Isolamento termico per tubi di riscaldamento esterni
Nella pratica dell'edilizia privata, non è così comune, ma ci sono ancora situazioni in cui le comunicazioni di riscaldamento devono essere non solo sparse nei locali della casa principale, ma anche estese ad altri edifici vicini. Questi possono essere annessi residenziali, annessi, cucine estive, edifici di servizio o agricoli, ad esempio, utilizzati per tenere animali domestici o uccelli. L'opzione non è esclusa quando, al contrario, il locale caldaia autonomo stesso si trova in un edificio separato, ad una certa distanza dall'edificio residenziale principale. Succede che la casa è collegata alla rete di riscaldamento centrale, da cui sono tesi i tubi.
La posa di tubi di riscaldamento tra gli edifici è possibile in due modi: sotterraneo (canale o senza canale) e aperto. Il processo di installazione di una rete di riscaldamento locale fuori terra sembra richiedere meno tempo e questa opzione viene utilizzata più spesso in condizioni di costruzione indipendente. Una delle condizioni principali per l'efficienza del sistema è un isolamento termico adeguatamente progettato e ben eseguito per le tubazioni del riscaldamento esterno. Questa è la domanda che verrà presa in considerazione in questa pubblicazione.
Sembrerebbe una sciocchezza: perché isolare i tubi già quasi sempre caldi dell'impianto di riscaldamento? Forse qualcuno può essere fuorviato da una specie di "gioco di parole". Nel caso in esame, ovviamente, sarebbe più corretto condurre una conversazione utilizzando il concetto di "isolamento termico".
Il lavoro di isolamento termico su qualsiasi conduttura ha due obiettivi principali:
- Se i tubi vengono utilizzati nei sistemi di riscaldamento o di approvvigionamento di acqua calda, viene in primo piano la riduzione delle perdite di calore, il mantenimento della temperatura richiesta del liquido pompato. Lo stesso principio vale anche per installazioni industriali o di laboratorio, dove la tecnologia richiede il mantenimento di una certa temperatura della sostanza trasferita attraverso le tubazioni.
- Per le tubazioni di approvvigionamento di acqua fredda o comunicazioni fognarie, è l'isolamento che diventa il fattore principale, ovvero impedire che la temperatura nei tubi scenda al di sotto di un livello critico, prevenendo il congelamento, portando al guasto del sistema e alla deformazione dei tubi.
A proposito, una tale precauzione è necessaria sia per la rete di riscaldamento che per i tubi dell'acqua calda: nessuno è completamente immune dalle emergenze sulle apparecchiature della caldaia.
La forma molto cilindrica dei tubi predetermina un'area molto ampia di scambio termico costante con l'ambiente, il che significa notevoli dispersioni di calore. E crescono naturalmente all'aumentare del diametro della tubazione. La tabella seguente mostra chiaramente come varia il valore della dispersione termica in funzione della differenza di temperatura interna ed esterna al tubo (colonna Δt°), del diametro dei tubi e dello spessore dello strato di isolamento termico (i dati sono dati tenendo conto l'uso di materiale isolante con un coefficiente di conducibilità termica medio λ = 0,04 W/m×°C).
| Lo spessore dello strato di isolamento termico. mm | Δt.°С | Diametro esterno del tubo (mm) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 150 | ||
| La quantità di perdita di calore (per 1 metro lineare della tubazione. W). | |||||||||||
| 10 | 20 | 7.2 | 8.4 | 10 | 12 | 13.4 | 16.2 | 19 | 23 | 29 | 41 |
| 30 | 10.7 | 12.6 | 15 | 18 | 20.2 | 24.4 | 29 | 34 | 43 | 61 | |
| 40 | 14.3 | 16.8 | 20 | 24 | 26.8 | 32.5 | 38 | 45 | 57 | 81 | |
| 60 | 21.5 | 25.2 | 30 | 36 | 40.2 | 48.7 | 58 | 68 | 86 | 122 | |
| 20 | 20 | 4.6 | 5.3 | 6.1 | 7.2 | 7.9 | 9.4 | 11 | 13 | 16 | 22 |
| 30 | 6.8 | 7.9 | 9.1 | 10.8 | 11.9 | 14.2 | 16 | 19 | 24 | 33 | |
| 40 | 9.1 | 10.6 | 12.2 | 14.4 | 15.8 | 18.8 | 22 | 25 | 32 | 44 | |
| 60 | 13.6 | 15.7 | 18.2 | 21.6 | 23.9 | 28.2 | 33 | 38 | 48 | 67 | |
| 30 | 20 | 3.6 | 4.1 | 4.7 | 5.5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 11 | 16 |
| 30 | 5.4 | 6.1 | 7.1 | 8.2 | 9 | 10.6 | 12 | 14 | 17 | 24 | |
| 40 | 7.3 | 8.31 | 9.5 | 10.9 | 12 | 14 | 16 | 19 | 23 | 31 | |
| 60 | 10.9 | 12.4 | 14.2 | 16.4 | 18 | 21 | 24 | 28 | 34 | 47 | |
| 40 | 20 | 3.1 | 3.5 | 4 | 4.6 | 4.9 | 5.8 | 7 | 8 | 9 | 12 |
| 30 | 4.7 | 5.3 | 6 | 6.8 | 7.4 | 8.6 | 10 | 11 | 14 | 19 | |
| 40 | 6.2 | 7.1 | 7.9 | 9.1 | 10 | 11.5 | 13 | 15 | 18 | 25 | |
| 60 | 9.4 | 10.6 | 12 | 13.7 | 14.9 | 17.3 | 20 | 22 | 27 | 37 | |
All'aumentare dello spessore dello strato isolante, la dispersione termica totale diminuisce. Si noti tuttavia che anche uno strato abbastanza spesso di 40 mm non elimina completamente la dispersione di calore. C'è solo una conclusione: è necessario sforzarsi di utilizzare materiali isolanti con il coefficiente di conducibilità termica più basso possibile: questo è uno dei requisiti principali per l'isolamento termico delle tubazioni.
