Выбор теплоизоляционных материалов для трубопроводов тепловых сетей. Основные задачи теплоизоляции, особенности выбора материалов

Если вы обустраиваете систему водоснабжения загородного дома своими руками, то обязательно должна использоваться изоляция для труб. Причём это касается не только трубопроводов проходящих на улице, но и систем водоснабжения внутри дома. Для коммуникаций водоснабжения используется несколько видов изоляции, отличающейся назначением и используемыми для её изготовления материалами. Каждый из видов изоляции выполняет свои функции. В нашей статье мы подробно рассмотрим, какая изоляция требуется для трубопроводов горячего и холодного водоснабжения, как выполняется эта изоляция, и какие материалы для этих целей можно использовать.

Начнём с того, что многие методы изолирования применимы к разным системам: водоснабжения, канализации, отопления и вентиляции. Но в нашей статье мы рассмотрим только те методы, которые применимы к водопроводным трубам горячего и холодного водоснабжения.

Изоляция трубопроводов делится на два вида:

• теплоизоляционные мероприятия;
• гидроизоляция.

Назначение каждого вида изоляционных мероприятий следующее:

1. Теплоизоляция наружного трубопровода холодного водоснабжения нужна для защиты системы от замерзания в холодное время года. Если вода в трубе замёрзнет в морозы, то она не сможет попасть в дом, а найти ледяную пробку и ликвидировать её будет довольно сложно.
2. Теплоизоляция наружных труб горячего водоснабжения нужна для того, чтобы горячая вода во время транспортировки к потребителю не остывала. Кроме этого, такая защита способствует повышению срока службы системы.
3. Также выполняется тепловая изоляция трубопроводов горячей воды, которые будут располагаться в штробах – каналах, прорезанных в стене. В этом случае данные методы защиты труб нужны по той причине, что температура воды в трубах, соприкасающихся с холодными кирпичными или бетонными стенами, может понижаться.
4. Гидроизоляция наружных труб горячего и холодного водоснабжения нужна для защиты их от коррозии. Всё дело в том, что влага, присутствующая в грунте, может вызывать ржавление стальных труб. Однако это не касается изделий из пластика.
5. Различные виды гидроизоляции используются для защиты стыков трубопровода от протекания.
6. Что касается систем холодного водоснабжения внутри дома, то их гидроизоляция выполняется с целью защиты от конденсата, который, собираясь на трубах, может вызывать их коррозию. Опять же это не касается пластиковых трубопроводов, не подверженных коррозии.

Существуют разные виды и методы гидро- и теплоизоляции трубопроводов и их стыков. Рассмотрим их подробнее.

Теплоизоляция труб

Обычно используются следующие методы тепловой изоляции труб водоснабжения:

• Самым эффективным и надёжным способом защиты трубопроводов водоснабжения от замерзания зимой является создание высокого давления в системе. Благодаря этому жидкость движется по трубам с большой скоростью и не успевает замёрзнуть. Но такие методы не подходят для домашнего водоснабжения, ведь при закрытом кране жидкость не будет двигаться в трубах.
• Довольно эффективным методом теплоизоляции наружных труб является прокладка греющего кабеля в одной траншее с коммуникациями. Такие методы используются в том случае, если дно траншеи не получится заглубить ниже точки промерзания почвы. В этом случае копают канаву глубиной не более 40 см, а вокруг трубопровода наматывают специальный греющий кабель. Недостаток метода состоит в энергозависимости и расходах на оплату электроэнергии.

Важно: для этих целей стоит приобрести кабель с мощностью 10-20 Вт/м. Он может применяться как снаружи, так и внутри коммуникаций.

• Самый простой и дешёвый способ теплоизоляции – использование специальных материалов, которые будут защищать трубопровод от холода.

Совет: очень важно создать из этих материалов в верхней части трубопровода нечто, наподобие арки, защищающей от холода, поступающего с поверхности. Нижняя часть элемента может обогреваться за счёт тепла, поступающего из земли.

Классификация

Обычно используются следующие средства изоляции:

• заливочные;
• рулонные;
• штучные;
• комбинированные;
• кожуховые.

Материалы для теплоизоляции труб горячего водоснабжения

Изоляция может быть внутренней и внешней. Для выполнения изоляции могут использоваться следующие готовые изделия:

1. ППУ. Этот материал увеличивает срок службы трубопровода, повышается гидроизоляция системы. Материал выдерживает скачки температуры и её предельные показатели. Теплопотери составляют не более 5 %.
2. ППМИ используется только для коммуникаций горячего водоснабжения. Это монолитная трёхслойная конструкция. Плотность материала в сечении отличается на разных слоях. В составе изделия есть антикоррозионный слой, тепловая защита и защита от влаги. Изделие повышает срок службы сети, не даёт собираться конденсату. Материал устойчив к температурным перепадам и механическим повреждениям.
3. ВУС – это двухслойное покрытие с антикоррозионными характеристиками.

