Правила теплоизоляции для труб отопления — как выбрать материал, рассчитать толщину и смонтировать

Выбор изолирующего материала

Выбирая утеплитель для отопления, установленного на улице, остановите свой выбор на тех образцах, что не боятся влаги. Утеплитель, который выбирается, должен обладать:

  • минимальной теплопроводностью;
  • не реагировать на кислоты, щелочи и другие химически активные компоненты;
  • стойкостью к окислению и коррозии;
  • длительным сроком эксплуатации;
  • огнеупорностью;
  • безопасностью для человеческой жизни;
  • простотой процесса монтажа.

Зачем нужна теплоизоляция отопительных магистралей

Толщина изоляции трубопроводов отопления определяется путем расчета, в основе которого лежат требования нормативной документации.

Произвести данные расчеты непросто. Чтобы получить верный результат нужно запастись терпением и вниманием. Наиболее распространенный метод – это подсчеты по показателям потерь тепла.

При этом правила СНИП указывают, что изоляция всех трубопроводов отопления должна быть рассчитана так, чтобы потери тепла не превышали значений, указанных в СНИП.

Кроме СНИП толщина изоляции регламентируется Сводом Правил, и он предоставляет более простую методику. Это такие упрощения:

  1. потеря тепла при нагревании стенок магистрали протекающей средой не такие большие, как в слое наружной защиты, по этим причинам их можно не брать в расчет.
  2. большинство конструкций изготавливают из стали, а ее сопротивление к проводимости тепла маленькое, поэтому сопротивление стенок конструкции из металла тоже можно не брать в расчет.

Теплоизоляция трубопровода

Толщину изоляции однослойной конструкции рассчитывают по сложным формулам, их легко можно найти в интернете. При этом нормативы СНИП предлагают разные формулы для определения расчета для круглых труб и для плоской поверхности.

Толщина изоляции в несколько слоев просчитывается формулами, причем это выполняют для каждого слоя отдельно.

Изоляция наружных трубопроводов отопления нужна, чтобы носитель тепла максимально долго сохранял тепло. Особенно актуальна она, для наружных магистралей обогрева.

На прогрев воды уходит большое количество тепла, и если не выполнить изоляцию наружных систем, то значительная его часть просто растратится по пути до точки назначения.

Теплоизоляция магистральных трубопроводов решает несколько задач одновременно. А именно:

  • Повышение КПД системы. Сохранение тепла во время транспортировки значительно повышает коэффициент полезного действия системы. Это, в свою очередь, экономит затраты на топливо на единицу поставляемого тепла. Чем меньше потери энергии при транспортировке, тем меньше сжигается топлива, тратится электроэнергии.
  • Качественная теплоизоляция для труб отопления позволяет проложить магистраль выше точки замерзания грунта. В условиях суровых российских зим такая возможность снижает затраты на земляные работы, плюс упрощается доступ к магистрали в случае необходимости проведения ремонтных работ.
  • Проведение теплоизоляции для труб отопления защитит систему от размораживания в случае аварийной ситуации в морозы. Это даст дополнительные несколько часов для устранения неполадок (или для спуска воды из системы) и позволит сохранить в целостности трубы и радиаторы.
  • Защитный слой сохранит коммуникации от разрушительного воздействия атмосферных факторов. Коррозия является основным фактором разрушения любых коммуникаций. Она значительно сокращает срок службы трубопроводов.
  • Защита от перепада температур предотвратит образование конденсата на трубах, которые проложены по не отапливаемым помещениям. Это не только сохранит от коррозии сами трубы, но и защитит от ненужной влаги перекрытия, подвальные и чердачные помещения.

Зачем нужна теплоизоляция на улице?

Правила теплоизоляции для труб отопления — как выбрать материал, рассчитать толщину и смонтировать

Ответ на данный вопрос прост. Речь идет скорее не об утеплении, а о термоизоляции отопительных систем на улице. От качества утепления будет зависеть общий коэффициент полезного действия всего отопления.

Главное не какими материалами проведено утепление, а на сколько качественно произведен монтаж!