A volte è necessario anche un sistema di riscaldamento a tubi!
Quando si posano comunicazioni idriche o fognarie, accade che, a causa delle peculiarità del clima locale o delle condizioni di installazione specifiche, il solo isolamento termico non sia chiaramente sufficiente. Dobbiamo ricorrere all'installazione forzata di cavi scaldanti: questo argomento è discusso in modo più dettagliato in una pubblicazione speciale del nostro portale.
- Il materiale utilizzato per l'isolamento termico dei tubi, se possibile, dovrebbe avere qualità idrofobiche. Ci sarà poca corrente da un riscaldatore imbevuto d'acqua: non impedirà nemmeno la perdita di calore e presto crollerà sotto l'influenza di temperature negative.
- La struttura di isolamento termico deve avere una protezione esterna affidabile. In primo luogo, ha bisogno di protezione dall'umidità atmosferica, soprattutto se viene utilizzato un riscaldatore in grado di assorbire attivamente l'acqua. In secondo luogo, i materiali dovrebbero essere protetti dall'esposizione allo spettro ultravioletto della luce solare, che è dannoso per loro. In terzo luogo, non bisogna dimenticare il carico del vento che può violare l'integrità dell'isolamento termico. E, in quarto luogo, resta il fattore dell'impatto meccanico esterno, non intenzionale, anche da parte di animali, o dovuto a banali manifestazioni di vandalismo.
Inoltre, per qualsiasi proprietario di una casa privata, sicuramente, anche i momenti dell'aspetto estetico della conduttura di riscaldamento posata non sono indifferenti.
- Qualsiasi materiale di isolamento termico utilizzato sulla rete di riscaldamento deve avere un range di temperature di esercizio corrispondenti alle effettive condizioni di utilizzo.
- Un requisito importante per il materiale isolante e il suo rivestimento esterno è la durata dell'uso. Nessuno vuole tornare sui problemi dell'isolamento termico dei tubi nemmeno una volta ogni pochi anni.
- Da un punto di vista pratico, uno dei requisiti principali è la facilità di installazione dell'isolamento termico, e in qualsiasi posizione e in qualsiasi area complessa. Fortunatamente, a questo proposito, i produttori non si stancano di piacevoli sviluppi user-friendly.
- Un requisito importante per l'isolamento termico è che i suoi materiali devono essere essi stessi chimicamente inerti e non entrare in reazioni con la superficie del tubo. Tale compatibilità è la chiave per la durata di un funzionamento senza problemi.
Anche la questione dei costi è molto importante. Ma a questo proposito, la fascia di prezzo per l'isolamento dei tubi specializzato è molto ampia.
Quali materiali vengono utilizzati per isolare la rete di riscaldamento fuori terra
La scelta dei materiali di isolamento termico per i tubi di riscaldamento per la loro posa esterna è piuttosto ampia. Sono del tipo a rullo o sotto forma di stuoie, possono avere una forma cilindrica o un'altra forma figurata conveniente per l'installazione, ci sono riscaldatori che vengono applicati in forma liquida e acquisiscono le loro proprietà solo dopo la solidificazione.
Isolamento con schiuma di polietilene
Il polietilene espanso è giustamente indicato come un isolante termico molto efficace. E, soprattutto, il costo di questo materiale è uno dei più bassi.
Il coefficiente di conducibilità termica del polietilene espanso è solitamente nella regione di 0,035 W / m × ° C: questo è un ottimo indicatore. Le bolle più piccole piene di gas isolate l'una dall'altra creano una struttura elastica e con tale materiale, se viene acquistata la sua versione arrotolata, è molto conveniente lavorare su sezioni di tubo con configurazioni complesse.
Tale struttura diventa una barriera affidabile all'umidità: con una corretta installazione, né l'acqua né il vapore acqueo possono penetrare attraverso di essa fino alle pareti del tubo.
La densità della schiuma di polietilene è bassa (circa 30 - 35 kg / m³) e l'isolamento termico non appesantisce i tubi.
Il materiale, con qualche ipotesi, può essere classificato come a basso rischio in termini di infiammabilità: di solito appartiene alla classe G-2, cioè è molto difficile da accendere e senza una fiamma esterna si affievolisce rapidamente. Inoltre, i prodotti della combustione, a differenza di molti altri isolanti termici, non presentano alcun serio pericolo tossico per l'uomo.
Il polietilene espanso laminato per l'isolamento della rete di riscaldamento esterna sarà sia scomodo che non redditizio: dovrai avvolgere più strati per ottenere lo spessore di isolamento termico richiesto. È molto più conveniente utilizzare materiale sotto forma di manicotti (cilindri), in cui è previsto un canale interno che corrisponde al diametro del tubo isolato. Per l'applicazione dei tubi, di solito viene praticata un'incisione lungo la lunghezza del cilindro sulla parete, che, dopo l'installazione, può essere sigillata con nastro adesivo affidabile.