Материалы для теплоизоляции труб с холодной водой

Изоляция для труб может выполняться с использованием следующих материалов:

Гидроизоляционные мероприятия

Гидроизоляция труб и стыков выполняется с использованием следующих материалов:

1. Поливинилхлоридная лента. Этот материал применяется для защиты от коррозии поверхности трубопроводов из стали. Также он подходит для изоляции стыков, резьбовых соединений и в случае выполнения ремонтных работ на водопроводных сетях.
2. Резиновое полотно раньше использовалось для изоляции только подземных инженерных сетей, однако теперь оно применяется и для защиты элементов, проходящих в подвальных помещениях домов. Этот прочный, устойчивый к воздействию масел и щелочей материал отличается внушительным сроком службы. Изделие не меняет свои эксплуатационные характеристики при высоких температурах и отличается простотой монтажа благодаря хорошей эластичности.
3. Гидроизоляция трубопроводов с помощью оклеечных материалов (изола) отличается высокой прочностью и температурной устойчивостью. Этот эластичный материал хорошо растягивается при монтаже. Его единственный недостаток – низкая стойкость к воздействию органических составов и растворителей. Материал подходит для защиты от коррозии наружных трубопроводов водоснабжения.
4. Термоусаживаемая лента используется для изоляции стыков стальных и пластиковых изделий. Лента состоит из термоплавкого слоя и полиэтиленовой плёнки. Этот материал не подходит для трубопроводов, которые будут эксплуатироваться в условиях высоких температур. Специальные термоусаживаемые муфты применяются для защиты стыков.
5. Самоклеящаяся лента из полимерного материала. Второе её название фторопластовый уплотнитель. Этот материал используется для защиты от протеканий в местах резьбовых соединений. Изделие выдерживает воздействие высоких температур без изменения своих эксплуатационных характеристик.

Важное значение в устройстве тепло­провода имеет тепловая изоляция. От каче­ства изоляционной конструкции теплопро­вода зависят не только тепловые потери, но, что не менее важно, его долговечность. При соответствующем качестве материалов и технологии изготовления тепловая изоляция может одновременно выполнять роль антикоррозионной защиты наружной поверхности стального трубопровода. К таким материалам, в частности, относятся полиуретан и производные на его основе – полимербетон и бион.

Тепловая изоля­ция устраивается на трубопроводах, арматуре, фланцевых соедине­ниях, компенсаторах и опорах для следующих целей:

уменьшения потерь тепла при его транспортировании, что снижает установленную мощность источника тепла и расход топлива;

уменьшения падения температуры теплоносителя, подаваемого к потребителям, что снижает требуемый расход теплоносителя и по­вышает качество теплоснабжения;

понижения температуры на поверхности теплопровода и воз­духа в местах обслуживания (камерах, каналах), что устраняет-опасность ожогов и облегчает обслуживание теплопроводов.

Основные требования к теплоизоляционным конструкциям заключаются в следующем:

1) низкая теплопроводность как в сухом состоянии, так и в состоянии естественной влажности;

2) малое водопоглощение и небольшая высота капиллярного подъема жидкой влаги;

3) малая коррозионная активность;

4) высокое электрическое сопротивление;

5) щелочная реакция среды (рН > 8,5);

6) достаточная механическая прочность!

Не допускается использовать материалы, подверженные горению и гниению, а также содержащие вещества, способные выделять кислоты, крепкие щелочи, вредные газы и серу.

Наиболее тяжелые условия для работы теплопроводов возникают при подземной канальной и особенно бесканальной прокладке вслед­ствие увлажнения тепловой изоляции грунтовыми и поверхностными водами и наличия в грунте блуждающих токов. В связи с этим к важ­нейшим требованиям к теплоизоляционным материалам относятся малое водопоглощение, высокое электросопротивление, а при беска­нальной прокладке высокая механическая прочность.

В качестве тепловой изоляции в тепловых сетях в настоящее вре­мя применяют в основном изделия из неорганических материалов (минеральной и стеклянной ваты), известково-кремнеземистые, совелитовые, вулканитовые, а также составы, изготовляемые "из ас­беста, бетона, асфальта, битума, цемента, песка или других компо­нентов для бесканальной прокладки: битумоперлит, асфальтоизол, армопенобетон, асфальтокерамзитобетон и др.

В зависимости от вида используемых изделий тепловую изоляцию подразделяют на оберточную (маты, полосы, шнуры, жгуты), штуч­ную (плиты, блоки, кирпичи, цилиндры, полуцилиндры, сегменты, скорлупы), заливочную (монолитную и литую), мастичную и засып­ную.