Теплоизоляция должна закрыть весь трубопровод от негативных природных явлений и механических повреждений. Утеплитель позволит защитить трубы расположенные на открытом воздухе от преждевременного разрушения и негативного воздействия ультрафиолетовых лучей.

Полимерные образцы устойчивы к коррозии, но они требуют хорошей защиты от морозов, так как подвержены промерзанию, механических повреждений и перетирания, а металлические, более жесткие и надежные на первый взгляд, быстро окисляются и приходят в негодность.

Еще один минус металла – высокая теплопроводность, что не очень хорошо именно для отопительных систем. Правильная тепло и гидроизоляция (утепление) позволит устранить вышеуказанные недостатки, не растрачивая тепло.

Выбор утеплителя каждый выбирает по своим параметрам, основываясь на личные предпочтения и пожелания.

Виды утеплителей и их свойства

Правила теплоизоляции для труб отопления — как выбрать материал, рассчитать толщину и смонтировать

Все утеплители для труб можно разделить на несколько категорий по конфигурации. Это:

  • Рулонные материалы. Это мягкие материалы, которыми трубы обматывают, закрепляя их дополнительно.
  • Штучные – материалы, подобные рулонным, но продающиеся отдельными листами.
  • Кожухи (цилиндрические, полуцилиндрические). Кожухи, в свою очередь, подразделяют на мягкие и твердые. Они представляют собой полый цельный цилиндр, куда вставляется труба (с продольным разрезом или без) или две половинки цилиндра на защелках.

Обратите внимание! Рулонные теплоизоляторы можно использовать на любом диаметре труб. Кожухи подбирают строго в соответствии с диаметром трубопровода.

В утеплении отопительных трубопроводов используют следующие материалы:

  • минеральную вату;
  • вспененные полимеры;
  • комбинированные многослойные утеплители;
  • жидкие утеплители.
Предлагаем ознакомиться  Тепловая мощность радиаторов отопления таблица

Минеральная вата

Минеральная вата разделяется по составу исходного сырья. Для наружной теплоизоляции труб отопления применяется базальтовая минвата или стекловата. Оба материала гигроскопичны и требуют дополнительной изоляции от атмосферной влаги.

Минеральная вата проста в использовании, доступна для самостоятельного монтажа и является самой недорогой продукцией среди утеплителей. Срок службы минваты около 10 лет. Укладывать ее следует внахлест, с двойным запасом толщины. Со временем минеральная вата усаживается и теряет изоляционные свойства.

Вспененные полимеры

Органические материалы, в структуре которых находятся пузырьки воздуха. К вспененным полимерам относят:

  • пенополиуретан;
  • полиэтилен;
  • пенопласт;
  • каучук.

Пенополиуретан и пенополистирол (пенопласт) для утепления труб представляет собой твердые «скорлупки», которые выпускают под определенный диаметр. Работать с ним легко, однако утепление на сгибах остается проблематичным и требует дополнительно использовать мягкие теплоизоляторы. Полиуретановый утеплитель находит применение в промышленности и крупных магистральных трубопроводах.

Правила теплоизоляции для труб отопления — как выбрать материал, рассчитать толщину и смонтировать

Полиэтилен и вспененный каучук обладают схожими характеристиками. Это мягкие виды теплоизоляторов, которые продаются в виде гильз или в рулоне. Утеплители устойчивы к действию влаги, не нуждаются в дополнительной защите, не деформируются в процессе эксплуатации, химически инертны, а потому безопасны для труб.

Комбинированные теплоизоляторы – это материалы, которые имеют дополнительный слой металлической фольги с внешней стороны или клеящуюся основу. Комбинированными бывают: минвата с фольгированной защитой, скорлупки с гидроизоляцией, полиэтилен с алюминиевой фольгой.

Жидкие теплоизоляторы относятся к дорогостоящим материалам. Это специальная краска или напыляемый полиуретан. Жидкие изоляторы обладают наибольшей степенью защиты труб, поскольку покрывают их поверхность равномерным слоем.

Краску наносят при помощи обычной кости или валика в один слой. Это инновационная разработка российских ученых не требует дополнительной изоляции. Краска отлично выглядит и надежно защищает трубопровод от перепадов температуры, от механических воздействий, от воды и пара.

