Чем изолировать трубы отопления на улице
Какая бывает теплоизоляция для труб отопления — виды материалов и монтаж
Снижение тепловых потерь в отопительных коммуникациях предприятий, коммунальных служб и частных домов позволяет сэкономить существенные финансовые средства на подогреве теплоносителя, поэтому всегда актуальны любые способы тепловой изоляции трубопроводов. В отопительных системах частных домов основной способ поддержания температуры теплоносителя в системе — теплоизоляция для труб отопления, при использовании ее устанавливают на наружную поверхность трубопровода.
Любому домовладельцу, у которого отопительный котел расположен на некотором расстоянии от теплообменных приборов (к примеру, в отдельном подсобном помещении на улице) полезно знать основные типы теплоизоляторов, применяемых для защиты трубопроводов от воздействия окружающей среды, и как утеплить трубы отопления. В зависимости от материала изготовления тепловой защиты используют различные способы ее монтажа, большинство из них несложно провести своими руками при знании соответствующей технологии.
Рис.1 Теплоизоляция для труб отопления в индивидуальных домах
Требования к теплоизоляционным материалам для труб отопления
Теплоизолирующие материалы, размещаемые на горячих трубах, должны соответствовать следующим требованиям:
Рис. 2 Термоизоляция трубопроводов отопления – сравнение теплопроводностей по толщине
Функции теплоизоляторов трубопроводов отопления
Если рассматривать частный дом, то отопительный котел может быть расположен внутри знания в подвальном помещении или снаружи в отдельной технической пристройке. Последний вариант часто применяют при отсутствии газопровода и использовании в качестве топлива твердых грязных материалов — угля, дров, торфа, брикетов, пеллет.
Многие частные дома имеют наружные бани или сауны, чтобы не усложнять конструкцию установкой в них отдельного бака для нагрева воды, ее подводят в помещения от котла, при этом расстояние между объектами может быть довольно значительным. Решая, чем утеплить трубы отопления, выбирают материалы, удовлетворяющие приведенным ниже условиям.
Снижение теплопотерь
Принцип действия любого утеплителя заключается в предохранении изолируемой поверхности защищаемого объекта от контакта с окружающей средой. При этом, благодаря низкой теплопроводности изолятора, происходит снижение теплопотерь, и выравнивание температур воздуха и более горячего трубопровода протекает значительно медленнее, чем при отсутствии теплоизолятора.
Любая теплотрасса может размещаться на поверхности земли и под грунтом, в первом случае обычно монтируют мягкий утеплитель для труб отопления на открытом воздухе, при подземном размещении из-за давления почвы устанавливают защиту из жестких материалов.
Рис. 3 Минеральная вата – популярный теплоизоляционный материал для труб отопления
Защита от промерзания
Если горячая вода в системе индивидуального отопления подается от котла к объекту, расположенному от него на значительном расстоянии, водопровод обычно прокладывают под землей на расстоянии от поверхности ниже точки промерзания. При этом не всегда есть возможность расположить трубопровод на достаточной глубине, поэтому если подача горячей воды прерывается на длительное время, оставшаяся и остывшая в трубах жидкость при сильных морозах может замерзнуть. Для защиты подземной линии от вымерзания ее можно теплоизолировать помещением в жесткие скорлупы или в мягкие оболочки, расположенные в трубных каналах.
Препятствование образованию конденсата
Строительными нормативами запрещена прокладка металлических труб в земле при отсутствии изоляции или защиты внешней оболочки вспомогательными материалами, по-иному обстоит дело внутри помещений, где довольно часто прокладывают стальные, стальные с оцинковкой, медные трубопроводы. При отключении отопления жидкость в металлических трубах остывает и на их поверхности появляется конденсат, водяные капли вызывают коррозию внешней стенки и при большом скоплении падают вниз с образованием на полу луж — это может вызвать повреждение полового покрытия.
Для борьбы с этим явлением используют пористые теплоизоляционные материалы для трубопроводов, устойчивые к воздействию воды или с хорошей паропроницаемостью.