Оберточные и штучные изделия применяют для всех элементов тепловых сетей и могут быть как съемными - Для оборудования, требующего обслуживания (сальниковые компенсаторы, фланцевые соединения), так и несъемными. Крепят их при помощи бандажей, проволоки, винтов и т. п., выполненных из оцинкованных, кадмиро-ванных или коррозионно-стойких материалов, и покровного слоя. Заливочную и засыпную изоляцию применяют обычно для элементов тепловых сетей, не требующих обслуживания. Мастичную изоляцию допускается использовать для запорной и дренажной арматуры и сальниковых компенсаторов при условии выполнения съемных кон­струкций для патрубков сальниковых компенсаторов и сальников уплотнений арматуры.

Теплоизоляционные конструкции стальных трубопроводов при надземной и подземной канальной прокладке, а также при беска­нальной прокладке в монолитной оболочке состоят обычно из трех основных слоев: противокоррозионного, теплоизоляционного и покровного. Противокоррозионный слой накладывается на наружную; поверхность стальной трубы и выполняется из обмазочных и оберточ­ных материалов в несколько слоев (изола или бризола на изольной мастике, эпоксидных или органосиликатных эмалей и красок, стекло-эмали и др.). Поверх него укладывается основной теплоизоляцион­ный слой из оберточных, штучных или монолитных изделий. За ним идет покровный слой, защищающий теплоизоляционный слой от воз­действия влаги и воздуха и от механических повреждений. Выпол­няется он при подземной прокладке из двух-трех слоев изола или бризола на изольной мастике, асбестоцементной штукатурки по ме­таллической сетке, лакостеклоткани с различными пропитками, фоль­гоизола, а при надземной прокладке - из листов оцинкованной ста­ли, алюминия, сплавов алюминия, стеклоцемента, стеклорубероида, стеклопластика и т. п.

Канальные теплопроводы. В каналах с воздушным зазором изоля­ционный слой может выполняться в виде подвесной или монолитной конструкции. На рис. 8.25. показан пример выполнения подвесной изоляционной конструкции. Она состоит из трех основных элементов:

а) антикоррозийного защитного слоя 2 в виде наложенных в заводских условиях на стальной трубопровод 1 нескольких слоев эмали или изола, имеющих достаточную механическую прочность и обладающих высоким электросопротивлением и необхо­димой температуростойкостью;

б) теплоизоляционного слоя 3, выпол­ненного из материала с низким коэффици­ентом теплопроводности, например мине­ральной ваты или пеностекла, в виде мягких матов или твердых блоков, укладываемых поверх защитного антикоррозионного слоя;

в) защитного механического покрытия 4 в виде металлической сетки, выполняю­щей роль несущей конструкции для тепло­изоляционного слоя.

Для увеличения долговечности теплопровода несущая конструкция подвесной изоляции (вязальная проволока или металлическая сетка) покрывается сверху оболочкой из некорродирующих материалов или асбоцементной штукатуркой.

Рис. 8.25. Теплопровод в непроходном канале с воздушным зазором

1 – трубопровод; 2 – антикоррозионное покрытие; 3 – теплоизоляционный слой; 4 – защитное механическое покрытие

Бесканальные теплопроводы . Они находят оправданное применение в том случае, когда по надежности и долговечности не уступают теплопроводам в непроходных каналах и даже превосходят их, являясь более экономичными по сравнению с последними по начальной стоимости и трудозатратам на сооружение и эксплуатацию.

Требования к изоляционным конструкциям бесканальных теплопроводов такие же, как и к изоляционной конструкции теп­лопроводов в каналах, а именно высокое и устойчивое в эксплуатационных услови­ях тепло–, влаго–, воздухо– и электросопро­тивление.

Бесканальные теплопроводы в монолитных оболочках . Применение бесканальных теплопроводов в монолитных обо­лочках – один из основных путей индустриализации строительства тепловых сетей. В этих теплопроводах на стальной трубопровод наложена в заводских условиях обо­лочка, совмещающая тепло– и гидроизоля­ционные конструкции. Звенья таких эле­ментов теплопровода длиной до 12 м дос­тавляются с завода на место строительства, где выполняется их укладка в подготовленную траншею, стыковая сварка отдельных звеньев между собой и накладка изоляцион­ных слоев на стыковое соединение. Принципиально теплопроводы с монолитной изоляцией могут применяться не только бесканально, но и в каналах.

Современным требованиям к надежности и долговечности достаточно полно удовлетворяют теплопроводы с монолитной теплоизоляцией из ячеистого полимерного материала типа пенополиуретана с замкнутыми порами и интегральной структурой, выполненной методом формования на стальной трубе в полиэтиленовой оболочке (типа «труба в трубе»).

