7.2 Расчёт тепловой изоляции для стальных трубопроводов

Зима балует непредсказуемостью – то плюс, то морозы. В таких климатических условиях каждый может оказаться без воды – водопроводные трубы боятся резких скачков температуры не меньше людей. И из какого бы дорогого материала вы ни проложили водопровод, качественный утеплитель для труб для водоснабжения – необходимость, особенно если речь идет о частном секторе. Ведь заботы об обеспечении водой ложатся на ваши плечи. Разберемся, как и чем утеплять водопроводные трубы.

Материалы для утепления водопроводов – какими должны быть?

Сильные морозы способны разорвать любые трубы, начиная от популярных и доступных по цене металлопластиковых и заканчивая высокими по качеству оцинкованными изделиями. Замерзание водопровода, поломка его отдельных частей оставляет жильцов квартир и домов без постоянной подачи воды. Это существенно ухудшает качество жизни современного человека. Решить подобную проблему позволяет теплоизоляция, созданная для труб водоснабжения.

Материалы для утепления защищают водопровод от разрыва во время сильных морозов

В продаже имеется множество различных материалов, предназначенных для утепления водопроводов внутри и снаружи жилища. О них мы подробно поговорим ниже. Но сначала опишем основные требования, которым должна соответствовать теплоизоляция для водопроводов. Если работы по утеплению планируется производить своими руками, следует подбирать изделия, отличающиеся простотой монтажа и максимальной долговечностью. Это, пожалуй, самое главное. Кроме того, защищать водопроводы от морозов следует материалами, которые имеют:

  • требуемый уровень герметичности;
  • способность к самозатуханию при возгораниях и высокий уровень противопожарной безопасности в целом (это особенно важно, когда трубы изолируются внутри помещения);
  • малый показатель теплопроводности и водопоглощения;
  • возможность к повторному использованию после проведения каких-либо несложных работ, связанных с демонтажем труб;
  • стойкость к внешним биологическим и сугубо химическим воздействиям.

Указанным требованиям соответствуют многие современные утеплители. Подобрать самый подходящий материал домашнему мастеру будет несложно.

Характеристики прокладки сетей и нормативной методики вычислений

Выполнение вычислений по определению толщины теплоизоляционного слоя цилиндрических поверхностей – процесс достаточно трудоемкий и сложный. Если вы не готовы доверить его специалистам, следует запастись вниманием и терпением для получения верного результата. Самый распространенный способ расчета теплоизоляции труб – это вычисление по нормируемым показателям тепловых потерь. Дело в том, что СНиПом установлены величины потерь тепла трубопроводами разных диаметров и при различных способах их прокладки:

Схема утепления трубы.

  • открытым способом на улице;
  • открыто в помещении или тоннеле;
  • бесканальным способом;
  • в непроходных каналах.
Характеристики прокладки сетей и нормативной методики вычислений

Суть расчета заключается в подборе теплоизоляционного материала и его толщины таким образом, чтобы величина тепловых потерь не превышала значений, прописанных в СНиПе. Методика вычислений также регламентируется нормативными документами, а именно – соответствующим Сводом Правил. Последний предлагает несколько более упрощенную методику, нежели большинство существующих технических справочников. Упрощения заключены в таких моментах:

  1. Потери теплоты при нагреве стенок трубы транспортируемой в ней средой ничтожно малы по сравнению с потерями, которые теряются в слое наружного утеплителя. По этой причине их допускается не учитывать.
  2. Подавляющее большинство всех технологических и сетевых трубопроводов изготовлено из стали, ее сопротивление теплопередаче чрезвычайно низкое. В особенности если сравнивать с тем же показателем утеплителя. Поэтому сопротивление теплопередаче металлической стенки трубы рекомендуется во внимание не принимать.

Описание и особенности теплоизоляции

Вопрос о надёжном теплоизоляционном покрытии всё ещё открыт. Всё то, что предлагают производители, имеет не только массу преимуществ, но и много недостатков.

Инженеры усиленно работают над созданием одновременно уникальной и универсальной теплоизоляции. Главная задача любого теплоизоляционного покрытия – это максимальное энергосбережение.

Описание и особенности теплоизоляции

Уже разработана масса технологий, позволяющих сберечь тепло, но они подойдут не для всех отраслей. Например, теплоизоляция для жилого и промышленного использования будет кардинально отличаться. Существуют агрегаты и трубопроводы, для которых защитное покрытие просто необходимо.

