способом или расположены в неотапливаемом помещении;

предотвратить замерзание жидкости, которая является теплоносителем (размерзание чревато прорывом трубы);

снижение вероятности появления коррозии на поверхности трубы (для металлических трубопроводов);

экономия средств на обогрев дома.

Таким образом, чем надежнее будет утеплена система отопления, тем больше тепла достанется пользователю (выше КПД), и тем меньше придется платить за газ для отопления (или за электричество, если электрокотел).

Ввиду того, что по системе отопления движется теплоноситель, задача трубного утепления сводится к минимизации теплопотерь и предотвращения разрыва системы вследствие ее перемерзания.

Популярным решением в этом случае является применение теплоизоляционных материалов. Это наиболее бюджетный и простой с точки зрения самостоятельной реализации способ утепления.

Основные требования и назначение термоизоляционных материалов

Цели утепления трубопроводов подачи тепла:

1. Снижение теплопотерь. Качественная обмотка труб отопления позволяет поддерживать высокую температуру теплоносителя в процессе транспортировки до приборов отопительной системы. Таким образом достигается равномерность прогрева всех агрегатов, обеспечивается комфортный режим в помещениях.
2. Защита теплоносителя от промерзания. Термозащита нужна для трубопроводов тепловой системы, подачи горячей и холодной воды. Изоляционные материалы продлевают срок эксплуатации систем, снижая риск замерзания жидкостного наполнителя, что может привести к порыву трубопроводов.

Еще один плюс применения обмотки – устранение риска образования конденсата. Благодаря утеплителям трубные детали можно выкладывать выше точки промерзания грунта.

Выкладка изоляционных материалов внутри зданий оправдана только при высокой теплоотдаче элементов системы. В этом случае утепляются трубопроводы, расположенные в подсобных помещениях (котельных), для поддержания температурного режима теплоносителя, направляемого в радиаторы, прочие отопительные приборы внутри жилых комнат.

Основные требования к теплоизоляционным материалам:

• Показатель гидрофобности. Чем ниже способность впитывать влагу, тем выше теплоэффективность – увлажненные листы хуже сохраняют тепло, поэтому обмотка должна быть влагоотталкивающей.
• Стойкость к ветровым нагрузкам, механическим воздействиям, УФ-лучам.
• Диапазон рабочих температур. Чем больше показатель, тем лучше защита. В зонах с резкими климатическими изменениями (зимой очень холодно, летом – жарко) диапазон рабочих температур должен быть максимально большим, чтобы обеспечить прочность защиты в любых условиях.

Также следует обращать внимание на длительность срока использования и удобство монтажа. Необходимо поинтересоваться безвредностью материалов, особенно если теплоизоляция трубопроводов отопления выполняется в подвале или котельной жилого дома, то есть в помещениях с постоянным доступом

Заключение

У каждого из перечисленных теплоизоляционных материалов существуют разновидности, позволяющие подобрать утепляющий материал, максимально отвечающий требованиям конкретных условий эксплуатации. Кроме того, существуют и другие материалы, использующиеся в качестве утеплителя трубопроводов, как традиционные, так и современные высокотехнологичные, использующиеся в отраслях производства с повышенными требованиями к температурному режиму теплоносителя.

Рынок материалов для утепления достаточно широк, чтобы, проанализировав конкретные условия, сделать оптимальный выбор теплоизоляции.