При этом предварительно теплоизолированные трубопроводы выполняются с оболочкой из полиэтилена высокого давления. Пространство между оболочкой и трубой заполняется жестким пенополиуретаном. В пенополиуретане заложены медные проводники для контроля наличия влаги в теплоизоляции трубопровода.

Благодаря хорошей адгезии периферийных слоев изоляции к поверхности контакта, т.е. к наружной поверхности стальной трубы и внутренней поверхности полиэтиленовой оболочки, существенно повышает­ся долговременная прочность изоляцион­ной конструкции, так как при тепловой де­формации стальной трубопровод переме­щается в грунте совместно с изоляционной конструкцией и не возникает торцевых за­зоров между трубой и изоляцией, через ко­торые влага может проникнуть к поверхно­сти стальной трубы.

Средняя теплопроводность пенополиуретановой теплоизоляции составляет в за­висимости от плотности материала 0,03 – 0,05 Вт/(м ∙ К), что примерно втрое ниже теплопроводности большинства широко при­меняемых теплоизоляционных материалов для тепловых сетей (минеральная вата, армопенобетон, битумоперлит и др.).

Благодаря высокому тепло– и электросопротивлению и низким воздухопроницаем мости и влагопоглощению наружной поли­этиленовой оболочки, создающей дополни­тельную гидроизоляционную защиту, теплогидроизоляционная конструкция за­щищает теплопровод не только от тепловых потерь, но, что не менее важно, и от наруж­ной коррозии. Поэтому при применении этой конструкции изоляции отпадает необходимость в специальной антикоррозийной защите поверхности стального трубопровода.

Использование трубопроводов с пенополиуретановой изоляцией позволяет снизить потери тепловой энергии в 3-5 раз по сравнению с существующими видами тепловой изоляции (битумперлит, битумкерамзит, пенобетон и др.) и получить годовую экономию около 700,0 Гкал/год в расчете на 1 км.

Строительство тепловых сетей с пенополдиуретановой теплоизоляцией осуществляется в несколько раз быстрее по сравнению с канальными и стоимость в 1,3-2 раза ниже, а срок службы составляет 30 лет при долговечности обычно применяемых конструкций 5-12 лет.

Битумоперлит, битумокерамзит и другие аналогичные изоляционные материалы на битумном вяжущем обладают сущест­венными технологическими преимущества­ми, позволяющими сравнительно просто индустриализировать изготовление моно­литных оболочек на трубопроводах. Но на­ряду с этим указанная технология изготов­ления оболочек нуждается в улучшении для обеспечения равномерной плотности и гомогенности битумоперлитной массы как по периметру трубы, так и по ее длине.

Кроме того, битумоперлитная изоляция, как и многие другие материалы на битум­ном вяжущем, при длительном прогреве при температуре 150°С теряет водостой­кость из–за потери легких фракций, что приводит к снижению антикоррозионной стойкости этих теплопроводов. Для повы­шения антикоррозионной стойкости битумоперлита в процессе изготовления горячей формовочной массы вводят полимерные добавки в портландцемент, что повышает температуростойкость, влагостойкость, прочность и долговечность конструкции.

Бесканальные теплопроводы в засыпных порошках . Эти теплопроводы находят примене­ние главным образом при трубопроводах малого диаметра – до 300 мм.

Преимущество бесканальных теплопроводов в засыпных порошках по сравнению с теплопро­водами с монолитными оболочками заключается в простоте изготовления изоляционного слоя. Для сооружения таких теплопроводов не требу­ется наличия в районе строительства тепловых сетей завода, на который должны предваритель­но поступать стальные трубы для наложения мо­нолитной изоляционной оболочки. Изоляцион­ный засыпной порошок в соответствующей упа­ковке, например в полиэтиленовых мешках, лег­ко транспортируется на большие расстояния железнодорожным или автотранспортом.

В качестве таких порошков применяют самоспекающийся пенобетон, перлитобетон, асфальт или асфальтобетон.

Как известно, в двухтрубных тепловых сетях температурные режимы, а следовательно, и температурные деформации подающего и обратного трубопроводов неоди­наковы. В этих условиях адгезия слоя теплоизоляции к наружной поверхности стальных трубопроводов недопустима. Для за­щиты наружной поверхности стальных трубо­проводов от адгезии с изоляционным массивом они покрываются снаружи слоем антикоррозионного мастичного материала, например асфальтовой мастикой, до заливки жидким пеноцементным раствором.

Литые конструкции теплоизоляции бесканальных трубопроводов. Из литых конструкций бесканальных теплопроводов некоторое применение получили теплопроводы в пенобетонном массиве в качестве материала для сооружения таких теплопроводов может быть использован перлитобетон. Смонтированные в траншеи стальные трубопроводы заливаются жидкой композицией, приготовленной непосредственно на трассе или доставленной в контейнере с производственной базы. После схватывания бетобетонный или перлитобетонный массив засыпается грунтом.