Стоит отметить, что укладка труб производится подземным и надземным способом. Всё будет зависеть от назначения трубопроводной системы. Исходя из этого и подбирается теплотрасса. Современная промышленность может предложить несколько специальных технологий для теплоизоляции труб.

Первая технология называется «упрощённой» и подойдёт для закрытых помещений, вторая же более сложная, применяется под открытым небом.

Описание и особенности теплоизоляции

Речь идёт об энергосберегающей краске или пасте, совмещающей в себе акрил и некоторые примеси. Подобной пастой покрывают трубы из металла, к тому же она защищает от коррозии. Наносят при помощи кисти/валика или пульверизатора.

Если рассматривать с технологической точки зрения, то тепловая изоляция делится на три основные типы: органического/неорганического характера и смешанная. Первый подвид подразумевает использование материалов органического происхождения. Это всевозможные полимеры, где в качестве сырья выступают отходы древесины, торфа, соломиты и так далее.

К неорганическим изделиям относят сырьё минерального происхождения (горные породы в расплавленном виде, отходы от металлургического производства и волокно из стекла). К смешанному подвиду относят теплоизоляцию монтажного образца. Обычно сырьё используют с применением асбеста.

Описание и особенности теплоизоляции

Новаторским способом считают дополнительное утепление с помощью электроподогрева. Его применяют, когда обычной теплоизоляции недостаточно. Принцип работы такой технологии напоминает пол с подогревом. Устанавливается кабель, поверх него тепло отражательный экран, всё это помещают в специальный панцырь-скорлупу.

Какие магистрали нуждаются в утеплении?

Теплоизоляционный материал используется для отопительных, водопроводных и канализационных магистралей.

Читайте также:  Как выбрать вытяжку для кухни над плитой

Теплоизоляция отопительных систем

Какие магистрали нуждаются в утеплении?

Отопительные магистрали нуждаются в утеплении, если они находятся на улице, в неотапливаемом помещении, замурованы в пол или стены. В противном случае из-за большой потери тепла снижается их функциональность. Еще не так давно основным утеплителем для труб, в том числе отопительных, являлась минеральная вата. Сегодня помимо этого начали применять современные материалы: пенополиуретан, пеноплэкс, волокнистые утеплители. Из-за того, что отопительные магистрали в зимний период привлекают внимание грызунов для их теплоизоляции желательно использовать более прочный утеплитель или производить дополнительную защиту.

Особенности утепления водопроводных труб

Основная задача утеплителя для водопроводных магистралей – сохранить трубы от воздействия низких температур. Если водопровод выполнен из металлических труб, теплоизоляция послужит защитой от коррозии. Для этого отлично подойдет жидкий пенополиуретан. Помимо этого утеплитель для водопроводных труб устраняет конденсат, продлевая их срок службы.

Какие магистрали нуждаются в утеплении?

Требуется ли теплоизоляция канализационной магистрали?

Однозначно сказать, нужен ли утеплитель для труб канализации нельзя. Все зависит от конкретного случая. Если не желаете иметь проблемы, производите теплоизоляцию канализационных магистралей имеющих недостаточный уклон, углубленных в землю менее чем на полметра и имеющих повороты. Также утеплитель необходим и для канализационных труб, которые периодически забиваются.

Утепление труб – это не тот процесс, на котором стоит экономить. Халатность, допущенная в выборе материала для теплоизоляции, может обернуться дополнительными растратами в случае замерзания трубопровода и выхода его из строя.

Какие магистрали нуждаются в утеплении?

Похожие записи: Замена труб канализации в квартире: на что лучше менять + пример выполнения работ Теплый пол под ламинат: выбираем какой лучше положить + пример проведения работ Выбираем систему отопления для коттеджа: как лучше обогревать свое жилище?

Что нужно знать, выбирая изоляцию водопровода?

Для частников работы, связанные с изоляцией трубопроводов, можно отнести к проектам из серии «сделай сам». Но даже с учётом самодельного проекта следует учитывать выбор изоляции по «R»-значению для различных вариантов.

Параметр «R»-значение — метрика, количественно определяющая сопротивление тепловому потоку для конкретного материала.

Очевидный момент — чем выше «R», тем большей считается изолирующая способность материала. Параметр «R» не во всех случаях отображается на готовой изоляции для труб, поэтому необходимо уточнять этот момент в магазине сантехники, когда покупается материал.

Если использовалось чистящее средство с водой для удаления загрязнений, перед началом изоляции трубы нужно хорошо просушить.