Рис. 4 Вспененный полиэтилен — теплоизоляция для труб отопления на открытом воздухе
Защита от термических ожогов
В коммунальном и бытовом хозяйстве температура теплоносителя, транспортируемого по трубам, может достигать величин, близких к 100 °С, поэтому актуальной становится задача защиты обслуживающего персонала или жильцов частного дома от ожогов при контакте с трубами. Для этого их наружные стенки закрывают тепловой защитой из различного вида теплоизоляторов, оболочка которых не может иметь высокой температуры по определению.
Нейтрализация геометрических деформаций
Общеизвестна способность всех материалов расширяться при нагревании, поэтому горячий трубопровод при прохождении сквозь стены или плиты перекрытий помещают в стальные гильзы большего диаметра. На трубу накладывают теплоизолирующую скорлупу, предохраняющую узел от жесткого контакта увеличившейся в диаметре оболочки со стенкой гильзы.
При прокладке трубопроводов в стенах или под полом их расширение может привести к трещинам в штукатурке, стяжке, поэтому использование эластичной оболочки, принимающей на себя часть термического расширения, помогает избежать проблем, связанных с геометрической деформацией труб.
Рис. 5 Скорлупа из пенополистирола — теплоизоляция для труб отопления в земле
Виды теплоизоляционных материалов для труб отопления и их характеристики
Для теплоизоляции труб промышленностью и индивидуальными производствами выпускается широкая линейка материалов, отличающихся друг от друга своими физическими и химическими характеристиками, областью применения, особенностями монтажа.
Минеральные ваты
Минваты из волокон — часто используемые в строительной отрасли термоизоляторы, к примеру плитами из базальта покрывают наружные фасады зданий, в индивидуальных домах их укладывают под кровлю и полы чердаков. Нередко трубопроводы обматываются мягким листовым утеплителем из любого типа минеральных ват, который фиксируют защитными пленками и стяжками.
Обычно используют стеклянную и базальтовую ваты, изготовленные соответственно из мелкодисперсных стеклянный нитей и натуральных волокон горного базальта, в жилых домах не применяют третий вид ваты для технических помещений – шлаковую, из-за ее вредного кислотного воздействия на металлы и экологической опасности.
Каменную минеральную вату формируют из волокон длиной около 16 мм и толщиной 4 — 12 мкм, она соответствует следующим техническими параметрам:
Минеральная вата выпускается в виде рулонов, матов, плит, для эксплуатации на трубопроводах жесткие разновидности из базальта делают в виде скорлупы из отдельных сегментов.
Рис. 6 Физические характеристики различных марок минват
Вспененный полиэтилен
Материалы из вспененного полиэтилена ПЭ широко используют в строительной сфере, его применяют для гидро- и звукоизоляции, в качестве подложек под ламинат, утеплителя снаружи и внутри помещений, объектов различной формы. Вспененный полиэтилен отличается следующими физическими характеристиками:
Форма выпускаемых изделий для эксплуатации на трубопроводах — цилиндрическая оболочка нередко с намеченной линией для продольного реза или готовой прорезью, кромки которой иногда покрывают клеевым составом для самосклеивания.
Рис. 7 Характеристики популярных марок вспененных полиэтиленов
Вспененный каучук
Хотя технология вспенивания каучука известна долгое время, в качестве теплоизоляции его стали использовать относительно недавно, материал отличается следующими характеристиками:
Отличительная черта вспененных каучуков — возможность их непосредственного наклеивания на трубопроводы многими клеевыми составами, в некоторых модификациях на внутреннюю стенку нанесена самоклеющаяся пленка.
Рис. 8 Трубчатая и рулонная теплоизоляция для труб отопления из вспененного каучука
Пенополистирол
Пенопласт и пенополистирол ПС являются названиями одного и того же продукта, жесткие листовые утеплители из данного материала повсеместно применяются в строительной сфере для теплоизоляции наружных фасадов зданий, а пенопластовой скорлупой защищают от окружающей среды подземные и наружные трубопроводы.