Контрольные вопросы

1. В чем заключаются основные требования к конструкциям современных теплопроводов? Назовите сортамент трубопроводов тепловой сети и типы применяемой арматуры.

2. Сравните подземные теплопроводы в проходных каналах, непроходных и бесканальных. Назовите преимущества и недостатки каждого типа прокладки и основные области их целесообразного применения.

3. Назовите конструкции современных компенсаторов температурных деформаций трубопроводов тепловых сетей. Как производится расчет и подбор П - образных компенсаторов?

4. Охарактеризуйте конструкции опор трубопроводов тепловых сетей. Приведите расчетную формулу для определения результирующего усилия, действующего на неподвижную опору теплопровода.

5. Каковы основные особенности и требования к теплоизоляционным конструкциям теплопроводов?

Для сокращения уровня теплопотерь в системах отопления, которые происходят в холодный период, производится утепление труб. Теплоизоляционные материалы способствуют сбережению необходимой температуры в сети, исключая возникновение конденсата на трубопроводной поверхности и утеплителе. Применение данных типов средств, предотвращает обледенение воды при застое, и замедляет процесс коррозии, которая со временем образуется на компонентах трубопровода, что изготовлены из металла, продлевая срок их службы.

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.

Разновидности утеплительных материалов

Теплоизоляция труб отопления осуществляется после приобретения материала, но до этого момента необходимо узнать о характеристиках и преимуществах утеплителя, а также области его применения. После этих данных удастся подобрать наиболее подходящий и эффективный вариант.

Данный утеплитель состоит из ребер и стенок, которые образуют цельную конструкцию твердой формы. Он создает теплоизоляционную скорлупу, которая обладает высоким уровнем прочности, при этом достаточно эффективно удерживая тепло внутри отопительной сети. Пенополиуретан обладает такими положительными качествами:

• не имеет запаха и не является токсичным;
• не поддается гниению;
• он экологически безвреден для организма человека;
• имеет превосходные диэлектрические качества;
• материал устойчив к разному роду климатических воздействий, благоприятно подходя для использования вне помещения;
• достаточно крепкий утеплитель, исключающий возможность поломок трубопровода под воздействия механических нагрузок снаружи.

Его единственным ощутимым недостатком является высокая стоимость.

Минвата

Обладая существенным уровнем эффективности, является довольно востребованной среди теплоизоляторов. Она состоит из минеральной ваты, и имеет ряд своих особенностей:

• вата обладает низким поглощением влаги, благодаря обработке специальными составами в процессе изготовления;
• высокая степень термоустойчивости, что при нагреве обеспечивает сохранение теплоизоляционных и механических параметров на первичном уровне;
• является экологически безвредной, не содержа в составе токсических веществ;
• ей не страшны воздействия со стороны кислот, растворителей и других химических растворов.

Минеральная вата отлично подходит для использования в качестве теплоизолятора для труб отопительных сетей. Она довольно часто устанавливается на трубопроводах, что подвергаются беспрерывному нагреву большой силы.

Вспененный полиэтилен

Не наносит вреда человеческому организму. Он не боится существенных перепадов температур и является устойчивым к воздействию влаги. Утеплитель достаточно популярен среди покупателей. Имеет форму трубки с конкретной толщиной, в которой проделан надрез. Используется в качестве теплоизоляционного материала для труб отопительной сети, а еще при утеплении теплого и холодного водопровода.

Он сберегает свои свойства при использовании совместно с другими стройматериалы, среди которых бетон, известь и прочие.

Этот утеплитель для труб отопления появился на рынке совсем недавно, являясь отражающим теплоизолятором, который состоит из фольги из алюминия и ячеистого полиэтилена. Благодаря 2-м слоям материал обладает превосходными тепловыми показателями, из-за чего он довольно востребован среди покупателей. Фольгоизол имеет ряд особенностей:

• довольно легкий монтаж, не требующий специальных средств защиты;
• он экологически безвредный, не выделяющий токсичных веществ;
• обладает продолжительным сроком службы;
• имеет широкую сферу использования, подходя для применения как внутри помещения, так и снаружи.

Пенофол распространяется в рулонах с разнообразным уровнем плотности полиэтиленового слоя. При выборе толщины следует отталкиваться от будущих условий использования теплоизолятора. Двойной слой способствует удерживанию тепла в закрытом пространстве, достигая максимально допустимой эффективности.

Этапы теплоизоляции труб отопления

Минеральной ватой

Процессы по утеплению отопительного трубопровода минватой необходимо производить в одетых перчатках.