Mettere l'isolamento sul tubo non è difficile
Un tipo più efficace di schiuma di polietilene è il penofol, che ha uno strato di lamina su un lato. Questo rivestimento lucido diventa una sorta di riflettore termico, che aumenta notevolmente le qualità isolanti del materiale. Inoltre, è un'ulteriore barriera contro la penetrazione dell'umidità.
Penofol può anche essere del tipo a rullo o sotto forma di elementi cilindrici profilati, in particolare per l'isolamento termico di tubi per vari scopi.
E tutto il polietilene espanso per l'isolamento termico della rete di riscaldamento viene utilizzato di rado. È più adatto per altre comunicazioni. La ragione di ciò è l'intervallo di temperatura di funzionamento piuttosto basso. Così. se osservi le caratteristiche fisiche, il limite superiore si bilancia da qualche parte sull'orlo di 75 ÷ 85 gradi - più in alto, sono possibili violazioni della struttura e comparsa di deformazioni. Per il riscaldamento autonomo, molto spesso, una tale temperatura è sufficiente, tuttavia, sull'orlo, e per il riscaldamento centralizzato, la stabilità termica chiaramente non è sufficiente.
Elementi isolanti in polistirene espanso
Il noto polistirene espanso (nella vita di tutti i giorni è spesso chiamato polistirene) è molto utilizzato per diversi tipi di lavori di isolamento termico. L'isolamento dei tubi non fa eccezione: per questo, le parti speciali sono realizzate in plastica espansa.
Solitamente si tratta di semicilindri (per tubi di grande diametro possono esserci segmenti di un terzo della circonferenza, 120° ciascuno), che sono dotati di serratura a tenone per il montaggio in un'unica struttura. Questa configurazione consente di fornire completamente, su tutta la superficie del tubo, un isolamento termico affidabile, senza i rimanenti "ponti freddi".
Nel linguaggio di tutti i giorni, tali dettagli sono chiamati "conchiglie" - per la loro chiara somiglianza con esso. Ne vengono prodotte molte tipologie, per diversi diametri esterni di tubazioni coibentate e diversi spessori dello strato termoisolante. Di solito la lunghezza delle parti è di 1000 o 2000 mm.
Per la produzione di schiuma di polistirene viene utilizzato il tipo PSB-S di vari gradi, da PSB-S-15 a PSB-S-35. I parametri principali di questo materiale sono riportati nella tabella seguente:
| Parametri materiali stimati | Marca di polistirolo | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| PSB-S-15U | PSB-S-15 | PSB-S-25 | PSB-S-35 | PSB-S-50 | |
| Densità (kg/m³) | a 10 | fino a 15 | 15.1 ÷ 25 | 25.1 ÷ 35 | 35.1 ÷ 50 |
| Resistenza alla compressione al 10% di deformazione lineare (MPa, non inferiore) | 0.05 | 0.06 | 0.08 | 0.16 | 0.2 |
| Resistenza alla flessione (MPa, non inferiore a) | 0.08 | 0.12 | 0.17 | 0.36 | 0.35 |
| Conducibilità termica a secco a 25°C (W/(m×°K)) | 0,043 | 0,042 | 0,039 | 0,037 | 0,036 |
| Assorbimento d'acqua in 24 ore (% in volume, non di più) | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Umidità (%, non di più) | 2.4 | 2.4 | 2.4 | 2.4 | 2.4 |
I vantaggi del polistirene espanso come materiale isolante sono noti da tempo:
- Ha una bassa conducibilità termica.
- Il peso ridotto del materiale semplifica notevolmente il lavoro di isolamento, che non richiede meccanismi o dispositivi speciali.
- Il materiale è biologicamente inerte: non sarà un terreno fertile per la formazione di muffe o funghi.
- L'assorbimento di umidità è trascurabile.
- Il materiale è facile da tagliare, si adatta alla dimensione desiderata.
- Polyfoam è chimicamente inerte, assolutamente sicuro per le pareti dei tubi, indipendentemente dal materiale di cui sono fatte.
- Uno dei principali vantaggi: il polistirene è uno dei riscaldatori più economici.
Tuttavia, ha anche molti svantaggi:
- Innanzitutto, è un basso livello di sicurezza antincendio. Il materiale non può essere definito non combustibile e non diffonde fiamma. Ecco perché quando lo si utilizza per riscaldare le tubazioni del terreno, è necessario lasciare le interruzioni antincendio.
- Il materiale non ha elasticità ed è conveniente usarlo solo su sezioni diritte del tubo. È vero, puoi trovare dettagli ricci speciali.
- Polyfoam non appartiene a materiali durevoli: si distrugge facilmente sotto l'influenza esterna. Anche le radiazioni ultraviolette hanno un effetto negativo su di esso. In una parola, le sezioni fuori terra del tubo, isolate con gusci di polistirene, richiederanno sicuramente una protezione aggiuntiva sotto forma di un involucro metallico.