Экструдированные пенополистиролы (Технониколь, Пеноплекс) обладают более высокой прочностью и жесткостью, чем обычный пенопласт, его применяют в аналогичных сферах при значительных физических нагрузках на покрытие. Основные технические и эксплуатационные параметры пенопласта:
Рис. 9 Технические характеристики пенополистирола
Пенополиуретан
Вспененный полиуретан ПУ — лидер среди всех термоизоляторов по теплозащите, обладает наименьшей теплопроводностью, в связи с чем его широко применяют в промышленном производстве. Для подземной и поверхностной прокладки стальных труб их помещают в защитную оболочку из полимеров или оцинкованной стали, а внутреннее пространство между стенками заполняют полиуретановой пеной, получая максимальную защиту от потерь тепла. В бытовом хозяйстве и промышленном (мебельном) производстве часто используют мягкую разновидность пенополиурета — поролон, который теоретически можно использовать для теплозащиты трубопроводов, если бы не слишком низкая жесткость. Основные технические параметры пенополиуретана:
Рис. 10 Теплоизоляция для труб отопления из вспененного пенополиуретана в виде скорлупы
Краски и напыляемые пены
Помимо защитных оболочек, которые при эксплуатации одевают на трубы для отопления, существуют методы защиты в виде долговечных трудноудаляемых покрытий, которые обычно наносят методами напыления. Одно из таких покрытий — термоизолирующая краска, представляющая собой смесь перлитных, стеклянных частиц с микроскопическими силиконовыми и керамическими гранулами, внутри которых находится вакуум, данные компоненты находится в акриловом или каучуковым связующем. Теплокраска отличается следующими физическими свойствами:
Несмотря на утверждения производителей, что теплопроводность их термокраски ниже показателей воздуха в 0,022 — 0,025 Вт/м·К, многими экспертами после проведения независимых испытаний установлена реальная величина данного параметра, равная 0,07 Вт/м·К. Такой низкий показатель связан с использованием в теплокраске акрилового связующего, обладающего более высокой проводимостью и нивелирующего низкую теплопроводность керамических оболочек с вакуумом.
Помимо красок для утепления объемных или сложной формы трубопроводов, используют технологию напыления теплозащитных материалов, чаще всего для этого применяет двухкомпонентные полиуретан и реже полистирол из-за более низких показателей теплопроводности и механической прочности. Материалы после смешивания двух компонентов наносят методом напыления специальным пульверизатором с использованием средств индивидуальной защиты от вредных химических веществ.
Рис. 11 Теплоизоляционная краска для труб – примеры использования
Комбинированные материалы
Любой горячий объект теряет свою энергию в виде теплового инфракрасного излучения, для его отражения (удержания в рабочем теле) используют теплоотражающие материалы, основным из которых являются алюминиевая фольга. Практически все теплоизоляторы (за исключением пенопластов) встречаются в комбинированном исполнении с наружной фольгированной оболочкой. Отражателем инфракрасного излучения покрывают вспененные полиэтилены — Пенофол, Изолон, Экофол, Изофлекс, минеральные стеклянные и базальтовые ваты марок Rockwool, Isoroc, Isover, Knauf, оболочки из пенополиуретана.
Для теплосетей коммунального и промышленного использования выпускаются комбинированные теплоизолированные трубы с полиуретановой ППУ изоляцией и оболочкой из полиэтилена или тонколистовой оцинкованной стали (регламентированы ГОСТ 30732-2006). Трубопроводы из данных изделий рассчитаны на давление в системе до 16 бар и температуру рабочего тела не более 140 °С, допустим нагрев транспортируемого теплоносителя в диапазоне от 70 до 150 °С в пределах графика отпуска тепла.
Рис. 12 Комбинированные утеплители с оболочками
Теплоизоляция для наружных труб отопления
Изоляция труб, проложенных снаружи зданий на улице, подвергается температурному воздействию окружающей среды, прямому солнечному излучению и атмосферным осадкам, поэтому для их утепления используют материалы, не поддающиеся влиянию перечисленных выше факторов.