Утепление труб на улице

Воздух

Во время холодов поверхность земли замерзает, а под замерзшей коркой грунт теплый, что облегчает утепление трубы с холодной водой в земле – можно использовать силы природы в своих целях. Метод «труба в трубе» позволит водопроводной системе нагреваться от нижних слоев грунта. Трубообразная термоизоляция создает вокруг трубопровода теплое пространство, которое не позволит минусовым температурам превратить воду в лед. Если установить конструкцию-зонтик, закрывающую провод от холода, идущего из верхних слоев почвы, он будет обогреваться теплом, идущим снизу.

Прокладка водопровода в изолирующей конструкции из пропилена позволит провести ремонт без раскапывания всей коммуникации – достаточно заранее протянуть в ней трос или проволоку. Даже в экстренной ситуации, если труба все же замерзнет при экстремально холодных температурах, отогреть её можно, пустив теплый воздух по пропиленовому коллектору.

Читайте также:  Вентиляция в туалете и в ванной в квартире

Еще один способ – подача теплого воздуха из подвала или погреба (при условии, что температура в помещении всегда плюсовая). Нужно установить вытяжку с дефлектором, который будет высасывать теплый воздух в коллектор – бесплатный бесперебойный обогрев водопровода и вентиляция подвала как бонус.

Погружной насос создает в трубе давление, которое не даст идущей по ней воде замерзнуть

Давление

Физика – еще один помощник в нелегком деле утепления труб водоснабжения на улице: под давлением вода не замерзает. Нужно создать высокое давление внутри трубы. Для этого в систему подачи воды внедряется ресивер, нагнетающий давление.

Как добиться результата:

  1. в водопровод врезают ресивер;
  2. устанавливают погружной насос мощностью до 7 атмосфер;
  3. устанавливают обратный клапан;
  4. перед ресивером нужно закрыть кран.

Все, можно включать насос, и дело сделано.

Важно: давление нужно поддерживать на статично высоком уровне и во время, когда коммуникация не используется. Чтобы привести её в рабочий режим после длительного «простоя», стравите из неё воздух.

Греющий кабель решит проблему промерзания трубы на стыке со стеной

Греющий кабель

Использование греющих кабелей – выгодное решение проблемы, так как утеплить трубу с холодной водой с его помощью можно только на нужный период – на время заморозков. В теплые месяцы систему просто не включают. Используют кабели мощностью в 15-20 Вт. Устанавливается провод снаружи труб или внутри. Греющий кабель позволяет прокладывать трубопровод выше уровня промерзания почвы (на глубине выше 2 метров).

Важно: так как кабель может быть установлен как вокруг трубы, так и в ней, его используют для прогревания конструкций в месте их входа в здания – наиболее уязвимом перед холодом сегменте. Несколько метров греющего кабеля внутри трубы в месте стыка – и никакие заморозки не страшны.

Пенополиуретан может наноситься напылением или методом заливки

Пенополиуретан

Существуют и другие способы утепления конструкций водоснабжения, с использованием других материалов. Мы перечислили вам самые распространенные варианты решения проблемы замерзания водопровода. Каждый из способов имеет преимущества перед другими и свои недостатки, потому выбор в пользу любого из перечисленных теплоизоляционных материалов и способов утепления зависит от контекста.

Трубная теплоизоляция из вспененного полиэтилена

Цилиндры для утепления трубопроводов из вспененного полиэтилена являются экологически чистым, безопасным для человека, стойким к высокой влажности и резким перепадам температур материалом. Такие материалы являются едва ли не самой популярной теплоизоляцией.

Он имеет вид трубки определенного диаметра со специальным надрезом. Его применяют для теплоизоляции труб холодного и горячего водоснабжения и отопительных систем. Материалы на основе вспененного полиэтилена не сохраняют свои качества при взаимодействии с любыми строительными материалами (бетон, известь и т.д.).

Трубная теплоизоляция из вспененного полиэтилена

Помимо этих основных типов утеплителей используется еще несколько. Пенополистироловый утеплитель имеет вид двух соединяющихся частей, скрепляемых методом шип-паз. Это предотвращает образование мостиков холода в слое теплоизоляции.

Трубная теплоизоляция из вспененного полиэтилена

Пенопласт отличается низкой степенью теплопроводности и водопоглощения, длительным сроком службы (более 50 лет), отличной термостойкостью и звукоизоляцией, а также относительной пожаробезопасностью. Он незаменим при утеплении трубопроводов в промышленном строительстве.