Di solito, nei negozi che vendono gusci di schiuma, offrono anche lamiere zincate, tagliate nella misura desiderata, corrispondente al diametro dell'isolante. Può essere utilizzata anche una scocca in alluminio, anche se è sicuramente molto più costosa. Le lastre possono essere fissate con viti o morsetti autofilettanti: l'involucro risultante creerà contemporaneamente una protezione antivandalo, antivento, impermeabilizzante e una barriera dalla luce solare.
- Eppure anche questa non è la cosa principale. Il limite superiore delle temperature normali per il funzionamento è solo di circa 75 ° C, dopodiché può iniziare la deformazione lineare e spaziale delle parti. Piaccia o no, questo valore potrebbe non essere sufficiente per il riscaldamento. Forse ha senso cercare un'opzione più affidabile.
Isolamento di tubi con lana minerale o prodotti a base di essa
Il metodo più "antico" di isolamento termico delle tubazioni esterne è con l'uso della lana minerale. A proposito, è anche il più economico, se non è possibile acquistare un guscio di schiuma.
Per l'isolamento termico delle tubazioni vengono utilizzati vari tipi di lana minerale: lana di vetro, pietra (basalto) e scorie. La lana di scoria è la meno preferita: in primo luogo, assorbe più attivamente l'umidità e, in secondo luogo, la sua acidità residua può essere molto distruttiva per i tubi d'acciaio. Anche l'economicità di questo cotone idrofilo non giustifica affatto i rischi del suo utilizzo.
Ma la lana minerale a base di basalto o fibre di vetro è perfettamente adatta. Ha buoni indicatori di resistenza termica al trasferimento di calore, elevata resistenza chimica, il materiale è elastico ed è facile da posare anche su sezioni complesse di tubazioni. Un altro vantaggio: in linea di principio, puoi essere completamente calmo in termini di sicurezza antincendio. È quasi impossibile riscaldare la lana minerale al grado di accensione nelle condizioni di una conduttura di riscaldamento esterna. Anche l'esposizione a fiamme libere non provoca la propagazione dell'incendio. Ecco perché la lana minerale viene utilizzata per riempire le fessure antincendio quando si utilizzano altri isolanti per tubi.
Il principale svantaggio della lana minerale è il suo elevato assorbimento d'acqua (il basalto è meno suscettibile a questo "disturbo"). Ciò significa che qualsiasi tubazione richiederà una protezione obbligatoria dall'umidità. Inoltre, la struttura della lana non è resistente alle sollecitazioni meccaniche, si distrugge facilmente e dovrebbe essere protetta con un involucro robusto.
Di solito viene utilizzato un forte film di polietilene, che viene avvolto saldamente con uno strato di isolamento, con una sovrapposizione obbligatoria di strisce di 400 ÷ 500 mm, quindi tutto questo viene coperto con fogli di metallo dall'alto, esattamente per analogia con un guscio di polistirene . Il materiale di copertura può essere utilizzato anche come impermeabilizzante: in questo caso saranno sufficienti 100 ÷ 150 mm di sovrapposizione di una striscia sull'altra.
I GOST esistenti determinano lo spessore dei rivestimenti metallici protettivi per sezioni aperte di tubazioni per qualsiasi tipo di materiale di isolamento termico utilizzato:
| Materiale di copertura | Lo spessore minimo del metallo, con il diametro esterno dell'isolante | ||
|---|---|---|---|
| 350 o meno | Oltre 350 e fino a 600 | Oltre 600 e fino a 1600 | |
| Nastri e lamiere in acciaio inox | 0.5 | 0.5 | 0.8 |
| Lamiera d'acciaio, zincata o verniciata | 0.5 | 0.8 | 0.8 |
| Fogli di alluminio o leghe di alluminio | 0.3 | 0.5 | 0.8 |
| Nastri in alluminio o leghe di alluminio | 0.25 | - | - |
Pertanto, nonostante il prezzo apparentemente economico dell'isolamento stesso, la sua installazione completa richiederà notevoli costi aggiuntivi.
La lana minerale per l'isolamento delle tubazioni può anche agire in una capacità diversa: funge da materiale per la produzione di parti finite di isolamento termico, per analogia con i cilindri in schiuma di polietilene. Inoltre, tali prodotti sono prodotti sia per tratti rettilinei di tubazioni, sia per curve, tee, ecc.
Tipicamente, tali parti isolanti sono realizzate con la lana minerale di basalto più densa, hanno un rivestimento esterno in lamina, che rimuove immediatamente il problema dell'impermeabilizzazione e aumenta l'efficienza dell'isolamento. Ma non sarai ancora in grado di allontanarti dall'involucro esterno: un sottile strato di lamina non proteggerà da urti meccanici accidentali o intenzionali.
Riscaldamento della rete di riscaldamento con schiuma poliuretanica
Uno dei materiali isolanti moderni più efficaci e sicuri in funzione è la schiuma di poliuretano. Ha molti vantaggi, quindi il materiale viene utilizzato su quasi tutte le strutture che richiedono un isolamento affidabile.
Quali sono le caratteristiche dell'isolamento in schiuma poliuretanica?
La schiuma di poliuretano per l'isolamento delle tubazioni può essere utilizzata in varie forme.
- Il guscio in PPU è ampiamente utilizzato, di solito ha un rivestimento esterno in lamina. Può essere pieghevole, costituito da semicilindri con serratura maschio e femmina, oppure, per tubi di piccolo diametro, con un taglio lungo la lunghezza e una valvola speciale con superficie posteriore autoadesiva, che semplifica notevolmente l'installazione di isolamento.