1. В первую очередь материал режется в соответствии с нужными размерами.
2. Производиться наматывание на трубу, при этом не нужно ее сильно затягивать.
3. Через промежутки времени следуют останавливаться, совершая фиксирование посредством изоленты, проволоки или твердой веревки.
4. Окончив покрытие трубопровода минеральной ватой необходимо приготовить защитную обшивку, которая изготовляется из рубероида или гофрированной фольги, что предварительно нарезается кусками.
5. Установив оболочку из фольги или рубероида, производится ее закрепление при помощи пластиковых стяжек или веревок.

Пенополиуретановой скорлупой

При небольшом диаметре можно использовать цилиндрическую или полуцилиндрическую форму скорлупы.

1. На трубопровод одевается теплоизоляционный материал.
2. Производится его фиксирование посредством клея, скотча, проволоки или самоклеящейся ленты.

Если трубы имеет большой диаметр, то необходимо подобрать скорлупу, которая состоит из нескольких частей. Такая разновидность материала закрепляется по принципу паз-шип.

Произведя качественное утепление отопительных сетей, удастся сохранить значительное количество тепла внутри помещения. По этому, к выбору утеплителя следует подойти ответственно, взвесив все преимущества имеющихся на рынке теплоизоляционных стройматериалов до совершения покупки.

Для трубопроводов, расположенных на открытом воздухе и наружных тепловых сетей теплоизоляция должна выполняться в обязательном порядке. Как показывает практика, гораздо рациональнее вовремя утеплить трубы, чем впоследствии, из-за пренебрежения теплоизоляцией, тратить немалые суммы денег для ремонта либо полной замены трубопровода, поврежденного из-за замерзания в трубах воды.

В данной статье рассмотрена тепло и звукоизоляция трубопроводов тепловых сетей, расположенных на улице. Вы узнаете, зачем она необходима и каким требованиям должны соответствовать используемые утеплители. Мы рассмотрим лучшие материалы для теплоизоляции – минеральную вату и вспененный полиэтилен.

Cодержание статьи

Зачем нужно утеплять трубы?

Качественная теплоизоляция необходима не только для трубопроводов тепловых сетей, но и для всех водопроводных труб, расположенных в неотапливаемых помещениях либо на улице, подвергающихся воздействию минусовых температур.

Не утепленные трубы подвергаются риску замерзания циркулирующего теплоносителя, что может стать причиной деформации трубопровода. Вода, при превращении в лед, увеличивается в объеме (расширение обуславливается разной удельной плотностью воды в жидком и твердом состоянии) и разрывает трубы изнутри . Общеизвестный факт, что львиная доля поломок коммунальных сетей теплоснабжения происходит именно в зимний период.

Используемые на сегодняшний день материалы для изготовления труб – чугун, металл, пластик (ПВХ, ПНД, ПП) имеют достаточно высокий коэффициент теплопроводности, что способствует их быстрому охлаждению.

Изоляция труб тепловых сетей также позволяет устранить потери теплоносителем температуры на пути в радиаторы – вода сохраняет одинаковую температуру на всех стадиях циркуляции, что позитивным образом сказывается на КПД отопительной системы в целом.

Характерной проблемой для металлических труб является шум циркулирующего потока, возникающий из-за неровностей на внутренних стенках трубопровода (в полимерных трубах при правильном проектировании сетей теплоснабжения шум отсутствует). Используемые для утепления материалы также выступают как звукоизоляция, они значительно снижают шум потока воды, повышая тем самым комфорт использования отопительной системы.

Требования к утеплителям для труб

Выбирая утеплитель для трубопроводов тепловых сетей необходимо обращать внимание на следующие характеристики материала:

• коэффициент теплопроводности – чем он ниже, тем лучше материал сохраняет тепло, и тем меньший по толщине слой утеплителя вы можете использовать;
• коэффициент влагопоглощения – от гидрофобности материала непосредственно зависит его долговечность. Изоляция, пропитанная влагой гниет и разлагается, тогда как утеплители, не впитывающие воду, служат максимально долго;
• класс горючести – особенно важно для труб теплоснабжения, расположенных внутри жилых и промышленных помещений;
• устойчивость к ультрафиолету – материалы, используемые для изоляции тепловых сетей на улице, не должны разрушаться под воздействием солнечных лучей.

Сама технология изоляции предельно проста в исполнении – утеплитель для труб отопления реализуется в гильзах длиной 1-2 метра, которые одеваются на трубу и фиксируются посредством либо скоб. Если труба размещена на улице, поверх изоляции одевается кожух из пластика либо листового метала, который защищает конструкцию от механических повреждений.

Обзор утеплителей для труб (видео)

Выбор теплоизоляции для труб тепловых сетей

Озвученным выше требованиям в полной мере отвечают лишь два теплоизоляционных материала – минеральная вата и вспененный полиэтилен. Рассмотрим каждый из них подробнее.