Полиуретан наносят распылителем. Делают это последовательно, слой за слоем, до достижения необходимой толщины. Недостатком такой защиты можно назвать невозможность демонтажа с последующим, вторичным использованием. Кроме того, полиуретановая пена разлагается под действием ультрафиолета и может быть использована только в помещениях или с дополнительной защитой.

Примеры теплоизолирующих материалов

Для правильного выбора утеплителя необходимо учитывать следующие моменты:

  • где проложен трубопровод и какова его конфигурация;
  • финансовые возможности;
  • температуру теплоносителя;
  • диаметр труб.

Промышленность предлагает несколько кардинально разных видов утеплителей для трубопроводов. Кроме отопительных систем, хороший хозяин заботится об утеплении водопровода, канализации. Разработаны специальные требования для утеплителей, которые официально закреплены в документе «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов» или СНиП 2.04.14-88.

Согласно этому документу, материал для утепления труб должен обладать следующими качествами:

  • Низкой теплопроводностью. Чем ниже теплопроводность изоляционного материала, тем меньше потери тепла при транспортировке носителя, тем дольше труба не остынет в случае форс-мажора. Низкая теплопроводность – это основополагающая характеристика для утеплительных материалов.
  • Термостойкость – способность утеплителя сохранять неизменными свои физические качества при температурных максимумах и минимумах, а также не вступать в химические реакции с контактными материалами и веществами. Другими словами, утеплитель не должен деформироваться под действием температур или выделять (поглощать) какие либо вещества.
  • Показатель водопоглощения. Изоляционный материал должен быть сам устойчив к действию атмосферной влаги и не должен пропускать эту влагу к трубам.
  • Воздухопроницаемость. При эксплуатации в уличных условиях теплоизолятор не должен забиваться пылью, песком. Некоторые виды изоляционных материалов соответствуют этим требованиям изначально, другим требуется дополнительная защита (например, мягким пористым материалам).

Процесс качественной термоизоляции или утепления отопления проводят множество компаний. Хоть этот процесс в наше время и налажен на высоком уровне, основная масса людей предпочитает осуществлять термоизоляцию своими силами.

Видео 2.

Сегодня часто отдают предпочтение такому недорогому материалу как вспененный пенополиэтилен. Он продается в рулонах и одевается прямо на трубу как чехол, максимально удерживая в ней тепло даже на открытом воздухе.

При этом вспененный пенополиэтилен устойчив к воздействию высоких температур, является экологичным и прост в монтаже прямо на улице. Главное, после того как чехол одет, не забыть склеить между собой его торцы.

Минеральная вата. Она может быть двух видов:

  • базальтовая вата – работает при температурном режиме до 650˚С и при этом не выделяет токсичных веществ. Материал производится из горной породы с максимальным составом базальта.
  • стекловолоконная вата – изготавливается из кварцевого песка и стекла. Хорошо работает при температурном режиме до 180˚С.

Следующие разновидности теплоизоляции используются параллельно с гидроизоляцией:

  • в процессе утепления минеральной ватой поверх основного слоя наматывается алюминиевая фольга, которая крепится при помощи проволоки из металла;
  • для инженерных конструкций могут изготавливаться формы из пенопласта, которые позволяют утеплить трубопровод своими силами.

Из-за того, что пенопласт не на 100% отталкивает воду, он не является самым оптимальным вариантом для утепления отопления на улице.

Минеральная вата

утепление труб отопления

Производители выпускают данный утеплитель рулонами и пачками в виде матов. Она не плавится и не деформируется под действием высоких температур, поэтому часто используется для теплоизоляции отопительных систем.

Недостаток минеральной ваты состоит в том, что она впитывает воду и теряет при этом свои теплоизоляционные свойства. Поэтому утепление большой системы этим материалом экономически не выгодно, так как вместе с ней придется приобретать защитные средства от проникновения влаги.

Предлагаем ознакомиться  Отделка котельной в частном доме своими руками

Утепление надземных тепловых магистралей

Утепление надземных коммуникаций чаще всего проводится с использованием рулонной минеральной ваты. Это недорогой теплоизолятор, который прост в монтаже. Минеральную вату наматывают на трубы внахлест и скрепляют проволокой. В качестве гидроизоляции используют рубероид или оцинкованное железо.