- Un altro modo per isolare una conduttura di riscaldamento con schiuma poliuretanica è spruzzarla in forma liquida utilizzando attrezzature speciali. Lo strato di schiuma risultante dopo il completo indurimento diventa un eccellente isolamento. Questa tecnologia è particolarmente conveniente per svincoli complessi, curve di tubi, nodi con valvole di intercettazione e controllo, ecc.
Il vantaggio di questa tecnologia è anche che, grazie all'eccellente adesione della schiuma poliuretanica spruzzata alla superficie del tubo, si creano un'eccellente impermeabilità e protezione dalla corrosione. È vero, la stessa schiuma di poliuretano richiede anche una protezione obbligatoria - dai raggi ultravioletti, quindi ancora una volta non sarà possibile fare a meno di un involucro.
- Ebbene, se è necessario posare una conduttura di riscaldamento sufficientemente lunga, probabilmente la scelta migliore sarebbe quella di utilizzare tubi preisolati (preisolati).
Tali tubi, infatti, sono una struttura multistrato assemblata in fabbrica:
- Lo strato interno è, infatti, il tubo di acciaio stesso del diametro richiesto, attraverso il quale viene pompato il liquido di raffreddamento.
- Rivestimento esterno - protettivo. Può essere polimerico (per la posa di una conduttura di riscaldamento nello spessore del terreno) o metallo zincato, ciò che è necessario per le sezioni aperte della tubazione.
- Tra il tubo e l'involucro viene colato uno strato monolitico di schiuma poliuretanica senza saldatura, che svolge la funzione di un efficace isolamento termico.
Una sezione di montaggio è stata lasciata ad entrambe le estremità del tubo per la saldatura durante il montaggio della rete di riscaldamento. La sua lunghezza è calcolata in modo tale che il flusso di calore dell'arco di saldatura non danneggi lo strato di schiuma poliuretanica.
Dopo l'installazione, le restanti aree non isolate vengono adescate, ricoperte con un guscio di schiuma poliuretanica e quindi con cinghie metalliche, confrontando il rivestimento con la comune guaina esterna del tubo. Spesso è in tali aree che vengono organizzate le interruzioni antincendio: sono densamente riempite di lana minerale, quindi sono impermeabilizzate con materiale di copertura e ancora ricoperte da un involucro di acciaio o alluminio dall'alto.
Gli standard stabiliscono un certo assortimento di tali tubi sandwich, ovvero è possibile acquistare prodotti del diametro condizionale desiderato con isolamento termico ottimale (normale o rinforzato).
| Diametro esterno del tubo in acciaio e spessore minimo della parete (mm) | Dimensioni guaina in lamiera d'acciaio zincata | Spessore stimato dello strato termoisolante in poliuretano espanso (mm) | |
|---|---|---|---|
| diametro esterno nominale (mm) | spessore minimo lamiera d'acciaio (mm) | ||
| 32×3.0 | 100; 125; 140 | 0.55 | 46,0; 53,5 |
| 38×3.0 | 125; 140 | 0.55 | 43,0; 50,5 |
| 45×3.0 | 125; 140 | 0.55 | 39,5; 47,0 |
| 57×3.0 | 140 | 0.55 | 40.9 |
| 76×3.0 | 160 | 0.55 | 41.4 |
| 89×4.0 | 180 | 0.6 | 44.9 |
| 108×4.0 | 200 | 0.6 | 45.4 |
| 133×4.0 | 225 | 0.6 | 45.4 |
| 159×4,5 | 250 | 0.7 | 44.8 |
| 219×6.0 | 315 | 0.7 | 47.3 |
| 273×7.0 | 400 | 0.8 | 62.7 |
| 325×7.0 | 450 | 0.8 | 61.7 |
I produttori offrono tali tubi sandwich non solo per sezioni rettilinee, ma anche per raccordi a T, curve, giunti di dilatazione, ecc.
Il costo di tali tubi preisolati è piuttosto elevato, ma con il loro acquisto e installazione viene risolta contemporaneamente tutta una serie di problemi. Quindi questi costi sembrano essere abbastanza giustificati.
Video: processo di produzione di tubi preisolati
Isolamento - gomma espansa
Recentemente, i materiali per l'isolamento termico e i prodotti in gommapiuma sintetica sono diventati molto popolari. Questo materiale presenta una serie di vantaggi che lo portano a una posizione di primo piano nelle questioni dell'isolamento delle tubazioni, comprese non solo le condutture di riscaldamento, ma anche quelle più responsabili - su linee tecnologiche complesse, nella costruzione di macchine, aeromobili e navi:
- La gomma espansa è molto elastica, ma allo stesso tempo ha un ampio margine di resistenza alla trazione.
- La densità del materiale è solo da 40 a 80 kg / m³.
- La bassa conducibilità termica fornisce un isolamento termico molto efficace.
- Il materiale non si restringe nel tempo, mantenendo completamente la forma e il volume originali.
- La gomma espansa è difficile da accendere e ha la proprietà di una rapida autoestinguenza.
- Il materiale è chimicamente e biologicamente inerte; in esso non compaiono mai muffe o focolai di funghi, né nidi di insetti o roditori.