Трубная теплоизоляция из вспененного полиэтилена

Типовая форма выпуска полиэтиленовой изоляции – гильзы длиной 2 метра с толщиной стенок 6, 9, 13 и 20 см. Диаметр гильз варьируется в пределах 12-200 мм, и без дополнительного покрытия.

Полиэтиленовая теплоизоляция производится методом экструзии – этиленовое сырье загружается в бункер, где под воздействием высоких температур и катализатора (азодикарбонамида) этилен плавится, далее в бункере повышается давление, что приводит к вспениванию материала, после чего тот пропускается через экструдер, предающий сырью требуемую форму.

Вспененный полиэтилен обладает структурой из множества мелких закрытых ячеек, за счет которой материал имеет хорошие гидрофобные характеристики (влагопоглощение составляет 1.5% от объема при полном погружении в воду на 24 часа, 1.9% – при погружении на 28 суток) и практически нулевую паропроницаемость (0.001 мг/мчПа).

Полиэтилен нередко используется как отдельная звукоизоляция – материал способен снижать шум на 23-27 дБ. Такая звукоизоляция делает шум от циркуляции воды в сетях теплоснабжения полностью неслышимым. Плотность полиэтиленовой изоляции составляет 30-35 кг/м 3 . Материалу свойственна высокая эластичность, которую он не теряет даже при минусовых температурах (до -80 0).

Изоляция из вспененного полиэтилена имеет низкий коэффициент теплопроводности – 0.035 Вт/мк . Температурный режим эксплуатации от -50 до +90 0 , при повышении температуры выше нормы изоляция начинает деформироваться. Материал классифицируется по классу Г2 – умеренно горючий. Температура возгорания полиэтилена -306 0 , при горении полиэтилен не выделяет вредных для человека веществ, он распадается на воду и углекислый газ.

Трубная теплоизоляция из минеральной ваты

– один из лучший утеплителей на рынке теплоизоляционных материалов. Утепление труб отопления минватой подходит как для размещенных на улице трубопроводов, так и для сетей внутри здания. Стандартная длина минераловатных гильз составляет 1 м, диаметр – от 18 до 273 мм, также выпускается фольгированная изоляция.

Среди преимуществ минеральной ваты полная негорючесть (согласно ГОСТ №30244 материал классифицируется по группе НГ), эластичность и простота монтажа – при необходимости цилиндры легко режутся обычным канцелярским ножом.

Производство теплоизоляции из минеральной ваты выполняется в соответствии с положениями ГОСТ №23208 “Цилиндры и полуцилиндры из минваты”, согласно которому изоляция должна иметь следующие технические характеристики:

• номинальная плотность – 100 кг/м³;
• коэффициент теплопроводности – 0.034 вт/мК ;
• водопоглощение по объему (за 24 часа) – 1.5%;
• коэффициент паропроницаемости – 0.3 мг/мчПа;
• прочность на сжатие (10% деформации) – 20 кПа.

– хорошая звукоизоляция, материал толщиной в 50 мм способен снижать шум на 43-54 дБ. Эффективность поглощения шума достигается за счет множества тончайших нитей, хаотично расположенных в структуре материала, проходя которые волны шума отражаются и постепенно затухают.

Использование предизолированных труб

В промышленных условиях для монтажа размещенных на улице коммуникаций тепло и водоснабжения нередко применяются . Такие конструкции имеют “ ” структуру, состоящую из следующих слоев:

• стальная труба из черного металла либо нержавейки. Используются напорные трубы, выдерживающие давление до 16 атмосфер;
• наружная оболочка из оцинкованной листовой стали либо (полиэтилена низкого давления), которая защищает утеплитель от механических повреждений и воздействий окружающей среды;
• утеплитель – пенополиуретан, которым заполняется пространство между трубой и оболочкой.

Поскольку использование жидкого материала, которым можно заполнить любое пространство, позволяет сделать монолитную оболочку, изготовить которую невозможно при использовании отдельных гильз из минеральной ваты либо пенополиэтилена.

Технические характеристики пенополиуретанового утеплителя следующие:

• теплопроводность – 0.025 вт/мК ;
• плотность – от 25 до 300 кг/м 3 (зависит от степени уплотнения при закачке);
• гидрофобность – от 1 до 3% от объема;
• класс горючести – Г2 (трудногорючий);
• звукоизоляция (понижение шума) – 41-43 дб;
• температурный режим эксплуатации – от -50 до +130 градусов.

Предизолированные трубы выпускаются в диапазоне диаметров от 57 до 1200 мм с толщиной утеплителя от 5 до 15 см.