Толщина листов оцинкованного железа зависит от того, на какой высоте находятся коммуникации. Если это выше человеческого роста, то используют тонкую оцинковку. Для изоляции низко расположенных трубопроводов применяют более толстое железо.

Инновационный утеплитель – пенофол

Сегодня все чаще для термоизоляции магистралей на улице используют пенофол. Этот утеплитель изготовлен из вспененного полиэтилена покрытого с одной стороны алюминиевой фольгой для защиты и максимальной теплоизоляции.

Материал продается в рулонах и отрезается по размеру сечения трубы. Пенофол гибкий и при монтаже он плотно прилегает, хорошо перекрывая места резких поворотов и изгибов.

Его высокие теплоизолирующие свойства и небольшая цена делают утепление при помощи пенофола самым часто используемым методом при работе с отопительными системами больших размеров.

Это самый оптимальный выбор для желающих своими руками провести работы по утеплению труб отопительной системы на приусадебном участке.

Метод определения по заданной температуре поверхности утепляющего слоя

В расчете оптимальной толщины утеплителя используют многоступенчатые сложные формулы. Для утепления домашних коммуникаций они вряд ли будут полезны. Здесь больше пригодятся справочные данные из специального Свода Правил по проектированию тепловой изоляции или СП 41-103-2000. Этот документ содержит необходимые таблицы соотношений диаметра трубопровода и толщины теплоизоляции для таких труб (в зависимости от планируемого температурного режима эксплуатации магистрали).

Правила теплоизоляции для труб отопления — как выбрать материал, рассчитать толщину и смонтировать

Последний нюанс при расчете толщины теплоизоляции для труб – это поправка на будущую усадку минеральной ваты. Коэффициент усадки материалов является справочной, неизменной величиной для каждого вида утеплителя. Для расчета необходимой толщины с поправкой на коэффициент есть специальная формула.

Однако если вы никогда не сталкивались с подобными расчетами, то лучше воспользоваться специальной программой для windows или онлайн калькуляторами на тематических сайтах.

Для расчетов вам понадобятся: значение величины диаметра труб, коэффициент уплотнения материала (табличное значение) и требуемое значение толщины утеплителя по таблице из Свода Правил.

Классификация теплоизоляционных материалов для труб выполняется в зависимости от сферы их применения, исходя из чего выделяют:

  • Утеплителя для труб канализации, дренажных и сточных труб;
  • Утеплители для вентиляционных каналов, и труб систем кондиционирования;
  • Утеплители для подземных магистралей горячего и холодного водоснабжения;
  • Утеплители для элементов производственных линий.

В зависимости от формы материала выделяют следующие виды утеплителей:

  • Рулонные и плитные как пароизоляция Изоспан;
  • Напыляемые;
  • Утеплители в виде полых цилиндрических гильз.

Схема утепления трубы

К категории рулонной теплоизоляции относится минеральная вата и фольгированный пенофол.

Схема напыляемой ППУ теплоизоляции

Минвата является идеальным утеплителем для теплоизоляции трубопроводов с высокой температурой носителя, поскольку данный материал огнеупорен, и не деформируется даже под прямым воздействием огня.

Утепляются трубы минватой посредством наматывания, и последующего закрепления  утеплителя скобами, либо проволокой.

Напыляемые утеплители – это пенополистирольная пена, и жидкий пеноизол. Данные материалы эффективны и долговечны, однако у них высокая стоимость, и для нанесения пенной теплоизоляции требуется специальное оборудование.

Утеплители в виде гильз, как правило, производятся из пенопласта и вспененного полиэтилена.

Формула расчета

Они обладают низкой теплопроводностью и умеренной ценой, однако таким материалам свойственен общий недостаток – узкий температурный диапазон эксплуатации. Что ограничивает возможность их применения для утепления трубопроводов, транспортирующих горячую жидкость.к меню ↑

Таблица изоляции медных и стальных труб

Таблица изоляции медных и стальных труб.