Из вышеприведенного списка всех утеплителей можно исключить пенополистирольные оболочки из-за их разложения при ультрафиолетовом облучении. Минеральные ваты и вспененные полиэтилены, напитывающие влагу без наружной защиты, также можно исключить из списка подходящих.
В коммунальным и промышленном хозяйстве для наружной прокладки теплотрасс используют трубопроводы в ППУ изоляции со стальной оболочкой, в быту при наиболее дешевом и доступном варианте поверхность труб обматывается мягкой стекловатой в сочетании с наружной полиэтиленовой пленкой, которую можно закрепить скотчем.
Чуть более дорогой вариант для бытового использования — применение мягких оболочек из вспененного полиэтилена с фольгированной или пленочной ПЭ поверхностью, которая одновременно защищает материал от проникновения влаги. При монтаже оболочку одевают на трубопровод, а места стыков обматывают скотчем для надежного крепления и герметизации от осадков. Аналогично используют и монтируют оболочки из фольгированной стеклянной и минеральной ваты.
Рис. 13 Напыление пенополиуретана
Теплоизоляция для труб отопления под землей
ГОСТ 30732-2006 регламентирована непосредственная подземная прокладка теплосетей трубопроводами с ППУ изоляцией в полиэтиленовой оболочке или герметичных каналах с оцинкованным стальным наружным защитным слоем.
Для бытового использования прокладка стальных труб под землей с негерметичной защитой запрещена, если используется трубопровод из полипропилена ПП, его можно поместить в жесткую оболочку из обычного или экструдированного пенополистирола ПС, пенополиуретана ППУ.
Многие фирмы и частные лица используют в подземной прокладке комбинацию наружного жесткого трубопровода большого диаметра и мягкого утеплителя из вспененного полиэтилена по аналогии с заводскими трубами с ППУ термоизолятором и защитной ПЭ оболочкой. При прокладке на трубопровод одевают трубку из мягкого вспененного полиэтилена, фиксируют ее скотчем, а затем полученную конструкцию вставляют в трубы для канализации большего диаметра.
Рис. 14 Заводская труба утепленная с ППУ изоляцией
Теплоизоляция для труб внутри помещений
Трубопроводы внутри помещений не подвержены вредному влиянию окружающей среды с перепадами температур, ультрафиолетовым излучением и осадками, поэтому для их тепловой изоляции подходит практически любой из рассмотренных выше материалов.
Чаще трубы небольшого диаметра внутри зданий утепляют оболочками из вспененного полиэтилена или каучука, на более объемных участках при отсутствии оболочек подходящего размера укладывают рулонные материалы из полиэтилена, стекловаты с последующей фиксацией скотчем.
Преимущества и недостатки отдельных утеплителей
Каждый из утеплителей обладает своими преимуществами и недостатками, ограничивающими их область применения, данные факторы учитывают при выборе подходящего материала для конкретных условий.
Волокнистые ваты
Утеплители из стеклянной и базальтовой ваты пользуются широкой популярностью у потребителя из-за своей ценовой доступности и экологической безвредности, допускающей их применение внутри жилых помещений. Минваты обладают следующими свойствами:
Рис. 15 Теплоизоляция труб отопления на улице
Мягкие вспененные материалы
Материалы из вспененного полиэтилена для изоляции трубопроводов выпускают в виде трубчатых оболочек с продольной прорезью, их характерные отличия от других видов утеплителей:
Рис. 16 Применение минват для трубной теплоизоляции
Жесткие скорлупы из пенопласта и полиуретана
Прочные и жесткие пенопластовые, полиуретановые оболочки в виде скорлупы из нескольких сегментов обладают следующими качествами:
Рис. 17 ПЭ изоляция на трубу отопления в частном доме
Теплоизоляционная краски
Отечественным производителем выпускается широкий ряд теплокрасок, наиболее известны марки Броня и Корунд, имеющие следующие преимущества и недостатки:
Технология и монтаж утеплителей в быту — лучшие варианты
Владельцам частных домов для экономии финансовых средств на обогреве помещений нередко приходится решать, чем изолировать трубы отопления, рассматривая различные виды изоляции трубопроводов. При этом теплосети могут располагаться в любом месте индивидуального участка: внутри дома или хозяйственной пристройки, под землей или на ее поверхности.