Пеноизол имеет схожие с пенопластом свойства. Отличается пеноизол лишь тем, что он поставляется в жидком виде. При его нанесении на трубы не остается пробелов, что обеспечивает высокую герметичность после высыхания теплоизолятора.

Пеностекло считается абсолютно безопасным утеплителем, такие материалы делаются из стекла ячеистой структуры. Пеностекло прочно, долговечно, оно не горит, не дает усадку, устойчиво к химическим парам и средам, легко выдерживает нашествия грызунов.

Трубная теплоизоляция из вспененного полиэтилена

Утепление труб водоснабжения и отопления пеностеклом не является сложным даже для непрофессионалов, при этом оно имеет длительный срок службы.

Применение электрического кабеля

Сразу скажем, такой вид утепления довольно дорог, хотя, если монтировать водопроводные трубы самостоятельно, то можно значительно сэкономить. Существует два вида обогрева трубы кабелем. В первом из них провод находится внутри трубы, при это сама процедура установки кабеля сложна и сделать это непрофессионалу будет очень сложно.

В другом случае провод проходит снаружи трубы, длина и мощность кабеля рассчитывается до монтажа теплоизолятора. Здесь монтировать своими руками намного легче. Стоит обратить внимание на готовые наборы для обустройства водорода, которые можно найти на любом строительном рынке, включающие в себя трубу с монтированным электрическим кабелем и теплоизолятором или без самого провода, но с кабель каналом, проведенным для него.

Если вы решили воспользоваться этим способом утепления труб, то водопровод не нужно закапывать в траншею глубиной 2 – 2,5 метра. Достаточно будет 50 – 60 сантиметров. Для работы вам будут необходимы: фольгированный и сантехнический скотч, саморегулирующийся кабель для утепления водопровода, водонепроницаемый утеплитель. При помощи греющего провода также можно не только не дать замерзнуть трубам, но и разморить их.

При утеплении кабелем стоит придерживать такой последовательности:

  1. По трубе, проходящей от колодца до дома, нужно проклеить фольгированный скотч спиралью. Клеить его нужно не очень плотно, чтобы провод держался при выполнении обмотки.
  2. Затем нужно уложить электрический провод по спирали, подготовленной заранее, с шагом 15 сантиметров.
  3. Поверх кабеля вновь клеится фольгированный скотч, фиксирующий провод
  4. Утеплитель разрезают вдоль и оборачивают вокруг трубы. Одновременно с этим нужно контролировать совпадение швов между утеплителем и провод, что не даст холоду попасть внутрь.
  5. После материал сантехнический скотч плотно обматывается поверх утеплителя. Этот пункт обязателен, скотч не позволяет грунтовой воде попасть внутрь через зазоры.
  6. После того, как работа дошла до мест выхода водопровода из земли и входа в дом, стоит применить дополнительную обмотку, что можно сделать при помощи утепления водопроводной трубы полиэтиленовой пленкой. Наружную часть короба можно закрыть защитным покрытием, например, влаго- и ветрозащитной пленкой.

Выводы и полезное видео по теме

Если под рукой есть инструкция, провести все вышеперечисленные работы не сложно, особенно учитывая, насколько функциональны, а главное просты в монтаже все утеплители.

Как показывает практика, комплексный подход к вопросу энергосбережения наиболее правильный, технически и экономически обоснованный. В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

Качественное утепление или обогрев системы подачи воды, расположенной под землей, обеспечит ее бесперебойное поступление в зимний период. В случае пренебрежения правилами монтажа и защиты от холода, может последовать сложная процедура разморозки и дорогой ремонт водопровода.

  1. Как сделать разводку водопровода в квартире
  2. Какие металлопластиковые трубы лучше для водопровода
  3. Латунные трубы для водопровода
  4. Утеплитель для труб из вспененного полиэтилена диаметры

Виды материалов для теплоизоляции труб отопления

Технические решения изоляции труб различаются конструктивно, материалами и характеристиками.

Виды материалов для теплоизоляции труб отопления

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.

Виды материалов для теплоизоляции труб отопления

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.

Виды материалов для теплоизоляции труб отопления

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.

Виды материалов для теплоизоляции труб отопления

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.

Виды материалов для теплоизоляции труб отопления

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

Виды материалов для теплоизоляции труб отопления

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.

Виды материалов для теплоизоляции труб отопления

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.

Виды материалов для теплоизоляции труб отопления

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