- La qualità più importante è l'impermeabilità quasi assoluta all'acqua e al vapore. Così, lo strato isolante diventa immediatamente un'ottima impermeabilizzazione per la superficie del tubo.
Tale isolamento termico può essere prodotto sotto forma di tubi cavi con un diametro interno da 6 a 160 mm e uno spessore dello strato di isolamento da 6 a 32 mm, oppure sotto forma di lastre, a cui spesso viene assegnata la funzione di adesivo” su un lato.
| Il nome degli indicatori | I valori |
|---|---|
| Lunghezza dei tubi finiti, mm: | 1000 o 2000 |
| Colore | nero o argento, a seconda del tipo di rivestimento protettivo |
| Intervallo di temperatura di applicazione: | da - 50 a + 110 °С |
| Conducibilità termica, W / (m × ° С): | λ≤0,036 a 0°C |
| λ≤0,039 a +40°C | |
| Coefficiente di permeabilità al vapore: | μ≥7000 |
| Grado di rischio di incendio | Gruppo G1 |
| Modifica della lunghezza consentita: | ±1,5% |
Ma per la rete di riscaldamento esterna, gli elementi isolanti già pronti realizzati utilizzando la tecnologia Armaflex ACE, con uno speciale rivestimento protettivo ArmaChek, sono particolarmente convenienti.
Il rivestimento "ArmaChek" può essere di diversi tipi, ad esempio:
- Arma-Chek Silver è un guscio multistrato a base di PVC con un rivestimento riflettente argento. Questo rivestimento fornisce un'eccellente protezione dell'isolamento sia dalle sollecitazioni meccaniche che dai raggi ultravioletti.
- La finitura nera "Arma-Chek D" ha un supporto in fibra di vetro ad alta resistenza che mantiene un'eccellente flessibilità. Questa è un'eccellente protezione contro tutte le possibili influenze chimiche, meteorologiche e meccaniche, che manterranno intatto il tubo di riscaldamento.
Tipicamente, tali prodotti che utilizzano la tecnologia ArmaChek hanno valvole autoadesive che "sigillano" ermeticamente il cilindro isolante sul corpo del tubo. Vengono inoltre realizzati elementi figurati che consentono l'installazione su tratti difficili della conduttura di riscaldamento. L'uso sapiente di tale isolamento termico consente di montarlo in modo rapido e affidabile senza ricorrere alla creazione di un involucro protettivo esterno aggiuntivo: semplicemente non è necessario.
Probabilmente l'unica cosa che ostacola l'uso diffuso di tali prodotti di isolamento termico per le tubazioni è il prezzo ancora proibitivo per i veri prodotti "di marca".
Una nuova direzione nell'isolamento: vernice termoisolante
Non puoi perdere un'altra moderna tecnologia di isolamento. Ed è tanto più piacevole parlarne, poiché è lo sviluppo degli scienziati russi. Stiamo parlando dell'isolamento liquido ceramico, noto anche come vernice termoisolante.
Questo, senza alcun dubbio, è un "alieno" dal campo della tecnologia spaziale. È in questo ramo scientifico e tecnico che i problemi di isolamento termico dal basso (in spazio aperto) o dall'alto (durante il varo delle navi e l'atterraggio dei veicoli in discesa) sono particolarmente acuti.
Le qualità di isolamento termico dei rivestimenti ultrasottili sembrano semplicemente fantastiche. Allo stesso tempo, un tale rivestimento diventa un'eccellente barriera idro e vapore, proteggendo il tubo da tutte le possibili influenze esterne. Ebbene, la stessa rete di riscaldamento assume un aspetto curato e gradevole.
La vernice stessa è una sospensione di microscopiche capsule di silicone e ceramica riempite sottovuoto, sospese allo stato liquido in una composizione speciale, che include acrilico, gomma e altri componenti. Dopo aver applicato e asciugato la composizione, sulla superficie del tubo si forma un sottile film elastico, che ha eccezionali qualità di isolamento termico.
| Nomi degli indicatori | unità di misura | Valore |
|---|---|---|
| colore della vernice | bianco (personalizzabile) | |
| Aspetto dopo applicazione e completa stagionatura | superficie opaca, uniforme, uniforme | |
| Elasticità flessionale del film | mm | 1 |
| Adesione del rivestimento in funzione della forza di separazione dalla superficie verniciata | ||
| - alla superficie del calcestruzzo | MPa | 1.28 |
| - alla superficie del mattone | MPa | 2 |
| - all'acciaio | MPa | 1.2 |
| Resistenza del rivestimento alla differenza di temperatura da -40 °С a + 80 °С | senza modifiche | |
| Resistenza del rivestimento agli effetti della temperatura +200 °C per 1,5 ore | nessun ingiallimento, crepe, desquamazione o vesciche | |
| Durabilità per superfici in calcestruzzo e metallo in una regione climatica moderatamente fredda (Mosca) | anni | almeno 10 |
| Conduttività termica | p/m°C | 0,0012 |
| Permeabilità al vapore | mg/m × h × Pa | 0.03 |
| Assorbimento d'acqua in 24 ore | % in volume | 2 |
| Intervallo operativo di temperatura | °C | da - 60 a + 260 |
Un tale rivestimento non richiede strati protettivi aggiuntivi: è abbastanza forte da far fronte a tutti gli impatti da solo.