Рис. 18 Нанесение Теплокраски
Утепление труб отопления на улице
Решая, как утеплить трубы отопления на улице своими руками, следует в первую очередь рассматривать ПЭ оболочки подходящего внутреннего диаметра с закрытыми ячейками. Они имеют поверхностную пленку различных цветов, чтобы закрыть продольный шов, используют скотч, скобы, самоклеющиеся разновидности трубок или любой клей для полиэтилена. ПЭ трубки в зависимости от удобства использования приобретают стандартной длины 2 или 10 м, работы по монтажу проводят в следующей последовательности:
Рис. 19 Монтаж ПХ трубок – основные этапы
Утепление труб отопления в неотапливаемом помещении
Внутри помещений для утепления трубопроводов можно использовать более дешевые в сравнении с рассмотренным выше вариантом ПЭ трубки с открытыми ячейками, также нередко применяют варианты монтажа защиты с фольгированным поверхностным слоем. Некоторые производители, к примеру Энергофлекс, реализуют вместе со своими трубками специальный клей для соединения ПЭ изделий и дополнительный инструмент в виде специального ножа для резки ПЭ оболочек и пластикового стусла для обрезания трубок прямо или под углом 45 градусов. ПЭ теплоизоляция для труб отопления в квартире или частном доме бренда Энергофлекс монтируется следующим образом:
Рис. 20 Монтаж углового элемента изоляции Энергофлекс внутри здания
Утепление труб отопления под землей
Решая, чем утеплять трубы отопления на улице при подземной укладке в бытовом хозяйстве, обычно используют жесткие оболочки или помещают мягкие пористые материалы в полимерные трубы большего диаметра. Для теплоизоляции трубопроводов пенопластовой скорлупой поступают следующим образом:
Рис. 21 Монтаж жестких скорлуп
При теплоизоляции отопительных трубопроводов широко используют материалы, применяемые в строительной отрасли, для удобства использования на трубопроводах их выпускают в виде цилиндрических скорлуп или полых трубок различной длины. Для изоляции наружных и внутренних трубопроводов отопления наиболее рациональный вариант — применение мягких трубок из вспененного полиэтилена, подземный трубопровод обычно изолируют жесткими скорлупами из пенопласта или пенополиуретана.
Чем утеплить трубы отопления на улице
Бывает так, что в частных домах котел устанавливается в отдельном помещении, и часть трубопровода проходит на улице. И тут возникает проблема с доставкой тепла в дом без больших потерь. Для снижения теплопотерь необходимо позаботиться об утеплении труб, независимо от их расположения: по воздуху или под землей.
Если этого не сделать, то система будет терять до 20 — 25 % тепла и это в лучшем случае, а в худшем — произойдет разморозка и повреждение системы. Утепленные участки отопления, проходящие на улице, доставят в дом больше тепла и будут защищены от перепадов температур, механических повреждений и коррозии.
Требования к утеплителю для труб отопления
На сегодня ассортимент теплоизолирующих материалов настолько велик, что можно и растеряться при выборе. Поэтому, выбирая утеплитель для труб, в первую очередь нужно ориентироваться на его технические характеристики.
Материал для теплоизоляции должен соответствовать следующим условиям:
Сегодня для теплоизоляции систем отопления есть много практичных, простых в монтаже и аккуратных утеплителей. Большой популярностью пользуются такие материалы:
Все эти утеплители отличаются как по техническим характеристикам, так и по способу монтажа. Поэтому их можно разделить на такие виды:
Выбор того или иного материала зависит от того как смонтированы трубы – их доступность и т.п., финансовых возможностей домовладельцев, температуры теплоносителя и пр.