Некоторые перемещаемые среды имеют достаточно высокую температуру, которая передается наружной поверхности металлической трубы практически неизменной. При выборе материала для тепловой изоляции такого объекта сталкиваются с такой проблемой: не каждый материал способен выдержать высокую температуру, например, 500-600⁰C.

Изделия, способные контактировать с такой горячей поверхностью, в свою очередь, не обладают достаточно высокими теплоизоляционными свойствами, и толщина конструкции получится неприемлемо большой. Решение – применить два слоя из различных материалов, каждый из которых выполняет свою функцию: первый слой ограждает горячую поверхность от второго, а тот защищает трубопровод от воздействия низкой температуры наружного воздуха.

δ = [K(tт – tо) / qF – Rн]

ln B1 = 2πλ [K(tт – t1,2) / qL – Rн]

Данные для расчета теплоизоляции

Данные для расчета теплоизоляции.

δ1 = dиз1 (B1 – 1) / 2

ln B2 = 2πλ [K(t1,2 – t0) / qL – Rн]

δ2 = dиз2 (B2 – 1) / 2

Такие непростые расчеты вести вручную очень затруднительно, при этом теряется много времени, ведь на протяжении всей трассы трубопровода его диаметры могут меняться несколько раз. Поэтому, чтобы сэкономить трудозатраты и время на вычисление толщины изоляции технологических и сетевых трубопроводов, рекомендуется пользоваться персональным компьютером и специализированным программным обеспечением. Если же таковое отсутствует, алгоритм расчета можно внести в программу Microsoft Exel, при этом быстро и успешно получать результаты.

Формула определения толщины теплоизоляции

Формула определения толщины теплоизоляции.

δ = λ (tт – tп) / ɑ (tп – t0), здесь:

  • ɑ – коэффициент теплоотдачи, принимается по справочным таблицам, Вт/(м2 ⁰C);
  • tп – нормируемая температура поверхности теплоизоляционного слоя, ⁰C;
  • остальные параметры – как в предыдущих формулах.

ln B =(dиз 2δ) / dтр = 2πλ Rн (tт – tп) / (tп – t0)

δ = dиз (B – 1) / 2

Предлагаем ознакомиться  Как выбрать котел на отработанном масле для отопления частного дома

Предложенная методика имеет некоторую погрешность, хотя вполне допустима для предварительного определения параметров утепляющего слоя. Более точный расчет выполняется методом последовательных приближений с помощью персонального компьютера и специализированного программного обеспечения.

Скорлупа ППУ

Схема изоляции трубы скорлупой ППУ.

Расчет изоляции для технологических или сетевых трубопроводов по методу нормируемой плотности теплового потока предполагает, что его значение qL известно. В таблицах и приложениях к СНиП 41-03-2003 приведены эти значения, как и величины коэффициента К дополнительных потерь. Следует правильно пользоваться этими таблицами, так как они составлены для объектов, находящихся в европейском регионе Российской Федерации.

При выборе изоляции трубопроводов различного назначения нужно обращать внимание на материал, из которого она изготовлена. Нормативная документация регламентирует применение горючих материалов разных групп горючести. Например, теплоизоляционные изделия группы горючести Г3 и Г4 не допускается применять на объектах:

  1. В наружном технологическом оборудовании, исключая те установки, которые стоят отдельно.
  2. При совместной прокладке с другими трубопроводами, которые перемещают горючие газы или жидкости.
  3. При общей прокладке в одном тоннеле или эстакаде с электрическими кабелями.
  4. Запрещено применять такие утеплители на трубопроводах внутри зданий. Исключение – здания IV степени огнестойкости.

В противном случае вычисления придется производить несколько раз.

Описание и технические характеристики пенополиуретана

Утепление пенополиуретаном подходит и для металлических и для пластиковых систем отопления, расположенных на открытом воздухе.

Этот материал подходит для утепления на улице труб различного диаметра и еще называется «скорлупой». Материал также с одной стороны покрыт алюминиевой фольгой, чтобы уменьшить общую теплопроводность покрытия.

Однако стоит заметить, что по сравнению с другими видами, утепление при помощи пенополиуретана происходит обмоткой труб даже не в три слоя, а минимум в пять, а лучше в восемь.

Придется заматывать минимум в пять слоев, чтобы достичь нужного результата, а это приведет к дополнительным тратам.