Un tale isolamento liquido viene venduto in lattine di plastica (secchi), come una normale vernice. Esistono diversi produttori e tra i marchi nazionali si possono notare in particolare i marchi "Bronya" e "Korund".
Tale vernice termica può essere applicata mediante spruzzatura di aerosol o nel solito modo, con un rullo e un pennello. Il numero di strati dipende dalle condizioni operative della rete di riscaldamento, dalla regione climatica, dal diametro dei tubi, dalla temperatura media del liquido di raffreddamento pompato.
Molti esperti ritengono che tali riscaldatori alla fine sostituiranno i soliti materiali di isolamento termico su base minerale o organica.
Video: presentazione del marchio di isolamento termico ultrasottile "Korund"
Quale spessore è richiesto per l'isolamento della rete di riscaldamento
Riassumendo la revisione dei materiali utilizzati per l'isolamento termico dei tubi di riscaldamento, nella tabella puoi vedere gli indicatori di prestazione dei più popolari - per chiarezza di confronto:
| Materiale o prodotto di isolamento termico | Densità media a struttura finita, kg/m3 | Conducibilità termica del materiale termoisolante (W/(m×°C)) per superfici con temperatura (°C) | Intervallo di temperatura di esercizio, °C | Gruppo di infiammabilità | |
|---|---|---|---|---|---|
| 20 e oltre | 19 e seguenti | ||||
| Lamiere forate in lana minerale | 120 | 0,045 | 0,044 ÷ 0,035 | Da - 180 a + 450 per materassini, su tessuto, rete, tela in fibra di vetro; fino a + 700 - su una griglia metallica | non combustibile |
| 150 | 0,05 | 0,048 ÷ 0,037 | |||
| Lastre termoisolanti di lana minerale su legante sintetico | 65 | 0.04 | 0,039 ÷ 0,03 | Da - 60 a + 400 | non combustibile |
| 95 | 0,043 | 0,042 ÷ 0,031 | |||
| 120 | 0,044 | 0,043 ÷ 0,032 | Da - 180 + 400 | ||
| 180 | 0,052 | 0,051 ÷ 0,038 | |||
| Prodotti per l'isolamento termico in gomma etilene-polipropilene espansa Aeroflex | 60 | 0,034 | 0,033 | Da - 55 a + 125 | Leggermente combustibile |
| Semicilindri e cilindri in lana minerale | 50 | 0,04 | 0,039 ÷ 0,029 | Da - 180 a + 400 | non combustibile |
| 80 | 0,044 | 0,043 ÷ 0,032 | |||
| 100 | 0,049 | 0,048 ÷ 0,036 | |||
| 150 | 0,05 | 0,049 ÷ 0,035 | |||
| 200 | 0,053 | 0,052 ÷ 0,038 | |||
| Cordone termoisolante in lana minerale | 200 | 0,056 | 0,055 ÷ 0,04 | Da - 180 a + 600 a seconda del materiale del tubo di rete | In tubi a rete di filo metallico e filo di vetro - non combustibili, il resto è leggermente combustibile |
| Tappetini in fibra di vetro con legante sintetico | 50 | 0,04 | 0,039 ÷ 0,029 | Da - 60 a + 180 | non combustibile |
| 70 | 0,042 | 0,041 ÷ 0,03 | |||
| Stuoie e lana in fibra di vetro superfine senza legante | 70 | 0,033 | 0,032 ÷ 0,024 | Da - 180 a + 400 | non combustibile |
| Stuoie e lana in fibra di basalto super sottile senza legante | 80 | 0,032 | 0,031 ÷ 0,024 | Da - 180 a + 600 | Non combustibile |
| Sabbia perlite, espansa, fine | 110 | 0,052 | 0,051 ÷ 0,038 | Da - 180 a + 875 | non combustibile |
| 150 | 0,055 | 0,054 ÷ 0,04 | |||
| 225 | 0,058 | 0,057 ÷ 0,042 | |||
| Isolanti termici in polistirene espanso | 30 | 0,033 | 0,032 ÷ 0,024 | Da - 180 a + 70 | combustibile |
| 50 | 0,036 | 0,035 ÷ 0,026 | |||
| 100 | 0,041 | 0,04 ÷ 0,03 | |||
| Prodotti per l'isolamento termico in schiuma di poliuretano | 40 | 0,030 | 0,029 ÷ 0,024 | Da - 180 a + 130 | combustibile |
| 50 | 0,032 | 0,031 ÷ 0,025 | |||
| 70 | 0,037 | 0,036 ÷ 0,027 | |||
| Prodotti per l'isolamento termico in polietilene espanso | 50 | 0,035 | 0,033 | Da -70 a +70 | combustibile |
Ma di sicuro, un lettore curioso chiederà: dov'è la risposta a una delle principali domande che sorgono: quale dovrebbe essere lo spessore dell'isolamento?
Questa domanda è piuttosto complessa e non esiste una risposta univoca. Se lo desideri, puoi utilizzare formule di calcolo ingombranti, ma probabilmente comprensibili solo a tecnici qualificati del riscaldamento. Tuttavia, non tutto è così spaventoso.
I produttori di prodotti finiti per l'isolamento termico (gusci, cilindri, ecc.) Di solito stabiliscono lo spessore richiesto, calcolato per una particolare regione. E se viene utilizzato l'isolamento in lana minerale, è possibile utilizzare i dati delle tabelle forniti in uno speciale Codice di regole, progettato specificamente per l'isolamento termico delle tubazioni e delle apparecchiature di processo. Questo documento è facile da trovare sul web inserendo una query di ricerca "SP 41-103-2000".