Видео: Минераловатные цилиндры — монтаж изоляции на трубы
Рулонные утеплители
Использование рулонных материалов теряет свою былую популярность. Причина тому является – более трудоемкий монтаж. Для хорошей теплоизоляции необходимо создать надежное и герметичное крепление утеплителя к трубе, рулонный материал крепится армированным скотчем или проволокой.
Так же требуется устройство гидроизоляции, что приводит к дополнительным тратам. И все же, не смотря на трудоемкий монтаж и дополнительные траты, утепление рулонными материалами показывает хороший результат.
Кожуховые и секционные утеплители
Секционный утеплитель, так называемая «скорлупа» представляет из себя 2 — 3 или 4 отдельные секции (в зависимости от диаметра трубы) соединяющихся пазами. Секции могут быть изготовлены из пенопласта, пенополистирола, каменной ваты и т.д. За счет пазов, секции соединяются между собой и образуют надежное и герметичное покрытие.
Кожуховый утеплитель изготавливается из вспененного материала или искусственного каучука. Для его монтажа так же не требуется дополнительных инструментов. Производится как в виде цельного цилиндра, который надевается на трубы при монтаже системы, так и в виде секций монтируемых на уже готовый трубопровод.
Напыляемый утеплитель
Напыление утеплителя, является наверное самым идеальным способом качественно и быстро утеплить трубы отопления на улице. Надежное и равномерное утепление достигается за счет его нанесения сразу на поверхность трубы.
При этом полное отсутствие швов и стыков позволяет утеплить места примыкания и ответвления труб и исключить образование мостиков холода. Вот только самостоятельно провести утепление будет сложно. Для нанесения необходимо специальное оборудование и опыт.
Преимущества и недостатки отдельных утеплителей
Все виды утеплителей, имеют свои достоинства и недостатки. Поэтому, о плюсах и минусах утеплителей стоит поговорить отдельно.
Минеральная вата
Это классический утеплитель который по популярности занимает лидирующие позиции среди рулонных материалов. И причин этому несколько:
Самым большим минусом минеральной ваты является то, что она гигроскопична, то-есть впитывает влагу. Поэтому при ее использовании требуется устройство гидроизоляции, так как при намокании она потеряет все свои свойства.
Пеноизол
В отличии от рулонных материалов, с помощью пеноизола можно добиться бесшовной изоляции трубопровода. Из достоинств можно выделить:
Главный недостаток — необходимость наличия специального оборудования для его нанесения.
Пенополистирол
Скорлупа из пенополистирола прижимается к поверхности труб и крепится скотчем или хомутами. Каждая секция имеет пазы, благодаря которым достигается герметичное соединение. Выдерживает нагрузки на сжатие и разрыв.
Но, так как материал гигроскопичен, а под воздействием углеродных жидкостей разрушается, для него потребуется создание гидроизоляции. Так же к недостаткам относится сложность монтажа при повороте магистрали. Для придания утеплителю нужной формы приходится его подрезать.
Пенополиэтилен
Это материал нового поколения. Структура с закрытыми порами обеспечивает его такими преимуществами как:
Выпускается в виде полотна (может иметь одно или двухстороннее покрытие из фольги) или трубок. Пенополиэтилен нарезается на полосы и обматывается вокруг трубы. Наличие фольгированного слоя позволяет создать дополнительную теплоизоляцию и гидроизоляционный слой.
Теплоизоляционная краска
Сравнительно молодой вид теплоизоляции. Специальная формула, созданная российскими учеными, позволяет добиться оптимального результата даже если нанести ее тонким слоем. Наносят термокраску кисточкой или пульверизатором. Для труднодоступных мест это просто незаменимый вариант. Главным недостатком является высокая стоимость, которая в несколько раз выше стоимости других утеплителей.
Как видите, выбор материала для утепления труб отопления на улице велик. При выборе, первое на что обращайте внимание – характеристики материала, затем на сложность монтажа. И в последнюю очередь смотрите на цену. Помните, что дешевый утеплитель может быстро придти в негодность и тогда деньги будут потрачены зря.
Видео: Теплоизоляция труб: сравнение видов