Еще один минус пенополиуретана – минимальная защита от морозов и тепловых потерь.

Таблица тепловых потерь

Каждый в праве выбирать подходящий, по его мнению, утеплитель, главное не экономить и серьезно подойти к вопросу, чтобы тепло дошло до получателя, а не уходило на обогрев воздуха на улице.

Заметьте, что правильно выбранный утеплитель для труб на открытом воздухе может существенно продлить срок работы отопительной системы и ее эффективность!

Общие правила утепления теплосистем

Следует понимать, что качественная защита труб отопления продлит срок работы труб не на один год.

  • Перед установкой утеплителя трубы красят (антикоррозийная защита) и обматывают фольгой (отражение тепловой энергии).
  • Утеплитель обматывают вокруг трубы и фиксируют металлической проволокой или строительным скотчем.
  • Горючий материал чередуют с негорючим.
  • Проверяют утепление на предмет пробоин для тепла.
  • Устраняют недочеты и монтируют гидроизоляцию.

Утепление трубопровода в зданиях

Изоляция действующих трубопроводов отопления в помещении не теряет своей актуальности. Понятно, что в тех зонах, где трубопровод должен отдавать свою тепловую энергию, изолировать его не стоит.

Такую защиту в помещении используют не очень часто, и нужно отметить, что без нее страдает качество отопления.

Для системы, расположенной в полу, нужно применять защитные материалы с высокой плотностью. Например, в помещении эффективным будет любой вид вспененных утеплителей. Они отлично подходят для изоляции, а для простоты работы лучше брать трубчатые варианты.

Это мягкие и гибкие трубки, оснащенные продольным разрезом. Они легко одеваются и фиксируются специальным зажимом. Если монтаж такого утеплителя в помещении выполнить правильно, то он прослужит очень длительное время.

Изоляция трубопроводов отопления на улице требует особого подхода. Прежде всего, при такой работе следует просчитывать возможное влияние влаги. На улице это идущий снег или дожди. Также укладывая теплоизоляцию на улице, необходимо предусмотреть гидрозащитный слой.

Материалы для изоляции

Общепринятые варианты теплозащиты теплоподводящей сети на улице такие:

  • Минеральная вата.
  • Обмотка, которую составляют шелковые нити.
  • Рубероид.
  • Намотка из стойкой к коррозийным процессам проволоки.

Варианты защиты на улице обязаны отвечать таким требованиям:

  • Незначительная теплопроводимость.
  • Устойчивость к влиянию влаги. В защите не должна скапливаться влага, это особенно важно для магистрали, проходящей в земле.
  • Стойкость к влиянию агрессивной среды. Он не должен разрушаться от влияния низкой температуры и ветра.
  • Длительное время использования.
  • Простая прокладка.

Правила утепления

Правила изоляции трубопроводов отопления довольно многочисленные, вот некоторые важные моменты из них:

  1. Прежде всего, необходимо изучить правила и нормы СНИП.
  2. Приобретать изоляционные материалы следует у официальных поставщиков. Они изготавливают продукцию, соблюдая все правила и требования стандартов.
  3. Выполнять теплозащиту трубопроводов нужно с целью концентрации тепловой энергии в области радиаторов. Если проигнорировать правила утепления трубопровода центрального отопления, то тепло будет направленно на стены и оконные проемы.
  4. Дизайнеры, которые занимаются обустройством помещений, могут облагородить вид теплоизоляции. Но, для выполнения такой работы также нужно соблюдать свои правила. Например, выполняя зашивку гипсокартонном, нельзя забывать об отверстиях для доступа к фитингам.
  5. Некоторые утеплители для трубопровода отопления нужно просто распиливать. А вот некоторым понадобится дополнительный материал для защиты.

Во время поиска теплоизоляции для тепловой сети, размещенной на открытом воздухе, помимо выше сказанных нюансов необходимо руководствоваться следующими требованиями:

  1. Показатель теплопроводимости материала.
  2. Способности противостоять окружающей среде.
  3. Спектр температур для работы.
  4. Длительность периода использования.
  5. Простота монтажа материала.
Супер отопление
Adblock detector