Теплотрасса – это магистральный трубопровод, который проложен от источника выработки тепла до конечного потребителя. Обычно такая система состоит из двух труб: по одной из них поступает тепло, по другой происходит отвод использованного носителя.

Утепление теплотрасс необходимо, ведь оно исключает теплопотери, что становится особенно заметно в холодные зимние месяцы.

Современная изоляция для таких систем представлена такими утеплителями как:

• Стекловолокнистый
• Каучуковый
• Базальтовый

В данной статье мы поговорим о видах утеплителей для теплотрасс.

О теплоизоляции трубопровода

Большинство качественных и долговечных теплоизоляторов для коммунальных и промышленных систем изготавливают из каучука или минеральной ваты. Наиболее востребованные торговые марки для теплоизоляции труб теплотрасс – это Paroc, Isover, Rockwool, Linerock и т. д. Данные производители выпускают качественные и долговечные продукты.

Виды теплоизоляторов

Вне зависимости от материала различают такие виды :

1. Скорлупы . Пожалуй, наиболее простой в монтаже изолятор, который выпускается в виде цилиндров различной плотности и диаметров. Скорлупы являются очень востребованными в качестве утепления для холодных трубопроводов.
2. Плиты . Теплоизоляционная минераловатная плита является универсальным теплоизолятором. Плитами минваты производится утепление лоджии, полов, потолков, межкомнатных перегородок и кровель. Их также используют для теплоизоляции труб холодного водопровода.
3. Маты . Главным отличием матов от плит является наличие прошивки, которая защищает материал от расслоения.
   Маты мягче плит, они более гибкие и различными производителями выпускаются в трех вариантах:
   
   • Без обкладочного материала.
   • С обкладочным материалом, представленным в виде фольгированной стороны.
   • С обкладочным материалом, представленным стеклохолстом с одной стороны.

Совет!
Минеральная вата известна своей непереносимостью влаги.
Поэтому желательно приобретать материал с фольгированной стороной, или же обеспечивать ему дополнительную защиту, укладывая гидроизолятор.

Характеристики теплоизоляторов

Современные производители делают все возможное, чтобы их материал был конкурентоспособным на рынке.

В связи с этим теплоизоляторы для теплотрасс имеют такие свойства:

• Простота монтажа своими руками.
• Приемлемая цена.
• Способность хорошо переносить как положительные, так и отрицательные температуры.
• Предотвращение коррозийных процессов в трубах.
• Сохранение температуры носителя на изолированных участках.

Способы прокладки теплотрасс

В наши дни трубопроводы прокладываются четырьмя способами:

1. С обустройством армированного монолитного клапана.
2. С установкой железобетонного лотка под прокладкой труб.
3. Подземное размещение трубопровода (бестраншейное).
4. Надземное размещение.

Два последних варианта (подземный и надземный) встречаются наиболее часто. И если надземная прокладка находится на виду и является доступной для ремонтных работ, то подземные трубопроводы ремонтировать куда сложнее, а потому им следует обеспечить правильное утепление.

Проблема недостаточной изоляции теплотрасс при подземной прокладке

Значительные потери тепла происходят даже в изолированных трубах. И как оказалось, причина кроется в особенностях укладки теплоизоляции. Защитный мат кладется серединой листа на трубу, огибается, края сшиваются под трубой, а излишки удаляются. Сверху на изолятор надевают пластиковый, металлический или тканевый кожух.

Когда трубопровод вводится в эксплуатацию, то уложенный изоляционный материал сжимается от накопленных осадков и веса проходящих сверху людей. При этом тепло от него поднимается вверх, проходя через недостаточное утепление теплотрассы. Плотно натянутый теплоизолятор сохраняет всего 20% от своей толщины, провисая под трубой под воздействием напряжения.

В таком случае теплопотери могут составлять от 20 до 50% в зависимости от диапазона скачков температур и износа матов. В результате получается, что тепловая энергия рассеивается, а эффективность теплоизоляционного материала ставится под сомнение.

Решение проблемы

Чтобы избежать теплопотерь, работы следует произвести таким образом:

• Подобрать такой теплоизоляционный мат, размер которого был бы на треть больше длины окружности утепляемой площади.
• Середину мата располагаем не над, а под трубой, чтобы концы утеплителя сомкнулись вверху.
• Излишки утеплителя, которые образовались при натяжении, не обрезаем, а заворачиваем внахлест.
• Далее на изолятор устанавливаем кожух.

Плюсы такого утепления:

• Таким образом получается, что двойная толщина теплоизоляции находится под ногами людей, а потому увеличивается сопротивляемость сминаемости материала. В результате можно значительно сократить теплопотери, ведь тепло, стремящееся вверх, будет встречать на своем пути значительную преграду.
• Данный способ теплоизоляции является безотходным, ведь все излишки представляют собой дополнительную изоляцию.