Ecco, ad esempio, una tabella di questo manuale relativa al posizionamento fuori terra del gasdotto nella regione centrale della Russia, utilizzando materassini in fibra di vetro di grado M-35, 50:
| Esterno diametro tubatura, mm | Tipo di tubo di riscaldamento | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| inning | linea di ritorno | inning | linea di ritorno | inning | linea di ritorno | |
| Modalità temperatura media del liquido di raffreddamento, °C | ||||||
| 65 | 50 | 90 | 50 | 110 | 50 | |
| Spessore dell'isolamento richiesto, mm | ||||||
| 45 | 50 | 50 | 45 | 45 | 40 | 40 |
| 57 | 58 | 58 | 48 | 48 | 45 | 45 |
| 76 | 67 | 67 | 51 | 51 | 50 | 50 |
| 89 | 66 | 66 | 53 | 53 | 50 | 50 |
| 108 | 62 | 62 | 58 | 58 | 55 | 55 |
| 133 | 68 | 68 | 65 | 65 | 61 | 61 |
| 159 | 74 | 74 | 64 | 64 | 68 | 68 |
| 219 | 78 | 78 | 76 | 76 | 82 | 82 |
| 273 | 82 | 82 | 84 | 84 | 92 | 92 |
| 325 | 80 | 80 | 87 | 87 | 93 | 93 |
Allo stesso modo, puoi trovare i parametri desiderati per altri materiali. A proposito, lo stesso Codice delle Regole non raccomanda di superare in modo significativo lo spessore specificato. Inoltre vengono determinati anche i valori massimi dello strato isolante per tubazioni:
| Diametro esterno della tubazione, mm | Spessore massimo dello strato termoisolante, mm | |
|---|---|---|
| temperatura 19°C e inferiore | temperatura 20°C o più | |
| 18 | 80 | 80 |
| 25 | 120 | 120 |
| 32 | 140 | 140 |
| 45 | 140 | 140 |
| 57 | 150 | 150 |
| 76 | 160 | 160 |
| 89 | 180 | 170 |
| 108 | 180 | 180 |
| 133 | 200 | 200 |
| 159 | 220 | 220 |
| 219 | 230 | 230 |
| 273 | 240 | 230 |
| 325 | 240 | 240 |
Tuttavia, non dimenticare una sfumatura importante. Il fatto è che qualsiasi isolamento con una struttura fibrosa si restringe inevitabilmente nel tempo. E ciò significa che dopo un certo periodo di tempo, il suo spessore potrebbe diventare insufficiente per un isolamento termico affidabile della rete di riscaldamento. C'è solo una via d'uscita: anche durante l'installazione dell'isolamento, tenere immediatamente conto di questa modifica per il restringimento.
Per calcolare, puoi applicare la seguente formula:
H = ((D + h) : (D + 2 h)) × h× Kc
h- lo spessore dello strato di lana minerale, tenendo conto della correzione per compattazione.
D- diametro esterno del tubo da coibentare;
h- lo spessore dell'isolamento richiesto secondo la tabella del Codice di condotta.
Ks- coefficiente di ritiro (compattazione) dell'isolamento fibroso. È una costante calcolata il cui valore può essere ricavato dalla tabella seguente:
| Materiali e prodotti per l'isolamento termico | Fattore di compattazione Kc. |
|---|---|
| Tappetini in lana minerale | 1.2 |
| Tappetini termoisolanti "TEHMAT" | 1.35 ÷ 1.2 |
| Tappetini e tele in fibra di basalto supersottile per la posa su tubazioni e apparecchiature con diametro nominale, mm: | |
| Doo | 3 |
| 1,5 | |
| DN ≥ 800 ad una densità media di 23 kg/m3 | 2 |
| ̶ lo stesso, con una densità media di 50-60 kg/m3 | 1,5 |
| Tappetini in fibra di vetro in fiocco su un marchio di legante sintetico: | |
| M-45, 35, 25 | 1.6 |
| M-15 | 2.6 |
| Tappetini in fibra di vetro marca "URSA": | |
| M-11: | |
| ̶ per tubi con DN fino a 40 mm | 4,0 |
| ̶ per tubi con DN a partire da 50 mm | 3,6 |
| M-15, M-17 | 2.6 |
| M-25: | |
| ̶ per tubi con DN fino a 100 mm | 1,8 |
| ̶ per tubi con DN da 100 a 250 mm | 1,6 |
| ̶ per tubi con DN superiore a 250 mm | 1,5 |
| Tavole in lana minerale su un marchio di leganti sintetici: | |
| 35, 50 | 1.5 |
| 75 | 1.2 |
| 100 | 1.10 |
| 125 | 1.05 |
| Gradi di pannelli in fibra di vetro: | |
| P-30 | 1.1 |
| P-15, P-17 e P-20 | 1.2 |
Per aiutare il lettore interessato, viene posta di seguito un apposito calcolatore, in cui è già compreso il rapporto indicato. Vale la pena inserire i parametri richiesti e ottenere immediatamente lo spessore richiesto dell'isolamento in lana minerale, tenendo conto dell'emendamento.